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连续化熔融制粒中粘合剂添加方法的影响

CONTINUOUSTWIN-SCREWMELTGRANULATIONBINDERADDITIONMETHODS.

CRSVIRTUALANNUALMEETINGJULY25–29,

BrianHaight1;TongzhouLiu2;AugieMachado1;CharlieMartin1;FengZhang,Ph.D.2

1–莱斯特瑞兹挤出技术公司

2–UniversityofAustin

简介-

双螺杆熔融制粒(TSMG)是一种新兴的制粒工艺，可以连续化处理粉末预混料提高物料特性。传统上，熔融制粒工艺将预混的物料一次投入一台挤出机的喂料口。本研究比较了三种不同粘合剂添加工序的区别：1预混投料,2熔融粘合剂投料,和3侧向API投料.其目标是比较不同粘合剂添加方法对颗粒成型稳定性的影响以及最大限度减少原料药粒径的缩小。

图1方法1预混投料

图2方法2熔融粘合剂投料

图3方法3侧向API投料

方法-

制备了含有80%一水乳糖(LAC，固体颗粒)和20%羟丙基纤维素(HPC,Klucel?ELF级，粘合剂)的颗粒。对于方法1，将粉末预混并投入莱斯特瑞兹ZSE18mm同向旋转双螺杆挤出机(25:1L/D,3.2cc/dia)。方法1:LAC被送入ZSE18mm(25:1L/D)的主进料口，用Nano16双螺杆挤出机讲HPC熔融并投入ZSE-18工艺段的2号机筒。对于方法3,HPC被送入ZSE18mm(40:1L/D)的主进料口，LAC用侧喂料器送入四号机筒。相对应的螺杆转速和喂料量也进行了考察。颗粒中LAC的粒径也通过Sympatec?进行测量。

结论-

每种配方和方法都制得了颗粒。预混投料（方法1）受填充度影响（高投料速率和低转速），有更充裕的时间充分激活粘合剂并促进更大和更均匀的颗粒生长。熔融粘合剂投料（方法2）更高的螺杆转速和更低的投料速率能值得更均匀的颗粒，表明熔融的粘合剂需要更充分的混合。该方法粒径保持最好，颗粒的物料温度也减少了5℃。侧投料（方法3）不依赖转速和投料就可以制得均匀的颗粒。LAC(22.3μm)的粒径在三种粘合剂添加方法中都有减小，方法1平均直径=10.0μm,方法2=12.3μm,方法3=4.5μm.

图4:ZSE18mmHP(方法12).

图5:Nano16mm(方法2–用于熔化HPC并送料给18mm挤出机，图4)

图6:ZSE18mmHP(方法3)

研究意义-

在双螺杆熔融制粒中添加粘合剂的方法对工艺性能有影响，表明传统的熔融制粒工序可能不是最有效的防止粒径减小的方法。外加熔融粘合剂的方法粒径减少最小，这可能是因为API没有暴露在为了熔化粘合剂所需的剪切力中，并受益于HPC适当熔化和投料后带来的润滑作用;只使用足够的能量来混合和促进颗粒生长。方法3由于高粘度HPC引起的颗粒磨损，导致了最大的颗粒粒径减小。采用不同的熔体区设计，这种磨损可能会减少。

研究目标-

说明双螺杆熔融制粒的目的。描述每种方法颗粒生长的主导因素。分析方法二中粒径保持的原因。

表1:方法1-3工艺结论

莱斯特瑞兹制粒技术联盟LeistritzGranulationConsortium

双螺杆湿法制粒和熔融制粒工艺的发展相对落后于热熔挤出工艺。因此，莱斯特瑞兹制粒技术联盟被构想和组织起来。

莱斯特瑞兹制粒技术联盟的概念很简单。来自产业界和学术界的主要代表定期举行头脑风暴，以推进制粒技术发展，包括但不限于:

认清双螺杆制粒和下游设备的现有挑战明确和实施可供发表的双螺杆制粒研究和实验比较双螺杆制粒与现有技术的不同识别现有技术无法处理的独特配方/应用应用新的硬件促进双螺杆制粒工艺的成功推广应用

莱斯特瑞兹制粒技术联盟是一个开放的交流论坛，鼓励公司在不泄露任何专有信息的情况下尽可能作出贡献。与会者帮助识别行业问题，并从配方、设备和验证的角度致力于推进制粒技术的解决方案。

联盟与会者受邀参加并无约束条件。该联盟的第一次会议于年5月在德国纽伦堡的莱斯特瑞兹工厂举行，随后每年举行两次(线上)会议。面对面会议计划在年晚些时候举行。参与的公司包括:莱斯特瑞兹、默克、艾伯维、McMasterUniversity和UniversityofTexas

Austin。

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