Тестеры сыпучести

Тестеры сыпучести предназначены для определения параметров сыпучести (реологических параметров) дисперсных субстанций в соответствии со стандартом ISO 4324 и стандартами Фармакопей ЕС и США EP <2.9.36>, EP <2.9.16> и USP <1174>. В число данных параметров входят сыпучесть (текучесть через отверстие), угол естественного откоса (угол сдвига) насыпной горки порошка, насыпная масса, насыпной объем и насыпная плотность горки.

Для чего определяются реологические параметры?
Более 50% материалов, использующихся на разных стадиях промышленного производства, – это порошки и гранулы. В технологическом процессе они проходят через различные стадии: транспортировка, засыпка, фасовка и т.д. Конечные продукты могут выпускаться в таблетированном виде, в виде суспензий или, собственно, порошков. На соответствующих предприятиях внедрены стандартизованные методы контроля параметров сыпучих материалов (реологических параметров) для решения целого ряда технологических и коммерческих задач:
  • снижение затрат на обработку сырья – изначальная выбраковка некачественных партий;
  • оптимизация и стандартизация производственного процесса;
  • снижение себестоимости конечной продукции;
  • обеспечение стабильного качества конечной продукции;
  • оптимизация и снижение себестоимости хранения, упаковки, технологического обслуживания и транспортировки промежуточных материалов и конечной продукции;
  • стандартизация качества порошкового сырья, поступающего от разных поставщиков или от одного поставщика, но с большим временным разрывом;
  • разработка новых технологий и производств с использованием порошковых материалов;
  • тестирование на устойчивость порошковых материалов к влаге на открытых производствах, работающих в различных климатических условиях;
  • тестирование и технологическое обеспечение стандартов качества сухих смесей.

Стабильность характеристик порошковых субстанций важно контролировать на каждом этапе производства. Например, при транспортировке, расфасовке и других технологических операциях сыпучие материалы склонны самопроизвольно фракционировать по размеру частиц, становиться неоднородными, что критично для качества промежуточных и конечных продуктов.

Например, – порошковая смесь, поступающая в таблеточную машину: все порции данной смеси должны быть абсолютно одинаковыми, чтобы и все конечные продукты (таблетки) были одинаковыми. В природе активные компоненты медицинских препаратов присутствуют в небольших концентрациях, и на начальном технологическом этапе часто выделяются в виде маслянистых фракций, склонных к агрегации. Обычно в фармпрепаратах концентрация активного вещества выше, чем в природе, что требует дополнительного концентрирования активного компонента в неактивном (носителе – также безвредном, как правило, природном продукте). После выделения из природного источника, активные компоненты преобразуются в порошковую субстанцию, которая вносится в носитель и затем – в конечный продукт в строго дозированном количестве. Это, безусловно, требует стандартизации и контроля характеристик порошковой субстанции (активного компонента) на всех этапах производства.

Неактивные компоненты (носители) также часто преобразуются на производствах в порошковую форму. В качестве таких компонентов часто используются микрокристаллическая целлюлоза, крахмал и лактоза, которые в разных природных источниках варьируют по размеру частиц, склонности к агрегации и т.д. Следует также учитывать эффект от внесения, например, силикатных компонентов (н-р, Аэросил 300), которые улучшают сыпучесть обычно плохо сыпучих природных материалов. Таким образом, очевидна критичность контроля состояния сразу нескольких порошковых компонентов и промежуточных продуктов на всех стадиях производства. Это не только гарантия качества конечного продукта, но и значительная экономия времени, средств и прочих ресурсов.

Промышленные отрасли, в которых важен контроль реологических параметров

Отрасль Стадии производства, материалы, продукты
Фармацевтическая промышленность Гранулирование и измельчение порошковых субстанций, их дозирование при поступлении в таблеточные и иные машины, выпускающие препарат в твердой форме.
Производство абразивных материалов Производство керамики, металлических порошков и абразивных паст.
Производство и использование катализаторов Производство и добавление каталитических порошковых присадок к экструдатам, производство колец катализаторов, производство и использование мелкодисперсных металлических субстанций.
Химическая промышленность Производство крупно- и мелкофасованных химических реагентов.
Типография Производство пигментов, красителей и адгезивных связующих добавок к чернилам.
Производство стиральных порошков Формирование субфракций, наполнителей и гранул в стиральных порошках.
Производство удобрений, пестицидов и т.п. Производство экструдатов, гранулятов и сухих пестицидов.