Использование смесителя типа «пьяная бочка» в фармацевтической отрасли
Смешивание сыпучих веществ с различной формой, размером, массой и структурой частиц входит в технологические процессы изготовления абсолютного большинства фармацевтических препаратов. Учитывая специфику отрасли, к однородности получаемой смеси и сохранности свойств ее ингредиентов предъявляются повышенные требования. Соблюсти эти требования помогает использование технологического оборудования с подходящими характеристиками. К таким устройствам относятся циркуляционные смесители «пьяная бочка» со смещенной осью вращения.
Основные отличия смесителей «пьяная бочка» от других смешивающих устройств
Производители технологического оборудования для фармации разработали ряд установок, конструкция и принцип работы которых обеспечивают оптимальные условия для перемешивания твердых сыпучих субстанций с различными характеристиками.
 Двухконусный смеситель Pharmag DCM-6 |
Так, например, сухие продукты с хорошей текучестью и однородным гранулометрическим составом удобно смешивать в биконусном смесителе. При его вращении гранулы или частицы порошка под действием собственной силы тяжести постоянно пересыпаются по наклонной траектории из более узкой части в более широкую и обратно. |
В пилотных установках Pharmag двухконусный лабораторный блендер монтируется на универсальный привод с помощью специального редуктора. Это позволяет гибко настраивать угол падения потока порошка или гранул, а также скорость вращения, создавая оптимальные условия смешивания. Однако данная технология неэффективна при перемешивании гранул и порошков, склонных к агломерации.
 V-образный смеситель Pharmag YM-4 |
Для этих целей используются смесители v-образной формы, в которых агломераты частиц разбиваются о ребро-перегородку на стыке двух сообщающихся цилиндров, разделяющую обрабатываемый материал на два разнонаправленных потока. Ни двухконусный, ни v-образный миксер не способен обеспечить требуемую степень однородности при перемешивании порошков со сложным гранулометрическим составом. |
Эта задача легко решается в смесителе «пьяная бочка» за счет постоянной смены направления потока материала в трех плоскостях. Меткое запоминающееся название идеально описывает конструкцию и принцип работы устройства: цилиндрическая емкость – «бочка» – перемещается на шарнирных креплениях по сложной траектории, переворачиваясь и шатаясь из стороны в сторону наподобие пьяного человека. Такой способ обработки исключает образование сегрегационного ядра, что обеспечивает степень однородности готовой смеси до 98% и выше.
В смесителе «пьяная бочка» частицы порошка смешиваются при свободном падении – точно так же, как в описанных выше и других циркуляционных миксерах. Чем меньше скорость вращения агрегата, тем меньше ударная нагрузка. Поэтому в лучших моделях блендеров этого типа скорость перемешивания можно снижать практически до любых значений. Это позволяет оператору устанавливать щадящий режим при работе с хрупкими сыпучими исходными продуктами.
 Смеситель «пьяная бочка» |
Особенно важна гибкая настройка параметров смешивания при разработке новых лекарственных препаратов или создании дженериков. Инженеры компании Pharma Test создали пилотный миксер с учетом этого обстоятельства. Как и блендеры с иным принципом работы, смеситель «пьяная бочка» (барабанно-кольцевой миксер RM-6) изготавливается немецкими производителями в виде насадки к универсальной силовой установке UAM. Компактный агрегат состоит из станины с роликами, на которые с помощью специального передаточного механизма передается вращательное усилие вала электропривода. |
Вращающиеся ролики приводят в действие металлическое кольцо-держатель с закрепленной внутри него с помощью подвижных кольцевых креплений емкостью-«бочкой» из прозрачного органического стекла. Такое технологическое решение обеспечивает:
- максимально экономный расход электроэнергии;
- возможность визуального контроля процесса;
- плавную смену пространственного положения емкости с порошком.
Универсальный привод не только работает в широком диапазоне скоростей (от 10 до 400 об/мин), но и может хранить в памяти до 10 различных режимов, что значительно упрощает задачу специалиста в процессе разработки и оптимизации технологии обработки материала с использованием барабанно-кольцевого миксера.
Максимально гибкая настройка параметров гарантирует беспроблемное масштабирование технологии смешивания на производственные мощности. На отечественном рынке технологического оборудования, отвечающего требованиям GMP и других фармацевтических стандартов, миксеры «пьяная бочка» промышленных объемов представлены продукцией различных производителей. В числе наиболее популярных установок:
- Смесители СМУ-ПБ-Р производства российского НПО «Агромаш». К главным преимуществам агрегатов относится доступная цена и оснащение системой автоматической доводки разгрузочного бункера до нижней точки вертикальной оси для удобной и безотходной выгрузки готовой смеси. Максимальный объем рабочей камеры – 300 литров, максимальный рабочий объем – 230 литров.
- Швейцарские миксеры промышленного класса MIXOMAT производства компании FUCHS Machinen AG. Конструкторы оснастили аппараты крышками с внутренним крестообразным выступом (лепестковым элементом) и предусмотрели возможность их комплектации металлическими и полипропиленовыми рабочими камерами. В зависимости от решаемых задач, режим работы блендеров можно настраивать – от постоянной до постоянно изменяемой скорости вращения. Максимальный объем рабочей камеры – 400 литров, максимальный рабочий объем – 230 литров. Главный и очень существенный минус смесителей «пьяная бочка» швейцарского бренда – высокая стоимость.
- Линейка агрегатов китайского бренда SYH. Максимально простое устройство смесителей SYH сочетается с высокой эффективностью: по утверждению производителей, миксеры обеспечивают 99,9% однородности смеси при загрузке рабочей камеры до 80% и выше. К другим плюсам китайских аппаратов следует отнести возможность работы с большими объемами – до 850 мл (до 500 кг). Среди главных минусов – низкая скорость вращения (не выше 24 об/мин).
Благодаря универсальным возможностям RM-6, технологию смешивания лекарственных ингредиентов легко адаптировать под индивидуальные характеристики промышленного блендера любой из вышеперечисленных и других торговых марок.
У пилотного барабанно-кольцевого миксера Pharmag есть и другие существенные плюсы. Устройство можно использовать:
- как для смешивания сыпучих ингредиентов, так и для перемешивания жидкостей, а также для выполнения других технологических процедур – нанесения покрытия и/или окрашивания пеллет;
- в качестве основного оборудования при организации малотоннажного производства.