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1.休止角本質(zhì)
粉體的流動(dòng)性無(wú)法用單一的特性值來(lái)表達(dá),常用休止角(angleof repose)表示。
通常是指粉體堆積層的自由斜面與水平面所形成的zui大角。休止角越小,摩擦力越小,流動(dòng)性越好,一般認(rèn)為θ≤30度時(shí)流動(dòng)性好,θ≤40度時(shí)可以滿足生產(chǎn)過(guò)程中的流動(dòng)性需求。粉體的流動(dòng)性對(duì)顆粒劑、膠囊劑、片劑等制劑的重量差異及正常操作影響較大。
2.休止角概念
休止角指在重力場(chǎng)中,粉料堆積體的自由表面處于平衡的極限狀態(tài)時(shí)自由表面與水平面之間的角度。測(cè)定休止角的方法有兩種:注入法及排出法。注入法:將粉體從漏斗上方慢慢加入,從漏斗底部漏出的物料在水平面上形成圓錐狀堆積體的傾斜角。排出法:將粉體加入到圓筒容器內(nèi),使圓筒底面保持水平,當(dāng)粉體從簡(jiǎn)底的中心孔流出,在筒內(nèi)形成的逆圓錐狀殘留粉體堆積體的傾斜角。這兩種傾斜角都是休止角,有時(shí)也采用傾斜法;在繞水平軸慢速回轉(zhuǎn)的圓筒容器內(nèi)加入占其容積的1/2~1/3的粉體,當(dāng)粉體的表面產(chǎn)生滑動(dòng)時(shí),測(cè)定其表面的傾斜角。測(cè)定方法
(1)注入法
微粒物料由漏斗流出落于乎面上形成圓錐體,鋁底角即為休止角。
(2)排出法
散粒物料從容器底部排豁口排出,待物料停止流動(dòng)后物料傾斜面與底乎面曲夾角即為休止角。
(3)傾斜法
將裝有1/3散粒物料的長(zhǎng)方形容器傾斜或?qū)A筒形容器波動(dòng),靜止后物科表面所形成的角度為休止角,休止角采用注入法測(cè)定,裝置如圖給定底直徑D,分 別測(cè)量H,則休止角 a=arctg(2H/D)。
(1)形狀:
粒子愈接近于球形,其休止角愈小。
(2)尺寸 :
對(duì)于同一種物料,粒徑愈小休止角愈大。這是 由于越細(xì)小粉粒間的相互粘附力越大。
(3)含水率 :
隨含水率增加而增大等有關(guān)。這是因?yàn)槊總€(gè) 粒子被潮濕的表層包圍,使其內(nèi)摩 — 按力和粒子間粘 附作用增加。
(4)堆放條件 :
如果對(duì)物料進(jìn)行振動(dòng),則休止角減小。
休止角是為了考察粉體的流動(dòng)性而設(shè)定的一個(gè)指標(biāo),藥劑書中講了幾種方法,實(shí)驗(yàn)室里,我們常用漏斗法測(cè)定。
將漏斗置于繪圖紙上放一定距離,把物料顆粒加入到漏斗中,使物料顆粒從漏斗下口自由流出,至漏下的物料呈一圓錐體。
圓錐體的直徑為2R,高度為H,休止角即為錐體斜面與水平面的夾角α:
α=arc tg H/R
α越小,流動(dòng)性越好。一般認(rèn)為α小于30度,可以自由流動(dòng)。而在實(shí)際應(yīng)用中,α小于35度,我認(rèn)為還是可以接受的 。
用這種方法測(cè)量休止角,會(huì)有一定的誤差,但結(jié)果還是有一定的參考意義。
誤差主要來(lái)自漏斗的高度和R及H的測(cè)量。能使漏斗的下口接近于圓錐體的頂部;R可以直接讀數(shù),H可以利用標(biāo)尺目測(cè)。
其實(shí)這個(gè)倒不一定需要顆粒的流動(dòng)性小于35度,要看具體的制藥設(shè)備。
隨著制藥裝備技術(shù)的發(fā)展,其實(shí)對(duì)顆粒流動(dòng)性的要求在下降,比如壓片機(jī)料斗下安裝強(qiáng)迫加料器,膠囊充填機(jī)的料斗中安裝推進(jìn)螺桿,這些都能促進(jìn)顆粒的流動(dòng)。在我們生產(chǎn)的膠囊劑中,我們的一個(gè)顆粒流動(dòng)性休止角zui高達(dá)到50幾度,膠囊充填粒重也比較穩(wěn)定。
其實(shí),在影響片劑片重或膠囊粒重的各種因素中,我認(rèn)為顆粒的粒度分布和堆密度影響更大。一般顆粒粒度稍細(xì)些,堆密度大些,片重和膠囊粒重會(huì)比較穩(wěn)定。
我們作藥劑實(shí)驗(yàn)的時(shí)候是這樣測(cè)量的:
鐵架臺(tái)上固定兩個(gè)漏斗,漏斗錯(cuò)開,使一個(gè)漏斗的低端與另一個(gè)漏斗的內(nèi)側(cè)接觸,漏斗下放一個(gè)倒過(guò)來(lái)的表面皿,測(cè)定時(shí)使粉體緩慢的通過(guò)上層漏斗,經(jīng)下層漏斗的緩沖,慢慢堆積到表面皿上,zui后測(cè)定粉體堆積的高度,除以表面皿的半徑(直徑一般是6.5CM),簡(jiǎn)單一算就OK了
采用漏斗法,雖然每次測(cè)量都有誤差,但是結(jié)果還是有一定的參考價(jià)值的. |
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