在化工、制藥及食品等眾多領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室研究中，實(shí)驗(yàn)室旋轉(zhuǎn)制粒機(jī)扮演著關(guān)鍵角色，其產(chǎn)出顆粒的質(zhì)量直接影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)成果的準(zhǔn)確性與產(chǎn)品性能。然而，當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室旋轉(zhuǎn)制粒機(jī)所制顆粒常面臨均勻度欠佳、密實(shí)度不足等問(wèn)題，亟待深入研究加以?xún)?yōu)化。
一、影響顆粒質(zhì)量的關(guān)鍵因素剖析
1、原料特性差異
不同物料的粒度分布、流動(dòng)性、粘性等物理性質(zhì)大相徑庭。例如，粉末過(guò)細(xì)易團(tuán)聚，導(dǎo)致制粒時(shí)局部密度過(guò)大；而粗顆粒占比高，則難以形成緊密內(nèi)核，成品疏松。且各成分比例稍有偏差，就會(huì)改變混合料整體塑形，干擾成粒過(guò)程。
2、設(shè)備參數(shù)設(shè)置不當(dāng)
旋轉(zhuǎn)速度是
實(shí)驗(yàn)室旋轉(zhuǎn)制粒機(jī)核心要素之一。轉(zhuǎn)速過(guò)低，物料無(wú)法充分翻滾、擠壓，僅靠重力自然聚集，顆粒松散且大小不均；轉(zhuǎn)速過(guò)高，離心力占主導(dǎo)，物料甩向筒壁，中心區(qū)域空虛，同樣破壞均勻性，還會(huì)加劇設(shè)備磨損。此外，篩網(wǎng)孔徑選擇不合理，要么使小顆粒過(guò)度破碎，要么攔截過(guò)多合格粒子，限制顆粒成長(zhǎng)空間。
3、操作流程規(guī)范性缺失
進(jìn)料環(huán)節(jié)若速率不穩(wěn)定，忽快忽慢，會(huì)造成物料堆積或斷供，前者引發(fā)局部過(guò)熱、結(jié)塊，后者致使制粒中斷，重啟后新舊料混合不勻。噴液系統(tǒng)霧化效果差，液體不能均勻包裹粉體，干燥后便出現(xiàn)硬殼、軟芯分層現(xiàn)象，嚴(yán)重降低密實(shí)度。
二、針對(duì)性改進(jìn)策略探究
1、原料預(yù)處理優(yōu)化
依據(jù)目標(biāo)顆粒要求，精準(zhǔn)調(diào)控原料配比，采用預(yù)混工藝，借助三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)長(zhǎng)時(shí)間溫和攪拌，打破團(tuán)聚體，讓各組分充分分散。必要時(shí)添加適量助流劑，如微粉硅膠，改善流動(dòng)性；對(duì)粘性大的物料，先行干燥減重，控制濕度在合適范圍，確保后續(xù)制粒順暢。
2、設(shè)備精細(xì)化調(diào)試
運(yùn)用變頻調(diào)速器，設(shè)定并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)旋轉(zhuǎn)速度，從低到高逐步測(cè)試，結(jié)合高速攝像技術(shù)，觀(guān)察物料運(yùn)動(dòng)軌跡，找到較佳臨界轉(zhuǎn)速，維持平穩(wěn)過(guò)渡。根據(jù)物料性質(zhì)定制篩網(wǎng)，選用不銹鋼絲編織網(wǎng)，兼顧強(qiáng)度與開(kāi)孔率，安裝時(shí)保證平整無(wú)褶皺，定期清理更換，防止堵塞。
3、標(biāo)準(zhǔn)化操作執(zhí)行
培訓(xùn)操作人員，嚴(yán)格遵循進(jìn)料曲線(xiàn)，利用失重秤按恒定流量喂料；升級(jí)噴槍?zhuān)捎酶邏簾o(wú)氣噴霧，細(xì)化霧滴，配合溫控儀，依物料熔點(diǎn)分階段升溫干燥，促使內(nèi)部水分梯度逸出，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外同步固化，提升密實(shí)度。
三、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與成效評(píng)估
選取典型配方進(jìn)行多組對(duì)照試驗(yàn)，以阿奇霉素干混懸劑為例，經(jīng)上述改良，顆粒圓整度顯著提高，休止角減小，表明流動(dòng)性增強(qiáng)；激光衍射法測(cè)得粒度分布區(qū)間收窄，D50更接近期望值，均勻度大幅提升；透射電鏡下微觀(guān)結(jié)構(gòu)致密，孔隙率低，證實(shí)密實(shí)度優(yōu)化成功。
綜上，通過(guò)把控原料、精細(xì)調(diào)校設(shè)備以及規(guī)范操作，實(shí)驗(yàn)室旋轉(zhuǎn)制粒機(jī)可穩(wěn)定產(chǎn)出高品質(zhì)顆粒，為科研創(chuàng)新及新品開(kāi)發(fā)筑牢根基，推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域邁向新高度。
