多功能包衣制粒机的工艺原理可通过以下关键环节系统阐述:
一、流态化基础
1、气流驱动机制
洁净热空气通过底部气流分布板均匀上升,形成稳定上升气流。物料在气流作用下呈现“沸腾”状态,建立动态悬浮流化床,确保颗粒充分暴露于热交换与喷雾区域。
2、流化床结构特性
多段式流化床设计维持颗粒连续循环运动,中心区形成上升气流带动颗粒运动,环周区域颗粒因重力下落,构成规则流动态。
二、喷雾工艺技术
1、制粒喷雾
顶喷技术:粘合剂(如羟丙甲纤维素)通过顶喷系统雾化成液滴(10-100 μm),逆向喷撒至流化颗粒表面,通过润湿-干燥循环形成多孔球形颗粒。
侧喷技术:用于制备微丸,通过切线方向喷雾结合流化作用实现颗粒成型。
2、包衣喷雾
底喷技术:包衣液(如丙烯酸树脂)经底喷系统雾化后,在规则流动态颗粒表面逐层铺展成连续薄膜,最终形成5-50 μm的缓释包衣层。
喷雾控制:PLC调节喷雾速率(10-500 mL/min)与雾化压力(0.2-0.8 MPa),确保覆盖均匀性。
三、干燥与固化
1、热风干燥机制
热空气穿透物料层快速蒸发溶剂(水或乙醇),恒速干燥期去除表面溶剂,降速干燥期控制内部溶剂扩散,防止龟裂。
2、终点判定
通过在线湿度传感器或失重法监测干燥终点,确保颗粒水分含量达标(如<3%)。
四、多功能集成设计
1、工艺整合
同一设备内完成混合、制粒、包衣、干燥全流程,减少物料转移污染风险。
2、技术协同
温度-湿度联控:实时调节热风参数,平衡干燥效率与物料稳定性。
静电消除:配备防静电滤袋与离子风装置,提升包衣均匀性。
五、技术优势
1、高效节能:热风循环利用率超60%,溶剂挥发量减少30%。
2、质量可控:动态流化确保粒径均一(50-500 μm)与包衣完整性。
3、灵活适配:PLC+HMI控制系统支持多工艺参数调整,符合GMP要求。
此工艺通过流态化、精准喷雾及热力学的协同作用,实现固体制剂的高效成型与功能化包覆。