Máy in viên tốc độ cao mang lại những lợi ích gì ngoài năng suất?

Máy ép viên là một loại máy được thiết kế để nén các chất dạng bột và hạt thành viên nén hình tròn, hình bầu dục hoặc hình dạng bất thường, một chức năng thiết yếu trong sản xuất viên nén dược phẩm và thực phẩm chức năng. Trong mỗi chu kỳ ép viên, một thanh chày trên và một thanh chày dưới cùng đi vào một lỗ khuôn để nén nguyên liệu dạng bột thành viên nén bên trong lỗ khuôn.

Năng suất cao dường như là tính năng nổi bật nhất của máy ép viên tốc độ cao. Bên cạnh năng lực sản xuất ấn tượng, máy ép viên tự động này có thể giúp bạn tiết kiệm chi phí và mang lại nhiều lợi ích hơn như thế nào? Trước tiên, chúng tôi sẽ mô tả các loại máy ép viên, sau đó đi sâu vào các tính năng của máy ép viên tốc độ cao tạo nên những ưu điểm vượt trội. Nếu bạn đang tìm kiếm máy ép viên nén, bài viết này có thể giúp bạn lựa chọn sáng suốt hơn.

Cơ cấu chính (các mũi đột và tháp pháo) của máy ép viên thuốc quay tốc độ cao.

1. Phân loại máy ép viên thuốc theo cấu trúc

Máy ép viên thuốc được phân loại thành 2 loại dựa trên cấu trúc cơ khí và hình thức chuyển động của chúng.

1.1 Máy ép viên thuốc mini một lỗ

Máy ép viên nén mini một chày là một loại máy sản xuất viên nén hóa chất hoặc dược phẩm, nén bột hoặc hạt thành viên nén chỉ bằng một chày trên và một chày dưới. Nó được sử dụng để sản xuất viên nén theo lô nhỏ, nghiên cứu trong phòng thí nghiệm hoặc thử nghiệm quy mô thí điểm, thường được ứng dụng trong các hiệu thuốc, phòng thí nghiệm và một số xưởng nhỏ.

1.2 Máy ép viên nén quay

Máy ép viên nén kiểu quay được thiết kế đặc biệt để sản xuất viên nén quy mô lớn, có khả năng sản xuất hàng trăm nghìn viên thuốc chức năng hoặc dược phẩm mỗi giờ bằng cách sử dụng tháp quay được trang bị hàng chục khuôn dập. Ngoài ra, máy ép viên nén kiểu quay hoạt động theo phương pháp tự động, điều này rất quan trọng đối với hiệu quả ép viên nén.

2. Phân loại máy ép viên theo tốc độ

Về mặt các mô hình quay, máy ép viên nén được phân loại thành 2 loại dựa theo tốc độ hoạt động của chúng.

2.1 Máy ép viên thuốc tốc độ trung bình và tốc độ thấp

Tháp tròn, nơi chứa tất cả các khuôn dập và trong một số trường hợp chịu lực nén của các thanh đột, là một trong những bộ phận quan trọng nhất của máy dập. máy ép viên nén quay tự động Máy ép viên thuốc có tốc độ quay tháp pháo dưới 30 vòng/phút (RPM) được phân loại là máy tốc độ thấp, trong khi những máy có tốc độ quay tháp pháo từ 30 đến 50 RPM được phân loại là máy ép viên thuốc tốc độ trung bình. Thông thường, sản lượng của máy ép viên thuốc quy mô nhỏ tốc độ thấp dao động từ 13.200 đến 37.800 viên/giờ.

2.2 Máy ép viên tốc độ cao

Máy ép viên nén tốc độ cao được phân loại là máy ép viên nén tốc độ cao. Ví dụ: HGZP 26-40D Đây là một ví dụ. Với tốc độ quay tối đa đạt 110 vòng/phút, máy ép viên quay tốc độ cao này có thể tự động sản xuất tới 260.000 viên mỗi giờ, lý tưởng cho sản xuất viên nén dược phẩm quy mô lớn.

Đánh giá máy ép viên thuốc cao cấp được sản xuất bởi các nhà cung cấp máy móc dược phẩm hàng đầu như IMA, Romaco và... Đóng gói phong phú Năng suất tối đa của máy ép viên nén tốc độ cao có thể đạt tới 960.000 viên nén mỗi giờ.

Ngoài năng suất cao, máy ép viên tốc độ cao mang lại những ưu điểm gì? Làm thế nào máy móc này có thể tiết kiệm chi phí trong sản xuất viên nén dài hạn của bạn? Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về các tính năng tiên tiến của máy ép viên nén.

3. Máy in viên tốc độ cao mang lại những lợi ích bổ sung nào?

So với các máy ép viên tốc độ thấp, máy ép viên tốc độ cao mang lại nhiều lợi ích vượt trội, đặc biệt là về chất lượng viên nén, giảm thời gian ngừng hoạt động, kéo dài tuổi thọ thiết bị, tuân thủ quy định, v.v. Bên cạnh năng suất cao, chúng tôi sẽ đề cập đến 5 lợi ích quan trọng sau:

1) Kiểm soát trọng lượng viên thuốc chính xác

2) Thuận tiện trong việc thay đổi dụng cụ và tiết kiệm thời gian ngừng hoạt động

3) Phương pháp bôi trơn tự động và kéo dài tuổi thọ máy.

4) Nén viên nén không bụi và tiết kiệm nguyên liệu

5) Giảm tiếng ồn khi ép viên thuốc

3.1 Trọng lượng viên nén đồng đều: Điều khiển tự động thời gian thực so với điều khiển thủ công

Hầu hết các máy ép viên tốc độ cao hiện nay trên thị trường đều có hệ thống điều khiển trọng lượng viên nén tự động, chính xác và theo thời gian thực, trong khi các máy ép viên tốc độ trung bình hoặc thấp lại dựa vào việc điều chỉnh trọng lượng viên nén thủ công thông qua các tay quay.

Thông qua màn hình cảm ứng, các thông số có thể được điều chỉnh và áp suất có thể được theo dõi.

Khi nói đến độ đồng đều về trọng lượng của viên thuốc, Tiêu chuẩn cGMP Đặt ra các yêu cầu rõ ràng để quản lý trọng lượng viên nén: Việc đảm bảo trọng lượng viên nén nhất quán là bắt buộc để đảm bảo tính đồng nhất của lô sản phẩm và độ chính xác về hàm lượng. Các nhà sản xuất viên nén ép quay phải đạt được điều này thông qua việc giám sát quy trình sản xuất viên nén, từ đó xác định rằng máy ép viên nén quay phải có độ chính xác cao và tự động hóa trong việc kiểm soát trọng lượng viên nén.

Để đáp ứng các yêu cầu cGMP, các nhà sản xuất máy ép viên nén thiết kế máy ép viên tốc độ cao có khả năng kiểm soát trọng lượng viên nén theo thời gian thực trong quá trình ép viên. Việc kiểm soát này được thực hiện thông qua 3 chức năng:

● Giám sát lực nén theo thời gian thực

Trong quá trình nén viên thuốc, các cảm biến được lắp đặt trên trục nén và thanh đột dập sẽ đo lực tác dụng lên mỗi thanh đột dập theo thời gian thực. Sự dao động bất thường về lực nén là dấu hiệu sớm cho thấy sự sai lệch về trọng lượng viên thuốc. Ví dụ, sự giảm áp suất đột ngột có thể cho thấy thể tích bột thuốc không đủ, dẫn đến viên thuốc thiếu cân, trong khi sự tăng áp suất đột ngột cho thấy thể tích bột thuốc quá nhiều, dẫn đến viên thuốc nặng cân.

● Tự động điều chỉnh thể tích đổ đầy

Chức năng này dựa trên phản hồi áp suất. Nếu các cảm biến phát hiện sự sai lệch lực nén so với giá trị mục tiêu, hệ thống thông qua các động cơ servo sẽ ngay lập tức phát ra lệnh tự động điều chỉnh nhẹ độ sâu nạp liệu của bộ cấp liệu. Việc điều chỉnh này làm tăng hoặc giảm thể tích bột trong các lỗ khuôn, đưa áp suất trở lại giá trị đã đặt, từ đó đạt được trọng lượng viên nén nhất quán.

● Tự động loại bỏ chất thải

Hệ thống này tự động nhận diện bất kỳ viên thuốc nào có trọng lượng không khớp với thông số áp suất đã cài đặt và loại bỏ chúng một cách chính xác. Bằng cách liên tục loại bỏ các viên thuốc thiếu hoặc thừa cân, máy ép viên tự động đảm bảo các viên thuốc thành phẩm có trọng lượng đồng nhất.

Trên một số máy ép viên nén tốc độ trung bình và thấp, các chức năng nêu trên có thể là tính năng tùy chọn. Nhiều mẫu máy này vẫn dựa vào việc lấy mẫu định kỳ, kiểm tra trọng lượng sau khi sản xuất viên nén và điều chỉnh thủ công, được coi là khu vực rủi ro trong kiểm toán cGMP. Ngược lại, máy ép viên nén tốc độ cao thường có tính năng giám sát lực ép và điều chỉnh tự động thể tích bột, thể hiện sự chuyển đổi từ thử nghiệm sau sản xuất sang kiểm soát quy trình theo thời gian thực.

3.2 Tiết kiệm thời gian ngừng hoạt động: Thay khuôn không cần dụng cụ so với thay khuôn cần dụng cụ

Là một nhà sản xuất dược phẩm, bạn đang sản xuất nhiều loại viên nén khác nhau. Mỗi lần ép một loại viên nén mới, bạn cần thay đổi khuôn, bao gồm cả trục đột và khuôn dập, để làm sạch và tạo hình mới cho viên nén dược phẩm, dẫn đến thời gian ngừng hoạt động của máy ép viên nén. Để giảm thời gian ngừng hoạt động, nhiều máy ép viên nén quay tốc độ cao có chức năng thay khuôn không cần dụng cụ, giúp thay thế dụng cụ trong vòng 30 phút.

Thay khuôn không cần dụng cụ, chỉ cần dùng tay.

Máy ép viên nén quay tốc độ cao với thiết kế mô-đun tháo lắp nhanh, chẳng hạn như HGZP 15-20D Điều này cho phép thay khuôn và chày bằng tay không, giảm đáng kể thời gian máy ngừng hoạt động. Hơn nữa, vì không cần dụng cụ để gõ hoặc cạy khuôn và chày, độ chính xác và tuổi thọ của khuôn được bảo toàn tốt hơn.

Ngược lại, hầu hết các máy ép viên thuốc tốc độ thấp đều thiếu chức năng thay khuôn không cần dụng cụ. Thay vào đó, các dụng cụ như búa, kích và cờ lê phải được sử dụng để tháo rời khuôn và chày bằng cách đập chúng. Hậu quả là, việc đập này dễ làm văng các mảnh vụn kim loại, tốn nhiều công sức và dẫn đến thời gian ngừng hoạt động kéo dài. Hơn nữa, việc đập lâu dài làm biến dạng các lỗ khuôn tròn thành lỗ khuôn hình bầu dục, dẫn đến mất độ chính xác của dụng cụ và làm gián đoạn quá trình sản xuất viên thuốc.

Nhờ việc thay khuôn không cần dụng cụ, nếu sử dụng máy ép viên tốc độ cao để sản xuất viên nén, mỗi lần thay khuôn có thể tiết kiệm ít nhất 2 giờ. Giả sử cần thay khuôn mỗi tuần một lần, và có khoảng 50 tuần mỗi năm, tổng cộng có thể tiết kiệm được 100 giờ thay khuôn mỗi năm. Với năng suất 150.000 viên thuốc mỗi giờ, thời gian tiết kiệm được sẽ cho phép sản xuất thêm 15 triệu viên thuốc mỗi năm.

3.3 Kéo dài tuổi thọ thiết bị: Bôi trơn thông minh so với bôi trơn thủ công

Hệ thống bôi trơn thông minh thường được tìm thấy trong các máy ép viên tốc độ cao. Tính năng này cũng là cấu hình tiêu chuẩn trong các máy ép viên quay hiệu suất cao hiện đại. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp sử dụng máy tốc độ thấp, người dùng cần phải bôi trơn thủ công.

Hệ thống bôi trơn thông minh tích hợp sử dụng công nghệ điều khiển tự động để cung cấp chất bôi trơn chính xác đến các bộ phận cần thiết theo thời gian và định lượng. Dựa trên hoạt động liên tục, hệ thống bôi trơn các bộ phận thiết bị mà không cần dừng quá trình sản xuất viên nén, đảm bảo quy trình sản xuất viên nén không bị gián đoạn. Hơn nữa, hệ thống bôi trơn thông minh ngăn ngừa sự hao mòn thiết bị do gián đoạn cung cấp dầu, kéo dài tuổi thọ của các bộ phận quan trọng như trục ép, chày và ray dẫn hướng. Nhờ bôi trơn tự động và chính xác, hệ thống cũng giảm chi phí nhân công và chi phí tiêu thụ chất bôi trơn.

Ngược lại, việc bôi trơn thủ công dễ dẫn đến phân bố chất bôi trơn không đều do yếu tố con người, thường gây ra tình trạng bôi trơn quá mức hoặc không đủ. Thêm vào đó, nó đòi hỏi phải dừng máy, điều này làm giảm hiệu quả nén viên thuốc. Hơn nữa, phương pháp này phụ thuộc rất nhiều vào sự siêng năng của người vận hành, và việc bôi trơn không đầy đủ dẫn đến mài mòn các bộ phận, làm giảm tuổi thọ của máy nén viên thuốc dược phẩm.

3.4 Tuân thủ cGMP: Kiểm soát lượng bột và bụi dư thừa

Trong các quy trình nén viên nén truyền thống, hiện tượng bột thoát ra ngoài không kiểm soát trong buồng nén là một thách thức thường gặp. Hiện tượng này dẫn đến thất thoát nguyên liệu dạng bột và nhiễm chéo sản phẩm, đồng thời trái với các yêu cầu của cGMP.

Để giải quyết vấn đề này, máy nén viên tốc độ cao hiện đại có thể tích hợp nhiều giải pháp kỹ thuật để đạt được mục tiêu kiểm soát bột và bụi. 4 cơ chế chính được sử dụng để kiểm soát bột và bụi:

●Máy cấp liệu cưỡng bức khép kín hoàn toàn

Hệ thống này thay thế các bộ phận cấp liệu hở trong các máy sản xuất viên nén tốc độ thấp truyền thống. Hệ thống kín này đảm bảo bột được nạp và ép vào các khoang khuôn mà không bị hở. Khe hở được duy trì tỉ mỉ ở mức ≤0,05mm giữa đế bộ phận cấp liệu và tháp pháo giúp ngăn ngừa rò rỉ bột.

một bộ phận cấp liệu cưỡng bức khép kín (bên trái) và một lưỡi gạt bột (màu trắng bên phải)

●Thiết bị thu hồi bột

Thiết bị này thu gom lượng bột thừa thoát ra khỏi bộ cấp liệu. Nhờ cơ cấu truyền động của tháp pháo, cơ chế này tái chế lượng bột thừa để sử dụng lại, giữ cho bề mặt tháp pháo sạch sẽ và giảm thiểu lãng phí bột.

●Lưỡi dao giảm tiếng ồn

Được bố trí chiến lược trên tháp pháo giữa bộ phận cấp liệu và điểm mà các mũi đột trên đi vào lỗ khuôn, lưỡi dao này ngăn chặn bột bị bắn ra khỏi các khoang khuôn do sự quay nhanh của tháp pháo.

●Thiết bị hút bụi kép

Thiết bị này có cơ chế gồm ít nhất 12 cổng hút được bố trí xung quanh chu vi của tháp pháo, giúp chủ động thu gom bột hoặc bụi thoát ra ngoài qua các biện pháp ngăn chặn khác.

Nhìn chung, hệ thống kiểm soát bột tích hợp này biến quá trình nén viên tốc độ cao từ một hoạt động nhiều bụi thành một quy trình sản xuất viên nén sạch sẽ.

3.5 Giảm tiếng ồn: Cơ chế giảm chấn

Để giảm mài mòn chày và tiếng ồn khi vận hành, các cơ cấu giảm chấn là tiêu chuẩn trong máy ép viên quay tốc độ cao. Mặc dù ít phổ biến hơn trên các mẫu máy tốc độ thấp, nhưng chúng được dự đoán sẽ dần trở nên phổ biến hơn.

thanh đột dập trên và dưới

●Cơ chế giảm chấn linh hoạt

Được lắp đặt xung quanh các thanh đột dập, các bộ phận này sử dụng vật liệu đàn hồi để hấp thụ năng lượng rung động. Bằng cách làm giảm rung động truyền qua khung máy, chúng ngăn chặn hiệu quả những rung động này trở thành tiếng ồn trong không khí.

●Cơ chế giảm chấn từ tính

Hệ thống này tạo ra lực phanh không tiếp xúc. Các nam châm cố định được đặt gần đầu đường đi của các mũi đột, tương tác với các nam châm trên mũi đột để tạo ra lực đẩy. Điều này dẫn đến sự giảm tốc dần dần và "dừng êm ái", loại bỏ tiếng ồn va chạm thường do các va chạm cơ học gây ra.

Các cấu trúc giảm chấn này hấp thụ năng lượng va chạm từ các mũi đột va vào các thanh dẫn hướng tháp pháo, giảm tiếng ồn khoảng 25 dB và tạo ra môi trường làm việc lành mạnh hơn cho người vận hành máy ép viên. Chúng cũng làm giảm lực va chạm, giảm thiểu mảnh vụn kim loại sinh ra do ma sát kim loại và kéo dài tuổi thọ của dụng cụ. Tuy nhiên, các nhà sản xuất máy ép viên tốc độ thấp truyền thống thường không trang bị cơ chế giảm chấn như một tính năng tiêu chuẩn để tiết kiệm chi phí.

Phần kết luận

Khi bạn đang phân vân giữa máy ép viên tốc độ cao và máy tốc độ trung bình/thấp, hãy cân nhắc nhiều hơn chỉ giá ban đầu và nhu cầu sản lượng. Cần đánh giá toàn diện về việc tuân thủ cGMP, kiểm soát trọng lượng viên nén, hiệu quả hoạt động, giảm thời gian ngừng hoạt động, kéo dài tuổi thọ thiết bị, tiết kiệm chi phí, v.v. Chú trọng đến những yếu tố quan trọng này sẽ giúp bạn lựa chọn được máy ép viên đảm bảo chất lượng viên thuốc và giá trị bền vững lâu dài.