Мониторинги консентратсияи крахмал дар гранулятсияи тар
Крахмал аз сабаби чандирӣ ва самаранокии хароҷоташ як ҷузъи муҳим дар истеҳсоли планшетҳо мебошад. Мушкилот дар раванди гранулятсияи тар ба назорати дақиқи консентратсия ва миқдори намӣ нигаронида шудаанд. Ин ноустуворӣ сабаби асосии нуқсонҳои сифати маҳсулот дар оянда, ба монанди кафидани планшетҳо, тағирёбии вазн ва обшавии номувофиқ мебошанд.
Технологияи таҳлилии равандҳо (PAT), бахусус ҳисобкунакҳои консентратсияи ултрасадоӣ, барои мониторинги дар вақти воқеӣ, консентратсияи пайвандкунандаи крахмалро назорат мекунад ва гузаришро аз парадигмаи анъанавӣ, реактивӣ ва санҷишӣ ба парадигмаи проактивӣ ва назоратӣ анҷом медиҳад.
Мушкилоти мониторинги онлайнии карбамид
Нақшҳои асосии крахмал дар шаклҳои сахти воя
Крахмал ҳамчун як ёрирасони бисёрфунксионалӣ
Крахмал як биополимери табиӣ, ғайризаҳролуд ва аз ҷиҳати иқтисодӣ фоидаовар буда, яке аз иловаҳои маъмултарин дар шаклҳои сахти воядиҳӣ, ба монанди лавҳаҳо, мебошад. Иқтидори чандирии он як бартарии калидӣ аст, ки ба он имкон медиҳад, ки дар дохили як формула вазифаҳои сершуморро иҷро кунад ва аксар вақт ҳамчун пайвандкунанда ва ҳам дар гранулятсияи тар ҳамчун парокандакунанда амал мекунад.
Хусусиятҳои функсионалии крахмалvaryдар бораи манбаи ботаникии он, ба монанди ҷуворимакка, картошка ё сорго, ки таносуби амилоза ба амилопектин ва морфологияи доначаҳои онро муайян мекунад. Ин фарқиятҳои дохилӣ маънои онро доранд, ки крахмалҳо аз манбаъҳои гуногун ивазшаванда нестанд. Масалан, крахмали картошка одатан часпакии баландтар дорад, дар ҳоле ки крахмали ҷуворимакка хусусиятҳои хоси худро дорад. Фаҳмидани ин хосиятҳои хоси манбаъ барои таҳияи формула муҳим аст.
Ҷадвали зерин робитаи байни манбаъҳои гуногуни крахмал ва нақшҳои функсионалии онҳоро ҷамъбаст мекунад:
| Манбаи крахмал | Таносуби маъмулии амилоза/амилопектин | Хусусиятҳои асосии функсионалӣ | Хусусиятҳои физикӣ-химиявӣ |
| Ҷуворӣ | Тақрибан 27:73 | Пайвандкунанда, дезинтегрант, пуркунанда | Ҳарорати желатинизатсия, часпакии миёна |
| Картошка | Тақрибан 22:25 | Пуркунанда, парокандакунанда | Ҳарорати пасти желатиникунонӣ, часпакии баланд |
| Сорғ | Тақрибан 19.2:80.8 | Пайвандкунанда, парокандакунанда | Парокандашавии тезтар, суръати баланди парокандашавӣ |
Оё саволҳо дар бораи беҳсозии равандҳои истеҳсолӣ доред?
Шарҳи механикии амали крахмал
Крахмал ҳамчун пайвасткунанда: аҳамияти желатинизатсия
Крахмал дар гранулятсияи тар ҳамчун пайвандкунандаи муассир хизмат мекунад, ки ин равандест, ки дар он гармӣ ва об сохтори кристаллии онро бебозгашт вайрон мекунанд. Крахмали аслӣ, ки дар оби хунук ҳал намешавад, ин марҳилаи пухтупазро барои нам кардани полимерҳои амилоза ва амилопектини худ, ки қобилияти пайвастшавии онҳоро фаъол мекунад, талаб мекунад.
Сохтори хеле шохадор ва дарахтмонанди амилопектин нуқтаҳои пайвастшавии сершуморро фароҳам меорад, ки ба он имкон медиҳад, ки зарраҳоро самаранок дар як ҷо нигоҳ дорад. Дар айни замон, амилоза бо сохтори хаттии худ часпакиро зиёд мекунад ва ҳангоми хунук шудан шабакаи гелро ташкил медиҳад, ки устувории гранулаҳоро тақвият медиҳад.
Барои содда кардани равандҳои саноатӣ ва аз байн бурдани ниёз ба пухтупаз, крахмалҳои пешакӣ желатиншуда таҳия карда шуданд. Ин крахмалҳо, ки қисман ё пурра желатин карда шудаанд, дар оби хунук ҳал мешаванд ва метавонанд ҳамчун хокаи хушк ба формулаҳо илова карда шаванд. Ҳангоми гранулятсия, об онҳоро дар ҷои худ фаъол мекунад ва истеҳсолотро содда мекунад ва дар айни замон самаранокии мустаҳками пайвастшавиро таъмин мекунад.
Крахмал ҳамчун парокандакунанда: варам ва сӯзиш
Крахмал як парокандакунандаи классикӣ аст, ки механизми асосии таъсири он варамкунӣ аст. Вақте ки лавҳа бо муҳити обӣ тамос мегирад, об тавассути таъсири капиллярӣ (пӯсткунӣ) ба матритсаи сӯрохии лавҳа ворид мешавад. Гранулаҳои крахмал обро ҷаббида, то чанд маротиба ҳаҷми аввалаи худ варам мекунанд. Фишори дохилие, ки аз ин варамкунӣ ба вуҷуд меояд, барои бартараф кардани қувваҳои пайвастшавии лавҳа ва боиси пора-пора шудани он ба пораҳои хурдтар кофӣ аст.
Самаранокии крахмал ҳамчун дезинтегратор аз омилҳо ба монанди консентратсияи он, андозаи зарраҳо ва қувваи фишурдашаванда таъсир мегирад. Як хулосаи асосӣ ин аст, ки дар ҳоле ки варамкунӣ механизми бартаридошта аст, падидаҳои дигар, ба монанди теладиҳии байнизарраҳо ва вайроншавии оддии пайвандҳои гидрогенӣ, низ ба дезинтегратсия мусоидат мекунанд.
Мушкилот дар гранулятсияи тар of Tabиҷозат медиҳад
Консентратсияи крахмал ва миқдори намӣ
Тағйирёбии консентратсияи хамираи крахмал ё миқдори намии омехтаи хока "нуқтаҳои дарднок"-и асосии гранулятсияи тар мебошанд. Самаранокии крахмал ҳамчун пайвасткунанда аз тайёр кардани он вобастагии зиёд дорад. Масалан, агар хамираи крахмал "кампухта" бошад, он ҳамчун полимери пайвасткунандаи муассир кор нахоҳад кард, зеро сохтори кристаллии он бетағйир боқӣ мемонад.
Нақши намӣ мураккаб аст. Дар сатҳҳои паст, об метавонад ҳамчун равғанкунанда амал кунад ва ҷараёни обро беҳтар созад. Аммо, вақте ки миқдори намӣ аз нуқтаи муҳим зиёд мешавад, он тавассути ташкили пулҳои моеъи қавӣ, пайвастагии байни зарраҳоро ба таври назаррас афзоиш медиҳад, ки ҷараёни обро коҳиш медиҳад. Ин метавонад ба пуршавии нокифоя ва номувофиқи қолаб ҳангоми фишурдани планшет оварда расонад, ки боиси тағйирёбии вазни планшет мегардад.
Ин робита таъсири доминоро ба вуҷуд меорад. Қобилияти сусти ҷараён аз сабаби ноустувории намӣ на танҳо ба якрангии вазн таъсир мерасонад, балки ба мувофиқати қувваи фишурдашавӣ низ таъсир мерасонад, ки боиси тақсимоти васеътари сахтӣ ва зичии планшетҳо мегардад ва дар ниҳоят ба самаранокии ҳалшавӣ таъсир мерасонад. Ин робитаи мураккаби байни хусусиятҳои сифатии зоҳиран ба ҳам алоқаманд набударо нишон медиҳад.
Дар бораи метрҳои зичии бештар маълумот гиред
Нуқтаҳои дарди раванд
Консентратсияи нодурусти пайвандкунанда ё фаъолшавии нокифояи полимери крахмал метавонад ба гранулаҳои заиф ва дар натиҷа, лавҳаҳои "нарм" оварда расонад, ки ба шикастан ва кафидан майл доранд. Баръакс, консентратсияи аз ҳад зиёди пайвандкунанда ё гранулаҳои аз ҳад зиёд метавонад гранулаҳои аз ҳад зич ва сахтро ба вуҷуд орад, ки метавонад ба камбудиҳо ба монанди кафидан ва ламинатсия ҳангоми фишурдани лавҳаҳо аз сабаби дармонда шудани ҳаво ва деформатсияи нокифояи пластикӣ оварда расонад.
Раванди гранулятсияи тар ба омилҳо ба монанди вақти массакунии тар ва суръати импеллер, ки метавонад ба аз ҳад зиёд гранулятсия ва афзоиши зичии гранула оварда расонад, хеле ҳассос аст. Ин як мушкили ҷиддӣ аст.
Мушоҳидаи назаррас ин ҳамбастагии ғайрихаттии баръакси байни қувваи гранула ва қувваи кашиши планшет мебошад. Як тасаввуроти маъмулӣ ин аст, ки гранулаҳои қавитар ва зичтар, ки, масалан, бо роҳи грануляцияи баландбуришӣ истеҳсол мешаванд, бояд планшетҳои қавитарро ба вуҷуд оранд. Аммо, далелҳо нишон медиҳанд, ки гранулаҳое, ки бо роҳи грануляцияи баландбуришӣ истеҳсол мешаванд, дар ҳоле ки зичтарин ва қавитарин мебошанд, боиси пасттарин қувваи кашишӣ мешаванд. Ин як зиддияти оддӣ нест. Он нишон медиҳад, ки дар ҳоле ки пайванди дохили гранула метавонад қавӣ бошад, пайвандҳои байни гранулаҳое, ки ҳангоми фишурдани планшетҳо ба вуҷуд меоянд, заиф мебошанд. Ин аз он сабаб аст, ки гранулаҳои зич камтар пластикӣ мебошанд ва ҳангоми фишурдан камтар деформатсия мешаванд. Ин деформатсияи коҳишёфта майдони тамос байни гранулаҳоро кам мекунад ва ташаккули пулҳои сахтро маҳдуд мекунад, ки боиси пайдоиши планшети ниҳоии механикӣ заиф мегардад, сарфи назар аз қувваи худи гранулаҳо. Ҳамин тариқ, назорати нуқтаи ниҳоии гранула на дар бораи ба ҳадди аксар расонидани қувваи гранула ё зичии он, балки дар бораи ба даст овардани тавозуни оптималӣ аст, ки ҳам ҷараёни хуб ва ҳам фишурдани кофиро барои истеҳсоли планшети ниҳоии мустаҳкам таъмин мекунад.
Таъсири консентратсияи крахмал ба хусусиятҳои сифати маҳсулоти ниҳоӣ
Сахтӣ ва нармӣ
Афзоиши консентратсияи пайвандак одатан боиси пайдоиши лавҳаҳои сахтии баландтар ва нармшавии пасттар мегардад. Крахмал дар муқоиса бо полимерҳои синтетикӣ ба монанди PVP хосиятҳои пайвандии мӯътадилро таъмин мекунад, ки одатан лавҳаҳои нармтар, вале дорои хусусиятҳои беҳтари вайроншавӣ мебошанд. Як таҳқиқот дар бораи крахмали ҷуворимаккаи пешакӣ желатиншуда нишон дод, ки консентратсияи пайвандак аз 3% то 9% диапазони беҳтарин барои ба даст овардани хосиятҳои қобили қабули физикӣ мебошад.
Парокандагӣ ва парокандашавӣ
Байни консентратсияи пайвандкунандаи крахмал ва суръати ҳалшавии дору робитаи возеҳи баръакс вуҷуд дорад. Бо афзоиши консентратсияи пайвандкунанда, лавҳаҳо сахттар мешаванд ва вақти парокандашавии онҳо меафзояд, ки ин дар навбати худ раҳошавии компоненти фаъоли дорусозӣ (API)-ро ба таъхир меандозад.
Ин таъсири сусткунандаи крахмал ба ҳалшавиро метавон аз ҷиҳати механикӣ бо пайдоиши "қабати шустушӯйшуда" шарҳ дод. Вақте ки лавҳаи дорои крахмал ба муҳити ҳалшаванда дучор мешавад, крахмал дар сатҳи лавҳа варам мекунад ва қабати часпаки гелмонандро ташкил медиҳад. Ин қабати гел асосан аз API холӣ аст. Дар натиҷа, API-и ҳалшаванда аз ядрои лавҳа бояд тавассути ин матритсаи крахмали часпак ва варамкарда паҳн шавад, то ба муҳити ҳалшавии оммавӣ бирасад. Ин раванди паҳншавӣ як қадами суст ва маҳдудкунанда аст.
Ғафсӣ ва часпакии ин қабати шустушӯшуда мустақиман ба консентратсияи крахмал ва дараҷаи желатинизатсияи он мутаносиб аст. Аз ин рӯ, хосиятҳои номувофиқ ё консентратсияи крахмал мустақиман ба профилҳои тағйирёбандаи ҳалшавӣ оварда мерасонанд, ки ин як хусусияти муҳими сифат (CQA) мебошад, ки ба биодастрасии дору таъсир мерасонад.
Зичии гранулаҳо ва планшетҳо
Нишондиҳандаҳои калидӣ барои арзёбии сифати гранулаҳо зичии ҳаҷмӣ, зичии ламсшуда ва Индекси фишурдашавӣ (CI)-ро дар бар мегиранд. Таҳқиқот нишон доданд, ки вақти тӯлонитари массакунӣ бо тар ё суръати баланди импеллер зичии ҳаҷми гранулаҳоро аз сабаби мустаҳкамшавии возеҳтар зиёд мекунад.
Ин зичшавӣ, дар ҳоле ки қобилияти ҷараёнро беҳтар мекунад, боиси паст шудани индекси фишурдашавӣ мегардад, ки маънои онро дорад, ки фишурдани гранулаҳо душвортар аст. Дар натиҷа, планшети ниҳоӣ метавонад нисбат ба интизорӣ заифтар бошад ё ба қувваҳои фишурдани баландтар ниёз дошта бошад, ки дар навбати худ метавонад боиси фарсудашавии таҷҳизот ё мушкилот ба монанди шикастани планшет гардад. Ин як ҳалқаи мураккаби бозгаштро ба вуҷуд меорад, ки дар он тағироти ночизи раванд, ба монанди афзоиши ночизи консентратсияи крахмал, метавонад ба сифати маҳсулоти ниҳоӣ таъсири назаррас ва пешгӯинашаванда расонад.
| Консентратсияи крахмали пайвандкунанда (% w/w) | Сахтии планшет (Н) | Мустаҳкамии планшетҳо (%) | Вақти парокандашавӣ |
| 0% | Бе банд | Н/А | Н/А |
| 3% | 20 – 30 | <1% | Аз қувваи фишурдасозӣ вобаста нест |
| 6% | 20 – 30 | <1% | Аз қувваи фишурдасозӣ вобаста нест |
| 9% | 20 – 30 | <1% | Аз қувваи фишурдасозӣ вобаста нест |
| 15% | 20 – 30 | <1% | Бо қувваи фишурдашавӣ меафзояд |
Эзоҳ: Арзишҳои сахтӣ бар асоси маълумот барои қувваи мушаххаси фишурдакунӣ фарқ мекунанд.
Зарурати назорати дақиқи вақти воқеӣ
Маҳдудиятҳои назорати анъанавии сифат
Усулҳои анъанавии назорати сифат, ба монанди таҳлили офлайнӣ ё дар хатти онлайнии гранулаҳо ё лавҳаҳои хушк, табиатан реактивӣ мебошанд. Онҳо ба намунагирӣ ва санҷиши вақтталаб такя мекунанд ва дар бораи раванди ҷорӣ ягон фикру мулоҳизаи воқеӣ намедиҳанд. Ин таъхири вақт пешгирии истеҳсоли партияҳои номувофиқро ғайриимкон мегардонад, ки боиси исрофи назарраси мавод ва талафоти молиявӣ мегардад.
Ҳалли мониторинги консентратсияи крахмал
Ҳисобкунакҳои консентратсияи ултрасадоконсентратсия ё зичии моеъро бо чен кардани суръати паҳншавии мавҷи садо аз он муайян кунед. Суръати садо функсияи мустақими хосиятҳои физикии моеъ, аз ҷумла консентратсия ва ҳарорати он мебошад.
Ин технология барои равандҳои фармасевтӣ мувофиқ аст, зеро он дорои бартариҳои зерин мебошад:
- Ғайринвазивӣ:Сенсор қисмҳои ҳаракаткунанда надорад ва онро ба қубур ё зарф ворид кардан мумкин аст, ки андозагириҳои вақти воқеиро бидуни халалдор кардани ҷараёни раванд таъмин мекунад.
- Беғаразона:Андозагирӣ аз ранг, шаффофият ё суръати ҷараёни моеъ, ки маҳдудиятҳои маъмулии усулҳои оптикӣ мебошанд, таъсир намерасонад.
- Мустақим ва механикӣ:Он мустақиман консентратсияи хамираи крахмалро, ки параметри калидии раванд аст ва бо сифати маҳсулоти ниҳоӣ алоқамандии сабабӣ дорад, чен мекунад.
Мавқеи насби метри консентратсияи ултрасадои онлайн
Насбкунӣ ба марҳилаи омодасозии пайвандак ва илова кардани он, ки фавран пас аз омехта кардани хокаи хушк, вале пеш аз омехта кардани тар, сурат мегирад, тамаркуз мекунад. Ин ҷойгиркунӣ имкон медиҳад, ки консентратсия ва часпакии хамираи крахмал фаъолона танзим карда шавад ва тағирёбии сабабҳои аслӣ дар худи пайвандаки моеъро ҳал кунад.It's rэкоммеndeд ба инсталлоn foллоуинг поситӣдар:
Bзарфи омодасозии дарунӣ: Ҳисобкунаки ултрасадоӣ дар қубури баромад ё ҳалқаи регардиши зарфи омодасозии пайвандак ба таври хаттӣ насб карда шудааст. Ин ҷойгиркунӣ хамираи крахмалро сабт мекунад'консентратсияи s ҳангоми омехта ё гомогенизатсия, муайян кардани номувофиқатиҳо аз сабаби тағйирёбии крахмал аз партия ба партия ё хатогиҳои тайёркунӣ.
Хӯроки моеъ ба гранулятор: Ҳисобкунаки ултрасадо дар хатти ғизодиҳии пайвандак (одатан шланги чандир ё найчаи пӯлоди зангногир), дар болои гранулятор, дар як навбат насб карда мешавад.'сӯрохи иловаи моеъ ё маҷмӯаи соплои пошидан. Он пас аз насоси ғизодиҳӣ, вале пеш аз найчаи пошидан ё бозуи тақсимкунанда дар дохили косаи гранулятор ҷойгир карда шудааст.
