Увеличение производительности таблетировочных прессов за счет использования мульти-инструмента

Применение мультиштырькового пресс-инструмента при таблетировании увеличивает количество таблеток, изготавливаемых за один оборот турели, что в свою очередь повышает производительность имеющихся прессов. Стив Осборн, менеджер по проектированию в компании I Holland, лидера по проектированию и производству пресс-инструмента, дал интервью журналу Pharmaceutical Technology Europe о ключевых моментах для успешного внедрения мульти-пресс-инструмента в производство таблеток.

PTE: можете ли Вы привести пример, каким образом использование мульти-инструмента повышает производительность и снижает эксплуатационные расходы при производстве таблеток?

Осборн: мульти-инструменты преобразовали производство таблеток в процесс, который позволяет изготовителям быстро и эффективно поставлять таблетки на рынок при меньших производственных затратах. Например, заказчику потребовалось увеличить производительность по таблеткам без покупки дополнительных таблетировочных прессов. В данном случае в качестве таблеточного пресса использовался пресс Korsch PH800 с 77 станциями, в котором применялись одиночные пуансоны, а максимальная производительность по таблеткам составляла приблизительно 831 000 таблеток в час. После некоторых исследований мы установили, что пресс работал всего на 80% от своей максимальной скорости, а фактическая производительность составляла 665 000 таблеток в час.

Чтобы повысить производительность по таблеткам, мы рекомендовали использовать многоштырьковые пуансоны. Были проведены испытания с пресс-инструментом с двумя наконечниками. В течение испытательного периода производительность по таблеткам повысилась и стала более 1 миллиона таблеток в час, при этом пресс работал на скорости 60% от максимальной. В результате было обеспечено повышение производительности на 66%.

После этого испытания мы увидели дополнительный потенциал для повышения производительности и установили пресс-инструмент с тремя наконечниками для проведения испытания. В результате производительность повысилась до 1,25 миллиона таблеток в час, что составляет увеличение производительности на 125% от исходных показателей.

Помимо увеличения производительности снизилось время производства с 14,5 часа до 8,5 часа. Простой процесс использования мульти-пресс-инструмента в существующие прессы может оказать огромное влияние на производство за счет повышения производительности и сокращения продолжительности производства, не требуя затрат на инвестиции в новые таблетировочные машины и помещения для них.

PTE: о каких технических аспектах следует помнить при внедрении и использовании мульти-инструмента? Можете ли Вы рассказать о ключевых моментах в отношении таблетировочного пресса, состава и дизайна таблеток, например, их размера и формы?

Осборн: мульти-инструмент возможно установить практически в любой пресс, но существует контрольный список вопросов, который следует рассмотреть перед применением такого пресс-инструмента, чтобы вся производственная цепочка работала бесперебойно. Производитель пресс-инструмента может дать рекомендации, каким образом можно успешно внедрить мульти-инструменты в ваш производственный процесс.

Любой пресс, на котором планируется использование мульти-инструмента, должен быть в надлежащем рабочем состоянии, без значительного износа в области турели, включая направляющие пуансона, шпоночные пазы и посадочные гнёзда для матриц. Если на кулачках имеются признаки чрезмерного износа или повреждения, их также следует заменить, чтобы предотвратить повреждение головок пуансонов.

Также следует рассмотреть совместимость пресса с мульти-инструментами. В направляющей верхней части турели должен быть шпоночный паз, чтобы гарантировать выравнивание с пуансонами. Несмотря на то, что шпоночный паз не требуется для нижних пуансонов (в большинстве случаев), поскольку наконечник остается в матрице, но при использовании большего количества наконечников рекомендуется наличие шпоночного паза для нижнего пуансона, поскольку это поможет в процессе установки и предотвратит повреждение нижних пуансонов.

Следует уделить внимание лопаткам питателя, поскольку может потребоваться модифицировать их, чтобы гарантировать подачу должного количества состава для заполнения матрицы. Также необходимо обратить внимание на систему выталкивания таблеток, поскольку ей придется работать с большим производимым количеством таблеток.

Системы контроля таблетировочного пресса и любое сопутствующее оборудование также должны быть способны представить достаточно информации и обладать возможностью наладки для использования мульти-пресс-инструмента..

Также необходимо исследовать прессуемый состав (гранулят), поскольку важно учитывать повышение скорости заполнения матрицы и потока гранул. Если гранулы не поступают достаточно быстро (недостаточная сыпучесть продукта), это может привести к проблемам (вес таблетки). Решение состоит в модификации питателя, чтобы оптимизировать его в соответствии со скоростью пресса, либо в качестве альтернативы уменьшить скорость пресса, чтобы сопоставить с временем заполнения матриц.

Еще одним важным фактором является размер частиц/гранул. Размер частиц должен находиться в определенных пределах, чтобы пресс-инструмент работал эффективно. Однако проблемы можно обойти за счет изменения дизайна таблеток и рабочих допусков.

Мульти-инструменты пригодны для производства большинства таблеток, но это во многом зависит от возможностей пресса и типа пресс-инструмента. Чтобы оценить оптимальное количество наконечников, которые можно разместить на пуансоне, необходимо учитывать размер таблетки. Такие формы, как овальные, могут приводить к затруднениям в обеспечении надежным пресс-инструментом, оптимизации заполнения матрицы и стадии выброса таблеток.

Как упоминалось выше, изготовители пресс-инструмента рассмотрят все факторы дизайна таблетки, чтобы разработать конфигурацию мульти-инструмента, которая гарантирует, что учтены все переменные от формы и размера до профиля, логотипа и разделительной риски.

Также важную роль играет применение покрытий пуансонов и матриц. Применение покрытий, которые правильно подобраны для конкретного состава, может помочь улучшить устойчивость к коррозии и износу, а также предотвратить налипания к пуансонам. Такие проблемы, как коррозия, можно предотвратить за счет сочетания покрытия и стали HPG-SS.

PTE: Как правильно устанавливать мульти-инструмент и настраивать пресс? Сколько времени уходит на внедрение, и какие сроки можно рассматривать?

Осборн: принцип установки мульти-инструмента такой же, как и при установке некруглых пуансонов. Требуется использовать специальный ориентатор, чтобы гарантировать правильное выравнивание матриц, и убедиться, что все направляющие и посадочные гнёзда матриц расположены в правильных позициях и не изношены. При установке мульти-инструментов в пресс следует соблюдать осторожность, чтобы предотвратить повреждение кромок наконечников, поскольку это приведет к возникновению других проблем при прессовании.

Процесс внедрения является недорогим мероприятием. Однако вы должны учитывать возможности таблетировочного пресса, а также заполнения, отбраковку, выброс и обеспыливания. За консультациями можно обратиться к своему поставщику прессов и пресс-инструмента.

Пресс-инструмент можно разработать и изготовить за несколько недель. На внедрение и валидацию может уйти больше времени в зависимости от вашего технологического процесса и процедурных требований.

PTE: ожидаете ли Вы широкого применения мульти-инструмента?

Осборн: Фармацевтическое производство представляет собой постоянно изменяющуюся среду, в которой для обеспечения развития требуется вносить изменения. Чтобы экономично изготавливать таблетки, требуется инвестировать в разработку новых технологий и технологических процессов, а одним из направлений таких инвестиций является мульти-инструмент.

На современном производстве таблеток спрос на повышенную производительность при одновременном снижении производственных затрат представляет собой важнейший фактор, а при растущем спросе на повышенную производительность изготовители должны применять методы для удовлетворения таких требований.

Использование мульти-пресс-инструмента изменило способ производства таблеток и сегодня рассматривается в качестве наиболее производительного способа изготовления таблеток. Мульти-пуансоны обеспечивают возможность умножить количество таблеток за оборот турели на количество наконечников на пуансоне. Для этого также требуется меньшая занимаемая производственная площадь, поскольку большее количество таблеток можно изготовить на меньшем количестве таблеточных прессов, что приводит к снижению общих эксплуатационных затрат предприятия. Наконец, разработка такой технологии, как мульти-пуансоны, выгодна многим конечным пользователям, а ее потенциал реализуется во все большей степени за счет ежегодного повышения спроса на мульти-инструмент.