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粉末流動(dòng)性測(cè)試之剪切池法
粉末流動(dòng)性測(cè)試之剪切池法
2022-01-04
藥物或輔料粉末是一種由很多細(xì)小的顆粒組成，粉末流動(dòng)性對(duì)于其在生產(chǎn)過程中，比如混合器、料斗和其它設(shè)備中的行為至關(guān)重要，流動(dòng)性不滿足要求的粉末，可能無法正常下料，或造成多種成分混合不均勻等問題。
粉末的流動(dòng)性取決于幾個(gè)因素，有些與粉末原材料有關(guān)，例如：粒徑及其分布、形狀、摩擦系數(shù)、粘附性、靜電電壓、空隙率、壓縮性、水分和溫度等等，有些與實(shí)際生產(chǎn)過程有關(guān)，例如粉末從容器（料斗、漏斗、圓筒等）流出的能力或制成片劑時(shí)的可壓縮性。美國(guó)藥典
其中剪切池法，是指垂直剪切樣品形成的圓盤結(jié)構(gòu)時(shí)，所需要的力的大小，這個(gè)力值的測(cè)量，對(duì)于樣品在投料過程中，應(yīng)重力下降流動(dòng)時(shí)，投料口尺寸的選擇起到參考作用。
對(duì)于一個(gè)圓形孔上的載重情況，載荷作用一般在圓形孔的邊緣，具體載荷可以通過載荷的作用面積（πd2/4）×載荷樣品的高度（h）×載荷的密度（D）來計(jì)算。
樣品載重區(qū)域的面積（側(cè)面積）可以通過孔口周長(zhǎng)（πd）×樣品的高度（h）來計(jì)算得到。
換算可得樣品負(fù)載區(qū)域剪切強(qiáng)度（壓強(qiáng)）為直徑（d）×載荷的密度（D）/4。
一旦額外加載的負(fù)載及樣品本身的負(fù)載之和超過樣品可承受的剪切力，樣品固化將失效，產(chǎn)生塌陷。
這是一種非常簡(jiǎn)單的模擬樣品在一定孔口上塌陷，從而計(jì)算獲得剪切強(qiáng)度的方法。使用戶在選擇采購(gòu)合適口徑的投料嘴之前，獲得了可靠的評(píng)估。
三．剪切池法測(cè)試裝置
剪切池法測(cè)試中，有兩個(gè)階段：
di一階段：粉末樣品的固化階段（容積密度測(cè)試），固化樣品所需要的載荷，應(yīng)與實(shí)際情況相似，如無參考值，可采用10kg的載荷；
第二階段：破壞固化的樣品（剪切力測(cè)試階段），將圓柱體底部的PMMA密封板去除，在樣品上部的接收容器中緩慢倒入沙子或相似干凈穩(wěn)定的粉體，使固體的樣品結(jié)構(gòu)被剪切而失效。
四．剪切池法操作步驟
//將PMMA板（Filler Disk）放在測(cè)試池（Test Cell）底面，封閉圓孔。
//將測(cè)試池和加高層（Collar）放置在BEP2正下方，與上方漏斗裝置的漏口對(duì)正。
// 采用BEP的漏斗裝置，將樣品填充到測(cè)試池和加高層中，樣品量高出測(cè)試池10mm左右。
//移去漏斗裝置，加上載荷（Consolidating load），如10kg，記錄加載時(shí)間和實(shí)際采用的載荷重量。
//去除載荷，輕輕移除測(cè)試池和加高層等，整體放在一個(gè)大容器中，小心移除加高層，用直尺將測(cè)試池頂部小心刮平。將多余樣品收集到大容器中。
//將更終裝置放置在天平上稱量，獲得樣品質(zhì)量后除以體積，即得樣品的容積密度D。
//輕輕將加高層放在測(cè)試池下面，使測(cè)試池底部樣品懸空。整體放回 BEP2平臺(tái)上。
//將帶有95mm孔徑的定位板放在測(cè)試池上方，并把95mm直徑的PMMA板放（95mm Disk）在定位板中心后，移除定位板。記錄所用PMMA板的重量。
//放置一個(gè)玻璃圓柱體容器（Glass Cylinder）在PMMA板上，緩緩加載荷，如沙子或相似的樣品等，直到樣品從中心塌陷為止。記錄所用玻璃圓柱體容器和載何的重量。
五、剪切池法的結(jié)果計(jì)算
通過剪切池法的測(cè)試，可以獲得樣品的容積密度、剪切強(qiáng)度和推薦的更小投料口直徑。
容積密度（g/cm3）=樣品在測(cè)試池中的固化重量（g）/500
剪切強(qiáng)度（g/cm2）=（跌落樣品的重量+PMMA圓片重量+玻璃杯重量+玻璃杯內(nèi)載荷）/25/π
更小投料口直徑（cm）=剪切強(qiáng)度×4/容積密度
六．剪切池法產(chǎn)品訂貨信息
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