压片机是一种将粉末或颗粒状原料压制成药片、保健品、化工片剂等固体制剂的设备,广泛应用于制药、食品、化工等行业。其核心原理是通过机械或液压压力将粉体压缩成特定形状和硬度的片剂。
1. 压片机核心工作原理
(1)基本流程
-
填充:粉末通过加料器进入模孔(Die Cavity)。
-
预压:上冲头(Upper Punch)初步压缩,排出空气。
-
主压:上下冲头同时高压压缩,形成片剂。
-
出片:下冲头将片剂顶出,完成压制。
(2)压力控制
-
机械压片机:通过偏心轮、曲柄机构提供压力(5~50kN)。
-
液压压片机:液压系统提供更高压力(可达100kN以上),适用于大尺寸或高硬度片剂。
2. 主要类型及特点
类型 | 工作原理 | 特点 | 应用场景 |
---|---|---|---|
单冲压片机 | 单模孔,间歇式生产 | 结构简单,适合实验室/小批量 | 研发、试制 |
旋转式压片机 | 多冲头旋转连续压片(16-75冲) | 高速(5000~20万片/小时),自动化高 | 制药、保健品大规模生产 |
液压压片机 | 液压系统提供稳定高压 | 压力可调,适合大尺寸/难压物料 | 工业片剂、冶金粉末成型 |
多层压片机 | 分步填充不同粉末,分层压制 | 可生产缓释片、双色片 | 特殊药物制剂 |
3. 关键结构组成
组件 | 功能 |
---|---|
冲模系统 | 包括上冲、下冲和模圈,决定片剂形状(圆形、异形)和尺寸(Φ3~30mm)。 |
加料器 | 均匀填充粉末,避免重量差异(如强迫加料器改善流动性差的物料)。 |
压力调节装置 | 机械(偏心轮)或液压控制,调整片剂硬度和厚度。 |
出片装置 | 顶出成型片剂,避免粘模。 |
控制系统 | PLC/HMI控制压力、转速、片重,部分配备在线称重剔除系统(±1%精度)。 |
4. 核心工艺参数
-
压力:通常10~50kN,影响片剂硬度(一般4~10kg/cm²)。
-
片重:通过填充深度调节(50mg~2g/片)。
-
转速:旋转式压片机通常20~100rpm,与产量直接相关。
-
模孔尺寸:决定片剂直径和形状(如浅凹片、刻字片)。
5. 适用物料与常见问题
(1)适用物料
-
制药:API+辅料(微晶纤维素、乳糖)。
-
食品:维生素片、泡腾片。
-
化工:催化剂、消毒片。
(2)常见问题与解决
问题 | 原因 | 解决方案 |
---|---|---|
粘冲 | 物料粘性高或润滑不足 | 增加硬脂酸镁润滑剂,抛光冲头 |
片重不均 | 粉末流动性差或填充不均 | 优化加料器,改善颗粒流动性 |
裂片 | 压力过大或弹性复原率高 | 降低压力,添加塑性辅料(如HPMC) |
硬度不足 | 压力过低或粘结剂不足 | 提高压力,调整配方 |