喷雾干燥工艺参数对所得粉体性质的影响

发布者:发布时间: 2021.09.16 0

使用不同溶剂配制相同固含量的共聚维酮Plasdone S-630和聚维酮Plasdone K-29/32溶液并喷雾干燥,以考察喷雾干燥工艺参数对制得粉体的堆密度,粒径,产品得率和溶剂残留的影响。考察了最为重要的三个工艺参数:雾化压力,进风温度和出风温度。

方法

采用中试规模喷雾干燥机(GEA Mobile Minor 2000™),进料使用1.0mm的双流体喷嘴雾化。聚合物均配成固含量为8%(W/W)的溶液,Plasdone S-630溶解在甲醇中(实验1-9),Plasdone K29/32溶解在二氯甲烷中(实验10-18)。使用由Stat-Ease公司 开发的Design Expert® 统计软件7.1.1版分析所有数据并绘制预测模型

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结果

如图2示,溶剂系统,喷雾速度和雾化压力均对喷雾干燥粉体的堆密度有统计学意义的显著影响。图3和图4表明增加喷雾速度会提高喷雾干燥粉体的堆密度。当溶剂为二氯甲烷时喷雾速度的影响更明显。

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图5和图6表明粉体堆密度与残留溶剂之间无直接关系,残留溶剂只是理论上增加粉体质量。

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图7和图8表明,雾化压力也对粉体堆密度有统计学上的显著影响,略微增加雾化压力就会降低粉体堆密度

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粒径D50

图10显示溶剂系统和雾化压力对喷雾干燥粉体的粒径有统计学意义的显著影响。如图11和图12所示,随着雾化压力的提高粒径减小。

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粒径范围

图14表明溶液喷雾速度是唯一对喷雾干燥粉体粒径范围有统计学意义影响的参数。图15表明提高喷雾速度会增加粒径范围。图16表明平均粒径较大的粉体有着较大的粒径分布。

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残留溶剂

图18表明所研究的工艺参数均对喷雾干燥粉体的残留溶剂无统计学意义的显著影响。只有溶剂种类对残留溶剂有显著影响,甲醇系统的平均残留溶剂低于2000 ppm,二氯甲烷的平均残留溶剂几乎为50000 ppm。

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产品得率

图20表明,对于二氯甲烷体系制得的喷雾干燥粉体,工艺参数对得率没有统计学意义的显著影响。图21显示,对于甲醇体系制得的喷雾干燥粉体,雾化压力,进风温度和喷雾速度均对得率有统计学意义的显著影响。图22表明,雾化压力的影响最大,增加雾化压力,得率降低。

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结论

1. 预测模型对于喷雾干燥粉体的堆密度和粒径显示良好的相符性

2. 调节喷雾干燥工艺参数可以有效地,可预测地改变粉体特性

3. 改用合适的溶剂系统也能得到更好的产品



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