存在游離水會對粉體的流動性造成根本性的影響。根據(jù)材料的吸濕性，水可起到潤滑劑、粘結劑或造粒機制的作用，它們都將改變粉體行為。與干粉相比，評估濕團的流動性，提供粉體對水分的響應這一寶貴的信息，不管這是生產過程中特定目的階段 (例如，濕法造粒)，還是暴露于濕度條件下的結果。
當粉體中廣泛分布的游離水將形成液橋，它通常會導致流動能增大，反應了濕團更粘結的特性。在水分含量較低時，液橋的程度也較低，顆粒間相對易于移動。但隨著水分含量的增大，液橋占據(jù)主要地位，致使顆粒之間彼此粘附，導致滑動阻力增大，從而流動能也增加。與之相反，游離水可作為潤滑劑，降低流動能，或作為造粒機制，形成高效排列的大顆粒，具有更大的流動能 (詳細信息請參見“W7030 – 基本流動能”)。
濕團的流動能量可使用FT4粉體流變儀®動態(tài)流動測試測得。該測試簡單、快速，可快速執(zhí)行多個連續(xù)工藝中的樣品 (例如，造粒過程中從造粒機上抽取樣品)。它與標準動態(tài)測試中采用的多次測試不同，每個樣品只進行單次測試。樣品應盡快測試，最大程度地減少準備過程中的水分損失。
步驟
應根據(jù)需要評估的變量使用一系列條件生成不同屬性的樣品，例如，含水量、混合時間、加水率等。
得到等分的濕團后取出并立即使用簡化的動態(tài)流動測試進行檢測，該測試包括一次預處理之后切分，得到定量的樣品，隨后進行單個標準測試。如有必要，可在測試程序中添加方程，以便從結果數(shù)據(jù)中自動推導出更多的參數(shù)。整理單個測試中得到的流動能測量值，得到流動能數(shù)據(jù)組并生成控制變量的函數(shù)。
實例研究
三種不同混合比例的乳糖、MCC混合物添加不同的水量進行造粒。從造粒機中提取等分的樣品顆粒后，立即使用上文所述的簡化FT4動態(tài)流動測試進行檢測。
在本案例中，隨著每種混合物都達到臨界的含水量，流動能急劇上升，證明粘性濕團轉變?yōu)樽杂闪鲃有郧遗帕芯o密的顆粒。隨著混合物中MCC的含量增加，形成顆粒需要更多的水，反應出MCC更強的吸濕性。在各種情況下，均可精確定義濕團成為顆粒團的條件，從而優(yōu)化造粒工藝，避免過度造?；蛟炝２蛔?。
結論
FT4粉體流變儀是濕團流動特性表征的有效工具。游離水的存在將形成不穩(wěn)定的團塊以及水分分布不均勻，最終致使粉體行為出現(xiàn)顯著的差異。但通過評估整體材料的流動能，能可靠、準確地評估其流動性，從而將其與加工經驗和關鍵質量屬性相關聯(lián)，有助于優(yōu)化性能和得到高質量的終產品。
作者簡介
Tim Freeman，富瑞曼科技有限公司總經理
自20世紀90年代末，Tim Freeman作為粉體表征公司富瑞曼科技有限公司的總經理，在FT4粉體流變儀?和通用型粉體測試儀的設計和持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用。Tim與各專業(yè)機構合作并參與行業(yè)活動，對促進粉體加工領域的發(fā)展做出了杰出貢獻。
Tim擁有英國薩塞克斯大學的機電一體化學位。他是美國結構化有機微粒系統(tǒng)工程研究中心 (Engineering Research Center for Structured Organic Particulate Systems) 許多項目組的導師，并經常組織粉體表征和加工領域的行業(yè)會議。作為美國藥學科學家協(xié)會 (AAPS) 的"過程分析技術"焦點小組的前任主席，Tim是制藥技術編輯顧問委員會的成員，以及《歐洲藥物評論》雜志的行業(yè)專家組成員。Tim還是化學工程師學會"顆粒技術"特別興趣小組的委員會成員、ASTM負責粉體和松裝固體的特性和處理的D18.24小組委員會副主席，以及美國藥典 (USP) 通論 - 物理分析專家委員會 (GC-PA EC) 的成員。
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