Метод визначення насипної щільності

Компанія «КоролёвФарм» є не тільки контрактним виробником косметики. але також виробляє і біологічно активні добавки (БАД) до їжі в таблетованій і капсулированной формі. У зв'язку з цим здається необхідним розповісти про деякі схожих термінах і технологічні властивості цих продуктів.

Технологічні властивості порошкоподібних (таблетованих та капсульованих) лікарських речовин і біологічно активних добавок до їжі залежать від їх фізико-хімічних властивостей. При виробництві біологічно активних добавок у формі таблеток і в формі твердих желатинових капсул необхідно враховувати різні технологічні характеристики, так як активні компоненти і багато екстракти лікарських рослин надходять у вигляді порошків або порошкових сумішей.

Базовою характеристикою всіх сипучих матеріалів є щільність. Існують поняття істинної і насипний щільності, які вимірюються в г / см 3 або кг / м 3.

Справжня щільність - це відношення маси тіла до обсягу цього ж тіла в стислому стані, в якому не враховуються зазори і пори між частинками. Справжня щільність - постійна фізична величина, яка не може бути змінена.

У своєму природному стані (неущільненому) сипучі матеріали характеризуються насипною щільністю. Під насипною щільністю різних сипучих матеріалів розуміють кількість порошку (сипучого продукту), яке знаходиться в вільно засипаному стані в певній одиниці об'єму.

Насипна щільність заданого порошку або будь сипучої суміші (D нас. Пл.) Визначається відношенням маси вільно засипаного порошку (Mассен cип.) До обсягу цього порошку (Vcосуда) за формулою:

D нас.пл. = Mассен cип / Vcосуда

Насипна щільність враховує не тільки обсяг частинок матеріалу, а й простір між ними, тому насипна щільність набагато менше, ніж справжня. Наприклад, дійсна густина кам'яної солі становить 2,3 т / м 3. а насипна - 1,02 т / м 3.

Знаючи насипну щільність застосовуваних сипучих матеріалів можна при проектуванні ємностей або дозаторів, а так же капсул і таблеток розрахувати їх обсяг і, відповідно, висоту засипки. Зрозуміло, що якщо нам частково відомі деякі параметри, а саме висота засипки, а так же коефіцієнт засипки, то можна розрахувати висоту передбачуваного обсягу, тобто висоту форматних частин, що дуже важливо при вирішенні технологічних завдань. Звичайно, якщо відома насипна щільність порошку, тоді технологи можуть легко розрахувати масу для однієї дози, порції або упаковки і тим самим визначити величину дозування для капсулятори або таблетпрес, а також для будь-якого іншого фасувального обладнання.

Значення насипної щільності визначається відповідно до стандарту (ГОСТ 19440-94 «Порошок металеві. Визначення насипної щільності. Частина 1. Метод з використанням воронки. Частина 2. Метод волюмометрії Скотта») за допомогою приладу волюмометрії, принцип дії якого заснований на точному визначенні маси порошку, що заповнює мірну ємність. Волюмометрії складається з воронки з ситом і корпусу з декількома похилими стеклами, за якими порошок, пересипаючи, падає в тигельок з виміряним об'ємом і вагою.

Мал. 1 Прилад для визначення максимальної насипної щільності порошків

1-вимірювальний циліндр; 2-шкала; 3-тумблер; 4-регулювальний гвинт; 5-контргайка

Об'ємна або Насипна щільність залежить від розміру, форми, вологості і щільності частинок гранул або порошку. За значенням цього показника можна прогнозувати і розраховувати обсяг матричних каналів. Процедуру вимірювання насипної щільності порошкової суміші або монопорошка проводять на спеціальному приладі (рис. 1).

Проводять навішення масою 5,0 г порошку. Точність навішування до 0,001 г. Далі засипають навішення в мірний циліндр. Встановлюють на приладі амплітуду коливань (35-40 мм) за допомогою регулювального гвинта. Встановлюють позначку за шкалою і фіксують положення за допомогою контргайки. Далі, за допомогою трансформатора встановлюють частоту коливань. Частота встановлюється в інтервалі від 100 до 120 к / хв, за лічильником. Після включення приладу тумблером оператор стежить за відміткою, по якій встановлено рівень порошку в циліндрі. Як правило, при роботі приладу протягом 10 хвилин, рівень порошку або суміші стає постійним, і прилад необхідно відключити.

Насипну щільність розраховують за формулою:

де: ρн - насипна щільність, кг / м 3;

m - маса сипучого матеріалу, кг;

V - об'єм порошку в циліндрі після ущільнення, м 3.

Залежно від насипної щільності порошки класифікують наступним чином:

1100> ρн> 600 кг / м 3 - середні;

ρн <600 кг/м 3 – легкие.

Одним з приладів, на якому проводять вимірювання насипної щільності (а також інші характеристики порошкової суміші або монопорошка), є прилад ВТ-1000.

Рис.2 Bettersize BT-1000. Прилад для визначення насипної щільності та інших характеристик порошків

Аналізатор ВТ-1000 (Рис. 2) використовується для визначення властивостей різних сипучих матеріалів, пов'язаних з плинністю. Порошок або порошкові суміші, за визначенням, є двофазним системами. Властивості поверхні частинок порошкової суміші або монопорошка, так само як і їх щільність, всі ці параметри визначає його поведінку в потоці і їх сипкість. Правильне визначення параметрів сипучості дуже важливо для розрахунків процесів обробки порошку, його упаковки, транспортування і зберігання.

За допомогою ВТ-1000 (Рис.3) можливо визначити не тільки насипну щільність, але і дисперсність, кут падіння, кут природного укосу, кут на плоскій пластині і щільність утруски. З даних характеристик легко розрахувати кут різниці, прессуемость, обсяг порожнього простору, стисливість, уніформно. За характеристиками зафіксованим на приладі, можна розрахувати індекс Карра, що дозволяє визначити значення сипучості і аеріруемие

Рис.3 Визначення насипної (об'ємної) щільності

(Поведінки порошку в аеродинамічній струмені).

Порошок засипається в мірний циліндр. Ставлення зайнятого їм обсягу до маси порошку є об'ємною або насипний щільністю. рис.3