разгрузке устанавливаются на специальные подставки и присоединяются к магистралям воздуха и распределения хладонов. В бочки поочередно по
дается изб1,почное давление до 1,2 МПа (сжатым воздухом или азотом), и хладон псрего11яется в дозировочную емкость 7, установленную на весах 6.
За количеством перегоняемых хладонов следят по весам. После этого ежа-
Рис.2.23. Принци пиальная схема приго товления смесей про пеллентов.
тый воздух подается в емl<ость 7 и смесь отrуда передавливается в одну из
/емкостей 5. Из двух емкостей 5 одна работает, другая подготавливается. Благодаря наличию двух емкостей 5 для смеси хладонов линия наполнения может работать бесперебойно. На линии приготовления хладонов парал лельно компрессору 3 установлены баллоны с азотом 2. В случае неис
правности компрессора можно подключиться к азотным баллонам. Таким образом, ликвидируется всякая возможность простоя.
При данной технологии возможны некоторые потери хладонов: в ем костях остается смесь сжатого воздуха с rазообразным хладоном, для по вторного заполнения емкостей необходимо выпускать ее в атмосферу. Чтобы избежать этих потерь, смесь перекачивают обратно из емкостей 5 и
7 в бочки 1.
Для транспортировки (подачи) пропеллентов на линию наполнения применяют два способа: 1) передавливание пропеллента из емкости, в ко торой он хранится, с помощью избыточного давления, создаваемого в ем кости либо азотом, либо нагретыми парами самих хладонов; 2) перекачи вание насосами.
Величина избыточного давления в емкостн с пропеллентом, которое создается с помощью подачи в емкость азота, зависит от давления' насы
щенного пара пропеллента. Обычно создают давление азот-а в системе в пределах 0,8-1,5 МПа в зависимости от типа пропеллента.
Наполнение и оформление аэрозольных упаковок. Комплекс технологических операций наполнения аэрозольных упаковок производит
ся на линиях наполнения, которые могут представлять собой либо серию отдельных полуавтоматов, либо автоматическое оборудование, компактно
объединенное в одну линию с помощью различных конвейеров и транс портеров. Обычно линии наполнения с помощью транспортирующих средств связаны с линиями упаковки готовой продукции.
Принципиальная схема технологической линии наполнения аэрозоль
ных упаковок представлена на рис. 2.24. Чистые баллоны поступают на приемное устройство 1 начале конвейера 2. После продувки их сжатым
воздухом 3 они по конвейерной ленте подаются на расфасовку ко1щентра та 4, заполняются и д1щ.жутся дальше к месту вакуумизации и крепления клапана 5. Подача концентрата к дозатору, где заполняются баллоны, в большинстве случаев осуществляется по трубопроводам из отделения их приготовления.
Одновременно с креплением клапанов на баллонах (герметизацией) путем обжима или закалки производится вакуумизация баллонов. Удале ние воздуха может также быть осуществлено путем введения капли ежи женного пропеллента в баллон до его герметизации. Для этого в линию встраиваются специальные устройства, герметизированные баллоны по даются к автомату наполнения 6, где под давлением в них нагнетается доза пропеллента, поступающая к линии по специал ным коммуникациям с
участка подготовки пропеллентов.
.. ..
Рис.2.24. Схема технологической линии наполнения аэрозольных упаковок (объяснение в тексте).
Заполненные баллоны испытываются на прочность и герметичность в водяной ванне 7 при температуре 45-50°С в течение 5-20 мин (в зависи мости от типа баллона). После ванны баллоны сушатся струёй теплого воздуха в сушильном туннеле 8, взвешиваются на автоматических весах 9, затем на них надеваются распылители 1О и защитные колпачки 11. На го товые баллоны наносится маркировка серии 12, после чего они поступают на упаковку 13.
Типовая планировка производственного помещения для наполнения аэрозольных упаковок со всей последовательностью технологических опе раций представлена на рис. 2.25.
•
11
Рис.2.25. Схематическое изображение технологической линии наполнения и упа ковки аэрозолей (объяснение в тексте)
60 |
61 |
\. Мойка баллонов. Баллоны со склада руч ым способом загружают ся на ле1пу транспортера, откуда они автоматически надеваются на держа тели моечной машины I и, поступая в различные зоны машины, проходят стадии предварительной мойки, мойки, ополаскивания, обработки паром и
сушки.
2. Транспортер 2 с жит для подачи баллонов от моечной машины к линии наполнения.
3. Подающий стол 3 - начало производственной линии. На него по даются чистые после мойки баллоны. Он является накопителем баллонов для выравнивания высокой производительности моющих машин с автома тами наполнения.
4.Конвейерные ленточные транспортеры 4 служат для автоматиче ской связивсех технологических операций на линии наполнения и упаков
'ки.
5.Автомат для продувки 5 служит для удаления из баллонов струёй сжатого воздуха случайно попавшей пыли или других частиц.
6.Наполнение концентратом Для наполнения баллонов концентра
том применяются автоматические дозирующие установки. Они могут быть роторного или линейного типа с различным количеством наполняющих головок в зависимости от производительности линии. В зависимости от агрегатного состояния концентрата, они могут быть предназначены для растворов, суспензий, пен, порошков и др. Дозировка, как правило, осуществляется по объемному принципу. На рис. 2.26 показана наполнительная установка, которая состоит из основания 1, вертикальной стойки 2, крон штейна 3 и дозирующего блока 4. Блок состоит из дозатора 5 и головки впрыскивания 6, 13. По трубопроводу 7 подводится сжатый воздух под дав.пением
0,4-0,5 МПа, а по трубопроводу 8 концентрат под давлением О, 1-0,15 МПа. Положение блока 4 регулируют с помощью маховика 9 и рукоятки 1О так, чтобы нижняя точка головки впрыскивания 13 была на 5 мм выше горловины баллона 11. Перед наполнением баллонов вращением лимба 12 против соответствующего деления шкалы устанавливается необходимая доза.
Рис.2.26. Установка для дози |
7. Удаление воздуха из баллонов. Если |
|
удаление воздуха из баллона производится |
||
|
||
рования концентратов (объяс |
сжиженным rазом, то линия наполнения |
|
нение в тексте) |
||
оснащается автоматической головкой, кото- |
||
|
рая дозирует одну-две капли сжиженного хладона (рис.2.27). Капля хладо на, попадая в баллон и испаряясь, вытесняет находящийся в нем воздух. Для баллона средней величины достаточно I мл сжиженного газа, что соз
дает 250 мл пара. Если для удаления воздуха используется вакуумизация баллона, то этот процесс осуществляется на автомате крепления клапана.
8. Крепление клапана. После наполнения баллонов концентратом и удаления из них воздуха производится их герметизация клапанами, кото рые вручную или полуавтоматически устанавливаются в горловины -бал лонов. Если производительность линии наполнения более 5 млн. упаковок в год, то к автомату крепления клапана пристраивается автоматическое устройство для подачи и вставки клапанов в горловины баллонов. В зави симости от конструкции горловины баллона крепление клапана осуществ ляется с помощью разжимных или обжимных цанг или закаткой. Закатка клапана осуществляется с помощью вращающихся роликов, которые при вальцовывают капсулу клапана к горловине баллона.
Закрепление клапана на баллоне является самой ответственной опе рацией, так как плохое его закрепление может привести к разгерметизации упаковки.
9. Введение пропеллента. Вслед за герметизацией баллонов они по ступают к специальным автоматическим порционным дозаторам 9, кото рые осуществляют впрыскивание под давлением пропеллента. Так же, как и установки для наполнения концентратом, они могут быть роторного или линейного типа. Рабочее давление должно быть порядка 0,7-1 МПа в зави симости от вводимого пропеллента и конструкции самого дозатора. Так как производительность автоматов для введения пропеллента не всегда со ответствует производительности предыдущих узлов линии, на линии их может быть несколько.
|
На рис. 2.27 представлен дозатор |
||||||
|
пропеллента, который состоит из дозирующего |
||||||
|
цилиндра 1 и силового пневмоцилиндра 2-3. На |
||||||
|
стойке 4 имеется механизм регулировки по |
||||||
|
высоте, который состоит из винта 5, гайки 6, |
||||||
|
рукоятки 7 и маховика 8. Головка наполнения 9 |
||||||
|
крепится |
на |
кронштейне I О |
и связана |
с |
||
|
пневмоцилиндром 11. По трубопроводам 12 к |
||||||
|
дозатору подводится сжатый воздух. |
|
|||||
|
1О. |
Проверка |
на |
прочность |
и |
||
|
герметичность. После заполнения пропеллентом |
||||||
|
баллоны |
проверяются |
на |
прочность |
и |
||
Рис.2.27. Дозатор хладо |
герметичность |
в термостатированной водяной |
|||||
ванне 1О при температуре 45 ± 5°С в течение 15- |
|||||||
нов {объяснение в тек |
|||||||
сте). |
20 мин |
(для покрытых стеклянных баллонов) |
|||||
|
или 5-10 мин (для металлических баллонов). За |
||||||
это время баллоны и их содержимое нагреваются. |
При этом в баллонах |
||||||
создается повыше}fное давление. Баллоны, не выдержавшие повышенного |
|||||||
63
62
в ту или и1.1ую сторону баллоны автоматически отбраковываются.. |
|
|
дух, так как он может создать повышенное давление в упаковке либо не- |
||
13. Проверка давления |
Эта операция, в основном, осуществляется |
|
|
||
|
|
В свя1и с тем, что в качестве пропелле,пов при производстве фарма |
|||
для аэрозольных упаковок, содержащих в качестве пропеллентов сжатые |
|
|
|||
газы, наличие которых в баллоне можно проверить лишь с помощью ма |
|
|
|||
нометра. Поэтому все баллоны поступают к автоматическому устройству |
|
|
|||
13, которое определяет давление внутри баллонов и отбраковывает балло |
|
|
|||
ны, в которых отсутствует пропеллент или содержится малое его количе |
|
|
|||
ство. |
|
|
|
|
|
давления, взрываются Если баллоны прочны, но не герметичны, то при |
|
|
цевтических аэрозолей могут применяться как сжиже1111ые, так и сжатые |
||
повышенном давлении происходит выделение пропеллента, что видно по |
|
|
газы, сущссrвуют два основных метода наполнения: под давлением и при |
||
поднимающимся в воде пузырькам. Водяная ванна специально приспособ |
|
|
низких, температурах Причем, если в качестве пропеллента применяются |
||
лена для визуального контроля. Для предохранения от взрывов не выдер |
|
|
сжиженные газы, то наполнение может осуществляться обоими методами. |
||
жавших испытания баллонов ванна снабжена предохранительным колпа |
|
|
Если в качестве .пропеллента применяются сжатые газы, наполнение про |
||
ком из органического сте1<11а. |
|
|
|
изводится только первым методом. |
|
11. Сушка баллонов Для удаления воды с поверхности испытанных в |
|
|
|
||
ванне баллонов последние по конвейеру поступают в сушильный туннель с |
|
|
Напол11е1111е под давле11нем. Это наиболее распространенный в на |
||
направленными на них форсунками 11. Из форсунок на баллоны подается |
|
|
стоящее время метод наполнения. Весь процесс наполнения представлен |
||
струя теплого воздуха. |
|
|
|
на рис. 2.28. Пропеллент вводится в баллон при комнатной температуре |
|
12. Взвеишвание Сухие заполненные баллоны с помощью автомати |
|
|
под давлением через клапан или под него,(через горловину баллона). Не |
||
ческих весов 12 проходят контрольное взвешивание. При отклонении веса |
• |
посредственно перед герметизацией необходимо удалить из баллона воз |
|||
|
|
|
|
|
|
14. |
Установка распылителя и проверка качества распыления Эти |
|
|
|
|
операции осуществляются специальными автоматическими устройствами, |
|
|
|
||
встроенными в линию наполнения. |
|
|
|
||
15. Одевание защитного колпачка. Производится на линии с помо |
|
|
|
||
щью ориентирующего автоматического приспособления 15. |
|
|
|
||
16. Маркировка Автоматическое печатное устройство 16 на боковую |
|
|
|
||
часть баллона (обычно снизу) наносит маркировочные данные (серию и |
|
|
|
||
|
|
|
|||
срок годности). Маркировка также может производиться выдавливанием |
|
|
|
||
серии на алюминиевой части клапана (капсуле). |
|
|
Рис.2 28 Схема автоматической линии наполнения (производства) аэрозолей |
||
К |
линии наполнения |
обычно пристраивается линия упаковки |
|
|
|
|
|
благоприятно воздействовать на препарат, а также способствовать разви |
|||
(рис.2 25, поз.17-20), осуществляющая: |
.. |
||||
17. Упаковку баллонов в пеналы |
|
|
тию коррозионных процессов в металлических баллонах. |
||
18. Вставку в пенаqы инструкций |
|
|
Известны четыре метода удаления воздуха из баллона. Лучший спо |
||
19 |
Вставку в пенаqьz насадок и закрытие пеналов |
|
|
соб удаления воздуха - введение капли сжиженного газа (пропеллента) |
|
20 |
Упаковку пена 1ов с баллонами в транспортную тару и ее обанде- |
|
|
Кроме того, его можно удалить с помощью вакуумного отсоса, введения |
|
рwиwн |
|
|
|
инертного газа или же через клапан, перевернув заполненный баллон и |
|
Методы наполнения аэрозольных баллонов. Под наполнением аэ |
|
|
нажав на шток клапана Последний способ не пригоден при массовом про |
||
розольных упаковок понимают весь процесс производства любых аэрозо |
|
|
изводстве. |
||
лей: от заполнения баллонов концентратом, крепления клапана, введения |
|
|
Концентрат также может содержать воздух, поэтому перед наполне |
||
пропеллента, проверки на прочность и герметичность, обеспечения всеми |
|
|
нием баллонов его необходимо удалить. Для этого рекомендуется сле |
||
комплектующими (распылителями, насадками, защитными колпачками) до |
|
|
дующий метод удалений воздуха. В концентрат перед наполнением вво |
||
оформления и упаковки готовой продукции. |
|
|
дитс.11 инертный газ (например, азот). Поток мельчайших пузырьков азота |
||
Однако, когда говорят о методах наполнения баллонов, то обычно |
|
|
инжектируют в препарат в специальном устройстве. Кислород десорбиру |
||
имеют в виду пути или способы введения в них концентрата и пропеллен |
|
|
ется вследствие разности парциальных давлений и мигрирует в пузырьки |
||
та. |
|
|
|
|
|
64 |
65 |
|
азота. После достижения статического равновесия между газом и жидко |
|
|
|
|
|
стыо поток раствора идет в резервуар. Там пузырьки азота с включенным |
|
|
|
|
|
кислородом поднимаются к поверхности и удаляются. Установка такого |
|
|
|
|
|
устройства в линию непосредственно перед наполнительным автоматом |
|
|
|
|
|
может дать определенный эффект - с помощью инжектирования азота уда |
|
|
|
|
|
ется понижать содержа ие кислорода до 2 объемных % и менее от перво |
|
|
|
|
|
начальной величины. |
|
|
|
|
|
Напол11е1111с сжижснным11 пропсллснтами. Последовательность |
|
|
|
|
|
операций при наполнении сжиженными газами зависит от выбранного |
|
|
|
|
|
способа удаления воздуха и введения пропеллента. При введении пропел |
|
|
|
|
|
лента нелосредственно через клапан наполнительная головка герметически |
|
|
|
|
|
соединяется со штоком клапана, нажимает на него, и под давлением про |
|
|
|
|
|
изводится впрыск отмеренной дозы пропеллента (рис. 2.29). Первой ос |
|
|
|
|
|
новной перацией при этом методе является введение в баллон отмеренной |
|
|
|
|
|
дозы концентрата. Затем в баллон вводится капля хладона для вытеснения |
|
|
|
|
|
воздуха из баллона. После закрепления клапана через него вводится про |
|
|
Рис 2.29. Введение пропеллен |
Рис.2.30. Автомат для наполнения |
|
пеллент. |
|
|
|
баллонов под клапан |
|
|
|
|
та в баллон под давлением: |
||
Введение пропеллента через горловину баллона (под клапан) исполь |
|
|
|
||
|
|
1 - баллон; 2 -наполнительная го |
|
||
зуется не только в тех случаях, когда клапан не приспособлен для напол |
|
|
ловка, 3 - клапан, 4 - концентрат; |
|
|
нения баллона через него, но и в обычных условиях наполнения для уве |
|
|
S-пропеллент |
|
|
личения производительности оборудования, так как скорость наполнения |
|
|
|
|
|
через клапан, имеющий отверстие с малым сечением, значительно ниже, |
|
|
|
|
|
чем при введении под клапан. При этQ способе пропеллент вводится в |
|
|
|
|
|
баллон непосредственно перед закреплением клапана. Этот способ имеет |
|
|
|
|
|
различные разновидности в зависимости от того, как соединяется баллон с |
|
|
|
|
|
наполнительной головкой. Итальянская фирма "Solfrene S.p.A" разработала |
|
|
|
|
|
наполнительную установку (рис. 2.30). Наполнение баллонов концентра |
|
|
|
|
|
том, пропеллентом и герметизация клапаном происходят в одном рабочем |
|
|
|
|
|
цикле (рис. 2.31). Наполняемый баллон при этом предварительно изолиру |
|
|
|
|
|
ется от окружающего пространства герметичным кожухом. |
|
|
|
|
|
Швейцарские и немецкие фирмы разработали варианты машин, где |
|
|
Рис. 2.31. Наполнение баллонов пропеллентом под клапан с предварительной изо |
||
изолируется не весь баллон, а только его горловина (рис. 2.32). В этом слу |
.. |
.. |
|||
|
|
ляцией баллона от окружающей среды герметичным кожухом: |
|||
чае потери пропеллента несколько меньше. Техника заполнения под кла |
|
|
|||
|
|
1 - баллон с незакрепленным клапаном, 2 - герметизация баллона от окружающей среды, 3 |
|||
пан требует в три раза меньших затрат времени, чем через клапан, увели |
|
|
- наполнение баллона и крепление клапана (а - подъем клапана цанговым устройством, б - |
||
3 |
3 |
|
|
удаление воздуха пропеллентом, в - заполнение готовой аэрозольной смесью, r - опускание |
|
чивая скорость заполнения до 500 см /с вместо 150 см /с. Однако этот спо |
|
|
|||
|
|
клапана и удаление паров пропеллента из кожуха), 4 - закрепление клапана, 5 - опускание |
|||
соб неприменим для баллонов с диаметром горловины менее 25 мм. |
|
|
|||
|
|
баллона |
|
||
Кроме описанных · способов введения |
сжиженных пропеллентов |
|
|
|
|
применяется способ их введения в два приема. При этом первоначально в |
Наполнение сжатыми пропеллентами. При использовании в каче |
|
баллон вводится смесь, состоящая из концентрата и части пропеллента в |
||
стве пропеллентов сжатых газов наполнение ими баллонов произ одится |
||
жидком виде. Испарение незначительного количества пропеллента приво |
||
под давлением через клапан. При этом методе сжатый газ не дозируют, а в |
||
дит к вытеснению из баллона воздуха, после чего баллоны герметизируют |
||
баллон вводится его такое количество, которое обесnечивает в упаковке |
||
клапанами. Остальная часть пропеллента вводится непосредственно через |
||
необ1содимое давление. Воздух из баллона может бьпь удален либо введе |
||
клапан. |
||
нием инертного газа перед герметизацией, либо введением капли хладона |
||
|
||
|
или вакуумизацией. |
66 |
67 |
Рис 2 32. 1 lа юлнение балло11а под клапан с изоляцией горло вины баллона:
1 - введс1те ко1щсн1рата; 2 - ва куумизация баллона; З - введение nроnеллента, 4 - герметизация балло11а.
После наполнения баллонов сжатыми газами обязательно должно быть измерено внутреннее давление, так как это единственный способ оп ределить наличие пропеллента в упаковке. Величину давления контроли- руют маIJометром.
Наполнение растворимыми сжатыми пропеллентами. Если сжа тый газообразный пропеллент растворим в концентрате (например, закись азота), то в этом случае наполнение баллона пропеллентом также осущест вляется через клапан, но при этом процесс должен сопровождаться энер гичным встряхиванием для лучшего поглощения пропеллента концентра том. Введение газа и встряхивание продолжаются до полного насыщения вещества и установления равновесия системы. Обычно это занимает до 20 с. Этот способ используют в основном для аэрозольной упаковки пищевых
продуктов.
Низкотемпературный метод. В литературе этот метод получил на звание "холодное наполнение" или «наполнение при низких температу раю>. Наполнение пропеллентом производится ускоренно через верхнее отверстие баллона (горловину), после чего баллон герметизируется клапа
ном.
Для сравнения основные стадии наполнения под давлением и при
низких температурах представлены на рис. 2.33 - А, Б. |
||
|
о о-. о |
|
-im-ш --,-·e- |
||
О, . |
2 |
. , 4 . , • |
Рис.2.33, А Основные стадии наполнения аэрозолей под давлением: |
||||||||
1 - мойка ба.плонов; 2 - введение препарата; 3 - удаление воздуха из балJ1она; 4 - герметиза |
||||||||
ция баллонов; 5 - введение про еллента; 6 |
|
- проверка на пр чность и герметичность |
||||||
- |
|
|
. |
|
о |
о |
|
|
/ |
uuu - -i-i- |
|||||||
г; |
|
|
/ |
э |
• |
• |
• |
|
U' z
Рис.2.33, Б. Основные стадии наполнения аэрозолей при низких температурах:
1 - мойка баллонов; 2 - охлаждение баллонов; З - введение препарата; 4 - введение проnеллен та; 5 - герметизация баллонов клапанами; 6 - проверка на прочность и герметичность.
|
|
При 11юкотемпературном методе баллоны хра11ятся в холодильнике с |
||||||
|
|
низкой ми11усовой температурой. Это предохраняет от резкого испарения' |
||||||
|
|
пропелле11та из заполняемого баллона. У рабочего места баллоны хранятся |
||||||
|
|
в переносных холодильных камерах и закладываются в машину непосред |
||||||
|
|
ственно перед заполнением. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Концентрат и пропеллент охлаждаются так, чтобы избежать потерь |
||||||
|
|
при испарении. Пропеллент обычно охлаждается до температуры на 5'С |
||||||
|
|
ниже его температуры кипения и вводится в баллон за один пр"ем или |
||||||
|
|
порциями в зависимости от характера оборудования и величины баллона. |
||||||
|
|
Чтобы избежать больших потерь проnеллента (достигающих 5-15%) и уве |
||||||
|
|
личить скорость наполнения, третью и четвертую стадии объединяют. Для |
||||||
.. |
с |
этого концентрат и проnеллент смешивают и предварительно охлаждают в |
||||||
|
|
больших емкостях, а затем по передаточным линиям подают к головке на |
||||||
|
|
полнения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из головки наполнения в баллон |
|||
|
|
Рис. 2.34. Напол- |
подается готовая смесь {рис.2.34), после |
|||||
|
|
пение баллона ох- |
чего баллон герметизируется клапаном. |
|||||
|
|
лаждеиной |
смесью |
Основным |
недостатком |
низ- |
||
|
|
концентрат |
а |
с |
котемпературного |
метода |
является |
|
|
|
пропеллент ом: |
|
образование |
льда |
на головке |
наполне- |
|
|
|
1 - баллон; 2 - на- |
||||||
|
|
ния, в результате чего ее необходимо |
||||||
|
|
полнительнЗJI голов- |
||||||
|
|
ка; 3 - готова смесь; |
периодически очищать. Кроме того, этот |
|||||
|
|
4 - клапан. |
|
|
метод не пригоден; для веществ с |
|||
высокой вязкостью, а также для растворов, содержащих воду. Также известно, что охлаждение отрицатель но сказывается на стабильности эмульсий. Поэтому этот метод может бьrrь использован, тех случаях, когда в баллон вводятся большие количества веществ способных выдерживать низкую температуру без изменения свойств.
|
Низкотемпературный метод был распространен в США и Канаде, где |
|
такое nоложение сложилось исторически. Однако позднее достоинства |
.. |
способа наполнения под давлением заставили предпринимателей нару |
|
|
|
шить сложившуюся традицию. |
|
В СНГ и во всех развитых странах применяется исключительно метод |
|
наполнения под давлением. |
2.11. Оборудование производства экстракционных препаратов из лекарственного растительного сырья
В современном фармацевтическом производстве большое значение
имеют процессы экстракции биологически активных веществ из природно гФ сырья растительного или животного происхождения, потому что каж дый третий лекарственный препарат, используемый в медицине - это про
дукт животного или растительного происхождения.
68 |
69 |
|