藥用塑料容器的生產(chǎn)技術(shù) 中空擠出吹塑(Extrusion-Blowmolding) 中空擠出吹塑是利用擠出機(jī)連續(xù)地?cái)D出空心管,然后用剪刀(人工)或切割裝置(....
藥用塑料容器的生產(chǎn)技術(shù)
中空擠出吹塑(Extrusion-Blowmolding)
中空擠出吹塑是利用擠出機(jī)連續(xù)地?cái)D出空心管,然后用剪刀(人工)或切割裝置(自動)將其切成小段后移到擠吹模具內(nèi)吹制成型。其優(yōu)點(diǎn)是:設(shè)備簡單,投資小,成本價格低;缺點(diǎn)是:瓶口不平,密封性能差。此外,中空擠出吹塑工藝所適用的塑料原料是PE,常用的為LDPE,其阻透性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于HDPE和PP,裝藥保質(zhì)期短。
二步法“注-吹”(Twostepsinjection-Blowmolding)
二步法“注-吹”實(shí)際上是指注射、吹塑分別由兩臺機(jī)器進(jìn)行操作,俗稱“二步法”。具體而言,第一步是由一臺普通的注塑機(jī)注射成型管坯,此時,管坯的瓶頭部分(瓶口、螺紋)已經(jīng)成型;第二步是由人工將管坯放在蜂窩狀的加熱器或自動循環(huán)加熱傳送帶上,經(jīng)加熱調(diào)溫后,再將其移到吹瓶機(jī)內(nèi)用壓縮空氣吹制成型。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是:設(shè)備比較簡單,投資也比較少;瓶口整齊,密封性能良好;產(chǎn)品品種開發(fā)速度快,模具費(fèi)用比較低。其缺點(diǎn)是:注射管坯與吹塑成型分步進(jìn)行,使制品易被污染,難以保證產(chǎn)品通過菌檢;產(chǎn)品的同一性差,不太適應(yīng)大批量生產(chǎn)。
一步法“注-吹”(Onestepinjection-Blowmolding)
一步法“注-吹”是指注射和吹塑在同一臺機(jī)器上完成。根據(jù)不同的機(jī)種,通常分為三工位和二工位“注-吹”。
三工位“注-吹”制瓶機(jī)的三個工位以120°角成等邊三角形分布,其中,第一工位為注射成型工位,第二工位為吹塑成型工位,第三工位為脫瓶工位。這三個工位可同時運(yùn)行,不僅大大提高了生產(chǎn)效率,而且可與傳送帶連接,自動計(jì)數(shù)包裝,真正實(shí)現(xiàn)了藥用塑料瓶生產(chǎn)全過程的“無人手接觸”,從而確保了產(chǎn)品的潔凈衛(wèi)生。
二工位“注-吹”制瓶機(jī)的兩個工位可上下或前后排列,第一工位為注射成型工位,第二工位為吹塑成型工位。由于缺少一個專用的脫瓶及冷卻工位,所以難以實(shí)現(xiàn)全自動計(jì)數(shù)包裝(一般為散裝人工計(jì)數(shù))。同三工位制瓶機(jī)相比,其生產(chǎn)效率較低,生產(chǎn)周期較長。
一步法“注-吹”工藝的優(yōu)點(diǎn)是:自動化程度高,機(jī)器的產(chǎn)能大;瓶口的平整度高,密封性極好。當(dāng)選用HDPE/PP作為原料時,瓶子的壁厚比較均勻,阻透性能優(yōu)良,使藥品的保質(zhì)儲存期長。其缺點(diǎn)是:設(shè)備投資較大,模具復(fù)雜,系統(tǒng)配置要求較高,因此,不適合小品種、小批量的生產(chǎn)。但是,對于大批量生產(chǎn)而言,可得到高品質(zhì)低成本的產(chǎn)品,經(jīng)濟(jì)效益較好。
藥用塑料瓶常用塑料原料
聚烯烴
適合于制作藥用塑料容器的聚烯烴類塑料原料包括:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)。其中,聚乙烯又包括:高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE);聚苯乙烯包括高抗沖聚苯乙烯(GPPS-HIPS)。
聚酯
聚酯類塑料原料主要有:聚對本二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚對萘二甲酸丁二醇酯(PEN)。
常用塑料原料的密度性能見表1。從表1可以看出:
?固體藥物的包裝宜選用HDPE和PP,這2種材料具有優(yōu)良的抗水蒸氣滲透性能,可以有效地防止藥物因吸潮而變質(zhì)。但是,對于易氧化變質(zhì)的藥物,應(yīng)慎用HDPE和PP材料。HDPE和PP材料通常是采用一步法“注-吹”工藝;
?LDPE的阻氧性能極差,不適合用作藥用塑料瓶的原料,更不能灌裝貯存期較長的藥物;
?PET對水和氧氣均具有優(yōu)良的阻透性,且外觀透明,是灌裝液體藥物(糖漿、口服液類)的理想原料,一般采用“注-拉-吹”工藝。
注:水蒸氣滲透率單位g/m224hMPa(0.025mm)JIS-Z-0208方法;氧氣滲透率單位cm3.m/m2Mpa24h20℃65%RH(0.025mm)壓力法
著色劑與加工助劑
藥瓶的著色劑通常選用二氧化鈦TiO2(銳鈦型或金紅石型),TiO2的含量≥98%Wt,添加量為1.0%~1.5%Wt。 常用的加工助劑有潤滑劑硬脂酸鋅和聚乙烯蠟,它們均為白色粉末,添加量為0.1%~1%Wt。
近年來,為滿足GMP及十萬級凈化的要求,一般將TiO2、硬脂酸鋅、聚乙烯蠟與LDPE(高M(jìn)?I)混合在一起制成濃縮母粒,可大大減少生產(chǎn)過程中的粉塵污染。典型的TiO2色母配方為:TiO2(特級)60%,硬脂酸鋅8%,聚乙烯蠟10%,LDPE22%。
GMP規(guī)范及工藝流程的規(guī)劃
藥用塑料瓶生產(chǎn)企業(yè)不僅應(yīng)選擇性能可靠的“注-吹”成型機(jī)和精密的“注-吹”模具,還應(yīng)對相應(yīng)的GMP規(guī)范及工藝流程進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃,主要內(nèi)容包括:
中央空調(diào)系統(tǒng)(GMP標(biāo)準(zhǔn)廠房、十萬級進(jìn)化,GB/T16292-16294-1996)的主要指標(biāo):潔凈度十萬級,三級過濾(粗、中、高),頂送側(cè)回方式。換氣次數(shù)≥15次/h,溫度T=26℃~28℃。
冷凍水系統(tǒng):溫度T=5℃~15℃,壓力P≥0.2MPa,流量Q≥額定值。
冷卻水系統(tǒng):溫度T≤28℃,壓力P≥0.2MPa,流量Q≥額定值,采用噴淋冷卻循環(huán)系統(tǒng)。
壓縮空氣系統(tǒng):配置穩(wěn)壓罐、冷凍干燥器和自動排水閥,壓力P≥1.0MPa,流量Q≥標(biāo)定值,壓縮空氣溫度可從65℃左右調(diào)節(jié)到20℃以下,以提高生產(chǎn)效率;二級過濾(40μ,5μ),可保證產(chǎn)品潔凈度。
模具溫控器
?水介質(zhì)模溫機(jī):工作溫度Tmax≥120℃,P≥0.4MPa,微處理器或PID控制。
?油介質(zhì)模溫機(jī):工作溫度Tmax=30℃~300℃,P≥0.2MPa,PID或一次位式控制儀表。
通常,生產(chǎn)藥用塑料瓶選用水介質(zhì)模溫機(jī)更為適宜,可以保證藥瓶的質(zhì)量,防止油介質(zhì)泄露污染藥瓶。
混料、加料、粉碎裝置
采用定時器確保混料時間可控,時間過長或過短均難以達(dá)到最佳的混料效果;
最好采用頂層加料或自動真空吸料的方式加料,并選用濃縮母粒著色,防止車間內(nèi)粉塵污染超標(biāo);
粉碎機(jī)應(yīng)選用低噪音、高效率的旋轉(zhuǎn)切刀(主要是粉碎瓶蓋注塑流道料架及少量的廢瓶),回料的添加量應(yīng)合適(小于15%Wt),防止反復(fù)循環(huán)降解影響性能。不同牌號的原料回料必須分開處理,不能隨意混用。一般,瓶用樹脂M?I≤1.0,蓋用樹脂M?I>5。

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