Объективный информационный канал
для профессионалов отрасли

«Фармацевтическая отрасль», , №1 (84) 2021

Development of IMA S.p.A for the compression of tablets from salt

Таблетированную соль используют при изготовлении товаров для дома, производстве средств бытовой химии, например для смягчения питьевой воды, дезинфекции воды в плавательных бассейнах, в бытовых посудомоечных или стиральных машинах, в гостиницах, ресторанах или прачечных. Еще одна сфера применения таблетированной соли – изготовление пищевых добавок для животных.

К нам часто обращаются клиенты, которым необходимы новые машины для расширения производства таблетированной соли.

При этом для клиентов не имеют особого значения форма и размер таблетки. Их цель – максимально повысить производительность машины по параметру прессования соли в тоннах в единицу времени.

Однако этот процесс чрезвычайно сложен из-за технических параметров продукта и трудоемкости самого процесса, поэтому для достижения цели необходимо разработать специальное техническое решение.

Критические параметры процесса при прессовании соли

Прежде всего следует отметить, что сама по себе соль является высокоабразивным и агрессивным материалом, вызывающим износ деталей как в рабочей зоне, так и в механическом отсеке машины при ее попадании в нижнюю часть. Соль – гигроскопичный материал, а высокое содержание воды влияет на текучесть порошка, что приводит к снижению скорости работы машины и, следовательно, ее производительности.

Кроме того, в процессе прессования возникает необходимость прилагать высокую силу сжатия из-за кристаллической природы соли и большой массы самой таблетки, но при приложении усилия свыше 70 кН происходит расслоение. Таблетки по форме и размеру с высокой кромкой прилипают к стенкам матрицы, поэтому для их выталкивания нужно прилагать большие усилия. На стандартных таблетпрессах со стандартными матрицами прилипание приводит к их приподниманию со своего места на матричном столе. Это особенно важно учитывать, так как сразу после формовки таблетки имеют низкую прочность и их можно легко повредить как во время выталкивания из матрицы, так и в процессе последующей транспортировки к выходному желобу и затем по конвейерной ленте на станцию вторичной упаковки. Через 10 – 15 мин таблетки становятся очень твердыми, и их без проблем можно паковать в мешки по 25 кг.

Технические решения для прессования соли

Некоторые основные характеристики таблетпресса модели Prexima особенно хорошо подходят для данного применения: полное разделение между рабочей зоной и нижним механическим отсеком машины с избыточным давлением позволяет избегать попадания продукта в нижний отсек машины. Благодаря этому кулачки и ролики сжатия находятся в защищенной среде.

Для изготовления контактирующих с солью в рабочей зоне деталей машины: V-образные уплотнители, сильфоны, турель и матричный стол, подобраны соответствующие материалы с нанесенным покрытием, которые позволяют повысить устойчивость к истиранию и влиянию химически агрессивной среды.

Совместно с технологами заказчика параметры процесса были тщательно изучены во время испытаний в лаборатории компании IMA Active:

• Для повышения текучести порошка и гарантированно плавного наполнения матриц продуктом перед подачей на таблетпресс соль просеивали и высушивали в печи для снижения содержания влаги.

• Установленная сила прессования 60 кН позволила увеличить время выдержки путем использования 441 пуансона с большой головкой.

• Проникновение верхнего пуансона в процессе прессования было установлено на очень низкой отметке для того, чтобы формирование таблетки происходило возле верхней поверхности матрицы, что облегчает выход воздуха и снижает силу выталкивания.

Используемые заказчиком старые машины не были оснащены тензодатчиками и саморегулирующимся контуром обратной связи наполнения матрицы, которые являются стандартными опциями для модели Prexima. Заказчик смог оценить, насколько они полезны для обеспечения стабильности процесса, снижения изменений в весе и силе сжатия, и благодаря этому – для уменьшения нагрузок на машину.

Для минимизации силы выталкивания и сохранения целостности таблетки наши технологи в сотрудничестве с коллегами из технического отдела предложили увеличить диаметр таблетки с 25 до 28 мм, таким образом уменьшив ее высоту. В дополнение к этому машину оснастили специальным выталкивающим кулачком со своей системой смазки.

Использование конических матриц с нижним ободком позволило избежать их подъема при выталкивании таблетки.

И наконец, выталкивающая лопатка и выходной желоб были приспособлены для деликатного обращения с таблетками на выходе из машины, пока не завершится процесс естественного затвердевания.

Результаты

Использование упомянутых выше технических решений в модели Prexima 800 позволило достичь поставленных клиентом целей, а именно: выпуск таблеток массой 14,5 г, круглой формы, диаметром 28 мм и высотой ободка 12 мм. На 40 об/мин, что соответствует выпуску 4240 таблеток/мин, машина Prexima 800 смогла обеспечить требуемую производительность – 3,7 т/ч. Четыре машины Prexima 800 уже установлены для производства таблетированной соли на предприятиях разных заказчиков, еще несколько проектов находятся на стадии реализации.