Sự phát triển và tiến bộ công nghệ của máy ép viên

Máy ép viênđã là một phần không thể thiếu của ngành dược phẩm, hóa chất, thực phẩm và nhiều ngành công nghiệp khác trong nhiều thập kỷ, tạo điều kiện cho việc nén bột và vật liệu dạng hạt thành viên nén, viên nang và các dạng rắn khác. Tầm quan trọng của chúng nằm ở khả năng nâng cao hiệu quả sản xuất, đảm bảo tính nhất quán của sản phẩm và tạo điều kiện thuận lợi cho việc xử lý và lưu trữ. Bài viết này đi sâu vào lịch sử, những tiến bộ công nghệ và triển vọng tương lai của máy ép viên.

Nguồn gốc của máy ép viên có thể bắt nguồn từ cuối thế kỷ 19, khi những chiếc máy thô sơ đầu tiên được phát triển để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về dạng bào chế rắn trong ngành dược phẩm. Ban đầu, những chiếc máy này là thủ công và có khả năng hạn chế, nhưng chúng đã đặt nền tảng cho những tiến bộ công nghệ sau này.

Vào những năm 1970, Nhà máy máy móc dược phẩm đầu tiên của Trung Quốc tại Thượng Hải (tiền thân của Thượng Hải Thiên Tường) và Nhà máy thiết bị y tế Sơn Đông đã nổi lên như những nhà sản xuất máy ép viên hàng đầu, sản xuất hàng loạt dòng ZP. Trong giai đoạn này, trọng tâm là cải thiện năng suất và độ tin cậy của máy. Giai đoạn "Kế hoạch năm năm lần thứ bảy" đã chứng kiến ​​những cột mốc quan trọng, với Viện 206 của Bộ Hàng không Vũ trụ đã phát triển thành công máy ép viên tốc độ cao HZP26.

 

Ngành công nghiệp dược phẩm:

Máy dập viên chủ yếu được sử dụng trong nghiên cứu công nghệ viên nén trong ngành dược phẩm, ép thuốc dạng hạt hoặc dạng bột thành dạng tròn, dạng viên hoặc dạng viên có chữ, ký hiệu và hình ảnh.

Ngoài viên nén, máy dập viên nén còn có thể được sử dụng để bào chế các dạng thuốc khác như viên nang nhằm đáp ứng nhu cầu bào chế dược phẩm khác nhau.

 

Ngành công nghiệp hóa chất:

Trong ngành công nghiệp hóa chất, máy ép viên được sử dụng để tạo thành các sản phẩm hóa học như phân bón, thuốc trừ sâu và viên nén đẳng áp để dễ bảo quản và sử dụng.

Đồng thời, máy dập viên cũng có thể được sử dụng để sản xuất chất làm cứng, vật liệu cách điện và vật liệu bịt kín, cần được định hình dưới nhiệt độ và áp suất nhất định.

 

Công nghiệp thực phẩm:

Trong chế biến thực phẩm, máy ép viên có thể được sử dụng để chế biến các loại thực phẩm rắn như bánh quy nén, bột cà phê, v.v., để giữ nguyên hình dạng, hương vị và thành phần dinh dưỡng của sản phẩm.

Trong quá trình sản xuất bánh và sô-cô-la, máy ép viên cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các loại kẹo sô-cô-la có hình dạng đều, không sủi bọt và các sản phẩm khác.

 

Các khu vực khác:

Máy ép viên cũng có thể được sử dụng để sản xuất mỹ phẩm, đồ sứ, nam châm và các sản phẩm khác để biến bột thành hình dạng, kích thước và chất lượng mong muốn.

Trong lĩnh vực kỹ thuật xây dựng, máy ép viên có thể được sử dụng để chế tạo vật liệu cách âm, v.v., nhằm cải thiện mật độ và tính đồng nhất về chất lượng của vật liệu.

 

Đa dạng hóa chức năng:

Máy dập viên có nhiều chức năng khác nhau như tự động điều chỉnh áp suất, kiểm soát trọng lượng tờ, loại bỏ tờ phế liệu, in dữ liệu, hiển thị lỗi tắt máy, v.v., có thể đáp ứng các nhu cầu sản xuất khác nhau.

Với sự nâng cấp liên tục của công nghệ, máy dập viên thuốc cũng có thể đạt được các chức năng thông minh và tự động hơn để nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm.

 

Dễ dàng hoạt động:

Thiết kế của máy dập viên thường chú trọng đến sự tiện lợi khi sử dụng của người dùng, với tính năng điều khiển tập trung, dễ tháo rời và nhiều đặc điểm khác, dễ vận hành và bảo trì.

 

Hoạt động trơn tru với độ ồn thấp:

Máy ép tấm tiên tiến sử dụng vật liệu chất lượng cao và thiết kế chính xác để đảm bảo máy hoạt động ổn định, không rung trong quá trình vận hành, tiếng ồn thấp và mang lại môi trường làm việc tốt cho người vận hành.

 

Sản phẩm ổn định và đáng tin cậy:

Thông qua hệ thống điều khiển chính xác và cấu trúc cơ học ổn định, máy dập viên có thể đảm bảo sản phẩm được sản xuất có chất lượng ổn định và hiệu suất đáng tin cậy.

 

Thiết kế nhân bản hóa:

Máy dập viên thuốc thường được thiết kế trong phòng hoàn toàn kín và được trang bị thiết bị hút bụi, giúp giảm thiểu hiệu quả ô nhiễm chéo giữa người, máy móc và vật liệu, đảm bảo vệ sinh môi trường sản xuất và chất lượng sản phẩm an toàn cho sức khỏe.

 

Phạm vi ứng dụng rộng rãi:

Máy dập viên không chỉ phù hợp với các ngành công nghiệp truyền thống như dược phẩm, hóa chất, thực phẩm mà còn dần được mở rộng sang các ngành sản xuất khác như mỹ phẩm, sứ, nam châm, v.v., có triển vọng ứng dụng rộng rãi.

 

● Hệ thống tự động hóa và điều khiển

Một trong những tiến bộ quan trọng nhất trong máy ép viên thuốc là sự tích hợp của hệ thống tự động hóa và điều khiển tiên tiến. Các máy ban đầu chủ yếu là thủ công hoặc bán tự động, đòi hỏi sự can thiệp đáng kể của người vận hành. Tuy nhiên, máy ép viên thuốc hiện đại được trang bị bộ vi xử lý, cảm biến và hệ thống điều khiển vòng kín cho phép kiểm soát chính xác áp suất, trọng lượng viên thuốc và độ dày.

Các hệ thống này không chỉ cải thiện độ đồng nhất của viên thuốc mà còn cho phép theo dõi và điều chỉnh các thông số sản xuất theo thời gian thực. Ví dụ, máy ép viên thuốc quay P3100-37, được Shanghai Tianxiang giới thiệu vào năm 1987 sau khi kết hợp công nghệ điều khiển vi máy tính của German Fette, tự hào có các tính năng như kiểm soát trọng lượng tự động, điều chỉnh áp suất, đếm viên thuốc và loại bỏ chất thải.

 

● Tốc độ cao và năng suất cao

Một lĩnh vực quan trọng khác của tiến bộ công nghệ là sự gia tăng về tốc độ và năng suất. Máy ép viên quay tốc độ cao hiện đại có khả năng sản xuất hàng trăm nghìn viên mỗi giờ, vượt xa khả năng của các máy tiền nhiệm. Ví dụ, mẫu ModulD của Courtoy và mẫu 4090i của Fette có thể đạt sản lượng lên tới 1070,000 và 1.500,000 viên mỗi giờ.

Năng suất cao này đạt được thông qua hệ thống cấp liệu tiên tiến, thiết kế khuôn tối ưu và cơ chế đẩy hiệu quả. Máy ép tốc độ cao cũng tích hợp các tính năng như bôi trơn tự động và làm sạch trong quá trình để giảm thiểu thời gian chết và tối đa hóa hiệu quả hoạt động.

 

● Cải thiện quy trình kiểm soát và vệ sinh

Ngành công nghiệp dược phẩm nói riêng đòi hỏi các tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt và các biện pháp ngăn chặn để ngăn ngừa lây nhiễm chéo. Máy ép viên hiện đại giải quyết những lo ngại này bằng cách kết hợp các hệ thống nạp và đẩy hoàn toàn khép kín, giảm thiểu bụi phát sinh và đảm bảo chỉ có những viên nén sạch, được nén mới thoát ra khỏi máy.

Hơn nữa, nhiều máy ép hiện đại được thiết kế để tuân thủ Thực hành sản xuất tốt (GMP) và các tiêu chuẩn quốc tế khác, đảm bảo toàn bộ quy trình sản xuất được vệ sinh và kiểm soát. Hệ thống giám sát trực tuyến về trọng lượng, độ dày và độ cứng của viên thuốc giúp tăng cường kiểm soát quy trình và chất lượng sản phẩm.

 

● Khả năng CIP (Vệ sinh tại chỗ) và SIP (Khử trùng tại chỗ)

Vệ sinh và khử trùng là yếu tố quan trọng để duy trì tính toàn vẹn của quy trình sản xuất và đảm bảo an toàn cho sản phẩm. Để đạt được mục đích này, máy ép viên hiện đại thường tích hợp khả năng CIP và SIP. CIP cho phép vệ sinh bề mặt bên trong máy mà không cần tháo rời thiết bị, giúp giảm đáng kể thời gian chết và cải thiện hiệu quả vệ sinh. Mặt khác, SIP cho phép khử trùng các bộ phận của máy tại chỗ, đảm bảo toàn bộ môi trường sản xuất không bị nhiễm khuẩn.

 

● Hồ sơ điện tử và chữ ký

Phù hợp với các yêu cầu ngày càng tăng của quy định, máy ép viên hiện đại thường kết hợp hệ thống lưu trữ hồ sơ và chữ ký điện tử. Các hệ thống này tuân thủ các quy định như 21 CFR Phần 11 của FDA, cho phép thu thập và lưu trữ dữ liệu sản xuất ở định dạng điện tử. Hồ sơ và chữ ký điện tử không chỉ hợp lý hóa quy trình lập tài liệu mà còn cải thiện tính toàn vẹn và khả năng truy xuất dữ liệu.

 

● Thiết kế mô-đun và có thể mở rộng

Để đáp ứng nhu cầu đa dạng của ngành, máy ép viên hiện đại thường có thiết kế dạng mô-đun và có thể mở rộng. Điều này cho phép các nhà sản xuất tùy chỉnh máy để phù hợp với các yêu cầu sản xuất cụ thể, cho dù đó là phòng nghiên cứu quy mô nhỏ hay cơ sở sản xuất quy mô lớn. Thiết kế dạng mô-đun cũng tạo điều kiện bảo trì và nâng cấp dễ dàng, đảm bảo rằng máy vẫn phù hợp và hiệu quả theo thời gian.