جهاز التحثير الجاف (Roller Compactor) في الصناعة الدوائية
جهاز التحثير الجاف (Roller Compactor) هو جهاز يُستخدم في الصناعات الدوائية لتصنيع الأقراص، الكبسولات، والمعلقات الجافة.
يُستخدم هذا الجهاز في تصنيع المنتجات الحساسة للحرارة والرطوبة، ويُعتمد عليه في عمليات التحثير الجاف في الصناعات الصيدلانية. كما يوحي اسمه، يتكون جهاز التحثير الجاف من بكرات تُستخدم لضغط المساحيق وتحويلها إلى رقائق أو صفائح أو مكعبات مضغوطة.
مبدأ عمل جهاز التحثير الجاف
يعمل جهاز التحثير الجاف على مبدأ تطبيق الضغط بواسطة عجلتين تدوران في اتجاهين متعاكسين. يتم التحكم في مقدار الضغط من خلال المسافة بين العجلتين الدوارتين. عند زيادة الضغط، تقل الفجوة بين البكرات، مما يؤدي إلى تقليل سماكة الرقائق الناتجة، بينما عند تقليل الضغط، تزداد الفجوة، مما ينتج رقائق بسماكة أكبر.
طريقة التحثير باستخدام جهاز التحثير الجاف
يتم تغذية مزيج المكونات الدوائية الفعالة والمكونات المساعدة في قادوس (Hopper)، ثم يتم نقل المسحوق من القادوس عبر نظام تغذية لولبي إلى البكرات، حيث يمر عبر عجلتين تدوران في اتجاهين متعاكسين. عند مرور المسحوق بين العجلتين، يُطبق عليه الضغط، مما يؤدي إلى تكوين رقائق مسحوق مضغوطة.
يتم بعد ذلك تكسير هذه الرقائق باستخدام مطحنة تقطيع أو محبب اهتزازي للحصول على حبيبات بالحجم المطلوب.
في بعض أنواع أجهزة التحثير الجاف المتقدمة، يتم استخدام نظام شفط هوائي لجمع الجزيئات الدقيقة جدًا وإعادة تمريرها عبر البكرات للحصول على حبيبات عالية الجودة مع تقليل تركيز الجزيئات الناعمة.
يتم بعد ذلك خلط الحبيبات بالحوافظ والمكونات المساعدة الأخرى لتكون جاهزة للضغط في أقراص أو تعبئتها في كبسولات.
لماذا نستخدم جهاز التحثير الجاف؟
في تصنيع الأقراص، الكبسولات، والمعلقات الجافة، يمكن استخدام عملية التحثير الجاف بدلًا من التحثير الرطب لتجنب تأثيرات الحرارة والرطوبة.
لكن عند استخدام عملية التحثير التقليدية (Slugging)، قد تحدث مشكلات في تدفق المسحوق، مما يؤدي إلى تباين في صلابة ووزن الأقراص المنتجة. أما في جهاز التحثير الجاف، فإن نظام التغذية اللولبي يضمن تدفقًا منتظمًا ومتجانسًا للمسحوق.
لضمان صلابة موحدة، يتم ضبط الفجوة بين البكرات للتحكم في سماكة رقائق المسحوق المضغوط.
فوائد جهاز التحثير الجاف
يعزز تدفقية الحبيبات.
يزيد من الكثافة الظاهرية للمنتج.
لا يتطلب استخدام مذيبات أثناء عملية التحثير.
يلغي الحاجة إلى عملية التجفيف، مما يقلل من وقت الإنتاج.
يضمن تدفقًا أكثر اتساقًا للمسحوق مقارنة بطريقة التحثير التقليدية.
يستخدم لتحضير المنتجات العشبية ذات التدفق الضعيف.
التطبيقات الصيدلانية لجهاز التحثير الجاف
يُستخدم جهاز التحثير الجاف في الصناعات الدوائية لإنتاج:
الأقراص الفورية الإطلاق.
الأقراص المتحكمة الإطلاق.
الأقراص الفوارة.
المكونات الصيدلانية الفعالة عالية الفعالية (HPAPIs).
أنواع أجهزة التحثير الجاف
تُصنف أجهزة التحثير الجاف بناءً على طريقة التحكم في فجوة الضغط إلى نوعين:
جهاز التحثير الجاف ذو الفجوة الثابتة (Fixed Gap Roller Compactor):
تكون الفجوة بين البكرات ثابتة وغير قابلة للتعديل.
إذا تغيرت خصائص المادة، فإن مقدار الضغط سيتغير، مما يؤدي إلى إنتاج شرائط مسحوق غير متجانسة الصلابة.
جهاز التحثير الجاف ذو الفجوة المتغيرة (Floating Gap Roller Compactor):
يمكن تعديل الفجوة بين البكرات حسب طبيعة المنتج، مما يضمن انتقالًا متساويًا للضغط أثناء عملية التحثير.
العوامل المؤثرة في عملية التحثير الجاف
تعتمد جودة رقائق المسحوق المتشكلة أثناء عملية التحثير الجاف على عدة عوامل، منها:
قطر البكرات: كلما زاد القطر، زاد الضغط المطبق.
سرعة دوران البكرات: عند زيادة سرعة البكرات، يقل وقت التلامس بين المسحوق والبكرات، مما قد يقلل من كفاءة الضغط. لذا يُفضل تقليل السرعة لضمان ضغط متجانس.
نظام التغذية: لضمان تدفق منتظم للمسحوق، يجب أن يكون نظام التغذية من النوع اللولبي، خاصة عند التعامل مع المساحيق الدقيقة ضعيفة التدفق.
طبيعة المادة: يختلف مقدار الضغط المطلوب لتحويل المسحوق إلى رقائق حسب طبيعة المادة الخام.
سرعة مطحنة التقطيع: سرعة التقطيع العالية تؤدي إلى زيادة نسبة الجزيئات الناعمة، لذا يجب ضبطها للحصول على حبيبات بجودة جيدة.
مكونات جهاز التحثير الجاف
يتكون جهاز التحثير الجاف من ثلاثة أنظمة رئيسية:
نظام التغذية:
يتضمن قادوسًا ونظام تغذية لولبيًا لنقل المسحوق من القادوس إلى وحدة الضغط.
نظام الضغط:
يتم فيه تطبيق الضغط على المسحوق بواسطة بكرات دوارة متعاكسة الاتجاه.
نظام التقطيع:
يضم مطحنة تقطيع أو محببًا اهتزازيًا، بالإضافة إلى شبكة لفصل الحبيبات بالحجم المطلوب.