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混合性能单轴构件式搅拌机摘要对许多研究人员来说参与混合动力研究仍然是一个感兴趣的主题,然而理论不发达,大部分设计都建立在经验基础上。在许多行业,包括药品,大部分混合机器是翻滚搅拌机。滚筒中有空容器,部分装满了材料。一些常见的例子包括水平鼓v形搅拌机、双筒搅拌机、果汁机、书本搅拌机。在所有这些搅拌机而均匀旋转方向的块,通常透过一个对流混合过程、混合横向轴向方向驱动,然而比较慢。在本文中,我们实验研究了新翻滚旋转搅拌机,它对水平轴滚运动和中央对称(旋转运动进行了详细的研究。混合粉末和性能的关键影响的基本参数包括搅拌器几何速度、填充水平、加载模式以及轴旋转。在这部作品中乙酰氨基酚是用作原料及常用的赋形剂和乳糖微晶纤维素等。混合后试样后利用近红外光谱分析获取标准函数以确定作曲的分布。结果表明,在轴的旋转下几乎所有粉末均匀交融。1.简介粒子混合是必不可少的步骤,在各种应用中跨越了陶瓷、食品、玻璃、冶金、聚合物和医药行业。尽管历史悠久的干固体混合或者也许因为它,比较所知甚少3。一种常见的批量工业混合机是将搅拌器打开,将颗粒流因重力结合而后旋转。虽然该搅拌器是一个很常见用于混合,隔离的设备,但这些混合设备很大程度上只是基于实证的方法。滚筒式烘干机虽然作为最普遍的批量搅拌机应用于各行各业中,而使用的人同时也希望能找到其它实施烘干机、镀膜机、磨坊机、遭粒机48,而新型材料在旋转鼓中的混合已经广泛地开始研究了9、10,然而这些材料的系统粘性还不完全被人所理解。很少有人了解基本参数的影响,如搅拌器几何、速度、填充水平、加载模式和轴的旋转粘性对粉混合性能上的要求。然而传统滚筒式烘干机,它们都有一个重要特点,就是绕着水平轴,当均匀旋转方向的块透过一个对流混合过程、混合横向轴向方向分散,致使驱动过程通常较慢。在本文中,我们实验研究了水平轴滚运动和中央对称轴(旋转运动对新翻滚旋转搅拌机的影响,在混和所需时间、加载模式和轴的旋转中对混合矩阵的自然流畅的性能的要求。其中材料包括微晶纤维、乳糖和乙酰氨基酚。我们使用近红外光谱分析检测方法获取大量的样本来跟踪并描述混合均匀性对乙酰氨基酚进化的影响。材料选择和研究方法在后面有具体介绍,仿真在第三节,其次是结论和建议,第四节给出了总结。2.材料和方法在研究中使用的材料都列在表1,连同它们的大小和形态。对乙酰氨基酚是混合了常用的赋形剂来作为示踪程度的评估以及实现均匀转数的功能。而乙酰氨基酚和常作为药用辅料的乳糖微晶纤维素的药物通常混合起来用于广泛的研究。简单的来说,他们的SEM分析不包括这些,但也可以发现,在药用辅料中也会有所研究。2.1近红外光谱分析对均匀的乙酰氨基酚用近红外光谱进行量化分析,校准曲线并构建35的粉末混合物的平均,微晶纤维素,62的乳糖和乙酰氨基酚的图像。近红外光谱技术可以作为很有用的工具来描述乙酰氨基酚。样品制备比率的保持使微晶纤维素随机减少缺陷的影响而赋形剂的真正融合提高了实验结果的精度。快速内容分析仪仪器是用近红外系统和视觉软件版本2.1共同来分析的。其中将1克重的样品混合,而在台北使用平衡的精确度±0.01毫克,在光谱扫描范围内的收集11162482的混合模式,开发利用二阶微分数学预处理,并利用偏最小二乘PLS来校正模型,最大限度地减少粒度的影响。如图1,对压荷载之间的预测值和最后的校准。2.2用于该研究中的搅拌机室内单轴搅拌机搅拌器1,双轴搅拌器搅拌器2由于容量为30L的圆柱状搅拌器1广泛的使用,我将它选做为一个参考搅拌器。图2,这台有圆形截面和底部为椭圆的果汁机,它有一个很好的隔板,并有个可移动的盖子,但在这项研究中所有的实验而不使用隔板。新开发的容量为40L搅拌器2提供基线接收机来评价混合性能,而用圆柱体是为了确定双轴对混合旋转性能的影响。在图2b中搅拌器显示两个轴旋转,旋转的相对运动速度是中央对称轴绕水平轴向速率的一半。2.3实验方法在实验中采用两种类型的初始粉加载自上而下加载和侧面加载,如图3。为了避免结块,对乙酰氨基酚被放入搅拌器中通过,并在筛网选择35个样本参考点。为了描述该过程,用混合槽提取搅拌机样品的采样方法选取7.5,15,30,60和120格点。仔细的进行筛选,并在每点提取的样品放在搅拌器中来减少振动。约7次采样,并从每个点开始共设5个被用于采样的时间,最后将总体35个采样绘制如图4。该实验研究计划如下填补等级搅拌器160填补等级搅拌器260,70,80加载方式搅拌器1两侧面载荷、自上而下载入加载方式搅拌器2两侧面载荷、自上而下载入速度搅拌机1每分钟20,25转速度搅拌器2旋转每分钟转速15/7.5,每分钟转速30/15采样时间搅拌机第1,27.530,60,120转3.结果均匀性指数是相对C浓度的每个样本,C的平均浓度样品和总数是在给定样品进行采样时间的n。相对标准偏差CS,而S122nnCCn我们之前有研究填补水平的影响,所有将搅拌器打开,将填补的材料扔到双锥搅拌器中进行搅拌11。所有上述搅拌机只有一个轴的旋转,因此本研究的目的在于探究混合的双轴的影响。为了避免重复,本搅拌器1不进行填补水平的研究。根据在以前的研究中使用MgSt作为示踪表明的结果来看,室内单轴搅拌机混合下来的填满水平大大超过70。此外,也可以假定对乙酰氨基酚类的研究结果似在此前的研究中获得11,13,作为一个单一的轴矩形本搅拌器11,此结果表明,即使在几百次改革中所实现的均匀的80填补水平仍然很差。检查填补水平是否影响双轴搅拌机得实验,我们分别进行了自上而下对搅拌器进行加载的格局,即转速为每分钟15和7.5。从检查填充水平的角度来看,对填满水平在60、70和80以上的采样,否则样品选取后面每分钟30、60和120转的。典型的结果显示在图5中,这表明相对的数量较集中。而此数据曲线被大多资料认为是一个快速腐朽的地区。由于曲线的斜率在这个地区,所有这些坐标被用于定义混合率。然后水平曲线表明了一个最大均匀度的是可以实现的。类似于先前其他翻滚搅拌机的研究,我们观察到混合性能所产生得负面影响,因此通过提高填补水平来减小影响。在图5中,曲线为80的填补相比60和70填补更糟糕可以看到填充水平越高,曲线更慢衰减,这象徵一个较慢的混合过程。然而效果不明显,所以该种现象相同的渐近混合均匀性是本国需要提高填补的水平的关键。其次,研究比较搅拌机1一个轴的旋转和双转轴搅拌机2对转速的影响。实验是进行自上而下和两侧面搅拌机载入。实验以60进行填充水平和旋转速度考虑搅拌器1是15转,20转与25每分钟转的分别。如图6和7,当绘制成函数图后,并发现旋转速度并没有太大的影响均匀性指数醋氨酚60的填补水平。研究还发现,混合在20转与25每分钟转略好于其它转速,但在15转时性能的差异对不同速度下的搅拌机的太小是有意义的。相对同一个衰退的曲线,显示出相似的混合率。在这项研究中报道表明,在充填水平只有60的情况下,所有的转速足以实现均匀。上述还进行了填满为85以上水平的研究。对于这样一个高填满水平,在低速度搅拌机的中心发生许多情况,而且要求较高,单位体积的剪切应力均要达到。MgSt的流动特性被认为是由于大多数材料不同而产生的,但混合作为一个整体却对流动特性有深远的影响。此外,MgSt是一个对剪切敏感的材料。因此,期望和混合润滑相似的行为会被认为可能是毫无根据的。随后,实验2对搅拌器进行了三个旋转速度的研究15转速,20转速与30转速,才有了相应的每分钟转速7.5、10与15。考虑两侧面充满水平都自上而下加载,同样的60水平,因此观察得到不同的旋转速度在混合率上并没有很大的差别。如图6和7混合曲线,搅拌器2不同旋转只是稍微变小速度。自上而下加载模式似乎对搅拌的转速有所提高旋转速度稍低,显示改善水平的渐近性无明显改变,但发现和速度的两侧面加载模式有所增加。比较两种搅拌机在不同旋转速度及两侧面加载和自上而下的加载模式的混合性能。比较得出充填水平60是一直被作为搅拌机实现在一定长的时间有效的混合的条件。由于几何相似的两个搅拌机,帮助比较评价旋转的对中央对称轴在混合性能上的效果。图6,混合曲线说明了搅拌器2低于1那台果汁机,并注明大转动速率可以更快的混合。注意最后两相对达到直观性搅拌机也有所不同,搅拌器2显示混合态大概由于效果缓慢的是在混合模式的水平方向比搅拌器1直观性显示低。为了能得到类似的结果进行两侧面加载模式,如图7所示。相对搅拌器1的曲线搅拌器中2显示出旋转率比较低。因此,确认旋转搅拌器方向是否垂直对于转轴混合均匀有所帮助与提高,然而,为材料检查了这里,转动频率没有太多影响混合性能。
编号:201311171201126174    大小:1.55MB    格式:DOC    上传时间:2013-11-17
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