對(duì)流干燥過(guò)程中明膠軟膠囊傳熱傳質(zhì)性能的研究.pdf

1、軟膠囊作為一種劑型，在藥品、食品、化妝品等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用發(fā)展前景。在軟膠囊的干燥過(guò)程中，尚有粘連、破裂、能耗大、能源利用不合理等問(wèn)題，研究對(duì)流干燥過(guò)程中軟膠囊的熱質(zhì)傳遞性能對(duì)降低能耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量、指導(dǎo)生產(chǎn)具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文從實(shí)驗(yàn)和理論兩個(gè)角度進(jìn)行了研究。 在本研究中，采用有代表性的脈通軟膠囊和維E軟膠囊為研究對(duì)象，以紅外熱像儀和精密電子天平為主要測(cè)試儀器，研究了加熱空氣溫度、風(fēng)速及相對(duì)濕度對(duì)軟膠囊傳熱和傳質(zhì)

2、過(guò)程的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提高熱空氣的溫度，雖然提高了傳熱速率，但在第二降速階段干燥速率下降，當(dāng)熱空氣溫度超過(guò)30℃時(shí)，最終濕含量反而偏高；隨著熱空氣風(fēng)速的提高，傳熱速率增加，干燥速率在第一降速階段呈現(xiàn)加快趨勢(shì)，軟膠囊的最終濕含量稍有降低；而熱空氣相對(duì)濕度的變化，對(duì)傳熱過(guò)程影響很小，但隨著熱空氣相對(duì)濕度的降低，干燥速率提高，最終濕含量明顯降低。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本文提出在強(qiáng)化外界干燥條件時(shí)，應(yīng)采用降低空氣相對(duì)濕度，適當(dāng)增大熱空氣速度的方法，

3、而熱空氣溫度不要過(guò)于提高，反之，將達(dá)不到理想的干燥效果。 理論研究以擴(kuò)散理論為基礎(chǔ)，建立了對(duì)流干燥過(guò)程中明膠軟膠囊熱質(zhì)傳遞的耦合模型，隨后對(duì)該模型采用有限單元法離散并進(jìn)行了數(shù)值模擬。經(jīng)驗(yàn)證，數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好，可以用于預(yù)測(cè)囊皮為明膠且藥液中不含水分的軟膠囊在干燥過(guò)程中溫度和濕含量的分布。數(shù)值模擬結(jié)果表明軟膠囊在干燥過(guò)程中溫度和濕含量的分布及變化規(guī)律是：傳熱過(guò)程中，軟膠囊從外向里溫度逐漸降低，主要的傳熱阻力存在于囊皮中

4、；囊皮的濕含量分布呈現(xiàn)不均勻的狀態(tài)，同一時(shí)刻囊皮表層的濕含量最低，囊皮內(nèi)層的濕含量最高，在干燥的整個(gè)過(guò)程中，濕含量的分布一直處于這種不均勻的狀態(tài)，干燥結(jié)束后，囊皮表層與內(nèi)層之間還保持著較大的濕含量差。 本文研究表明，濕明膠軟膠囊是一種難于干燥的物料，在對(duì)流干燥的熱質(zhì)傳遞過(guò)程中，質(zhì)量擴(kuò)散起控制作用，干燥一定時(shí)間后，沒(méi)有必要繼續(xù)為軟膠囊提供大量的熱量，而應(yīng)該對(duì)膠囊進(jìn)行緩蘇，等到內(nèi)部的濕分向外擴(kuò)散后，再提供熱量，去除濕分，對(duì)于年產(chǎn)10