藥用鋁箔的生產工藝缺陷分析

    目前各種片劑、丸劑、膠囊劑、顆粒劑等藥品均採用鋁塑泡罩的方式包裝,這種包裝除了能較好地保護藥品的質量性能外,還具有包裝生產速度快,成本低,質量輕,儲存空間小,運輸和使用方便等特點。隨著用戶對藥品的質量和外觀的要求越來越高,表面印刷套色可達6～8種文字和圖案,藥用箔的質量要求越來越高。

    1藥用鋁箔的生產工藝現在藥用鋁箔的包裝大都採用8011合金箔,厚度為0.02mm,狀態為H18。其工藝流程為:坯料檢驗→軋制→合卷→軋制→分切→檢查、包裝、入庫。軋制道次分配為0.3mm(H14)→0.145mm→01072mm→0.032mm→2×0.02mm(H18)。其中1、2道次放在粗軋機(軋輥的凸度為0.09mm,Ra值為0.3μm)上軋制;3、4道次放在中軋(軋輥的凸度為0.10mm,Ra值為0.15μm)上軋制。軋制速度1、2、3道次在800mPmin～1200mPmin,第4道次速度在400mPmin～450mPmin。

    在生產和研製階段主要遇到以下技術難點:

    1.1箔面除油由於鋁箔產品是硬狀態交貨,並且鋁箔的軋制是在油潤滑的環境下進行的,鋁箔的表面不可避免地會粘上軋制油,這樣對軋機除油效果的要求更高了。對軋機的清輥器進行了改造,使清輥器作用在支撐輥上的壓力增大,並在上清輥器與兩牌坊之間的連接樑上加上一幅整塊的聚氨酯擋板,使入口的軋制油不會從支撐輥上面濺到出口的箔面上。在出口活動的機後裝置靠近支撐輥處加上一幅擋油簾,使下面的軋制油不會甩到箔面上,並且對防濺板,吹掃風嘴進行了改造,以及風嘴的角度和風壓進行了調整,使軋機本身除油達到最佳狀況。控制軋製成品的速度和軋制力,從而降低油效應,使軋輥於鋁箔表面產生一個較小的強制壓應力,使進入變形區的油膜的厚度減薄。降低軋制油的油壓和提高軋制油的溫度,降低成品道次的道次加工率。降低油壓和提高油溫主要是為了降低油膜厚度和軋制油量,降低成品的道次加工率是為了降低軋制速度,從而降低軋制區的溫度和降低油膜的厚度,同時也使加工硬化更為明顯,提高了鋁箔的強度。降低軋制油中油性添加劑含量。油黏度大意味軋制油的餾程終結點高,減縮能力大,污染的可能性也大。降低軋制油的黏度,從而降低油膜的厚度。

    1.2亮晶(亮點)亮晶是雙合軋制時出現在鋁箔暗面上不均勻的發光點。它不但影響美觀,而且會導致鋁箔的力學性能下降。亮晶分布在鋁箔的暗面,一般呈橢圓形,個別呈長方形彌散分布,有時在整個鋁箔表面上或局部分布,雙合的上下兩張箔是呈一一對應關係的,亮晶的顏色比鋁的基本顏色要深且發亮,特別嚴重時則會形成針孔。

    亮晶產生的基本原因:在正常軋制的過程中,軋輥表面與鋁箔的表面是不直接接觸的,軋制力是通過軋制油膜進行傳遞的。從金屬的成形摩擦學的角度來說,軋輥和鋁箔兩個接觸面之間完全由液體潤滑劑隔開,鋁箔成形過程中所產生的摩擦即為流體摩擦,如果在軋制過程中這一層液體潤滑劑所組成的油膜一旦局部被破壞,就形成了混合摩擦(由流體摩擦、干摩擦、邊界摩擦組成)。干摩擦和邊界摩擦常常會導致軋制工件的成形異常,也就是成形壓力不通過油膜,而是通過局部的點直接接觸傳遞到軋制工件上,形成現在所謂的「亮晶」。而流體摩擦部分屬於正常成形表面,不會影響亮晶,這就是亮晶產生和彌散分布的原因。根據亮晶產生的原因從以下幾個方面進行改進:

    (1)合卷機的塗油。由於合卷的塗油太少或塗油不均,使兩層鋁箔在軋制過程中油膜的厚薄不均,或部分地方沒有油膜,致使兩層鋁箔之間形成干摩擦或邊界摩擦,所以我們在合卷的過程中,加大塗油量,降低速度,並要求塗油均勻。

    (2)採用低閃點的雙合油。最先採用的是閃點為82℃的軋制基礎油,後來改為閃點為70℃的雙合油。閃點為70℃的油與82℃的油相比,其黏度更低,揮發性更強,其形成的油膜更薄,鋁箔暗面形成的油膜分布均勻,此時的潤滑性能偏低,使兩張鋁箔之間的摩擦力增大,使兩層鋁箔之間不存在相對滑動。

    (3)軋輥粗糙度的不均一或配對徑差太大,也是產生亮晶的非常重要的原因,當軋輥的上下輥粗糙度不均一時,致使上下層鋁箔與上下工作輥的摩擦因數不一樣,由於軋輥的轉速是同步的,致使兩層鋁箔之間產生相對錯動。同樣由於上下工作輥的角速度是相同的,輥徑的差別使其線速度不一樣,在雙合軋制時使兩層鋁箔之間也隨著工作輥的轉動而產生相對滑動。
   (4)嚴格控制雙合前的鋁箔厚度,使雙合時兩張的厚度差達到要求,否則不允許雙合在一起。當兩張鋁箔的厚度差較大時,由於金屬的流動,上下兩張鋁箔的加工率不一致,使金屬的流動不同步,兩張鋁箔容易產生錯動,產生亮晶。

    2目前藥用鋁箔存在的主要問題

    (1)PVC板與鋁箔的熱壓粘合力剛達到國標。根據具體情況,產生粘合力較低的原因,可能是除油不好,經過試驗鋁箔表面已達到無油標準,其潤濕表面張力已達到34×10-3NPm。另外的原因可能是鋁箔表面太亮,即軋輥的粗糙度值太小,我們把工作輥的粗糙度由原來的0.1μm,提高到現在的0.15μm,使粘合力大大提高。

    (2)抗拉強度偏低,僅達到168NPmm2。分析其性能偏低可能的幾個原因,其一,軋制速度高,因為軋制速度高(800mPmin～1200mPmin),使軋制區的溫度提高,就相當於軋件在軋輥之間進行了一次回復退火,使加工硬化不明顯,由於是要提高軋機的工作效率,我們只能在成品道次把速度控制在400mPmin～500mPmin之間,但效果不是太明顯。其二,對8011合金中的化學成分相應的調整,要求w(Fe):w(Si)≥2.0,w(Fe)=0.8%～1.0%,w(Si)≤0.6%,w(Mn)=0.02%～0.05%,其他雜質含量不大於0.05%,通過調整使最終成品的抗拉強度大於193NPmm2,達到了用戶的要求。

    (3)邊部或局部微松。邊部松,我們根據實際情況對軋制過程中板形曲線的幅值由原來的25I降至現在的18I。局部松的原因是噴淋失控,要做到定期檢查,及時維修。

    3結束語

    對我公司在藥箔的試生產過程中,從工藝到成品進入市場存在的問題作了簡要的論述,要穩定產品質量提高市場競爭力,還要求每道工序的操作人員有很強的責任心,在實踐中總結經驗,提高自己的操作水平,把問題消除在本工序內。

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