凍干壓塞常見問題的原因分析及解決方案

1、凍干壓塞常見問題的原因分析及解決方案對于抗生素瓶凍干粉針劑產品來說，在凍干結束后，一般要進行全壓塞處理，使得凍干好以后的產品能夠得到很好的保護，全壓塞如圖1所示。壓塞一般是在真空環(huán)境中進行的，也有的產品通過充入氮氣或其他保護性氣體，其也是在低于大氣壓的條件下進行，確保壓塞后凍干瓶內部處于真空狀態(tài)。后續(xù)出料后進行軋蓋?？梢哉f，凍干完成后的壓塞和軋蓋工藝，是確保凍干產品處于無菌隔離和保護狀態(tài)的關鍵。凍干結束后的壓塞質量如果不好，對產品的無菌性影響非常大，后續(xù)的軋蓋工序也無法進行，導致凍干好的產品不能進入市場，給生產廠家?guī)砗艽蟮膿p失，特別是對于價值昂貴的產品來說，有的一瓶藥品價值上千元，一批產品即

2、使只有幾十支壓塞不好，也要導致幾萬元的損失。因此，提高壓塞工藝的穩(wěn)定性，確保凍干結束后壓塞完全壓到位，減少不必要的損失，顯得尤為重要。1、凍干壓塞常見的問題常見的凍干壓塞主要問題有：壓塞后壓不到位，壓塞后粘塞，塞子粘在板層下表面，壓塞后瓶子壓碎等。其中，壓不到位和粘塞問題比較多見，也是很多抗生素瓶凍干粉針劑常常遇到的問題。1.1 壓塞后壓不到位問題塞子經過壓塞以后，沒有全部進入到瓶口，如圖2所示，導致瓶口上部沒有完全密封，外部空氣很容易進入到瓶子中去，導致后續(xù)的軋蓋工藝無法進行，同時大大增加污染的風險。圖2中可見有13個瓶子壓塞不到位。這是在一次壓塞測試中，從將近3000個壓塞瓶子當中，隨機挑

3、選出來的不合格的瓶子。有時，在壓塞壓完以后，會發(fā)生整個批次壓塞不到位的情況，也會發(fā)生在局部某個區(qū)域壓塞不到位的情況。另外，也有個別批次會發(fā)生一系列瓶子壓塞不到位的情況。 瓶子壓塞后壓不到位，就直接剔除掉，不能進入到下一個軋蓋工藝。 1.2 壓塞后粘塞問題壓塞后粘塞問題非常常見，如圖3所示，粘塞就是壓塞壓完將板層提起來以后，塞子粘在板層的下表面。有的只粘塞子，有的是塞子和瓶子一起粘在板層的下表面，這樣給后續(xù)的出料帶來不便，容易倒瓶。同時，將粘在板層下表面塞子和瓶子取出來，也是很麻煩的。有的塞子或瓶子在出料時，掉在其他壓好塞的瓶子上面，也非常不好處理。 圖3中壓塞后粘塞問題相當嚴重，塞子連同瓶子一

4、起粘在板層的下表面。有的壓塞完以后，可能只有少數(shù)的幾瓶粘在板層上，出料時可能沒有注意，最后出完料以后直接將瓶子壓碎，或者有的掉下來，殘留在箱體底部，這樣每次出料結束后，箱體底部都有殘留的瓶子，如果進入到排水閥沒有排出去，會導致閥門不能完全關閉，給凍干真空度帶來很大影響。 1.3 壓塞后碎瓶的問題壓塞后導致瓶子破碎，主要是瓶子承受的壓力太大，瓶子不堪重壓而破碎。不同區(qū)域的瓶子受力不均勻，導致局部受力大的瓶子破碎。每一種規(guī)格的瓶子，都有一定的承壓能力，當壓力大于承壓壓力時，瓶子就很容易碎。瓶子實際承受的壓力小于承壓壓力，就可確保瓶子不會破碎。2、凍干壓塞問題的原因分析凍干壓塞問題是一個綜合性的、多

5、種原因交叉共同作用導致的結果。有凍干機本身壓塞系統(tǒng)的機械結構、液壓壓塞力的影響，也有膠塞的清洗硅化、板層下表面的粗糙度的影響，同時也有壓塞本身的工藝等因素的影響。下文針對凍干壓塞常見的3種問題進行分析。 2.1 壓塞后壓不到位的原因分析 壓塞后壓不到位的根本的原因是塞子受到的壓塞力不夠，不能很好地將塞子全部壓到瓶口中去。而不同的瓶子、塞子壓塞力是不一樣的，如7 mL的國產抗生素瓶，單個塞子壓到瓶子的壓塞力只需要0.50.8 kgf/cm2（1 kgf9.8 N）,而進口的2 mL抗生素瓶單個塞子壓到瓶子的壓塞力則需要11.5 kgf/cm2,這就直接影響到液壓壓塞力的匹配問題。選擇好合適的液壓

6、系統(tǒng)和液壓壓塞力，計算出全部液壓塞子需要的液壓壓力，確保壓塞后全部壓到位。 液壓的壓塞力足夠以后，如果板層的吊掛系統(tǒng)壓塞力傳遞不均，或者局部地方受力不均勻，也會導致瓶子壓塞不到位。受力不均勻主要與板層的平整度、板層的機械結構以及瓶子和塞子的高度偏差有關系。 吊桿式板層結構，如圖4所示上托架與溫度補償板制作成一個整體結構。要確保所有地方受力均勻，要確保油缸垂直，在豎直方向確?？刂圃谟透兹啃谐虄却怪倍仍?.5 mm以內。同時，確保上托架在全部拉起來時處于水平狀態(tài)，油缸垂直也非常重要。對于上托架而言，在板層全部落到底部時處于自然狀態(tài)，上托架也要處于水平狀態(tài)。此外，對于下托架，關鍵要確保下托架的上表

7、面自然放置到箱體底部時，要處于同一水平面，而下托架的下表面，與箱體要緊密貼合，同時由于有坡度，對于下托架受力部位在沒有受力時緊密與箱體底部接觸到位，縫隙要小于0.2 mm，如圖5所示。這樣在壓塞時，確保壓塞力全部能夠傳遞到底部，保證所有的塞子壓塞到位。要確保下托架受力部位在自然狀態(tài)與箱體底部緊密貼合，縫隙小于0.2 mm以內。而對于其他結構的板層系統(tǒng)，采用整體式吊桿系統(tǒng)，如圖6所示，上托架和補償板分開，同時下托架直接在箱體底部焊接，做成支撐腿的形式，確保壓塞時緊密接觸，壓塞力可以很好地傳遞到每一塊板上。底部的下托架采用梅花樁的形式，先焊接在箱體底部，焊接完后采用機加工處理的方法，對其上表面進行

8、加工處理，確保各個樁的上表面處在同一水平面上。通過對瓶子和塞子的高度檢測，發(fā)現(xiàn)由于抗生素瓶子的高度偏差一般在0.5 mm，而塞子的高度偏差為0.2 mm，通常板層的平整度控制在0.5 mm/m以內。如果所有尺寸均取下偏差，累計起來有1.2 mm的高度，對于這種明顯高度不足的瓶子塞子和對應的位置，壓塞力就會明顯不夠，導致塞子不能很好地全部壓到位。所以，對瓶子和塞子的高度進行控制，基本上確保累計偏差在0.2 mm范圍時，壓塞可以很好地壓好，當超過這個范圍，可能壓塞不到位，也可能被壓碎。 2.2 壓塞后粘塞問題的原因分析 壓塞后粘塞的問題，主要與塞子的形狀、壓塞的工藝、壓塞的硅化程度以及板層下表面的

9、粗糙度有關。 當在真空狀態(tài)下進行壓塞時，在板層的大力擠壓下，圓環(huán)內部會形成密閉的腔室。回復壓力至大氣壓后，再進行提升板層，此時由于該密閉腔室內具有真空，膠塞和瓶子會吸附在上面一塊板層上。具有密閉圓環(huán)的膠塞發(fā)生的概率比較高，主要與膠塞的圓環(huán)深淺和尺寸有關，這種膠塞就很容易發(fā)生粘塞的問題。圖7為膠塞圓環(huán)與該密閉腔室內呈真空狀示意圖。采用頂部開環(huán)的膠塞就不會形成真空的密閉腔室，也不會發(fā)生粘連的現(xiàn)象，如圖8所示。一般凍干膠塞采用開環(huán)的膠塞。這類膠塞中間開環(huán)，在壓塞完以后，膠塞中間不會形成密閉的空間，壓塞后產生的真空很容易也很快就被釋放掉，塞子不容易吸附在板層下表面，也不會發(fā)生粘塞的問題。粘塞與壓塞的時

10、間有關系，壓塞時間越長，越是容易粘塞，所以在保證可以壓到位的情況下，時間越短越好。對于板層的下表面粗糙度，可以適當進行調整，板層上表面粗糙度要求達到Ra0.4 m,板層下表面粗糙度要求達到Ra0.8 m,這樣對減少粘塞有一定的幫助。對于壓塞控制工藝上可采用往復式控制，彌補和避免出現(xiàn)部分已經粘住的膠塞被板層帶起的風險。同時，對于膠塞的清洗硅化問題，要通過驗證的方法，取得硅化的有效數(shù)據，確保適當?shù)墓栌蛯喝橙麊栴}不產生影響。 2.3 壓塞后碎瓶問題的原因分析 壓塞后的碎瓶問題，主要是壓塞力過大，或者個別瓶子實際承受的壓塞力大于其能夠承受的壓力，導致瓶子被壓碎。所以，對于滿載壓塞時，主要考慮液壓系

11、統(tǒng)的匹配，液壓壓塞力不能過大。 當不是滿載壓塞時，至少保證1個板層的壓塞量，要均勻布置在同一板層上，對于只有很少的瓶子，不夠布滿1個板層時，最好不要進行壓塞測試，因為這樣很容易將瓶子壓碎。 在滿載壓塞時，總是會發(fā)現(xiàn)個別瓶子被壓碎，這是很正常的，主要是由于瓶子、塞子以及板層的平整度的累計高度誤差較大，當高度大于平均值0.5 mm時，這個瓶子先受力，就很容易壓碎。3、凍干壓塞問題的案例分析通過以上分析可知，凍干后壓塞合格率達到100%是不可能做到的。有的可能壓不到位，有的可能壓碎，還有個別粘塞的現(xiàn)象。但一般情況下，壓塞測試的合格率不能低于99%。下面通過一個案例來分析處理凍干壓塞問題。 在1臺LY

12、O-7.5（SIP,CIP)凍干機，采取圖4的吊桿式板層結構，上托架與溫度補償板制作成一個整體結構。采用5 mL抗生素瓶和2 mL抗生素瓶進行壓塞測試，測試下來5 mL 的瓶子壓塞合格，合格率達到99.5%。而2 mL的瓶子壓塞不合格，在7 000個瓶子中，有近100個沒有壓塞到位，合格率98.6%，沒有達到要求。 針對壓塞壓不到位的原因，首先對壓塞力進行計算，得出液壓壓塞力是足夠的。為何 5 mL的瓶子壓塞好，而2 mL的瓶子不行呢？對下托架進行了測試，發(fā)現(xiàn)下托架下表面與箱體底部接觸的局部地方縫隙過大，有的達到0.45 mm。采用對下托架重新加工的方法，確保與箱體底部無縫接觸，同時，對下托架

13、重新整形，確保下托架上表面處于同一水平面，高度誤差控制在0.3 mm以內。再對上托架上表面進行檢測，確保上托架上表面處于同一水平面，誤差控制在0.5 mm以內。此外，對大油缸的垂直度進行檢測，發(fā)現(xiàn)垂直度有點偏大，通過調整大油缸的安裝位置與緊固螺栓的調整，確保垂直度滿足要求。 經過上述一系列的調整，重新采用7 000個瓶子，再次進行測試，發(fā)現(xiàn)較之前有很大的進步，只有將近20個瓶子塞子壓不到位，大大提高了壓塞的合格率。但是，考慮客戶的藥品附加值很高，又對不合格的瓶子和塞子的高度進行了檢測，通過檢測發(fā)現(xiàn)，有10個瓶子的累計高度偏差在-0.25 mm以下，在-0.25 mm 以下的瓶子塞子基本很難壓好。重新對板層的平整度進行全面檢測，對于局部地方超過0.5 mm的板層進行重新整形，確保所有的板層平整度在0.5 mm以內。此外，要求客戶提高瓶子高度的精度，換了1種精度更高的瓶子，瓶子的高度偏差由原來的0.5 mm，改為0.25 mm，進行第3次測試，發(fā)現(xiàn)不合格的只有2個瓶子，經檢測是瓶子和塞子的高度累計誤差造成的，這樣大大減少壓