Способы мойки ампул (Ультразвуковая, контактно-уЗ)
Изготовление ампул (формование,вскрытие, отжиг). Оборудование.
.Производство ампул осуществляется из стеклянных трубок
(дрота) ,стадии: изготовление стеклодрота, калибровка, мойка и сушка дрота, выделка ампул.
Выделка ампул. на стеклоформующих автоматах роторного типа при вертикальном положении трубок и непрерывном вращении ротора на автомате «Амбег».
автоматы ИО-8 «Тунгсрам».Это карусель с 16 парами патронов. С верху карусели установлены накопительные барабаны для автоматической загрузки трубками верхних шпинделей, внутри карусели закреплены неподвижные горелки (оттяжная и отрезная. Дрот загружается, нагревается в середине, затем происходит вытягивание капилляра и резка. В центральной зоне карусели смонтирована труба для отсоса и горячих газов, образующихся при работе автомата. В нижней части у места выхода готовых ампул расположены приспособления для резки, сортировки и набора в кассеты готовых ампул.
Недостаток— образование внутри ампул вакуума при охлаждении их до комнатной температуры.
решения задачи –производство ампул, внутри чтоб был инертный газ под небольшим давлением. Предполагается, что при вскрытии выходящий газ отбросит осколки стекла и пыль и они не попадут в инъекционный раствор.
Вскрытие- обрезка ножом и оплавление горелкой. Есть автомат Резепина для отрезки капилляров. Из бункера на вращающийся барабан, там бруском подрезаются капилляры, В обратном направлении вращается зубчатый резиновый диск, он приводит ампулу вов ращение и брусок наносит на капилляр ровный штрих, затем обламывание и в приемник. Ампулы предварительно нагревают-это в среде чистого воздуха. Ампулы дБ одинаковой высоты, для точности дозирования.
Отжиг— для снятия внутр. напряжения в стекле, нагревают до т, близкой к температуре размягчения стекла, выдерживают и медленно охлаждают. Напряжение определяют полярископом. Используется печь с газовыми горелками, в туннельных печах с камерами нагрева, выдержки и медленного охлаждения. Снимается остаточное напряжение в стекл, сгорают орган. загрязнения, стекл. пыль вплавляется в стенки.
Способы мойки ампул.(шприцевой,вакуумный, пароконденсационный, термический,вибрационный)
Способы мойки ампул (Ультразвуковая, контактно-уЗ)
Мойка ампул –наруж. и внутрен.
Для наружной мойки — полуавтомат, в который на вращающуюся подставку устанавливается кассета с ампулами. Над кассетой расположено душирующее устройство, подается фильтрованная горячая вода. Под воздействием струй воды кассета вращается, чем и достигается равномерная обмывка ампул. Внутренняя мойка осуществляется вакуумным, ультразвуковым и виброультразвуковым, термическим и шприцевым способами.
сущность шприцевой мойки — в ампулу,- капилляром вниз, вводят (шприц), через кот. под давлением подают воду. Турбулентная струя воды из шприца отмывает поверхность ампулы и удаляется через зазор между шприцем и отверстием капилляра. интенсивность мойки зависит. от скорости поступления и вытеснения жидкости. Однако шприцевая игла , уменьшает свободное сечение капиляра, необходимое для эвакуации воды. Кроме того, большое количество шприцев усложняет конструкцию машин, Производительность невелика. С целью повышения эффективности его сочетают с ультразвуковым. Плохо моются боковые стенки.
Вакуумный способ мойки. Кассету с ампулами — в герметичный аппарат, чтобы капилляры были погружены в воду, затем в нем создают и резко сбрасывают вакуум. воздух, из ампул, отсасывается и пузырьками проходит через водный слой. В момент сброса вакуума вода с силой устремляется внутрь ампул, омывая ее внутр. поверхность, затем при повторном создании вакуума вода со взвешенными в ней механическими примесями, отсасывается и сливается из аппарата. Цикл повторяется многократно. Эвакуация — из ампул с пережимом капилляра протекает хуже.
Разновидности вакуумного способа мойки: турбовакуумный, вихревой и пароконденсационный. Турбовакуумный-характеризуется более эффективной мойкой за счет резкого гашения разрежения и ступенчатого вакуумирования. Процесс — в турбовакуумном аппарате. В него помещаются кассеты с ампулами капиллярами вниз, создается разрежение. Рабочая емкость аппарата заполняется горячей демин.водой так, чтобы капилляры были погружены в нее. Разрежение повышается примерно в 2 раза и внутри ампулы также создается вакуум. Затем в аппарат мгновенно поступает профильтрованный стерильный воздух. Это создает резкий перепад давлений и вода устремляется внутрь ампул в виде турбулентного фонтанирующего поток. . Далее воздушный клапан закрывается, аппарат соединяется с вакуумной линией, разрежение вновь повышается и вода со взвешенными частицами с большой скоростью удаляется из ампул и из аппарата. Высокая скорость удаления воды препятствует задержке механических частиц на стенках ампул. цикл мойки повторяется от 4 до 8. Брак высок.
пароконденсационный -. кассету с ампулами помещают в герм.аппарат, затем из аппарата и ампул паром выдавливают атмосферный воздух и аппарат наполняют горячей водой. Далее пар, в ампулах, конденсируют, и они заполняются турбулентным потоком воды. Под воздействием возникающего вакуума вода в ампулах вскипает и мгновенно выбрасывается их них. Цикл повторяют несколько раз.
Вибрационный —. С целью удаления стекла по принципу осаждения взвешенных в жидкости частиц по закону Стокса. Ампулы с водой устанавливают капиллярами вниз на подставку, жестко соединенную с вибратором; при этом концы капилляров погружены в жидкость. Ампулы подвергают вибрации, в результате чего взвешенные в растворе частицы осаждаются в зону капилляров и освобождают ампулы. Во время вибрации ампул на границе концов капилляров с жидкостью возникает «волновой барьер», препятствующий попаданию загрязнений из жидкости в ампулы.
Термический способ.. Предварительно моют вакуумным способом, заполняют водой дистиллированной 60—80 °С и помещают капиллярами вниз в зону интенсивного нагрева (300—400 °С). возникают конвективные токи, движение жидкости при кипении становится интенсивным. Механические частицы отслаиваются от стенок и вместе с водой удаляются из ампул за счет создавшегося в них избыточного давления пара над жидкостью. Скорость удаления воды из ампул зависит от двух факторов — исходной температуры воды и температуры в зоне нагрева. Время одного цикла 5 мин. Недостатками данного способа считают относительно низкую скорость удаления воды из ампул и сложное аппаратурное оформление.
Ультразвуковая мойка
Используются магнито-стрикционные генераторы в вакуум моечном аппарате, происходит чередующиеся сжатие и разрежение. В жидкости образуются кавитационные разрывы. В момент сжатия они захлопываются, внутри них нарастает давление, намного больше атмосферного. Кавитационные пузырьки образуются за счет пузырьков газа, мех. включений. Пульсирующие кавит. пузырьки отслаивают грязь от стенок. Достоинства- высокая очистка, одновременная отбраковка ампул с микротрещинами, бактерицидное действие. Но высокий брак.
Ампулы в кассеты заполняют горячей водой вакуумным способом.. затем гасят вакуум, затем УЗ, происходит быстро и полное удаление воды. с загрязнениями
ВиброУЗ мойка – в тубовакуумном аппарате , на дне которого генератор УЗ. Мойка УЗ + вибрация,
Источник
ПОДГОТОВКА АМПУЛ К НАПОЛНЕНИЮ
Вскрытие ампул складывается из 2-х операций: нанесение режущим инструментом риски на наружной поверхности капилляра и облома его по месту надреза. Надрез производится при помощи алмазных либо карборундовых дисков или брусков. Иногда используют стальные дисковые ножи.
Для обрезки капилляров применяют автомат П.И.Резепина (рис.9). Он работает следующим образом.
Рис.9. Автомат П.И. Резепина для обрезки капилляров
(И.А. Муравьев, 1991)
Кассету с ампулами вставляют в бункер (1). Ампулы поступают в отверстие вращающегося барабана (2), который подводит каждую ампулу к бруску для подрезки капилляров (3). В этот момент вращающийся в обратном направлении барабана зубчатый резиновый диск (4) придаёт ампуле вращательное движение и брусок наносит на капилляр ровный штрих. После этого капилляр обламывается (5) и вскрытая ампула по лотку (5) поступает в приёмник.
Вскрытые ампулы подвергают вначале мойке снаружи (душированием горячей профильтрованной водопроводной или обессоленной водой с температурой 60 0 С). Во время мойки (рис.10) кассета с ампулами (3) подаётся в рабочую ёмкость (6) корпуса (1),которая закрывается крышкой (5). Под давлением струи воды, поступающей через систему клапанов (7) и душирующее устройство (4), кассета с ампулами совершает вращательное движение, что способствует одинаковой очистке всех участков в их наружной поверхности. Отработанная вода выводится через промежуточную ёмкость (2).
Рис.10. Аппарат для наружной мойки ампул(Л.А. Иванова, 1991)
Мойка ампул изнутриможет осуществляться следующими способами:
1.1. Простой вакуумный способ основан на заполнении ампул водой путем создания разности давлений внутри ампулы и снаружи, с последующим её удалением с помощью вакуума. На рис. 11 показана схема вакуум-аппарата для мойки ампул. Принцип работы данного аппарата заключается в следующем.
Рис. 11. Вакуум-аппарат для мойки ампул(И.А. Муравьев, 1980)
На кювету (1) помещают кассету (7). 3атем закрывают крышку (4) и из герметически закрытого аппарата отсасывают воздух. При этом кювета заполняется требуемым количеством очищенной воды и одновременно в аппарате и ампулах создается разряжение. После достижения необходимой глубины вакуума (500-600 мм. рт. ст.). открывают воздушный кран (3) с фильтром для воздухам, и в аппараты под атмосферным давлением поступает воздух. При этом вода быстро наполняет ампулы. Затем кассету с заполненными водой ампулами вынимают из аппарата и переносят в другой аппарат с пустой кюветой, из которого отсасывают воздух. В результате разряжения вода вытекает из ампул. Эти операции (наполнение и опорожнение ампул) проводят несколько раз.
Ввиду малой эффективности применяется только в сочетании с другими способами мойки.
1.2. Турбовакуумный способ отличается от предыдущего более эффективной мойкой за счет резкого мгновенного гашения разрежения и ступенчатого вакуумирования.
Работа турбовакуумного аппарата начинается с установки внутрь аппарата кассеты с ампулами капиллярами вниз. Крышка закрывается, и в аппарате создается разряжение. Рабочая емкость аппарата заполняется горячей деминерализованной водой с температурой 60 о С до определенного уровня так, чтобы капилляры ампул были погружены в воду. Разрежение повышают, внутри ампулы тоже создается вакуум. Затем быстро открывается воздушный клапан и в аппарат мгновенно врывается профильтрованный стерильный воздух, это создает резкий перепад давления, и вода устремляется внутрь ампул в виде турбулентного фонтанирующего потока. Загрязнения отделяются от поверхности и переходят во взвешенное состояние. Воздушный клапан закрывается, аппарат соединяется с вакуумной линией, создается разрежение, и вода с взвешенными частицами с большой скоростью удаляется из ампулы и из рабочей емкости аппарата.
1.3. Пароконденсационный способ отличается от предыдущих тем, что разрежение создается конденсацией пара в конденсаторе смешивания (рис. 12).
Принцип работы аппарата для пароконденсационной мойки ампул заключается в следующем. Кассета с ампулами капиллярами вниз (6) помещается в рабочую емкость (1), крышка (2) закрывается и в аппарате проводится продувка пара через холодильник(4) и рабочую емкость в течение 6 сек. Происходит вытеснение воздуха из аппарата и прогрев его стенок. В распылитель (7) под давлением подается холодная вода. В результате контакта пapa с капельками холодной воды из распылителя в холодильнике и рабочей ёмкости создаётся вакуум. Для удаления воздуха из ампул разрежения повторяется. Рабочая емкость заполняется обессоленной водой с температурой 80
90 0 C через трубопровод (11) до заданного уровня, который обеспечивает полное погружение капилляров ампул в воду. В аппарат через холодильник подается пар в течение 4 сек., а затем в распылитель — холодная вода. Разрежение, создающееся при этом, гасится не воздухом, а подачей пара под давлением. Под действием гидравлического удара, связанного с резким перепадом давления, вода в виде турбулентного фонтанирующего потока устремляется внутрь ампулы. Исходная температура воды такова, что при возникающем разрежении она бурно закипает. Для удаления воды из ампул создается вакуум конденсацией пара. Таким образом, попеременной подачей пара и холодной воды в аппарате проводится многократная мойка. Обычно в одной и той же порции моющей воды от 4 до 9 гидроударов.
Рис. 12. Аппарат модели АП-30 для пароконденсационной мойки ампул(Л.А. Иванова, 1991)
Из рабочей емкости вода с загрязнениями удаляется через клапан (8) подачей пара под давлением. После этого вытесняется вода из ампул путем создания вакуума. В рабочую емкость наливается новая порция чистой воды (80-90 О С) и циклы повторяются ДО полной очистки ампул. В 1-2 последних циклах проводится ополаскивание ампул (водой дистиллированной) с четырьмя гидроударами. После проведения этих циклов в аппарате создается вакуум без подачи воды в рабочую емкость. В это время из ампул окончательно удаляется вода, происходит их сушка и стерилизация. Производительность мойки при вместимости 1-2 мл — 27000 ампул в час.
1.4. Вихревой способ разработан на Таллиннском химико-фармацевтическом заводе для повышения эффективности турбовакуумной мойки, но в отличие от нее перепад давлений после очередного гидроудара ступенчато возрастает за счет увеличения разрежения в аппарате. Вакуум гасится фильтрованным воздухом через 0,2-0,3 сек.
2. Ультразвуковой способ. Прохождение ультразвука в жидкой среде сопровождается чередующимися сжатиями, разрежениями и большими переменными ускорениями. В жидкости образуются разрывы, называемые кавитационными полостями. В момент сжатия полости захлопываются. Давление в пузырьках в это время может достигать несколько тысяч атмосфер. В качестве зародышей кавитационных полостей могут быть мельчайшие пузырьки газа и пара в жидкости, твердые частицы и места неровностей твердой поверхности. Пульсирующие кавитационные пузырьки попадают под пленку, частицы загрязнений и отслаивают их. Большие импульсные давления кавитации могут приводить не только к очистке поверхности, но и к её разрушению. Поэтому важно устанавливать оптимальные, параметры процесса. Эмпирически доказано, что для прочно связанных загрязнений частота ультразвука должна быть 8-22 кГц, так как при 40-44 кГц удаляются только слабо удерживаемые загрязнения. Оптимальной для моющей воды является температура 30-60 ОС, повышение которой нежелательно, так как это связано с увеличением давления пара в жидкости и, следовательно, с понижением эрозионной активности кавитаций.Преимуществом данного способа является высокая эффективность удаления прочно удерживаемых загрязнений, главным образом частиц стекла одновременно с внутренней и наружной поверхностей ампул. При мойке этим способом происходит отбраковка ампул с микротрещинами и другими дефектами, которые под действием ультразвукового поля разрушаются. Положительным является также бактерицидное действие ультразвуковых колебаний.
Рис. 13. Аппарат ультрозвуковой мойки ампул(Л.А. Иванова, 1991)
1 – узел крепления магнитостриктора
В качестве источника ультразвука применяют обычно магнитострикционные и редко пьезоэлектрические генераторы, часто в сочетании с турбовакуумным способом. Генератор ультразвука крепится на крышке или дне турбовакуумного моечного аппарата или одновременно на дне и крышке.
В аппарат для мойки (рис. 13) помещают кассету с ампулами, расположенными капиллярами вниз, крышка закрывается, и аппарат с помощью вакуума заполняется, обессолено ной водой с температурой 55-60 О С. Все операции выполняются автоматически по программе. Для заполнения ампул водой повышается разрежение и из них вытесняется воздух. Вакуум гасится подачей фильтрованного воздуха. Вода в виде турбулентного потока моет ампулы и заполняет их. В это время на 30 сек. автоматически включается
генератор ультразвука (1). Удаление моющей воды с загрязнениями из ампулы и аппарата происходит быстро и достаточно полно во время озвучивания под действием глубокого вакуума. Циклы повторяются. В зависимости от загрязнённости мойка ведётся от 4 до 6 раз обессоленной и один раз обессоленной и один раз водой дистиллированной. Брак при данном виде мойки значительно ниже турбовакуумного способа и составляет 5-10%.
3. Виброультразвуковой способ.Существеннымулучшением вышеописанного способа является виброультразвоковой способ мойки в турбовакуумном аппарате (рис. 14), который состоит из корпуса аппарата (1), подкассетника (2), кассеты (3), ампул (4), магнитостриктора (5), датчика уровня воды (6), датчика вакуума (7), исполнительного механизма (8) и системы клапанов (9-12). Кассета с ампулами помещается на подкассетника и в аппарате выполняются все операции ультразвукового способа совместно с механической вибрацией. Брак достаточно низкий — 3-5%.
Рис. 14. Аппарат виброультрозвуковой мойки ампул(Л.А. Иванова, 1991)
4. Термический способ. Предварительно ампулы моют вакуумным способом, заполняют водой дистиллированной с температурой 60-80 о С и в положении капиллярами вниз помещают в зону интенсивного нагрева при 300-450 0 С. Вода бурно закипает и под давлением пара удаляется из ампул. Время одного цикла -5 мин. Недостатками способа являются относительно низкая скорость удаления воды из ампул и сложное аппаратурное оформление.
5. Шприцевой способ. Вампулы, установленные на конвейере капиллярами вниз, вводятся полые иглы, через которые под давлением подаётся горячая вода. Струя воды ударяется в донышко ампулы и в виде турбулентных потоков омывает внутреннюю поверхность. Скорость потока ограничена тем, что иглы, введенные в капилляры, уменьшают его свободное сечение, необходимое для слива воды. Наиболее интенсивной мойке подвергается донышко, а боковые стенки, на которых находится основная масса сильно удерживаемых загрязнений, моются менее интенсивно потоками вытекающей воды. Для точного введения иглы в капилляр и соблюдения одинакового гидродинамического режима, ампулы, для которых используют этот способ мойки, должны иметь точные·размеры, строго калиброваться по диаметру капилляров и соответствовать жестким требованиям соосности. Производительность данного способа невысока. С целью повышения эффективности его сочетают с ультразвуковым.
Для проверки качества мойки при проведении загрузки моечного аппарата в каждую кассету с ампулами в установленных местах помещают несколько контрольных ампул со специально нанесенными «внутри окрашенными «загрязнениями». После мойки эти ампулы должны быть чистыми.
Окончательная оценка качества мойки проводится в стандартных условиях просмотром ампул, наполненных фильтрованной водой дистиллированной.
Сушка и стерилизация. После мойки ампулы кратчайшим путём и достаточно быстро, чтобы предотвратить вторичное загрязнение, передают на сушку и стерилизацию. При этом обе операции объединяют и проводят в суховоздушном стерилизаторе при 180 о С в течение 60 минут.
Источник
