药用铝箔的生产工艺及存在的问题

药用铝箔的生产工艺及存在的问题

目前，各种片剂、丸剂、胶囊剂、颗粒剂等药品均采用铝塑泡罩的方式包装,这种包装除了能较好地保护药品的质量性能外,还具有包装生产速度快,成本低,质量轻,储存空间小,运输和使用方便等特点。随着用户对药品的质量和外观的要求越来越高,表面印刷套色可达6～8 种文字和图案,药用箔的质量要求越来越高。

1、药用铝箔的生产工艺

现在药用铝箔的包装大都采用8011 合金箔,厚度为0. 02 mm ,状态为H18 。其工艺流程为:坯料检验→轧制→合卷→轧制→分切→检查、包装、入库。轧制道次分配为0. 3 mm(H14) →0. 145 mm→01072mm→0. 032 mm→2 ×0. 02 mm(H18) 。其中1、2 道次放在粗轧机(轧辊的凸度为0. 09 mm, Ra 值为0. 3μm) 上轧制;3、4 道次放在中轧(轧辊的凸度为0. 10 mm, Ra 值为0. 15μm)上轧制。轧制速度1、2、3 道次在800 mPmin～1200 mPmin ,第4 道次速度在400 mPmin～450 mPmin。在生产和研制阶段主要遇到以下技术难点：

1. 1 箔面除油

由于铝箔产品是硬状态交货,并且铝箔的轧制是在油润滑的环境下进行的,铝箔的表面不可避免地会粘上轧制油,这样对轧机除油效果的要求更高了。

对轧机的清辊器进行了改造,使清辊器作用在支撑辊上的压力增大,并在上清辊器与两牌坊之间的连接梁上加上一幅整块的聚氨酯挡板,使入口的轧制油不会从支撑辊上面溅到出口的箔面上。在出口活动的机后装置靠近支撑辊处加上一幅挡油帘,使下面的轧制油不会甩到箔面上,并且对防溅板,吹扫风嘴进行了改造,以及风嘴的角度和风压进行了调整,使轧机本身除油达到最佳状况。

控制轧制成品的速度和轧制力,从而降低油效应,使轧辊于铝箔表面产生一个较小的强制压应力,使进入变形区的油膜的厚度减薄。

降低轧制油的油压和提高轧制油的温度,降低成品道次的道次加工率。降低油压和提高油温主要是为了降低油膜厚度和轧制油量,降低成品的道次加工率是为了降低轧制速度,从而降低轧制区的温度和降低油膜的厚度,同时也使加工硬化更为明显,提高了铝箔的强度。

降低轧制油中油性添加剂含量。油黏度大意味轧制油的馏程终结点高,减缩能力大,污染的可能性也大。降低轧制油的黏度,从而降低油膜的厚度。

1. 2 亮晶( 亮点)

亮晶是双合轧制时出现在铝箔暗面上不均匀的发光点。它不但影响美观,而且会导致铝箔的力学性能下降。亮晶分布在铝箔的暗面,一般呈椭圆形,个别呈长方形弥散分布,有时在整个铝箔表面上或局部分布,双合的上下两张箔是呈一一对应关系的,亮晶的颜色比铝的基本颜色要深且发亮,特别严重时则会形成针孔。

亮晶产生的基本原因:在正常轧制的过程中,轧辊表面与铝箔的表面是不直接接触的,轧制力是通过轧制油膜进行传递的。从金属的成形摩擦学的角度来说,轧辊和铝箔两个接触面之间完全由液体润滑剂隔开,铝箔成形过程中所产生的摩擦即为流体摩擦,如果在轧制过程中这一层液体润滑剂所组成的油膜一旦局部被破坏,就形成了混合摩擦(由流体摩擦、干摩擦、边界摩擦组成) 。干摩擦和边界摩擦常常会导致轧制工件的成形异常,也就是成形压力不通过油膜,而是通过局部的点直接接触传递到轧制工件上,形成现在所谓的“亮晶”。而流体摩擦部分属于正常成形表面,不会影响亮晶,这就是亮晶产生和弥散分布的原因。根据亮晶产生的原因从以下几个方面进行改进:

(1) 合卷机的涂油。由于合卷的涂油太少或涂油不均,使两层铝箔在轧制过程中油膜的厚薄不均,或部分地方没有油膜,致使两层铝箔之间形成干摩擦或边界摩擦,所以我们在合卷的过程中,加大涂油量,降低速度,并要求涂油均匀。

(2) 采用低闪点的双合油。最先采用的是闪点为82 ℃的轧制基础油,后来改为闪点为70 ℃的双合油。闪点为70 ℃的油与82 ℃的油相比,其黏度更低,挥发性更强,其形成的油膜更薄,铝箔暗面形成的油膜分布均匀,此时的润滑性能偏低,使两张铝箔之间

的摩擦力增大,使两层铝箔之间不存在相对滑动。

(3) 轧辊粗糙度的不均一或配对径差太大,也是产生亮晶的非常重要的原因,当轧

辊的上下辊粗糙度不均一时,致使上下层铝箔与上下工作辊的摩擦因数不一样,由于轧

辊的转速是同步的,致使两层铝箔之间产生相对错动。同样由于上下工作辊的角速度是相同的,辊径的差别使其线速度不一样,在双合轧制时使两层铝箔之间也随着工作辊的

转动而产生相对滑动。

(4) 严格控制双合前的铝箔厚度,使双合时两张的厚度差达到要求,否则不允许双

合在一起。当两张铝箔的厚度差较大时,由于金属的流动,上下两张铝箔的加工率不一致,使金属的流动不同步,两张铝箔容易产生错动,产生亮晶。

2、目前药用铝箔存在的主要问题

(1) PVC 板与铝箔的热压粘合力刚达到国标。根据具体情况,产生粘合力较低的原因,可能是除油不好,经过试验铝箔表面已达到无油标准,其润湿表面张力已达到34

×10 - 3 NPm。另外的原因可能是铝箔表面太亮,即轧辊的粗糙度值太小,我们把工作辊的粗糙度由原来的0. 1μm ,提高到现在的0. 15μm ,使粘合力大大提高。

(2) 抗拉强度偏低,仅达到168 NPmm2 。分析其性能偏低可能的几个原因,其一,轧制速度高,因为轧制速度高(800 mPmin～1 200 mPmin) ,使轧制区的温度提高,就相当于轧件在轧辊之间进行了一次回复退火,使加工硬化不明显,由于是要提高轧机的工作效率, 我们只能在成品道次把速度控制在400mPmin～500 mPmin 之间,但效果不是太明显。其二,对8011 合金中的化学成分相应的调整,要求w (Fe) :w (Si) ≥2. 0 ,w (Fe) = 0. 8 %～1. 0 % ,w (Si) ≤0. 6 % ,w (Mn) = 0. 02 %～ 0. 05 % , 其他杂质含量不大于0. 05 % ,通过调整使最终成品的抗拉强度大于193NPmm2 ,达到了用户的要求。

(3) 边部或局部微松。边部松,我们根据实际情况对轧制过程中板形曲线的幅值由原来的25 I 降至现在的18 I。局部松的原因是喷淋失控,要做到定期检查,及时维修。

3、结束语