¿Qué son los molinos de chorro?
La mayoría de los medicamentos genéricos y productos farmacéuticos innovadores se basan en Ingredientes farmacéuticos activos (API) poco solubles en aguaEl tamaño de partícula y su control juegan un papel fundamental en la velocidad de disolución de las formulaciones farmacéuticas. Los molinos de chorro, también conocidos como molinos de chorro de aire o molinos de energía fluidaUtilizan aire a alta velocidad o vapor sobrecalentado para provocar la colisión de partículas. Mediante impacto, fricción y cizallamiento, el material se muele eficazmente hasta alcanzar un estado ultrafino. El uso de molinos de chorro para moler API puede mejorar significativamente la solubilidad de fármacos poco solubles. Las formas farmacéuticas sólidas preparadas a partir de polvos ultrafinos pueden lograr un rendimiento de disolución que cumple con los requisitos de la evaluación de consistencia nacional. Entre las tecnologías de molienda ultrafina, la molino de chorro es uno de los equipos más importantes, capaz de reducir materiales a polvos en el rango micrométrico.
Principio de funcionamiento de los molinos de chorro en la preparación de polvos farmacéuticos
El aire comprimido o gas inerte se acelera a través de boquillas, donde el flujo de aire elástico a alta velocidad genera intensas interacciones entre partículas, entre partículas y gas, y entre partículas y las paredes internas del molino. Estas interacciones incluyen impacto, cizallamiento, colisión y fricción.
Al mismo tiempo, la fuerza centrífuga generada por el flujo de aire giratorio, o por un clasificador integrado, separa las partículas gruesas de las finas. Este proceso de clasificación permite que solo las partículas con el tamaño requerido salgan del sistema, mientras que las partículas de mayor tamaño permanecen en la zona de molienda para una mayor reducción de tamaño.
La molienda por chorro es un método comúnmente utilizado para la preparación de polvos farmacéuticos y es especialmente adecuado para antibióticos, enzimas, materiales de bajo punto de fusión y medicamentos sensibles al calor.
Tipos de molinos de chorro utilizados en el procesamiento de polvos farmacéuticos
Molino de chorro de tipo plano
The flat-type jet mill, also known as a disc or spiral jet mill, operates by introducing compressed air into an air distribution chamber, creating negative pressure that draws material into the mixing chamber. The material is then injected into the grinding chamber by high-speed airflow from the nozzles.
Debido a que las boquillas están dispuestas en ángulo con respecto al radio de la cámara de molienda, el material gira a gran velocidad en un movimiento circular. Las colisiones repetidas entre partículas, y entre estas y la pared de la cámara, resultan en una reducción de tamaño. Las partículas más gruesas son expulsadas por la fuerza centrífuga y continúan moliéndose, mientras que las partículas finas se descargan y recogen.
El molino de chorro opuesto, también conocido como molino de contrachorro, logra una reducción de tamaño a través de colisiones frontales de partículas en un flujo de aire supersónicoLas boquillas se colocan directamente una frente a la otra, ya sea en pares o en múltiples conjuntos opuestos.
Este diseño minimiza el contacto entre las partículas y las paredes de la cámara, lo que reduce el desgaste del equipo y previene la contaminación por los materiales de las paredes. Como resultado, los molinos de chorro opuesto son ideales para aplicaciones que requieren alta pureza del producto.
Molino de chorro tipo objetivo
El molino de chorro de tipo objetivo es una de las primeras tecnologías de molienda por chorro y presenta un consumo energético relativamente alto. En este diseño, las partículas aceleradas por un flujo de aire a alta velocidad impactan contra una superficie rígida del objetivo, donde se fracturan.
Dado que el objetivo suele ser muy duro, este tipo de molino de chorro es adecuado para materiales difíciles de moler, relativamente gruesos o que poseen elasticidad y tenacidad. Se utiliza comúnmente para materiales fibrosos y polímeros de alto peso molecularAdemás de impactar el objetivo, las partículas también chocan repetidamente con las paredes internas de la cámara de molienda, lo que resulta en una alta intensidad y rendimiento de molienda.
Molino de chorro de tubo circulante
En un molino de chorro tubular circulante, el gas comprimido pasa por una boquilla para generar un chorro de alta velocidad. Gracias a la presión negativa, el material se introduce automáticamente en la cámara de mezcla y se transporta a la cámara de molienda.
A medida que las partículas se aceleran, colisionan entre sí y contra las paredes de la cámara, lo que provoca una reducción de tamaño. Durante la clasificación, las partículas gruesas tienden a desplazarse a lo largo de la pared exterior debido a la inercia, mientras que las partículas más finas se desplazan hacia la pared interior. Las partículas finas se recogen como producto, mientras que las gruesas regresan por el bajante para su posterior molienda.
Molino de lecho fluidizado (chorro opuesto)
El molino de lecho fluidizado de chorro opuesto es un desarrollo más reciente en la tecnología de molienda por chorro. En este sistema, el flujo de aire pasa a través de múltiples boquillas para formar un campo de flujo de chorro opuesto, lo que fluidiza completamente el material.
Fuertes colisiones, fricción e impactos se producen en las intersecciones de los chorros, lo que resulta en una molienda eficiente. Tras la molienda, el polvo fino pasa por un clasificador a presión negativa. Las partículas calificadas se recogen mediante un separador ciclónico y un colector de polvo, mientras que las partículas de mayor tamaño regresan a la zona de molienda por gravedad.
Características de los molinos de chorro en aplicaciones farmacéuticas
Los molinos de chorro producen polvos con una distribución de tamaño de partícula estrecha y un tamaño de partícula promedio fino. Mediante un flujo de aire a alta presión y una clasificación precisa, el producto resultante suele tener un tamaño de partícula D50 de 5 a 10 μm.
Los polvos producidos presentan superficies lisas y formas regulares, a menudo cercanas a la morfología esférica. Dado que el desgaste mecánico durante la molienda es mínimo, la pureza del producto se mantiene alta.
Los molinos de chorro son especialmente adecuados para fármacos de bajo punto de fusión y sensibles al calor. Se utiliza aire comprimido como medio de molienda, y la rápida expansión del gas en la boquilla crea un efecto de enfriamiento que compensa el calor generado por las colisiones de partículas y la fricción. Las temperaturas dentro de la cámara de molienda pueden alcanzar decenas de grados bajo cero.
El sistema está bien sellado y opera bajo presión negativa, lo que resulta en una alta recuperación de producto y un mínimo impacto ambiental. El proceso cerrado también permite un funcionamiento estéril o libre de contaminación.
La molienda por chorro es un proceso continuo que puede combinarse con sistemas de control automatizados, simplificando su operación. Además, los molinos de chorro pueden integrar molienda, mezcla y secado en un solo proceso. En algunas aplicaciones, se pueden pulverizar líquidos durante la molienda para recubrir o modificar partículas, mejorando así el rendimiento del polvo. Por lo tanto, los molinos de chorro se han convertido en uno de los equipos preferidos para la producción de polvos ultrafinos de alto rendimiento.
Polvo épico
POLVO ÉPICO Nos especializamos en tecnología de procesamiento de polvo fino para las industrias minera, química, alimentaria y farmacéutica, entre otras. Somos un proveedor líder en proyectos de procesamiento de polvo, especialmente molienda, clasificación, dispersión, tratamiento de superficies y reciclaje de residuos. Ofrecemos servicios de consultoría, pruebas, diseño de proyectos, maquinaria, puesta en marcha y capacitación.
“Thanks for reading. I hope my article helps. Please leave a comment down below. You may also contact EPIC Powder online customer representative Zelda para cualquier otra consulta.
— Jason Wang, Voluntario