粉體流變學(xué)廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，支持新產(chǎn)品的研發(fā)和制造。通過粉體流變學(xué)方面的投資，根據(jù)所測(cè)得的粉體特性與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的加工表現(xiàn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，增進(jìn)對(duì)生產(chǎn)工藝和單元操作的理解。即使粉體的常規(guī)特性，例如粒徑分布等保持不變，供應(yīng)商和設(shè)備的變更（例如，選用更低成本的原料和工藝放大設(shè)備）都可能導(dǎo)致粉體整體行為的變化。而這些變化也會(huì)對(duì)工藝造成挑戰(zhàn)，造成堵塞、混合均勻度差、批次生產(chǎn)時(shí)質(zhì)量或體積變化等一系列問題。
通過測(cè)量并理解粉體行為，克服這些挑戰(zhàn)，并就原料和生產(chǎn)方式的變更做出經(jīng)濟(jì)、高效的決策。
ft4粉體流變儀™
ft4粉體流變儀™作為通用粉體測(cè)試儀，提供自動(dòng)、可靠、全面的粉體性質(zhì)表征。該信息可與加工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，提高生產(chǎn)效率并有助于質(zhì)量控制。ft4專注于測(cè)量粉體的動(dòng)態(tài)流動(dòng)特性，還可提供剪切盒測(cè)試，具有密度、可壓性和透氣性等整體特性的測(cè)試能力，全面表征與工藝相關(guān)的粉體性能。
ft4粉體流變儀™
案例研究1-生產(chǎn)地的影響
藥物活性成分樣品（api 1）在三個(gè)不同的地點(diǎn)a、b和c樓生產(chǎn)。其中b樓和c樓生產(chǎn)的api存在流動(dòng)不連續(xù)和混合均勻度的問題，而a樓生產(chǎn)的api表現(xiàn)良好。來自三個(gè)不同生產(chǎn)地的樣品使用ft4動(dòng)態(tài)流動(dòng)法進(jìn)行評(píng)估。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明這三個(gè)樣品之間存在明顯的差異。a樓所得api 1基本流動(dòng)能（bfe）和比流動(dòng)能（se）值，表明該粉體動(dòng)態(tài)流動(dòng)時(shí)阻力較小。b樓和c樓所得api 1的bfe和se值較高，表明強(qiáng)制流動(dòng)時(shí)阻力更大，具有更強(qiáng)的機(jī)械互鎖和顆粒間摩擦作用，這兩者都可能導(dǎo)致流動(dòng)不連續(xù)和混合均勻度等上述觀察到的問題。
基于以上這些理解，改進(jìn)b樓和c樓所使用的工藝條件，并在加工前對(duì)這些生產(chǎn)地所得批次進(jìn)行評(píng)估，確保api性能與a樓生產(chǎn)批次的相當(dāng)，從而確保加工工藝的相容性。
案例研究2-填充過程中堵塞
第二種api（api 2）加工過程中采用填充操作。應(yīng)用一系列ft4測(cè)試方法對(duì)該api的不同批次進(jìn)行表征，由此發(fā)現(xiàn)可壓性是該過程中可接受性能的關(guān)鍵指標(biāo)。通過評(píng)估一系列樣品，確定可接受的可壓性限度。同時(shí)新工廠開始生產(chǎn)api 2，并在初運(yùn)行填充過程時(shí)也面臨加工問題。*生產(chǎn)的api樣品具有較大的可壓性，超出可接受的參數(shù)空間。此后，對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行修改，之后的兩批樣品可壓性都落于可接受的范圍，如預(yù)期一樣，粉體在填充過程中表現(xiàn)良好。
然而，隨著氣候條件的改變，尤其是相對(duì)濕度的變化，還發(fā)生了其他問題。在較高的濕度條件（48% rh）下，加工所得的粉體性能較差。在相同的環(huán)境條件下評(píng)價(jià)粉體，可壓性隨濕度的增大而增大，因此在某些濕度條件下，可壓性超出了預(yù)先規(guī)定的界限。由此確定該操作下可接受的濕度范圍。
案例研究3-api研磨工藝
某一api生產(chǎn)商考察選用新的研磨設(shè)備。備選的新設(shè)備所生產(chǎn)得到的材料，其粒徑分布（psd）與現(xiàn)有研磨機(jī)得到的近似。
每臺(tái)研磨機(jī)上制備四個(gè)批次api，并使用ft4評(píng)價(jià)。在動(dòng)態(tài)流動(dòng)測(cè)試中發(fā)現(xiàn)明顯差異，備選的研磨機(jī)所生產(chǎn)的api具有較高的流速指數(shù)（fri），較低的基本流動(dòng)能（bfe）、比流動(dòng)能（se）和預(yù)處理松裝密度（cbd）。這些性能通常發(fā)生于粘性較強(qiáng)的材料，表明備選的研磨機(jī)所生產(chǎn)的粉體在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)問題。
粉體流變學(xué)的研究有助于檢測(cè)出粉體流動(dòng)特性的差異，而非僅僅通過粒徑來進(jìn)行區(qū)分。引進(jìn)新的加工設(shè)備有可能不利于生產(chǎn)。而粉體流變學(xué)的應(yīng)用則規(guī)避了這一風(fēng)險(xiǎn)，并指導(dǎo)深入研究，采取預(yù)防措施。
結(jié)論
ft4粉體流變儀有助于成功排除故障并支持生產(chǎn)。常規(guī)的表征手段能夠幫助用戶或操作人員建立起知識(shí)數(shù)據(jù)庫，確定生產(chǎn)問題的根本原因。通過理解粉體特性及其與加工結(jié)果的關(guān)系，用以評(píng)估原料供應(yīng)商或生產(chǎn)方法變更所引致的風(fēng)險(xiǎn)。
ft4的多元測(cè)試方法適用于表征工藝相關(guān)的粉體性能，這些性能將影響不同加工過程中的流動(dòng)性。尤其是通過測(cè)試低應(yīng)力、動(dòng)態(tài)條件下的粉體，所得到的性能與加工表現(xiàn)具有良好的相關(guān)性。這一相關(guān)性可用于構(gòu)建粉體性能的設(shè)計(jì)空間，并與良好的加工表現(xiàn)相關(guān)聯(lián)，從而評(píng)估新處方以及輸入和輸出批次，預(yù)測(cè)下游環(huán)節(jié)的行為。