我國自從天津大冢公司80年代引進(jìn)第一條塑瓶生產(chǎn)線(xiàn)開(kāi)始,塑料包裝輸液就開(kāi)始了正規的工業(yè)化生產(chǎn)。塑料包裝輸液生產(chǎn)既是輸液包裝的一場(chǎng)革命,亦是輸液生產(chǎn)工藝和技術(shù)的一場(chǎng)革命,其引進(jìn)及消化吸收過(guò)程已經(jīng)極大地推動(dòng)了我國輸液生產(chǎn)的發(fā)展。
未來(lái)一段時(shí)間內國內塑料包裝輸液在已引進(jìn)企業(yè)普遍取得技術(shù)和市場(chǎng)的成功后,相信會(huì )有大發(fā)展。在包裝形式和包裝材料上,肯定會(huì )形成百花齊放的局面,不管是塑瓶還是軟袋,不管是何種材料,都會(huì )有其相應的市場(chǎng)。根據塑料瓶裝輸液的特點(diǎn)和從國內市場(chǎng)與生產(chǎn)技術(shù)現狀出發(fā),綜合對比我國目前以發(fā)展PP塑料瓶裝輸液更適宜。
塑料瓶裝輸液的特點(diǎn)有:
優(yōu)點(diǎn):
1.塑瓶為高分子聚合物,化學(xué)穩定性好,產(chǎn)品質(zhì)量穩定可靠,干擾因素少,易于控制。灌入藥液后無(wú)溶出物,不掉屑,不會(huì )造成藥液變質(zhì)。
2.原材料國產(chǎn)化率高,加工設備可實(shí)現國產(chǎn)化,生產(chǎn)成本低。全封閉藥液不與膠塞接觸。
3.制瓶、灌封在潔凈區內完成,避免中間污染。不用洗瓶、省水,為一次性包裝,不能重復使用避免交叉污染。
4.瓶輕、不易碎,但有一定墜落高度限制。塑料瓶可稍變形,比玻瓶污染減少。
缺點(diǎn):
1.仍屬于固定容積式包裝、輸注藥液時(shí)需用氣針,不能加壓輸液。有一定的透氣性、透水性,不適合灌裝氨基酸類(lèi)大輸液。
2.一般塑瓶透明度差,不利燈檢。
3.瓶中有空氣,輸液不當會(huì )產(chǎn)生氣栓。對氧敏感的藥液要充氮氣保護。
4.高溫滅菌瓶會(huì )變形,只能用中低溫滅菌(106℃<FONT<117℃)
建造塑料瓶輸液車(chē)間在國內大范圍展開(kāi)還剛開(kāi)始不久,進(jìn)行此類(lèi)車(chē)間的設計是國內多數醫藥設計單位的新課題,這里談一談我在設計工作中遇到的問(wèn)題,和大家共同探討。
一、設備方面:
塑料瓶輸液生產(chǎn)線(xiàn)包含的主要設備有制瓶機,灌封線(xiàn),配液罐,滅菌柜,檢漏、燈檢、貼簽包裝線(xiàn)等。
1、 制瓶設備:
(1)制瓶原理與生產(chǎn)方法簡(jiǎn)介:
塑料瓶輸液生產(chǎn)線(xiàn)與玻璃瓶輸液生產(chǎn)線(xiàn)最大的不同就是增加了塑料瓶制瓶機設備。
塑料瓶一般由輸液廠(chǎng)自己制造,減少了污染和制造成本,材質(zhì)用聚丙烯或聚乙烯,其制造工藝大致經(jīng)過(guò)原料混合、熔融、注射或擠出、吹塑后處理,冷卻、檢查、邊角料粉碎再利用等步驟。塑料瓶成型方式可分為雙軸延伸吹塑、中空成型、注射延伸吹塑成型三種方法。
吹塑成型是中空容器的主要成型方法。主要通過(guò)將熱塑性材料擠出或注射成管狀型坯(預備成型),然后用模具將型環(huán)夾緊并通過(guò)模具內部的壓縮空氣噴咀向型坯中吹入壓縮空氣,制成中空體并冷卻固化。其工藝有中空吹塑成型或熱型坯成型;注吹成型;冷型坯吹塑成型等。注射成型是由注射成型機將溶融狀態(tài)的樹(shù)脂定量注射到膜腔間,冷卻后取出。注射延伸吹塑成型(簡(jiǎn)稱(chēng)一步法)相對來(lái)說(shuō)比較先進(jìn),制瓶的透明度較好,產(chǎn)量也較大些,并且不產(chǎn)生邊角料,只不過(guò)國內的現有樣機運行情況均不理想。至于制瓶、灌裝、封口(無(wú)蓋)的“三合一”輸液瓶設備占地面積小、效率高,可是也存在一定缺陷,主要是透明度差、不均勻。一步法和“三合一”法的設備目前還只能依靠進(jìn)口。
雙軸延伸吹塑(簡(jiǎn)稱(chēng)二步法)、中空成型(簡(jiǎn)稱(chēng)擠吹法)的主要原理區別在于二步法使用注塑機制成瓶胚,在冷型坯內由熱空氣吹塑成型;而擠吹法是先制成管材,再用熱型坯壓制成型。廣東克虜伯等公司的設備可以將制管材、壓制成型、切割邊角料等工序在一臺機器里完成,但制瓶的透明度相對較差。而二步法設備必須先在注塑機上制瓶胚,對型坯進(jìn)行二次吹熱前需要對型坯進(jìn)行冷卻,而且冷卻時(shí)間的長(cháng)短直接影響成型后塑料瓶的透明性,因此整套設備占地面積較大。
(2)設備選擇與布局安排:
選擇什么樣的制瓶設備,如何布局是設計塑瓶輸液車(chē)間的核心問(wèn)題。目前國內的制瓶機大致有幾種:進(jìn)口一步法注-拉-吹制瓶成型一體機,進(jìn)口制瓶、灌裝、封口(無(wú)蓋)的“三合一”塑瓶輸液生產(chǎn)設備,擠吹法中空成型機,二步法瓶胚雙向拉伸成型機。從先進(jìn)性上看當然是一步法注射延伸吹塑成型設備更好,但進(jìn)口設備價(jià)格、到貨期、考察、技術(shù)服務(wù)等諸多方面均很不理想,想大規模發(fā)展受到很大限制。近年來(lái),國內新上的制瓶線(xiàn)多選用擠吹和二步法,擠吹設備占地面積較小生產(chǎn)效率也高,但出瓶的透明度要差于二步法設備。
一步法和擠吹法設備布局相對簡(jiǎn)單,主要是根據所選設備的特點(diǎn),結合規范進(jìn)行平面設計。二步法設備設計布局相對較難,不僅在于設備占地面積的如何有效利用,還要考慮好兩步工序與灌裝機器之間的有效銜接,以及瓶胚存放環(huán)節的處理方法。(鑒于各藥廠(chǎng)的技術(shù)保密性,不便提供說(shuō)明圖紙)我個(gè)人認為將制胚、制瓶、灌裝、封口連接成線(xiàn)是設計的最佳選擇,也是設備生產(chǎn)企業(yè)的攻關(guān)課題。這樣做能使生產(chǎn)布局流暢,便捷物流管理,面積利用率增加,減少瓶胚污染幾率。
設計布局的另一個(gè)難題是:隨著(zhù)塑瓶輸液生產(chǎn)規模的不斷擴大,一條生產(chǎn)線(xiàn)已不能滿(mǎn)足要求,如何把幾條一樣工藝或不一樣工藝的生產(chǎn)線(xiàn)柔和到一個(gè)車(chē)間里,需要設計院各專(zhuān)業(yè)、生產(chǎn)企業(yè)、設備制造廠(chǎng)家幾方共同想方設法。
2、 灌裝、封口設備:
制瓶后的灌裝、封口設備,主要有進(jìn)口和改裝兩種情況。從各企業(yè)使用看,進(jìn)口設備也不是非常理想,所以才有廠(chǎng)家選擇“三合一”生產(chǎn)線(xiàn)。目前國內用得相對較好的是衡陽(yáng)千山的灌封設備。其工作原理為:塑瓶由進(jìn)瓶機構推入定位卡子,定位卡子固定于鏈條上,鏈條作間歇運動(dòng),塑瓶由鏈條帶動(dòng),依次完成空瓶真空檢漏、離子空氣吹吸洗瓶、充氮、灌裝、理蓋、加熱、焊蓋封口和出瓶等工序。
此外,也有廠(chǎng)家采用加丁基膠塞、鋁鉑封口軋蓋技術(shù)。采用這種技術(shù)的灌裝設備可以從老的玻璃瓶輸液灌裝線(xiàn)設備改裝而來(lái),也可在新的塑瓶灌封設備后加塞蓋軋蓋設備改裝。因為這種方法的設備造價(jià)要低得多,上海、湖南均有設備廠(chǎng)在制做,甚至有的輸液廠(chǎng)自己也在改裝。
不管采用何種灌封技術(shù),設計都要從洗、灌、封三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節入手,把握技術(shù)要領(lǐng),調配各設備間的生產(chǎn)能力,選擇合適配置方法,保證產(chǎn)品質(zhì)量是對企業(yè)的基本要求。
灌封的還有一個(gè)重要的技術(shù)問(wèn)題,就是采用什么樣的塞蓋,以及如何處理如何上蓋如何封口。一般說(shuō)來(lái),采用內外蓋、和塞組合焊蓋封口技術(shù)的產(chǎn)品檔次要稍高一些,但如果焊蓋技術(shù)如果處理不好,出的產(chǎn)品蓋口會(huì )非常難看。采用加丁基膠塞、鋁鉑封口軋蓋技術(shù),方法雖然比較原始,但很實(shí)用,在焊蓋技術(shù)沒(méi)有完全掌握或考慮焊蓋設備太貴的時(shí)候,有些輸液廠(chǎng)倒很青睞這種做法。
3、 濃稀配罐系統和滅菌設備:
濃稀配罐、藥液輸送泵、過(guò)濾裝置和大輸液水浴滅菌柜,是大輸液車(chē)間最常見(jiàn)的設備。應用于塑料瓶輸液生產(chǎn),不同點(diǎn)在:塑瓶灌裝溫度不可太高,稀配罐要通冷卻水降溫,配好的藥液要盡快灌裝完畢;同時(shí)灌裝設備的生產(chǎn)能力不是很大,如果選擇交替灌裝方式,濃稀配罐的容積不宜太大。
水浴滅菌柜的技術(shù)要求是如何解決塑瓶輸液滅菌溫度不能過(guò)高的問(wèn)題,及根據塑料瓶的體積形狀修改柜體容腔和車(chē)架、托盤(pán)。近幾年國內已有兩三家滅菌柜生產(chǎn)廠(chǎng)在塑瓶輸液滅菌方面做得很出色了。此外,塑料瓶不象玻璃瓶易破碎,而且有的灌裝機還可以發(fā)現壞瓶不灌,所以灌裝下瓶到滅菌,再到燈檢、包裝上瓶,采用地軌運輸是可行的。
4、 檢漏、燈檢、貼簽包裝線(xiàn):
檢漏是軟包裝輸液生產(chǎn)共有的難題,即使國外最先進(jìn)的檢漏設備也存在一些缺陷或某種不合理地方。
塑料瓶透明度較差,尤其是滅菌后的透明度下降是肯定的,燈檢的難度大速度就慢,燈檢房間的長(cháng)度面積和瓶子的上臺位置,設計時(shí)也在考慮之內。
不干膠貼簽機、上環(huán)或上鉤機器、塑封裝盒機國內能夠買(mǎi)到,上環(huán)或上鉤機器也可以加工訂做,只要設備線(xiàn)路排好就問(wèn)題不大了。
二、生產(chǎn)車(chē)間人工環(huán)境方面:
1、潔凈級別的確定:
大容量注射劑灌、封、稀配的生產(chǎn)級別為一萬(wàn)級,灌封加局部百級層流,是GMP明確規定的。隨著(zhù)產(chǎn)品檔次的提高,優(yōu)質(zhì)醫藥原料的使用及密閉配液系統的應用,許多廠(chǎng)減少了調碳工序,將濃配工序也設置成一萬(wàn)級。由于濃配工序本來(lái)所占面積就小,這樣做顯然是受歡迎的。
潔凈級別設計的難點(diǎn)在于制瓶工序的環(huán)境選擇。國家藥品監督管理局《藥品包裝用材料、容器管理辦法(暫行)》第十六條(四)規定:生產(chǎn)Ⅰ類(lèi)藥包材產(chǎn)品,須同時(shí)具備與所包裝藥品生產(chǎn)相同的潔凈度條件,并經(jīng)國家藥品監督管理局或省、自治區、直轄市藥品監督管理部門(mén)指定的檢測機構檢查合格。(Ⅰ類(lèi)藥包材指直接接觸藥品且直接使用的藥品包裝用材料、容器。)從上面理解,制瓶與灌裝生產(chǎn)應為相同級別,即一萬(wàn)級。而《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規范》實(shí)施指南,則談到大輸液內包裝材料的最終處理環(huán)境為一萬(wàn)級,就是說(shuō)只要在一萬(wàn)級下清洗處理合格,制瓶可以設在十萬(wàn)級區。
將制瓶工序放在一萬(wàn)級區,無(wú)非是級別提高,能耗增加,萬(wàn)級區面積擴大,管理難度加大。但從整個(gè)生產(chǎn)車(chē)間布局來(lái)看卻是非常有利的。如果是單條生產(chǎn)線(xiàn)的設計,我建議不妨使用同一級別;如果是多條生產(chǎn)線(xiàn)的設計,那就要綜合考慮了。
2、凈化空調方案設計與空調運行管理:
生產(chǎn)工藝方案的設計必須和凈化空調方案的設計密切配合,選擇什么樣的工藝方案、工藝布局或工藝設備,從一開(kāi)始就要結合凈化空調的設計。例如,根據設備間的生產(chǎn)能力的不同,需調整生產(chǎn)班次,凈化空調就必須能依照要求,調整送回風(fēng)管路的開(kāi)關(guān)和風(fēng)量大小,如果這樣的要求較高,就需要設計空調自控裝置,否則生產(chǎn)將出現麻煩或運行成本增加。還有制瓶設備的發(fā)熱量一般很大,就需要考慮有設備自?xún)麸L(fēng)裝置,從吊頂內進(jìn)風(fēng),設備自帶凈風(fēng)設施,熱風(fēng)集中排出車(chē)間,減少向潔凈室散熱。
如果是多條生產(chǎn)線(xiàn),空調設計就更復雜了。首先要考慮制瓶工序是否集中設置,還要考慮各生產(chǎn)線(xiàn)交替運行的情況等等。所以說(shuō)空調運行管理方面是特別重要的,設計時(shí)就要安排周到。
三、有利于生產(chǎn)管理方面
車(chē)間設計不能脫離于生產(chǎn)管理之外,每一步工作都必須結合生產(chǎn)管理的實(shí)際情況,盡可能地優(yōu)化布局,方便生產(chǎn)任務(wù)的調度,簡(jiǎn)便物流輸送,理順人員的進(jìn)出操作路線(xiàn)。
1、 生產(chǎn)線(xiàn)的平面布局設計:
大輸液生產(chǎn)線(xiàn)涉及布局的最主要特點(diǎn)是整條設備生產(chǎn)線(xiàn)的路線(xiàn)很長(cháng)(塑瓶輸液有制瓶工序,生產(chǎn)線(xiàn)更長(cháng)),而且盡量要求從頭到尾連接成自動(dòng)輸送線(xiàn),一般避免從中間斷開(kāi)。設計中就要多動(dòng)腦筋,把這條“長(cháng)龍”在確定的位置上排得順暢協(xié)調,還要不影響物料輸送,方便人員進(jìn)入。相對來(lái)說(shuō),塑瓶輸液生產(chǎn)線(xiàn)的設計是有難度的,尤其是多條生產(chǎn)線(xiàn)的組合設計就更加困難了。
2、 生產(chǎn)任務(wù)的調度:
輸液生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)品種、生產(chǎn)規格、生產(chǎn)產(chǎn)量千差萬(wàn)別,更換品種規格、調節產(chǎn)量等要求,在設計中就要考慮進(jìn)去。設備之間的生產(chǎn)能力如何匹配、如何協(xié)調,生產(chǎn)中濃稀配液罐的交替配液交替送灌,同一生產(chǎn)線(xiàn)單臺設備關(guān)停對生產(chǎn)管理的障礙,同一潔凈區域多條生產(chǎn)線(xiàn)的交替運行情況。只有把涉及生產(chǎn)調度的種種情況聯(lián)系到設計中去,才能方便企業(yè)將車(chē)間利用率發(fā)揮出來(lái),生產(chǎn)效益才明顯。當然也不必生搬硬套,過(guò)分強求一定要每個(gè)地方都布置得非常高明,關(guān)鍵是每一步驟每一工序都有合適的處理辦法,合理是最重要的。
3、 物料、產(chǎn)品的運輸:
塑瓶輸液車(chē)間的物料、產(chǎn)品運輸在方式上有兩種:一是間歇方式,通過(guò)傳遞窗或緩沖間,軟包裝人工運輸;二是連續方式,通過(guò)傳送帶或軌道,機械運輸。第一種運輸方式?jīng)Q定設計要考慮到生產(chǎn)線(xiàn)潔凈區內外的進(jìn)出線(xiàn)路應相對集中,送入的原輔料、塑料粒子、塞子蓋子等盡量從一個(gè)或位置相近外清間進(jìn)入,進(jìn)入后的路線(xiàn)應盡量縮短從而減少污染的幾率,輸送也能夠快捷。第二種運輸方式?jīng)Q定設計傳送帶或軌道的安排形式時(shí)要學(xué)習自動(dòng)物流系統的原理特點(diǎn),把設備位置調到最合適的地方。
4、 人進(jìn)與人凈系統的安排:
工作人員進(jìn)出生產(chǎn)工段的在設計塑瓶輸液車(chē)間時(shí)有兩種情況值得注意。其一是線(xiàn)路問(wèn)題,因塑瓶輸液車(chē)間的特點(diǎn)是工序比較多而且有點(diǎn)分散,人員進(jìn)出不同工段的線(xiàn)路就有長(cháng)有短。雖然現在不太要求人流路線(xiàn)必須完全避開(kāi)物流、也不太要求去非潔凈區的人流是否較遠,但是設計中仍然要考慮人流線(xiàn)路與物流關(guān)系的合理性及非潔凈區人員的方便性。減少人員在工作中的往返,以及避免人物流有污染的交差,卻是設計工作中必須做到的。
其二是潔凈區更衣間的設置問(wèn)題,這里主要談?wù)劧鄺l塑瓶輸液生產(chǎn)線(xiàn)的組合車(chē)間人凈系統設置,至于進(jìn)入的更衣程序就不多提了。從生產(chǎn)管理角度人凈系統要設置集中較好,但塑瓶輸液生產(chǎn)工序之間要求有差異,不同生產(chǎn)線(xiàn)和制瓶工序空調系統又有相對獨立的設置要求,人凈系統的集中設置就存在困難。如死板地把人凈系統集中,可能會(huì )出現錯誤或弄出不合適的多余建筑構造。我個(gè)人認為,不同配液、灌封生產(chǎn)線(xiàn)各設一套人凈,制瓶再設一套人凈,并沒(méi)有什么不可,因為這樣做了以后起碼生產(chǎn)調度要方便些。當然如果有更好的辦法解決人凈系統的分散,也是非常值得商討借鑒的。
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