摘要 | 第5-7页 |
ABSTRACT | 第7-8页 |
第一章 绪论 | 第14-22页 |
1.1 研究背景 | 第14-15页 |
1.2 高剪切湿法造粒(High Shear Wet Granulation,HSWG) | 第15-16页 |
1.3 过程分析技术(Process Analytical Technology, PAT) | 第16-18页 |
1.4 集成过程分析技术和群体粒数衡算模拟的颗粒过程决策支持系统 | 第18-19页 |
1.5 立题意义和研究内容 | 第19-20页 |
1.6 论文结构 | 第20-22页 |
第二章 造粒过程机理、过程分析和模拟技术 | 第22-55页 |
2.1 颗粒粒度及粒度分布 | 第22-25页 |
2.2 造粒过程机理 | 第25-33页 |
2.2.1 润湿和成核 | 第26-29页 |
2.2.2 团聚和振实 | 第29-32页 |
2.2.3 破裂 | 第32-33页 |
2.3 高剪切湿法造粒过程在线测量技术 | 第33-43页 |
2.3.1 间接测量技术 | 第34页 |
2.3.2 图像分析技术(Imaging analysis,IA) | 第34-36页 |
2.3.3 聚焦光束反射测量( Focused beam reflectance measurement,FBRM) | 第36-38页 |
2.3.4 近红外在线测量技术(Near infrared spectroscopy,NIR) | 第38-40页 |
2.3.5 声发射技术(Acoustic emission,AE) | 第40-43页 |
2.4 颗粒过程群体粒数衡算模型 | 第43-55页 |
2.4.1 群体粒数衡算模型(Population Balance Model) | 第43-45页 |
2.4.1.1 群体粒数衡算模型形式 | 第43-44页 |
2.4.1.2 PBM的矩 | 第44-45页 |
2.4.2 造粒各子过程速率 | 第45-49页 |
2.4.2.1 团聚(aggregation or coalescence) | 第46-47页 |
2.4.2.2 破裂 | 第47-48页 |
2.4.2.3 造粒过程完整群体粒数衡算模型 | 第48-49页 |
2.4.3 造粒过程群体粒数衡算模型研究进展 | 第49-50页 |
2.4.4 群体粒数衡算模型的解 | 第50-55页 |
2.4.4.1 分析解 | 第50页 |
2.4.4.2 PBM的数值解法 | 第50-55页 |
第三章 实验材料和设备 | 第55-64页 |
3.1 实验试剂 | 第55-56页 |
3.2 实验设备 | 第56-57页 |
3.3 实验装置和仪器 | 第57-64页 |
3.3.1 实验装置图 | 第57-58页 |
3.3.2 高剪切湿法造粒机 | 第58-59页 |
3.3.3 粘合剂添加系统 | 第59页 |
3.3.4 在线近红外光谱仪 | 第59-60页 |
3.3.5 工艺过程成像系统 | 第60-61页 |
3.3.6 万能材料试验机 | 第61页 |
3.3.7 重量法蒸汽吸附仪 | 第61页 |
3.3.8 压汞仪 | 第61页 |
3.3.9 X射线粉末衍射仪(XRPD) | 第61-62页 |
3.3.10 扫描电子显微镜 | 第62页 |
3.3.11 激光衍射粒度分析仪 | 第62页 |
3.3.12 振动筛 | 第62-63页 |
3.3.13 卤素水分分析仪 | 第63-64页 |
第四章 粘合剂对卡马西平湿法制粒产品晶型组成、粒径和机械性能的控制 | 第64-84页 |
4.1 引言 | 第64-65页 |
4.2 实验部分 | 第65-71页 |
4.2.1 实验原材料表征 | 第65-66页 |
4.2.2 CBZ水合晶型制备及表征 | 第66页 |
4.2.3 CBZ在八种粘合剂水溶液中的晶型转变实验 | 第66页 |
4.2.4 湿法造粒实验 | 第66-67页 |
4.2.5 颗粒性质分析 | 第67-71页 |
4.2.5.1 XRPD计算颗粒中晶型组成 | 第67-68页 |
4.2.5.2 水分吸附等温线测定 | 第68页 |
4.2.5.3 接触角、表面张力和粘度测试 | 第68页 |
4.2.5.4 颗粒粒度分布拟合 | 第68-69页 |
4.2.5.5 颗粒圆形度计算 | 第69页 |
4.2.5.6 颗粒孔隙率测定 | 第69页 |
4.2.5.7 单个颗粒轴向压缩实验与数据处理 | 第69-71页 |
4.3 结果与讨论 | 第71-82页 |
4.3.1 XRPD定量预测粉体混合物中CBZ晶型组成 | 第71-72页 |
4.3.2 粘合剂对结晶和HSWG体系CBZH形成的抑制作用 | 第72-76页 |
4.3.3 八种粘合剂对颗粒粒度、圆形度和形貌的影响 | 第76-80页 |
4.3.4 不同粘合剂对颗粒机械性能的影响 | 第80-82页 |
4.4 本章小结 | 第82-84页 |
第五章 集成PAT平台用于快速确定HSWG过程操作空间和颗粒生长行为 | 第84-121页 |
5.1 引言 | 第84页 |
5.2 近红外光谱、光谱仪和光谱分析方法 | 第84-96页 |
5.2.1 近红外光谱 | 第84-87页 |
5.2.2 近红外光谱仪 | 第87-90页 |
5.2.3 近红外光谱数据处理与建模方法 | 第90-96页 |
5.2.3.1 近红外光谱数据 | 第90页 |
5.2.3.2 近红外光谱建模步骤 | 第90-91页 |
5.2.3.3 光谱预处理和校正模型建模方法 | 第91-95页 |
5.2.3.4 模型评价指标 | 第95-96页 |
5.3 图像法分析颗粒粒度和形貌 | 第96-103页 |
5.3.1 图像法优势及存在的问题 | 第96-97页 |
5.3.2 图像采集系统 | 第97-98页 |
5.3.3 图像识别与图像处理 | 第98-103页 |
5.3.3.1 图像的预处理方法 | 第98-99页 |
5.3.3.2 图像分割方法 | 第99-101页 |
5.3.3.3 特征信息提取 | 第101-103页 |
5.4 HSWG过程的决策支持系统 | 第103-107页 |
5.4.1 HSWG过程的决策支持系统 | 第103-104页 |
5.4.2 颗粒成像系统设计和实验装置改造 | 第104-107页 |
5.5 实验部分 | 第107-109页 |
5.5.1 实验材料 | 第107页 |
5.5.2 实验方法 | 第107-109页 |
5.5.2.1 不同配比粉体制备 | 第107页 |
5.5.2.2 不同含湿量颗粒制备 | 第107页 |
5.5.2.3 在线监测实验 | 第107-108页 |
5.5.2.4 颗粒含湿量确定 | 第108页 |
5.5.2.5 近红外光谱采集与预处理 | 第108-109页 |
5.5.2.6 图像采集设置 | 第109页 |
5.6 结果与讨论 | 第109-120页 |
5.6.1 NIR定量预测模型 | 第109-112页 |
5.6.2 NIR在线监测HSWG粉体混合 | 第112-114页 |
5.6.3 NIR在线监测颗粒含湿量 | 第114-115页 |
5.6.4 颗粒生长分析 | 第115-120页 |
5.7 本章小结 | 第120-121页 |
第六章 用于构建DSS的群体粒数衡算模拟和案例研究 | 第121-151页 |
6.1 引言 | 第121页 |
6.2 PBM程序集成包 | 第121-133页 |
6.2.1 PBM模型形式 | 第122-123页 |
6.2.2 PBM求解算法实现 | 第123-132页 |
6.2.2.1 Hounslow离散方法的实现:对团聚、生长PBM求解 | 第123-128页 |
6.2.2.2 Litster离散方法实现团聚PBM求解 | 第128-130页 |
6.2.2.3 Kumar and Ramkrishna方法实现团聚、破裂PBM求解 | 第130-132页 |
6.2.3 模型参数优化 | 第132-133页 |
6.3 PBM案例应用 | 第133-150页 |
6.3.1 AIBN结晶过程 | 第133-139页 |
6.3.1.1 热力学、动力学数据测量 | 第133-138页 |
6.3.1.2 AIBN结晶过程模拟 | 第138-139页 |
6.3.1.3 模拟结果 | 第139页 |
6.3.2 倾倒粘合剂的HSWG过程 | 第139-144页 |
6.3.2.1 倾倒粘合剂HSWG实验 | 第139-140页 |
6.3.2.2 三种用于模拟团聚的动力学模型 | 第140-141页 |
6.3.2.3 模拟结果 | 第141-144页 |
6.3.3 喷淋粘合剂HSWG过程 | 第144-150页 |
6.3.3.1 团聚和破裂动力学模型 | 第144-145页 |
6.3.3.2 喷淋粘合剂的HSWG实验 | 第145-146页 |
6.3.3.3 实验结果 | 第146-147页 |
6.3.3.4 模拟结果 | 第147-150页 |
6.4 本章小结 | 第150-151页 |
第七章 结论和展望 | 第151-153页 |
7.1 结论 | 第151-152页 |
7.2 展望 | 第152-153页 |
参考文献 | 第153-169页 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第169-170页 |
致谢 | 第170-171页 |
附件 | 第171页 |