干法制粒机是中药片剂及颗粒制备的关键设备之一。药物粉体在干法制粒机中被压制成片体,片体质量的好坏决定了最终药物颗粒收率的高低,因此研究干法制粒技术对于提高药物粉体压片质量和药物颗粒收率有着重要意义。目前,国内自主研发的干法制粒机普遍存在控制精度不高,压片质量较低等问题,对于药物粉体辊压成型技术的研究也十分欠缺,因此更有必要开展干法制粒技术的相关研究工作,打破国外的技术与产品垄断,促进干法制粒机的国产化进程。本文通过对干法制粒技术的试验研究和药物粉体辊压过程的数值研究掌握药物粉体压片质量与干法制粒机操作参数、几何参数和摩擦系数之间的关系,具体研究内容包括:(1)首先介绍了干法制粒机在制药领域的应用和干法制粒技术的研究现状,介绍了理论方法、数值方法和试验方法研究药物粉体辊压成型问题的研究成果,并指出了三种方法各自的优缺点。(2)通过试验方法研究了轧辊轮转速和进料螺杆转速对药物粉体压片密度和厚度的影响以及轧辊轮转速与进料螺杆转速之比对药物颗粒收率的影响,得到如下结论:固定进料螺杆转速时,随着轧辊轮转速的提高,出料片体密度不断减小,厚度不断减小,片体质量则是先提高后降低;固定轧辊轮转速时,随着进料螺杆转速的提高,出料片体密度不断增大,厚度不断增大,片体质量则先提高后降低;随着轧辊轮转速与进料螺杆转速之比的增大,药物颗粒收率先增大后减小,在1:4时最高。此外研究了不同操作参数下的出料片体密度分布,发现出料片体密度在宽度方向上有着中间大两边小的分布规律。(3)介绍了数值方法研究药物粉体辊压成型问题的相关知识,阐述了数值方法的求解步骤和数值模型的基本内容,进而通过数值方法研究了不同轧辊轮转速与进料螺杆转速比下的粉体压片情况,计算结果表明随着轧辊轮转速与进料螺杆转速比的增大,出料片体密度不断降低,长度不断增大,片体密度在宽度方向上呈中间大两边小的分布特征,与试验结果相符。(4)通过数值方法研究了干法制粒机的几何参数和摩擦系数对粉体压片质量的影响。研究结果表明,轧辊轮间隙过高会导致出料片体密度过低甚至无法被压制成片,轧辊轮间隙过低则会导致出料片体密度分布不均,轧辊轮直径对出料片体密度的影响与轧辊轮转速相关,轧辊轮宽度过低会导致出料片体密度分布不均,进料通道高度过低会导致出料片体密度较低,适当的进料通道倾斜角可以提高出料片体密度,而出料通道对粉体压片质量的影响不大;轧辊轮表面摩擦有利于药物粉体辊压成型,而侧密封摩擦和进料通道摩擦对药物粉体辊压成型有负面影响。