Uusi menetelmä aineiden mekaanisten ominaisuuksien mittaamiseksi

In tablet compression the objective is to obtain a durable tablet. The main deformation mechanism of substance affects how good tablet is obtained. The pharmaceutical powders is often divided into two categories with respect to their principal deformation mechanism: plastic and fragmented. Good tablet formulation requires its components to deform with both of these mechanisms. It is possible to examine in many ways, whether material is plastic or fragmented. These include force-time graphs and indentation methods, as well as different compression equations such Heckel equation. Examination and identification of the deformation mechanisms is important in order to design a formulation which provides the most durable tablet. The aim of experimental work in this study was to test the new compression device and method, and to compare the results of the device shown in the earlier literature results. Comparison with previous research, new in this study was compression rate and without a motor acting compaction system. In this study, there was two compression method developed, dynamic and static. Data from a dynamic method were analysed by time-travel - and force-displacement -curves. Results were parameterized, and on the basis of these parameters the behaviour of various materials was evaluated and compared to the earlier literature. Relaxation study was also performed in this research. The results of these measurements were analysed with the parameterized function fit, after which the results were compared with earlier results presented in the literature. The results of this work in dynamic measurements are cosistent with the research results received earlier. In terms of almost all parameters investigated, substances were divided into two groups in the same way as in the previous literature on the basis of the main deformation mechanism. The results obtained in static measurements, however, were quite inconsistent with previous research. Based on the results it can be stated that the method makes it possible to get consistent results with the literature. However, the method still requires development, and possible error sources and the choice of analytical method should pay special attention.Tabletin puristuksessa tavoitteena on saada jauheesta tiivis ja kestävä tabletti. Aineen pääasiallinen muotoutumismekanismi vaikuttaa siihen kuinka hyvä tabletti jauheesta saadaan. Farmaseuttiset jauheet jaetaan usein kahteen luokkaan niiden pääasiallisen muotoutumismekanismin suhteen: plastiseen ja fragmentoituvaan. Hyvä tablettiformulaatio vaatii kummallakin mekanismilla muotoutuvia komponentteja. Näitä muodonmuutosmekanismeja on mahdollista tutkia aineesta monella tavalla. Tällaisia ovat mm. voima-aika -kuvaajat ja indentaatiomenetelmät, sekä erilaiset puristusta kuvaavat yhtälöt, kuten Heckelin yhtälö. Muodonmuutosmekanismien tutkiminen ja tunnistaminen on tärkeää, jotta voidaan suunnitella formulaatio josta saadaan mahdollisimman kestävä tabletti. Tässä työssä kokeellisen osan tavoitteena oli testata uutta laitetta ja menetelmää, ja verrata laitteella saatuja tuloksia aiemmin kirjallisuudessa esitettyihin tuloksiin. Työssä testatussa menetelmässä uutta verrattuna aiempiin tutkimukseen oli käytetty puristusnopeus ja ilman moottoria toimiva puristussysteemi. Tutkimuksessa kehitettiin kaksi puristusmenetelmää, dynaaminen ja staattinen. Dynaamisella menetelmällä saatuja mittaustuloksia analysoitiin aika-matka - ja voima-matka -kuvaajien avulla. Niiden avulla parametroitiin mittaustulokset, ja näiden parametrien perusteella arvioitiin eri aineiden käyttäytymistä ja verrattiin sitä aiemmin kirjallisuudessa. Tässä tutkimuksessa suoritettiin myös relaksaatiomittauksia. Näiden mittausten tulokset parametroitiin funktiosovituksen avulla, jonka jälkeen tuloksia verrattiin aiemmin kirjallisuudessa esitettyihin tuloksiin. Tässä työssä dynaamisissa mittauksissa saadut tulokset ovat linjassa aiemmin saatujen tutkimustulosten kanssa. Lähes kaikkien tutkittujen parametrien suhteen aineet jakautuivat kahteen ryhmään samalla tavoin, kuin aiemmassa kirjallisuudessa pääasiallinen muotoutumismekanismin perusteella. Staattisessa mittauksessa saadut tulokset sen sijaan olivat melko ristiriitaisia aiemman tutkimustiedon kanssa. Tulosten perusteella voidaan kuitenkin todeta, että menetelmällä on mahdollista saada kirjallisuuden kanssa linjassa olevia tuloksia. Menetelmä vaatii kuitenkin vielä kehitystä, ja mahdollisiin virhelähteisiin ja tulosanalyysimenetelmän valintaan tulisi kiinnittää jatkossa erityistä huomiota