Note publique d'information : Les solides divisés telles que les poudres pharmaceutiques nécessitent souvent des
processus d'agrandissement de taille par agglomération pour améliorer leur comportement
mécanique, notamment la coulabilité. Pour cette raison, le procédé de "granulation
en voie sèche" est utilisé dans l'industrie pharmaceutique. Le procédé consiste à
comprimer la poudre en la faisant passer entre deux rouleaux séparés par un entrefer,
pour produire des plaquettes qui sont ensuite broyées en granulés et comprimés en
compacts. Dans ce procédé, l'existence de différents modèles de compacteurs à rouleaux
et de systèmes de broyage d’une part, et l'interaction entre les paramètres des procédés
et des propriétés des produits (plaquettes, granulés et comprimés) d’autre part, rendent
difficile la compréhension des phénomènes et des mécanismes sous-jacents. En particulier,
le procédé entraîne une perte de résistance mécanique des comprimés formés à partir
de granulés (comparativement à celles des comprimés de poudres non-granulés) et ce
phénomène est encore mal compris. Ces aspects sont étudiés dans ce travail de thèse
en menant des caractérisations expérimentales et des modélisations numériques permettant
de mieux comprendre les modifications micro et macro structurales des poudres mises
en forme par granulation sèche. Le but ultime est de progresser dans la compréhension
des relations "propriétés des poudres - paramètres des procédés". Enfin, la compréhension
des différences de comportement en compression de poudres granulées et non-granulées
est menée à l’aide d’une modélisation du comportement dans le cadre de la mécanique
des milieux continus poreux.
Note publique d'information : Particulate solids such as pharmaceutical powders often require size enlargement processes
to improve the manufacturing properties like flowability. For that reason, dry granulation
by roll compaction has been widely used in the pharmaceutical industry. The process
consists of compressing powders between two counter-rotating rolls to produce ribbons
that will be subsequently milled into granules. The obtained granules are tableted
for oral dosage. In this process there are two main limitations: the existence of
different designs of the roll compactors, milling systems and the interaction between
process parameters and raw material properties are still a challenge and the roll-compaction
process leads to an inferior tensile strength of tablets compared with direct compression.
These aspects are investigated in this work. In the first part of this thesis, an
analysis on the effect of different roll-compaction conditions and milling process
parameters on ribbons, granules and tablet properties was performed, highlighting
the role of the sealing system and the ribbon density distribution characteristics.
In the second part, die compaction of roll-compacted powders, as the last stage of
the process, is further investigated in terms of experimental analysis (effect of
the granule size and composition and stress transmission measurements) and modelling
the compaction behavior of granules.
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data.idref.fr
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