1、第5章 粉碎及分級設(shè)備,5.1 粉碎設(shè)備 固體物料在外力的作用下，克服物料的內(nèi)聚力，使大顆粒破碎成小顆粒的過程稱為粉碎。 粉碎的目的如下。 降低固體藥物的粒徑，增大表面積。增大與液體分散媒體的接觸面，可以加快藥物的溶出速度，提高藥物利用率。 原、輔料經(jīng)粉碎后，大顆粒物料破裂成細(xì)粉狀態(tài)，便于使幾種不同的固體物料混合均勻，提高主藥在顆粒中的分散均勻性，提高著色劑或其他輔料成分的分散性。,5.1.1 粉碎機(jī)械的選型 5.1.1.1 粉碎機(jī)理 固體物質(zhì)分子間具有很高的凝聚力，當(dāng)粉碎機(jī)械施于被粉碎物料的作用力等于或超過其凝聚力時(shí)，物料便被粉碎。破碎的施力種類有壓縮、沖擊、剪切、彎曲和摩擦等。一般來說，粗

2、碎和中碎的施力種類以壓縮和沖擊力為主；對于超細(xì)粉碎過程除上述兩種力外，主要應(yīng)為摩擦力和剪切力。對脆性材料施以壓縮力和沖擊力為佳，而韌性材料應(yīng)施加剪切力或快速?zèng)_擊力為好。 5.1.1.2 粉碎機(jī)械選用原則 掌握物料性質(zhì)和對粉碎的要求。 合理設(shè)計(jì)和選擇粉碎流程和粉碎機(jī)械。 周密的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。,5.1.2 錘式破碎機(jī) 5.1.2.1 工作原理 錘式破碎機(jī)的主要工作部件為帶有錘子(又稱錘頭)的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子由主軸、圓盤、銷軸和錘子組成。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子在破碎腔內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)。物料自上部給料口給入機(jī)內(nèi)，受高速運(yùn)動(dòng)的錘子的打擊、沖擊、剪切、研磨作用而粉碎。在轉(zhuǎn)子下部，設(shè)有篩板，粉碎物料中小于篩孔尺寸的粒級通過篩板排出

3、，大于篩孔尺寸的粗粒級阻留在篩板上繼續(xù)受到錘子的打擊和研磨，最后通過篩板排出機(jī)外。 5.1.2.2 錘式破碎機(jī)的應(yīng)用 錘式破碎機(jī)的特點(diǎn)是破碎比大、單位產(chǎn)品的能量消耗低、體積緊湊、構(gòu)造簡單并有很高的生產(chǎn)能力等。由于錘子在工作中遭到磨損，使間隙增大，必須經(jīng)常對篩條或研磨板進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保證破碎產(chǎn)品粒度不變。 錘式破碎機(jī)廣泛用于破碎各種中硬度以下、且磨蝕性弱的物料。錘式破碎機(jī)由于具有一定的混勻和自行清理作用，能夠破碎含有水分及油質(zhì)的有機(jī)物。,5.1.3 球磨機(jī) 5.1.3.1 工作原理 球磨機(jī)是裝有研磨介質(zhì)的密閉圓筒，在傳動(dòng)裝置帶動(dòng)下產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，物料在筒內(nèi)受到研磨及沖擊作用而粉碎。 5.1.3.2

4、球磨機(jī)的 特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)為：適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)能力大，能滿足工業(yè)大生產(chǎn)需要；粉碎比大，粉碎物細(xì)度可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整；既可干法也可濕法作業(yè)，亦可將干燥和磨粉操作同時(shí)進(jìn)行，對混合物的磨粉還有均化作用；系統(tǒng)封閉，可達(dá)到無菌要求；結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，易于維修。 缺點(diǎn)是：工作效率低、單位產(chǎn)量能耗大；機(jī)體笨重，噪聲較大；轉(zhuǎn)速一般為1530r/min左右，須配置昂貴的大型減速裝置,5.1.3.3 球磨機(jī)的應(yīng)用 球磨機(jī)廣泛應(yīng)用于結(jié)晶性藥物、以及融化的樹脂、樹膠、非組織的脆性藥物的粉磨。 由于封閉操作，球磨機(jī)可用于對具有刺激性的藥物的粉碎，可防止粉塵飛揚(yáng)；對具有較大吸濕性浸膏可防止吸潮；對揮發(fā)性藥物及其他細(xì)料藥也適用；

5、對與鐵易起反應(yīng)的藥物可用瓷質(zhì)球磨機(jī)進(jìn)行粉碎 。,5.1.4 振動(dòng)磨 振動(dòng)磨是一種利用振動(dòng)原理來進(jìn)行固體物料粉磨的設(shè)備，能有效地進(jìn)行細(xì)磨和超細(xì)磨。 振動(dòng)磨的特點(diǎn)：研磨效率高；研磨成品粒徑細(xì)粒徑均勻，可以得到較窄的粒度分布；可以實(shí)現(xiàn)研磨工序連續(xù)化，并且可以采用完全封閉式操作，改善操作環(huán)境，或充以惰性氣體。可以用以易燃、易爆、易于氧化的固體物料的粉碎；粉碎溫度易調(diào)節(jié)；外形尺寸比球磨機(jī)小，占地面積小，操作方便，維修管理容易；但振動(dòng)磨運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生噪聲(90120dB)大，需要采取隔音和消音等措施使之降低到90dB以下。,振動(dòng)磨的應(yīng)用 振動(dòng)磨的應(yīng)用范圍是相當(dāng)廣泛的，除可用于脆性物料的粉碎外，對于任何纖維狀、

6、高韌性、高硬度或有一定含水率的物料均可粉碎。對花粉及其他孢子植物等要求打破細(xì)胞壁的物料，其破壁率高于95；適于粒徑為1502 000目(5 m)的粉碎要求，使用特殊工藝時(shí)，可達(dá)0.3 m；同時(shí)適于干法和濕法粉碎，濕法粉碎時(shí)可加入水、乙醇或其他液體。,5.1.5 氣流磨 氣流磨又稱為氣流粉碎機(jī)、流能磨，它與其他超細(xì)粉碎設(shè)備不同，它的基本粉碎原理是利用高速彈性氣流噴出時(shí)形成的強(qiáng)烈多相紊流場，使其中的固體顆粒在自撞中或與沖擊板、器壁撞擊中發(fā)生變形、破裂，而最終獲得超粉碎。 目前工業(yè)上應(yīng)用的氣流磨主要有以下幾種類型：扁平式氣流磨、循環(huán)管式氣流磨、對噴式氣流磨、流化床對射磨。,氣流磨的特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：粉碎

7、強(qiáng)度大、產(chǎn)品粒度微細(xì)、顆粒規(guī)整、表面光滑；產(chǎn)品粒度分布窄，單一顆粒成分多；產(chǎn)品純度高，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，易于清理，可獲得極純產(chǎn)品，還可進(jìn)行無菌作業(yè)；可以粉碎堅(jiān)硬物料；適用于粉碎熱敏性及易燃易爆物料；可以在機(jī)內(nèi)實(shí)現(xiàn)粉碎與干燥、粉碎與混合、粉碎與化學(xué)反應(yīng)等聯(lián)合作業(yè)；能量利用率高。 盡管氣流粉碎缺點(diǎn)：輔助設(shè)備多、一次性投資大；影響運(yùn)行的因素多，操作不穩(wěn)定；粉碎成本較高；噪聲較大；粉碎系統(tǒng)堵塞時(shí)會發(fā)生倒料現(xiàn)象，噴出大量粉塵，惡化操作環(huán)境。,5.2.1 顆粒分級 顆粒分級是將顆粒按粒徑大小分成兩種或兩種以上顆粒群的操作過程，可分為機(jī)械篩分與流體分級兩大類。 篩分可以達(dá)到如下目的：篩除粗?；虍愇铮绻腆w制劑的

8、原輔料等；篩除細(xì)粉或雜質(zhì)，如中藥材的篩選、去除碎屑及雜質(zhì)等；整粒，篩除粗粒及細(xì)粉以得到粒度較均一的產(chǎn)品，如沖劑等；粉末分級，滿足丸劑、散劑等制劑要求。,粉末分等如下： 最粗粉 指能全部通過一號篩，但混有能通過三號篩不超過20的粉末 粗 粉 指能全部通過二號篩，但混有能通過四號篩不超過40的粉末 中 粉 指能全部通過四號篩，但混有能通過五號篩不超過60的粉末 細(xì) 粉 指能全部通過五號篩，但混有能通過六號篩不少于95的粉末 最細(xì)粉 指能全部通過六號篩，但混有能通過七號篩不少于95的粉末 極細(xì)粉 指能全部通過八號篩，但混有能通過九號篩不少于95的粉末,5.2.1.2 流體分級 流體分級是根據(jù)固體顆粒

9、在流體介質(zhì)中沉降速度的不同而進(jìn)行分離的過程。按所用的流體介質(zhì)不同，可分為濕式分級與干式分級兩類，其基本原理均一樣。 在制藥工業(yè)中，常用的流體分級設(shè)備有：渦輪分級機(jī)等。 MS型渦輪分級機(jī) 也稱為微細(xì)分級機(jī) MSS型渦輪分級機(jī) 又稱為超微分級機(jī),5.2.2 搖動(dòng)篩 搖動(dòng)篩是由將篩網(wǎng)制成的篩面裝在機(jī)架上并利用曲柄連桿機(jī)構(gòu)使篩面作往復(fù)搖晃運(yùn)動(dòng)而組成的。 工業(yè)上用的搖動(dòng)篩有單箱式和雙箱(共軸)式兩類 搖動(dòng)篩屬于慢速篩分機(jī)，其處理量和篩分效率都較低，此篩常用于小量生產(chǎn)，也適用于篩毒性、刺激性或質(zhì)輕的藥粉，避免細(xì)粉飛揚(yáng)。,5.2.3 振動(dòng)篩 振動(dòng)篩是采用激振裝置(電磁振動(dòng)或機(jī)械振動(dòng))使篩箱帶動(dòng)篩面或直接帶動(dòng)

10、篩面產(chǎn)生振動(dòng)，促使物料在篩面上不斷運(yùn)動(dòng)，防止篩孔堵塞，提高篩分效率。根據(jù)篩箱的運(yùn)動(dòng)軌跡不同，振動(dòng)篩可以分為圓運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩(單軸慣性振動(dòng)篩)、直線運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩(雙軸慣性振動(dòng)篩)和三維振動(dòng)圓篩。,篩選設(shè)備的操作和維護(hù)： 粉末要干燥。 藥篩內(nèi)放入粉末不宜太多 機(jī)器安裝前檢查在運(yùn)輸和儲藏過程中是否有破壞 安裝完畢后要進(jìn)行1到4小時(shí)試運(yùn)轉(zhuǎn) 應(yīng)在無負(fù)載下啟動(dòng)，待運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后開始給料 停機(jī)前先停止給料，待篩面上物料排除后再停機(jī),5. 3 均化設(shè)備 制備乳狀液或懸浮液的操作稱為均化。 5.3.1 均質(zhì)機(jī) 均質(zhì)機(jī)主要用于互不相溶液體中的液液和固液混合。均質(zhì)機(jī)有粉碎和混合雙重功能，將一種液滴或固體顆粒粉碎成為極細(xì)微?；蛐∫旱畏稚⒃诹硪环N液體之中，使混合液成為穩(wěn)定的懸浮液。 工作原理：當(dāng)柱塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，腔容積增大，壓力降低， 液體頂開吸料閥門進(jìn)入泵腔，完成吸料過程。當(dāng)柱塞向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，腔容積逐漸減小，壓力增加，關(guān)閉吸料閥門，打開排料閥門，將腔內(nèi)液體排出，完成排料過程。,5.3.2 膠體磨 膠體磨是利用高剪切作用對物料進(jìn)行破碎細(xì)化。膠體磨定子和轉(zhuǎn)子之間形成微小間隙并可調(diào)節(jié)。 工作原理：在轉(zhuǎn)子的高速轉(zhuǎn)動(dòng)下，物料通過定子與轉(zhuǎn)子之間的環(huán)間隙，由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，附于轉(zhuǎn)子表面上的物料速度最大，而附于定子面上的物料速度為