制药粉碎方法及设备选型.docx
制药粉碎方法及设备选型药品片剂是制药行业中品种众多、产量极大、使用广泛的剂型之一。片剂的制造过程一般可分为原辅料粉碎、称量、混合、制粒、干燥、压粒混合、压片、包衣等过程，行业流传着这样一句话:制粒是龙头，压片是核心，包装是凤尾，可见制粒过程在整个片剂生产中起到举足轻重的作用。制粒的方法大体分两大类：湿法制粒和干法制粒。目前，湿法制粒工艺仍然是药品生产中的主流工艺，具有生产工艺成熟、颗粒质量好、生产效率高、压缩成型性好等优点，在医药工业中应用非常广泛。而粉碎是湿法制粒的首道生产工艺口。粉碎是指用机械的方法克服固体内聚力，将大块固体碎成适宜大小的过程。粉碎的目的是减小粒径，增加表面积。En粉碎方法的分类根据受力的方式，粉碎方法可以分为：挤压、折断、剪切、撞击、劈裂、研磨等2o挤压将物料置于两个工作构件之间,然后逐渐对物料加压,使之产生弹性变形、塑性变形，直至破裂粉碎。这种粉碎方式适用于粉碎脆性物料,如果被处理物料是带有韧性和塑性的,则可能产生片状碎屑。折断物料在工作构件间承受弯曲应力,当力超过其强度极限便折断。这种方式一般用来处理较大块的长或薄的脆性物料。剪切这是一种能耗较低的粉碎方式，可以粉碎脆性物料，新形成的表面比较规则而且易于控制粒度的大小。撞击当工作构件以极高的速度撞击物料时,物料因在极短时间内受到很大的载荷,而被击碎。撞击适用于粉碎多种物料，既适用于较大块的破碎，又适用于精细粉碎。质量较轻的脆性物料尤其适宜于这种粉碎方式。撞击粉碎的生产率较高,粉碎后产生的粒径相对均匀。劈裂劈裂是利用工作构件表面锐利的齿，对物料颗粒进行锯切而使其破裂的方法。它特别适用于粉碎有胶性的物料,它可以获得各种不同粒度成品,而且粉末量也较少,但它不适于加工含油物料或含水量大于18%的物料。研磨物料在工作构件表面下承受一定压力，并与构件发生相对运动和摩擦，导致物料内部结构受到破坏,而发生表面剥落。实际这是一个既有挤压又有剪切的复杂过程。一台粉碎设备在工作时往往是联合采用多种粉碎方法,很少会仅使用其中的一种方法。只不过在工作过程中，某种方法起了主要作用,起主要作用的粉碎方法是选择合适设备的重要参考依据。选择合适的粉碎方法时,应首先考虑被粉碎物料的物理特性：对于特别坚硬的物料,击碎和压碎方法很有效；对韧性物料，用磨研为好；对胶性物料，以锯切和劈裂为宜；对于谷物粉碎，以挤压及锯切为佳；对含纤维的物料，以盘式磨为好。总之,根据物料的物理特性，正确选择粉碎方法对提高粉碎效率、节约能耗、改善产品质量等具有非常重要的意义。Ea粉碎设备的选型常见的湿法制粒粉碎机有：挤压式制粒机、冲击式粉碎机、离心式过筛机等3。挤压式制粒机常见的挤压式制粒机有锥式整粒机、摇摆式整粒机。二者的工作原理相同，都是通过转子的挤压和剪切物料，最终使物料经过筛网挤出成粒。这种挤压粉碎方式主要用于粉碎各种干、湿和热敏性物料，特别适合用于块状物料的粉碎。图1锥式整粒机的内部结构但二者的工作方式和应用场景不同。锥式整粒机工作时，转子沿单一方向旋转。粉碎后颗粒形状多为圆柱状和角柱状，粒径分布较窄，粒径范围在0.130mm左右。可通过调节筛网形状、孔径大小、转子转速快慢等条件调节制粒的大小，锥式整粒机的内部结构如图1所示。摇摆式整粒机工作时，转子以恒定的速度左右摇摆，对产品均匀施加力。粒径分布非常均匀，粉碎后粒径细度可达到250m°设备工作时产生热量小，但产量低于锥式整粒机4。冲击式粉碎机常见的冲击式粉碎机有锤式粉碎机、钉盘磨、气流粉碎机等。其工作原理是颗粒与颗粒之间或颗粒与转子之间发生冲击性碰撞、摩擦和剪切等作用，从而粉碎物料。但是这三者之间的工作方式和应用场景也是不同的。锤式粉碎机主要由转子、筛网、加料器等部件组成。物料由加料器进入粉碎机后，受到转子的冲击并在粉碎腔内发生碰撞和摩擦，粉碎后的细料通过底部的筛网出料，粗料则被筛网拦截，重复得到粉碎。锤式粉碎机广泛用在各种结晶状纤维状物料的细磨和研磨中，其粉碎粒径细度可达到30Hm,但不适用于高硬度物料和粘性物料的粉碎。图2钉盘磨的内部结构钉盘磨由两个带钢齿的圆盘（即钉盘）和一个环形筛板组成，其内部结构如图2所示。两个钉盘分别为定子和转子，相互交错、高速旋转，在其中的物料会因受到钢齿的高速冲击而被粉碎。通过调节钉盘转速、钉盘和筛网的规格可调节最终粒径的细度。由于两块钉盘相对运转时会产生向心力，因而即使是湿料，低粘性物料同样也可以用其处理，所以钉盘磨又称为万能磨。钉盘磨研磨后的颗粒精细度通常大约在301500m°但由于钉盘磨在粉碎过程中会发热，所以不适用于粉碎有挥发性、软化点低和粘性较高的物料。气流粉碎机是利用空气或其他气体通过一定压力的喷嘴喷射，产生高速的湍流和能量转换流，通过气流作用悬浮输送物料，使物料相互间发生剧烈的冲击、碰撞和摩擦，加上高速气流对颗粒的剪切作用，最终使物料得到充分的研磨而粉碎。在保证气源洁净的前提下，气流粉碎的过程中没有其他物质掺入，物料不会被污染，因此它适用于不允许被金属和其他杂质污染的物料的粉碎。由于气流粉碎后物料能保持原有的天然性，所以它也适用于生物活性制品的超细化粉碎。而气流粉碎过程中的温升很低，使它同样适用于对热敏物料的粉碎。气流粉碎后，颗粒表面光滑，形状规整，粒径均匀，但它的缺点是能耗比较大。气流粉碎机根据结构又可分为扁平式（圆盘式）、循环管式、单喷式（靶式）、对喷式、流化床对喷式等。现对扁平式（圆盘式）、循环管式两种气流粉碎机作简单介绍。扁平式气流粉碎机是应用最早和最广泛的气流粉碎机，也称为圆盘式气流磨，其工作原理如图3所示。图3扁平式气流粉碎机工作原理循环管式气流粉碎机又称为立式环形喷射式气流磨。其又可分为等圆截面和变截面循环管式气流磨。其中应用最多的是变截面循环管式气流磨，其工作原理和外形如图4所示。图4变截面循环管式气流磨的工作原理和外形离心式过筛机离心式过筛机工作部分的主要结构由定子和筛网组成。其工作原理是，给予结团物料外力作用，使其内部结构发生破坏，致使结团物料发生松散并解体，最终破碎后的颗粒会从筛网孔通过。其主要用于物料结团后的松团和物料的筛分。过筛后物料粒径细度可达到150mo离心式过筛机的特点是工作时几乎不产生热量。
