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1、第5章 粉碎及分级设备l5.1 粉碎设备l5.2 分级设备l5.3 均化设备 5.1 粉碎设备l基础知识l粉碎的定义l粉碎的目的l破碎比l粉碎机理l粉碎机械l锤式破碎机l球磨机l振动磨l气流磨小型高速粉碎机 粉碎的定义l固体物料在外力的作用下，克服物料的内聚 力，使大颗粒破碎成小颗粒的过程。粉碎的目的l降低固体药物的粒径，增大表面积，增大与 液体分散媒体的接触面，可以加快药物的溶 出速度，提高药物利用率。l使几种不同的固体物料混合均匀，提高主药 在颗粒中的分散均匀性，提高着色剂或其他 辅料成分的分散性。破碎比l表示固体物料的粉碎效果；l定义：粉碎前后固体物料的颗粒直径之比。l破碎机，破碎比 3
2、30。l粉磨机，破碎比 40450或更大。平均破碎比、公称破碎比l平均破碎比l粉碎前后物料颗粒直径的平均比值及粒度 变化程度。l公称破碎比l破碎机的最大进料口宽度与最大出料口宽 度的比值。多段破碎l举例l粒径400mm的大块固体物料，破碎至 0.4mm以下的粒径的破碎比？l多段破碎：连续使用几台粉碎机的破碎过 程。l破碎段数：破碎机串联的台数。l总破碎比：原料尺寸与最终破碎产品尺寸 之比，等于各段破碎比的乘积。粉碎机理l当粉碎机械施于被粉碎物料的作用力等于 或超过其凝聚力时，物料便被粉碎。l破碎的施力种类粉碎机理l脆性材料：压缩力和冲击力l韧性材料：剪切力或快速冲击力l粗碎、中碎：压缩和冲击力
3、为主l超细粉碎：摩擦力和剪切力为主粉碎机械的分类l粉碎机械的分类n按破碎施力：挤压、剪切、切断、冲击和研 磨等机械； n按粉碎机作用件的运动方式：旋转、振动、 搅拌、滚动式以及由流体引起的加速等； n按操作方式：干磨、湿磨、间歇和连续操作 。n按粉碎后的颗粒度粉碎机械的分类n按粉碎后的颗粒度破碎机粗碎粉碎后的颗粒达到 数厘米至数毫米以 下中碎细碎磨碎机粗磨数百微米至数十微 米以下细磨超细粉碎机 将1mm以下的颗粒 粉碎至数微米以下粉碎机械选用原则n掌握物料性质和对粉碎的要求；l粉碎物料的形状、大小、硬度、可磨性等；l粉碎产品的粒度大小及分布等。n合理设计和选择粉碎流程和粉碎机械；l采用粉碎级数
4、、开式或闭式、干法或湿法等。n周密的系统设计。l主体机构l配套设施，如分级装置、粉尘及产品收集等 。l微负压。粉碎机械l锤式破碎机l球磨机l振动磨l气流磨锤式破碎机环锤式破碎机 锤式破碎机 锤式破碎机的工作原理l带有锤子的转子。l锤子的打击、冲击、剪切、研磨作用而粉碎锤式破碎机的类型l锤式破碎机的类型l按结构特征l单转子锤式破碎机l双转子锤式破碎机l按转子回转方向l可逆式l不可逆式l按锤子排数l单排式l多排式l按锤子在转子上的连接方式l固定锤式l活动锤式锤式破碎机的特点l破碎比大（i=1050）；l单位产品的能量消耗低；l体积紧凑；l构造简单并有很高的生产能力。l对筛条或研磨板进行调节锤式破碎
5、机的应用l各种中硬度以下、且磨蚀性弱的物料。l破碎含有水分及油质的有机物。l适用于药剂、染料、化妆品、糖、碳块等 多种物料的粉碎。球磨机球磨机用钢球 卧式球磨机 立式球磨机 球磨机的工作原理l研磨介质l密闭圆筒l转动装置l回转运动l冲击和研磨作用球磨机的特点l适应性强，生产能力大，能满足工业大生 产需要；l粉碎大，粉碎物细度可根据需要进行调整 ；l既可干法也可湿法作业，亦可将干燥和磨 粉操作同时进行，对混合物的磨粉还有均 化作用；l系统封闭，可达到无菌要求；l结构简单，运行可靠，易于维修。球磨机的特点l工作效率低、单位产量能耗大；l机体笨重，噪声较大；l需配置昂贵的减速装置。球磨机的应用l细磨
6、机械；l结晶性药物、易融化的树脂、树胶、非组织的 脆性药物；l刺激性的药物；l吸湿性浸膏；l挥发性药物及其他细料药；l瓷制球磨机粉碎与铁易起反应的药物。振动磨超微粉碎振动磨 振动磨，旋振磨 振动磨的工作原理l利用振动原理来进行固体物料粉磨的设备，能 有效地进行细磨和超细磨。 l组成l研磨介质的运动l抛射运动-破碎l同向自转-研磨l公转运动-均匀振动磨的特点n较高的研磨介质装填系数，研磨效率高；n较窄的粒度分布；n研磨工序连续化；n封闭式操作；n可以用以易燃、易爆、易于氧化的固体物料的 粉碎 ；n粉碎温度易调节；n占地面积小，操作方便，维修管理容易；n运转时产生噪音大。振动磨的应用l脆性物料的粉
7、碎；l纤维状、高韧性、高硬度或有一定含水率的物 料的粉碎；l花粉及其他孢子植物等要求破碎细胞壁的物料 ；l粒径为5微米的粉碎要求l干法和湿法粉碎。气流磨气流磨 气流磨的粉碎原理l气流粉碎机、流能磨；l超细粉碎设备；l利用高速弹性气流喷出时形成的强 烈多相紊流场，使其中的固体颗粒 在自撞中(80%)或与冲击板、器壁撞击中发生变形、破裂，而最终获 得超粉碎。气流磨的特点n粉碎强度大、产品粒度微细；n颗粒规整、表面光滑；n产品粒度分布窄，单一颗粒成分多；n产品纯度高，设备简单，易于清理；n粉碎磨料为硬质合金等莫氏硬度大于9的坚硬物料 ；n适用于粉碎热敏性及易燃易爆物料；n实现粉碎与干燥、粉碎与混合、
8、粉碎与化学反应 等联合作业；n能量利用率高。气流磨的特点l辅助设备多、一次性投资大；l影响运行的因素多；l粉碎成本高；l噪声较大；l倒料现象，喷出大量粉尘，恶化操作环境。5.2 分级设备l基础知识l颗粒分级l药筛l分级设备l摇动筛l振动筛圆振筛 颗粒分级l颗粒分级是将颗粒按粒径大小分成两种或两 种以上颗粒群的操作过程；l机械筛分与流体分级两大类。机械筛分l借助具有一定孔眼或缝隙的筛面，使物料颗 粒在筛面上运动，不同大小颗粒的物料在不 同的筛孔（缝隙）处落下，完成物料颗粒的 分级。l筛分的物料颗粒范围：1000.05mm。l1mm以下细粒，筛分效率很低。流体分级l将颗粒群分散在流体介质中，利用重
9、力场或 离心力场中，不同粒度颗粒的运动速度差或 运动轨迹的不同而实现按粒度分级的操作。l细颗粒粉体或超细粉体的分级。筛分和流体分级的性能比较l筛分和流体分级的性能比较机械筛分的筛面的排列方式l同时筛分成2个以上的等级。l水平式l垂直式（实际生产中采用的较多）l混合式机械筛分的目的l筛除粗粒或异物, 如固体制剂的原辅料等；l筛除细粉或杂质,如中药材的筛选、去除碎屑及杂质等；l整粒, 筛除粗粒及细粉以得到粒度均一的产品，如冲剂等 ；l粉末分级, 满足丸剂、散剂等制剂要求 。药筛l药筛分等和粉末分等分级设备l常用的机械筛分设备l摇动筛l振动筛摇动筛的工作原理l组成l筛网、机架、曲柄连杆机构。l工作原
10、理l筛面上的物料由于筛的摇动而获得惯性力，克服与筛 面间的摩擦力产生与筛面相对运动，并逐渐向卸料端 移动。 摇动筛动画摇动筛分类l摇动筛分类l单箱式l双箱式（效率提高）摇动筛的特点、适用范围l特点l可以避免由于给料过多或给料不均匀而降低振幅和堵塞筛孔等现象。l适用范围l常用于小量生产，l适用于筛毒性、刺激性或质轻的药粉，避免细粉飞扬。振动筛高频振筛机 振动筛 振动筛圆形筛分机 振动筛的工作原理l采用激振装置（电磁振动或机械振动）使筛箱带动筛 面或直接带动筛面产生振动，促使物料在筛面上不断 运动，防止筛孔堵塞，提高筛分效率。振动筛的类型l根据筛箱的运动轨迹不同，振动筛分为：l圆运动振动筛（单轴惯
11、性振动筛）l直线运动振动筛（双轴惯性振动筛）l三维振动圆筛三维旋振筛 l振动筛-旋振筛的操作与演示l宝林振动安装调试动画5.3 均化设备l均化的定义l均质机l胶体磨均化l定义l制备乳状物或悬浮液的操作称为均化。l将一种液滴或固体颗粒粉碎成为极细微粒或l小液滴分散在另一种液体之中，使混合液成为稳定的悬浮液。 l应用l混悬型液体乳剂、乳浊型液体药剂、乳浊型注射剂、乳膏剂等的制造l均化和粉碎、混合的区别l表现出粉碎、混合操作的特征。l混合程度和粉碎粒度更高。（粒径在0.110um或0.010.1um）制备乳剂机械设备的分类n机械搅拌n均质机n超声波均质机n胶体磨lZJR-真空均质乳化机动画均质机实验
12、室用高压均质机 匀浆机(匀浆器、高速分散机、均质机) 均质机l互不相溶液体中的液-液和固-液混合l粉碎和混合双重功能，将一种液滴或固体颗粒粉碎成 为极细微粒或小液滴分散在另一种液体之中，使混合 液成为稳定的悬浮液l高压均质机组成：高压泵和均质头（均质阀、压力调 节装置）均质机原理l物料在柱塞作用下进入可调节压力大小的阀组中经过特 定宽度的限流缝隙后，瞬间失压的物料以极高的流速（ 10001500米/秒）喷出，碰撞在碰撞阀组件之一的冲 击环上，产生三种效应：空穴效应、撞击效应、剪切效 应，经过这三种效应处理过后，物料粒径可均匀细化到 100nm以下，破碎率大于95%胶体磨卧式胶体磨 胶体磨的基本工作原理l粉碎研磨依靠磨盘齿形斜面的相对运动而成，其中 一个高速旋转，另一个静止使物料通过齿形斜面之 间的物料受到极大的高速剪切力和摩擦力，同时又 在高频震动和高速旋涡等复杂力的作用下使物料的 研磨、乳化、粉碎、混合、分散和均质，从而得到 精细超微粒粉碎的较高效益 旋叶刀片动磨盘静磨盘作业p83l5-1固体药物粉碎的目的是什么？l颗粒分级的含义、分类以及它们的分级原 理是什么？l5-6气流磨粉碎物料的原理是什么？适宜 粉碎哪些粒径范围内的物料？
