粉碎与筛分设备.doc

1-1 粉碎与筛分设备一、概述1、固体制剂生产前对原、辅料进行预处理的目的（1）降低固体药物的粒径，增大表面积。（2）原料、辅料经粉碎后，单位重量微粒数增多，便于混合均匀，并能够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。2、粉碎（1）定义：用机械方法克服固体物料内部的凝聚力，并将其破碎的操作。（2）表示：粉碎细度（粉碎前后固体药物的平均直径之比值）（3）操作方式：分批粉碎与连续粉碎 干法粉碎与湿法粉碎 低温粉碎（利用物料在低温脆性，将其冷却下进行粉碎） 单独粉碎 混合粉碎（两种以上物料同时粉碎）（4）机械分类：破碎机：粗碎、中碎、细碎，达到厘米至数微以下 磨碎机：粗磨、细磨，数百微至数十微以下 超细粉碎机（5）粉碎机的选择生产所需要的粉碎能力。被粉碎物料的性质（如密度、硬度、含水量等）和物料颗粒的大小。成品所要求的粒径大小、粒度分布、形状。供料方式，设备安装操作场所的情况等。3、筛分（1）定义：将松散的混合物料通过单层或多层筛面的筛孔，按照粒度分成两种或若干个不同粒级的过程。（2）原理：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处落下，完成物料颗粒的分级。筛下料筛上物（3）影响筛分的效率的因素给料粒度。给料中水分含量。（4）目的筛除粗粒或异物等。筛除细粉或杂质。整粒，筛除粗粒及细粉以得到粒度较均一的产品。粉末分级，满足丸剂，散剂等制剂要求。丸剂分档（5）药筛：1号筛（筛孔内径最大）9号筛（筛孔内径最小） （目：1英寸有多少孔） 1号筛：10目 6号筛：100目 2号筛：24目 7号筛：120目 3号筛：50目 8号筛：150目 4号筛：65目 9号筛：200目 5号筛：80目冲制筛编织筛（6）粉末分级最细粉过1号筛，过3号筛的20%粗粉过2号筛，过4号筛的40%中粉过4号筛，过5号筛的60%细粉过5号筛，过6号筛的95%最细粉过6号筛，过7号筛的95%极细粉过8号筛，过9号筛的95%（7）选择筛分设备的因素筛选设备所用的筛网规格应按物料粒径选取。筛面要耐磨损，抗腐蚀，可靠性好。单位处理的能力要高，维修时间短。二、粉碎设备（一）球磨机1、结构：回转的罐体（不锈钢或瓷制） 研磨介质（钢球或瓷球）2、原理：当球磨机旋转时，研磨介质由于受到离心力的作用贴在筒体内壁上与筒体一起旋转，随之上升到一定高度时，因重力作用自由落下。此外，在球磨机筒体旋转过程中，研磨介质还有滑动和滚动作用，使研磨介质相互产生摩擦、剪切和碰撞等力。物料在上述力的作用下研磨成细粉。3、筒体的转速对成品粒径的影响（1）转速过低，研磨介质提升高度不够，冲击力小，研磨效果差。（2）转速适当，研磨介质连续不断地被提升，上升一定高度时向下滑动和滚动，两者均发生在物料内，此时研磨效率最高，物料被研磨成细粒子。（3）增加转速，研磨介质被进一步提高后抛落，此时研磨效率很差，且容易造成研磨介质的破碎和筒壁的磨损。（4）当转速再进一步提高，离心力起主导作用，物料与研磨介质贴附于筒壁，与筒壁同步旋转，此时完全没有研磨作用。4、临界转速（1）定义：球磨机筒体的转速达到某一数值，使研磨介质升至最高点（顶点）时而落下时的转速。（2）与球磨机的直径的关系：5、最佳转速：球磨机粉碎效率最高时的转速，一般为临界转速的6085%。6、研磨介质的密度和大小对研磨效率的影响（1）材料密度越大，研磨效率越高。（2）研磨介质的粒径越大，研磨成品粒径也越大，产量越高。（3）适宜的研磨介质粒径要视物料性质及对成品粒径大小的要求来决定。7、分类：短筒球磨机：筒体长度与直径之比为11.5 管磨机：筒体长度与直径之比为27 圆锥式球磨机8、罐内装量（1）介质装量：干法：为罐体有效容积的2535% 湿法：为罐体有效容积的4050%（2）物料装量：以充满球间隙为宜。9、应用（1）十分适合于粉碎结晶性或脆性药物。（2）由于筒体常为封闭系统，能达到无菌无尘要求。10、缺点（1）单位产量能耗大。（2）清洗比较麻烦。（二）锤式粉碎机1、结构：锤头、衬板、筛板、加料器2、原理：物料由加料器进入粉碎机，受到锤头的冲击以及被抛向衬板的碰撞与摩擦等作用而粉碎，细料通过底部筛板出料，粗料被筛板截留，重复得到粉碎。3、要求：物料：小于10mm粒径 粉碎物料：粒径4325目4、特点（1）破碎比大（2）单位产品能耗低（3）体积紧凑（4）结构简单（5）很高的生产能力5、粉碎机内筛板越厚，所得产品粒度越细。6、适用于结晶状物料的粉碎。 圆形筛孔适用于纤维状物料。（三）振动磨1、原理：振动磨工作时，筒体内研磨介质的运动方向和主轴旋转方向相反。除了有公转外还有自转。这种运动使研磨介质之间以及研磨介质与筒体之间产生强烈的冲击，摩擦和剪切作用，在段时间内将物料研磨成细小粒子。2、分类（1）惯性振动磨：筒体支撑在弹簧上，当筒体由电机带动旋转时，筒体本身振动。（2）回转式振动磨：筒体支撑在弹簧上，主轴的两端有偏心配重，主轴的轴承装在筒体并通过挠性联轴器与电动机相连。当电动机带动主轴快速旋转时，偏心配重产生的离心力使筒体产生近似椭圆轨迹的运动。这种高速回转的运动使筒体中的研磨介质及物料呈悬浮状态，介质的抛射冲击研磨作用可有效地粉碎物料。3、优点（1）单位磨机容积产量大，磨碎效率高。（2）占地面积小，流程简单。（3）改进磨机筒体使之密封，或充以惰性气体可以用以易燃、易爆、易于氧化的固体物料的粉碎。4、缺点（1）震动噪声大。（2）机械部件强度及加工要求高。（四）气流粉碎机（流能磨）1、原理：利用高速弹性气流（压缩空气或惰性气体）使物料颗粒之间相互碰撞而达到粉碎目的。2、特点：用于粒子的细碎和超细碎，粒度达200325目。 在其他粉碎机预碎后加料，加料粒度应在0.15mm以下。3、分类（根据其粉碎方式的特点）（1）旋流喷嘴式（2）对喷式（3）靶式4、应用（1）适用于热敏物质。（抗生素、酶以及低熔点物质的粉碎处理）（2）常用于粉碎无菌粉末。（3）对于易氧化药物，改用惰性气体进行粉碎，能避免其失效。（4）适用于精细粉碎。5、缺点：动能消耗大（五）齿式粉碎机1、结构：固定的齿圈、可旋转的齿盘、加料口、抖动设置、环状筛板、入料口、钢齿、出粉口2、原理3、范围：适用于