粉碎筛分与混合

脆性
• 指物料受外力冲击易于碎裂成细小颗粒的 性质 • 晶体物料易于粉碎 例：硼砂、生石膏 • 非晶体物料脆性弱，需加入少量液体 例：樟脑、冰片
弹性
• 固体受力后内部质点之间产生相对运动， 固体因此而发生变形，外加载荷消失后， 变形消失，称这种特性为弹性。 • 非晶体药物具有一定的弹性。 例：树脂、乳香
四、粉碎设备：
（一）切药机(根、茎、叶、草等的切制）
1、工作原理：药材进 入两对刻有网纹的给药 锟的间隙中被挤压，并 向前推动出适当的长度， 切刀上下往复运动，切 断药材
2、适用场合：主要用 于根、茎、叶、草等 的切制
（二）对辊破碎机
（二）对辊破碎机（粗碎、中碎和细碎设备）
1、工作原理： 两个互相平行的辊子，其中一个安装在固定轴承 上，另一个则支撑于活动轴承上，活动轴承由弹簧与 机架相连，工作时两辊子均由电机带动，转速相等， 方向相反，固体药物自上而下进入两辊之间，粉碎后 由下部排出。
2、高速电动机不能超负荷工作，不然易烧坏电机，粉 碎机上各传动部件，应经常保持良好的润滑性，以减 少部件磨损并影响操作。此外，电机及传动部件 应保 持干燥与清洁，注意防尘，避免燃烧、爆炸事故发生。
3、每次使用后应及时、彻底清洗粉碎机，检查机器主 要部件，尤其是电机及粉碎室，发现磨损应及时更换， 以保证下次使用时的粉碎效果。
七 大 晶 系
纳米技术
• 纳米技术是1990年7月在美国召开的第一 届NST（Nanoscale Science and Technology)会议上 提出的。 • 纳米粒子一般是指尺寸在0.1~100nm间 的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的 过渡区域。 • 它的光学、电学、热学、磁学、力学以及 化学方面的性质和大块物料相比会有显著 的不同。
纳米技术在新药开发中的应用
• 增加药物的生物利用度 • 靶向给药 • 缓释功能
振动磨结构
• 结构如图5.14所示， 其研磨容器与电动机驱
动的能产生高频振动的
偏心振子一起安装在振 动机架上，机架的下方 为减振器。高频振动的 频率范围为 1000~1500Hz，振幅 范围为3~20mm。
（ 七 ） 流 能 机
1、工作原理： 是利用高速气体使 药物颗粒之间以及颗 粒与器壁之间碰撞而 产生粉碎作用。在空 气室内壁装有数个喷 嘴，高压气体由喷嘴 以超音速喷入粉碎室， 药物由加料口经高压 气体引射进入粉碎室， 在粉碎室内相互碰撞 而破碎。
（五）万能粉碎机
工作原理： 两个钢赤盘分别 定为转子和定子， 相互交错，高速旋 转时，药料在钢齿 间被粉碎
• 特点： • 适用于脆性、韧性物料以及中碎、细碎、超细 碎等，应用广泛 • 不宜用于腐蚀性药、剧毒药及贵重药 • 粉碎过程中发热，故不宜用于含有大量挥发性 成分和软化点低且粘性较高的药物
Chapter4 粉碎筛分与混合
§4-1 粉 碎
固体物料的物理特性
固体承块状、粒状、结晶、或无定形存在 • 1硬度 • 2脆性 • 3弹性 • 4水分 • 5温度 • 6重聚性
一、概述：
1、粉碎：是借助机械力将大块固体药物制成适宜程度 的碎块或细粉的操作过程。 2、分类： （1）粗碎：粒径在数十mm至数mm之间的粉碎。
（二）干法粉碎和湿法粉碎 1、干法粉碎:是将药物通过不同的干燥途径，使水 分降低到一定限度再粉碎的方法。 2、湿法粉碎：是指药物中加入适量水或其他液体的 粉碎方法。 （三）单独粉碎和混合粉碎 1、单独粉碎：一般药物通常为单独粉碎，氧化性药 物与还原性药物必须单独粉碎，否则易引起爆炸现 象，贵重药物及刺激性药物为了减少损耗和便于劳 动防护，亦应～。
（四）锤击式粉碎机（中碎、细碎设备）
锤 式 破 碎 机
工作原理：是利用高速旋转的锤头借助撞击作用 的一种粉碎设备。
• 特点： • 优点:粉碎能量消耗小； 粉碎度大；设备结构 紧凑，操作比较安全； 生产能力大。 • 缺点：锤头磨损较快； 筛极易于堵塞；过度 粉碎的粉尘较多。
锤片类型
物料添加方式
（2）中碎：粒径在数mm至数百μm之间的粉碎。 （3）细碎：粒径在数百μm至数十μm之间的粉碎。
（4）超细碎：粒径在数十μm至数μm之间的粉碎。
3、粉碎度 （粉碎比）：是药物在粉碎前后的平均粒径 之比。
（1）粗碎的粉碎度为3~7 （2）中碎的粉碎度为20~60 （3）细碎的粉碎度为100以上 （4）超细碎的粉碎度可达200~1000
粉碎机类型
• 辊式粉碎机
作用方式
适用范围
• 挤压
• 低硬度和弹性物料
• 腭式破碎机
• 锤式粉碎机 • 球磨机 • 切药机 • 流能机
• 挤压
• 撞击
• 坚硬物料 外几乎所有物料
• 除粘性、纤维性、磨蚀物料
• 撞击、研磨 • 中等硬度和磨蚀物料 • 剪切 • 纤维性动植物药
• 撞击、研磨 • 中等硬度和脆性物料
• 特点 • 优点：物料粉碎 后粒径小；粉碎 效率高 • 缺点：只适用于 湿法粉碎
（八）搅拌磨（超微粉碎机）
工作原理
在分散器高速
旋转产生的离心力 作用下，研磨介质 和液体浆料颗粒冲 向容器内壁，产生
强烈的剪切、摩擦
冲击和挤压等作用
力（主要是剪切力）
将浆料颗粒粉碎。
搅拌磨从球磨机发展而来
搅拌磨是在球磨基础上发展起来的设备。在 球磨机内，一定范围内磨介尺寸越小则成品粒度 也越细。但磨介尺寸的减小有一定限度，当磨介 小到一定程度时，它与液体浆料的黏着力增大， 这会使磨介与浆料的翻动停止。在球磨机基础上， 增添搅拌机构，使磨介与物料产生翻动，这便是 搅拌磨主要特征。搅拌磨的筒体（容器）不转动， 既可用于湿法粉碎也可用于干法粉碎，但多用在 湿法超微粉碎。
重聚性
• 粉碎引起表面能的增加，表面能有趋于降 低的特性，故已粉碎的粉末有重新聚结的 现象 • 干燥状态下主要有范德华力和静电引力发 挥作用 • 潮湿状态下主要有粒子表面存在的水分形 成液体桥架或固体架桥
晶体
• 晶体与非晶体的本质区别，在于组成物质 的质点是否作有规律的排列。 • 晶体外表的几何形状和绝大部分物理化学 性质都和他内部指点的规律排列有关
4、粉碎的意义：
（1）便于提取，利于药物中的有效物质浸出。
（2）为制备各种药物奠定基础。
（3）增加药物的比表面积，利于药物的溶解和吸收， 提高药效。
粉碎的机理
• 借助机械力部分地克服物质分子间内聚力， 使大块物料碎裂成小颗粒或细粉 • 机械能转变成表面能
粉碎作用力产生的形式
三、粉碎方法：
（一）闭塞粉碎与自由粉碎
2、特点： 运转平稳，振动较轻，过粉碎较少，也可将药物 压成薄片。
（三）腭 式 破 碎 机
工作原理：破碎
机工作时，药物由 上部进入两腭板间 的空隙，这时活动 腭板作周期性往复 运动，时而靠近， 时而离开，靠近时 药物被压碎，离开 时被压碎的药物在 重力作用下而卸下
• 特点： • 优点：处理物料块度 的范围大，生产能力 变化大；结构简单， 维护检修方便；运转 工作时间较长。 • 缺点：摆动的惯性力 大，零件承受负载较 大，对机器的基础要 求较高；操作有间断 性；粉碎度不大。
（ 六 ） 球 磨 机
工作原理：不锈钢或瓷制的圆筒罐，内装 一定数量和大小的钢球或瓷球构成，药物 在球磨罐内受球的连续研磨、撞击和滚压 作用而碎成细粉。
临界转速
nc
42.3 D m ax
nc
32 37.2 ~ D m ax D
max
（五）球磨机: (细碎设备)
特点： 优点：可用于干磨和湿磨;粉碎度大,粉碎程度 高;粉碎是在密闭圆筒内进行的,操作条件好,扬 尘少;运转可靠,研磨体价廉,便于更换;对于易燃 易爆药物,可在惰性气体下进行粉碎;可单程操 作,也可循环操作,得到的产品粒度范围很广。 缺点：体积庞大，笨重；在运转时有强烈的振 动和噪声，须有牢固的基础；工作效率低，能 耗大；研磨体与衬板的损耗很大。
2、混合粉碎：两种以上的药物同时粉碎的操作称为 混合粉碎。混合粉碎可避免一些粘性药物单独粉碎 的困难，又可使粉碎与混合操作同时进行。
（四）低温粉碎： 药物在低温时脆性增加，利用药物低温性脆的 特点，在粉碎之前或粉碎过程中将药物进行冷却的 粉碎方法称为～ （六）微粉粉碎： 可将原料药材进行细胞级粉碎，使植物细胞破 壁率达95%以上 （七）纳米粉碎
4、粉碎刺激性药物或剧毒药物，必须特别注意操作工 人的劳动保护和安全操作。
硬度
• 材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称 为硬度。 • 早在1822年，Friedrich mohs提出用 10种矿物来衡量世界上最硬的和最软的 物体，这是所谓的摩氏硬度计。 • 摩式指数为标准表示 从软到硬规定：
1）滑石粉 2）石膏 3）方解石 4）萤石 5）磷灰石 6）正长石 7）石英8）黄玉 9）刚玉 10）金刚石
（六）流能机：（超细碎设备）
• 特点： • 优点：在粉碎过程中温度 几乎不升高；设备简单； 可得到5～1μm以下的 超微粉。 • 缺点：功率消耗较大；噪 声大，有振动，喷嘴与粉 碎室衬里磨损较快，不适 于处理硬质物料。
（八）胶体磨，利用液 流产生的强大剪切 力使颗粒分散为单 位颗粒
五、粉碎机的选择：
1、生产所需要的粉碎能力 。
2、被粉碎物料的性质（密度、硬度、含水量）和物料 颗粒的大小。 3、成品所要求的粒径的大小、粒度分布、形状 。 4、供料方式、设备安装操作场所的情况。 六、粉碎机的使用及 保养应注意以下几点： 1、大部分粉碎机由高速电动机驱动，开启后应等马达 转速稳定后再进料，否则因药物先进入粉碎室，机器 难于启动，易引起发热或烧坏电机。原料中不应夹有 其它硬物，以免进入粉碎室发生堵塞而影响正常的粉 碎。
1闭塞粉碎：粉碎过程中，已达到粉碎要求的粉末不能 及时排出而继续和粗粒一起重复粉碎的操作。
产 原 品 料
粉碎机 2自由粉碎：同开路粉碎
（二）循环粉碎和开路粉碎： 1开路粉碎：连续把粉碎物料供给粉碎机的 同时不断的从粉碎机中把细物料取出的 操作 2循环粉碎：粉碎产品中，若含有尚未充分 粉碎的药物 ，通过筛分设备将粗颗粒分 出再返回继续粉碎