粉碎、筛分、混合设备的使用

粉碎、筛析和混合设备的使用
【实验目的】
1.掌握粉碎、筛析和混合的常用方法、原理及适用范围。

2.了解常见粉碎、筛析和混合设备的结构、操作方法、原理及注意事项。

【实验器材】
破碎机、柴田式粉碎机、万能粉碎机、球磨机、超微粉碎机、胶体磨、电动筛、分样筛、旋风分离器、槽型混合机、三维运动混合机
山楂药材、六神曲细粉、麦芽细粉
【实验原理】
一、粉碎：
1.原理：借助机械力来部分地破坏物质分子间的内聚力，使大块固体物料碎裂成小颗粒或细粉，即将机械能转化成表面能的过程。

2.方法：
（1）干法粉碎：适用于大多数的中药材。

包括混合粉碎（串料、串油、蒸罐）和单独粉碎，后者适用于贵重细料药、毒性、刺激性、氧化性或还原性药材。

（2）湿法粉碎：适用于毒性、刺激性药材、矿物药。

包括水飞法和加液研磨法。

（3）低温粉碎：适用于软化点低、熔点低、热敏性、热塑性强、富含糖分或挥发油的药材。

（4）超微粉碎：适用于大多数的中药材。

可进行干法、湿法、低温粉碎。

二、筛析：
1.“过筛”是根据物料体积的不同，借助网孔性工具，使粗粉与细粉得以分离；
2.“离析”是根据物料质量的不同，借助水流或气流，使轻粉与重粉得以分离。

三、混合：
1.原理：切变作用、对流作用、扩散作用。

2.方法：
（1）搅拌混合：适用于色泽、质地相近的药粉之间的混合。

（2）研磨混合：适用于少量药物的混合，混合速度较慢。

（3）过筛混合：适用于大多数干燥药粉的混合，但易分层。

【实验内容】
一、粉碎设备：
1.破碎机
（1）构造：进料斗、出料口、固定切刀、活动切刀、弧形筛网、电机等。

（2）原理：剪切式。

（3）特点：操作简单；刀口距离可根据细度要求进行调节。

（4）适用范围：大块物料的粗碎。

不适用于坚硬、黏软药物的粉碎。

（5）注意事项：先开机至转速稳定后再投料。

2.柴田式粉碎机
（1）构造：进料斗、出料口、转轴、打板、挡板、风扇、电机等。

（2）原理：撞击式。

（3）特点：结构简单、体积较小，操作方便；可粉碎不同细度要求的药物；粉碎能力强；清洗不便。

（4）适用范围：黏软性、纤维性、坚硬的药物；不适用含油性的药物。

（5）注意事项：每次投料要少量、均匀。

3.万能磨粉机
（1）构造：进料斗、出料口、固定齿轮、旋转齿轮、环形筛网、电机等。

（2）原理：撞击式 + 挤压式。

（3）特点：粉碎能力大，适用范围广；清洗方便。

（4）适用范围：干燥的非组织性药物、结晶性、干浸膏。

不适用于含挥发性成分、黏性强及硬度过大的矿物药。

（5）注意事项：每次投料要均匀。

4.球磨机
（1）构造：进料口、圆柱形筒体、研磨介质、电机等。

（2）原理：研磨式 + 撞击式。

（3）特点：密封性好，无粉尘飞扬；结构简单，维修方便；可用于干法、湿法粉碎；无菌操作。

耗能大；粉碎效率低，时间长；噪音较大；间歇式操作，
生产能力小。

（4）适用范围：结晶性、树脂树胶类、刺激性及毒性、浸膏、挥发性、贵重药材的细碎。

（5）注意事项：转速应为临界转速的75%；研磨介质为筒体内容积的30%～45%；装料宜适当。

5.超微粉碎机
（1）构造：进料口、筒体、弹簧、联轴器、研磨介质、制冷机、卡箍、电机等。

（2）原理：强烈撞击。

（3）特点：通过高频振动，产生强烈撞击，粉碎度大，可达200目以上；密封性好，无粉尘飞扬；可用于干法、湿法、低温粉碎；自动进料、卸料；粉碎效率高，时间短。

间歇式操作，生产能力不高；噪音较大。

（4）适用范围：大多数物料的粉碎。

（5）注意事项：装、卸料时，卡箍一定要卡紧；每次使用前要检查联轴器、弹簧有无移位或损坏；禁止空转；不能粉碎过于坚硬的药物，研磨介质容易损坏。

（6）练习：使用超微粉碎机粉碎山楂、麦芽和神曲。

6.胶体磨
（1）构造：动磨盘、静磨盘、进料口、进水口、出料口、调节装置、电机等。

（2）原理：属于加液研磨，动磨盘高速旋转，静磨盘静止，物料随着液体介质通过磨盘之间的间隙时受到强大的剪切力、摩擦力、高频振动、高速旋涡等作用而被粉碎。

（3）特点：结构紧凑，占地面积小；加入流体介质，无粉尘飞扬；不锈钢结构，清洗方便；连续式操作，生产能力大。

磨盘磨损较快，降低粉碎效果；易摩擦产热，使物料变性。

（4）适用范围：高黏度物料以及较大颗粒的物料；难溶于水药物的乳化或分散。

（5）注意事项：开机前，胶体磨内一定要留有水或液态介质，禁止空转与逆转，防止摩擦产生高热烧坏电机；运转过程中，切忌关闭出料阀门，以免磨腔
内压力过高而引起泄漏。

二、筛析设备或设施：
1.电动筛
（1）构造：矩形筛网、偏心轮、出料口、电机等。

（2）原理：依靠电机带动偏心轮往复运动产生上下振动。

（3）特点：结构简单、成本低；筛网可更换；过筛面积大。

过筛效率较低。

（4）适用范围：无黏性的植物药、化学药物的过筛分离。

2.分样筛
（1）构造：筛网、上盖、底托等。

（2）原理：手工操作套筛，产生水平圆周运动 + 垂直振动。

（3）特点：操作简单，密闭性好；还可用于混合。

（4）适用范围：少量药粉的过筛或混合。

（5）注意事项：注意正确的操作方法。

（6）练习：使用80目筛网筛选山楂、麦芽和神曲细粉。

3.旋风分离器
（1）构造：进风口、出风口、收料斗等。

（2）原理：在相对负压下，利用药粉重量不同产生的离心力不同进行分离。

（3）特点：简单方便，常与其它设备合用；分离效率高；应用广泛，是目前细粉之间分离的主要设施。

（4）适用范围：大多数质量不同的药粉分离。

（5）注意事项：进风口和出风口的压差应适宜；进风口沿切线方向进入。

二、混合设备：
1.槽型混合机
（1）构造：搅拌桨、“U”型混合槽、电机等。

（2）原理：对流作用。

（3）特点：操作简单、易于清洗；可自动卸料；强制循环，混合效率高；还可用于湿法混合，适用范围广。

易形成死角。

（4）适用范围：大多数药粉的混合，尤其是密度差异较大的药粉混合。

（5）注意事项：运转过程中切忌将手伸入内部。

2.三维运动混合机
（1）构造：多向运动机构，混合桶、进料口、出料口、电机等。

（2）原理：对流作用为主，配合切变、扩散作用。

（3）特点：多方向运转，混合效率高，时间短；密封性好，无粉尘飞扬；易于清洗。

易于分层
（4）适用范围：密度相近的细粉之间的混合。

（5）注意事项：装、卸物料时，应注意调节进料口、出料口的位置；运转过程中切勿将触摸筒体，以防将手卷入。

【注意事项】
1.所有设备的使用，均包括开机前准备、使用、清场与维护3个步骤，实验教师应按此顺序进行讲解。

开机前准备是指检查电源、上次使用情况、各部件状态等；使用是指按标准操作规程进行操作；清场与维护是指使用完毕后进行清洗、干燥、存放、日常保养等环节。

2.实验教师讲解前要认真阅读设备的使用说明书，熟悉设备的操作步骤；学生操作时，实验教师必须现场指导，严格按照操作规程进行，防止发生危险。

3.破碎机、柴田式粉碎机、万能粉碎机使用时，要先开动电机至转速均匀后再投料，防止电机损坏；粉碎药物时应注意排风。

4.粉碎过程中应及时过筛，即可避免部分药物过度粉碎，又可提高粉碎效率。

粉碎后的药粉应密封保存，减少与空气接触的时间，以防吸潮、氧化或虫蛀。

5.常用的离析设施有旋风分离器和袋滤器，均无法单独使用，必须和其他设备连用，实验教师应注意说明。

6.设备或设施使用完毕应及时清理，注意其日常维护与保养。

【思考题】
1.粉碎过程中应注意的原则有哪些？
2.麦芽应采用哪种粉碎方法，为什么？
3.分样筛的国家标准有几种规格，分别是多少目？
4.槽型混合机和三维运动混合机分别适用于哪些药物细粉的混合？。