2章--粉碎、筛分和混合

药物制剂设备第二章粉碎、筛分和混合设备人民卫生出版社有限公司第一节粉碎设备粉碎是利用机械力将大块固体物料制成适宜粒度的碎块或细粉的操作过程。一、粉碎方法与粉碎比常用的粉碎方法有干法粉碎、湿法粉碎、混合粉碎、单独粉碎、低温粉碎等。粉碎比d1—粉碎后固体物料颗粒平均直径，mm或m。n—粉碎比d—粉碎前固体物料颗粒平均直径，mm或m；人民卫生出版社有限公司二、粉碎设备（一）万能粉碎机万能粉碎机是以冲击力为主，伴有撕裂、研磨作用的粉碎设备，应用广泛。1．结构万能粉碎机由机座、电机、料斗、入料口、固定齿盘、活动齿盘、环状筛、抖动装置、出粉口等组成人民卫生出版社有限公司2．工作原理物料从料斗进入粉碎室，活动齿盘高速旋转产生的离心力使物料由中心部位被甩向室壁的过程，在活动齿盘与固定齿盘之间受销齿的冲击、剪切、磨擦及物料间的撞击作用而被粉碎，最后物料到达转盘外壁环状空间，细粒经环状筛由底部出料，粗粉在机内重复粉碎。3．设备标准操作规程、清洁规程、维护保养规程（见教材）以20B型万能粉碎机为例人民卫生出版社有限公司4.设备常见故障及排除方法万能粉碎机常见故障、产生原因及排除方法。常见故障产生原因排除方法主轴转向相反电源线三相连接不正确检查并重新接线操作中有焦臭味皮带过松或损坏调紧或更换皮带粉碎时声音沉闷、卡死加料过快或皮带松减慢加料速度；调紧或更换皮带机身喷粉除尘布袋排风不畅；加料过多更换布袋；减慢加料速度粉碎室内有剧烈的金属撞击声有坚硬杂物进入粉碎室；粉碎室内螺丝等连接件脱落；销齿局部碎裂崩落停机检查人民卫生出版社有限公司5．特点及应用范围万能粉碎机结构简单，操作维护方便，粉碎强度大，适用于多种干燥物料的粉碎，如结晶性药物、非组织性脆性药物、植物药材的根、茎、叶等，但不宜粉碎含大量挥发性成分的物料、热敏性及黏性物料。（二）球磨机1.结构球磨机的基本结构包括罐体、研磨介质、轴承及动力装置等，如图所示。人民卫生出版社有限公司人民卫生出版社有限公司2．工作原理罐体绕水平轴线回转，使罐体内的研磨介质被带到一定的高度后由于重力作用抛落，物料借助圆球落下时的撞击、劈裂作用以及球与球之间、球与球罐壁之间的研磨、摩擦从而被粉碎。3．影响球磨机粉碎效果的因素人民卫生出版社有限公司（1）当罐体转速较小时，由于罐体内壁与圆球之间的摩擦作用，研磨介质被提升的高度较小，圆球依旋转方向只能向上偏转一定的角度，然后沿罐壁斜坡滚下，如图（a）所示，此时主要发挥摩擦作用，冲击力比较小，粉碎效果不理想。（2）球罐的转速过大时，研磨介质产生较大的离心力，贴随罐体内表面作等速圆周运动，如图（b）所示，在这种情况下无介质的冲击作用，摩擦作用也很弱，无法粉碎药物。（3）调整球罐转速在一定值，使研磨介质上升到一定高度后向下抛落，如图（c）所示，此时在研磨介质落下的部位，物料受到研磨介质的强烈撞击、研磨作用而被粉碎，此种状态粉碎效率最高。人民卫生出版社有限公司4．特点及应用范围球磨机粉碎程度高，密闭性好，无粉尘飞扬，适应性强。适用于结晶性药物、引湿性药物、浸膏、挥发性药物及贵重药物的粉碎。球磨机既适用于干法粉碎、湿法粉碎，还可对物料进行无菌粉碎。设备有间歇式、连续式操作多种机型，结构简单，维修方便。但能耗大，粉碎时间长，效率低，操作时噪声较大，并伴有较强的振动。人民卫生出版社有限公司(三)微粉机微粉机又称为振动磨，是目前常用的超微粉碎设备。微粉机的类型按筒体数目分为单筒式、双筒式和多筒式振动磨；按其特点分为惯性式、偏旋式微粉机；按操作方法分为间歇式和连续式微粉机。1．结构微粉机由磨机筒体、激振器（偏心轮）、支承弹簧、挠性轴套、研磨介质及驱动电机等部件组成人民卫生出版社有限公司2．工作原理物料与研磨介质一同装入弹簧支承的磨筒内，由偏心轮激振装置驱动磨机筒体作圆周运动，通过研磨介质本身的高频振动、自转运动及旋转运动，使研磨介质之间、研磨介质与筒体内壁之间产生强烈的冲击、摩擦、剪切等作用力而对物料进行均匀粉碎。3.特点及应用范围微粉机对于纤维状、高韧性、高硬度物料均可适用，粉碎能力较强；微粉机既适用于干法粉碎，也适用于湿法粉碎；人民卫生出版社有限公司（四）锤击式粉碎机1．结构锤击式粉碎机是由设置在高速旋转主轴上的T形锤、带有衬板的机壳、筛网、加料斗、螺旋加料器等组成，如图所示。人民卫生出版社有限公司2．工作原理粉碎机工作时，小于10mm粒径的固体物料自加料斗连续定量加入粉碎室粉碎。由于离心力的作用，物料被锤击碎或与沿圆筒形外壳装置的衬板撞击而被破碎。粉碎成的微细颗粒通过筛子由出口排出，成为成品。（五）气流粉碎机1.圆盘型气流式粉碎机该机的动力来源于高速高压气流。高速高压气流使物料颗粒之间及颗粒与室壁之间碰撞而被粉碎。该机由喷嘴、空气室、粉碎室、分级涡、进料口、出料口等构成。人民卫生出版社有限公司2.轮型气流式粉碎机人民卫生出版社有限公司（六）胶体磨1．结构胶体磨主机由壳体、转子、定子、调节机构、电机等组成，如图所示。人民卫生出版社有限公司2.工作原理下文以JML-50型胶体磨为例重点介绍胶体磨的工作原理是利用高速旋转的定子与转子之间的可调节狭隙，使物料受到强大的剪切、摩擦及高频振动等作用，有效地粉碎、乳化、均质，从而获得满意的精细加工产品。3．设备标准操作规程、清洁规程及维护保养规程（见教材）4．特点及应用范围（略）人民卫生出版社有限公司案例解析案例某药厂粉碎车间需要临时粉碎少量物料，操作工人用塑料袋代替物料收集器，结果造成粉碎车间内粉尘飞扬。分析塑料袋不透气，使袋中气压过大，药粉从入料口飞出。预防措施应选用细密并具良好透气性的物料收集器。细密可防止细粉透出，良好透气性可保证粉碎机内气流通畅。人民卫生出版社有限公司第二节筛分设备一、概述（一）筛分的含义与目的筛分是用一个或一个以上的筛子将物料按粒径大小进行分级的操作过程，又称为过筛。（二）标准药筛与粉末分级《中国药典》（2010版）所用药筛，选用国家标准的R40/3系列，共分为九种筛号，一号筛的筛孔内径最大，依次减小。人民卫生出版社有限公司《中国药典》(2010版)药筛分等表筛号筛孔内径（平均值）目号一号筛2000μm±70μm10目二号筛850μm±29μm24目三号筛355μm±13μm50目四号筛250μm±9.9μm65目五号筛180μm±7.6μm80目六号筛150μm±6.6μm100目七号筛125μm±5.8μm120目八号筛90μm±4.6μm150目九号筛75μm±4.1μm200目人民卫生出版社有限公司《中国药典》（现行版）粉末分等表等级分等标准最粗粉指能全部通过一号筛，但混有能通过三号筛不超过20％的粉末；粗粉指能全部通过二号筛，但混有能通过四号筛不超过40％的粉末；中粉指能全部通过四号筛，但混有能通过五号筛不超过60％的粉末；细粉指能全部通过五号筛，幷含能通过六号筛不少于95％的粉末；最细粉指能全部通过六号筛，幷含能通过七号筛不超过95％的粉末；极细粉指能全部通过八号筛，幷含能通过九号筛不超过95％的粉末。人民卫生出版社有限公司二、筛分设备常用筛分设备依据其使物料充分运动采用的运动方式分为：摇动筛、旋振筛和振荡筛。（一）旋振筛1.结构旋振筛是一种高精度粗细粒筛分设备。旋振筛是由粗料出口、上部偏心块、弹簧、下部偏心块、电机、细料出口、筛网等组成。人民卫生出版社有限公司2．工作原理(略）3．设备标准操作规程、清洁规程及维护保养规程（略）人民卫生出版社有限公司4．常见故障及排除方法常见故障产生原因排除方法物料粒度不均匀筛网安装不紧密，有缝隙检查并重新安装正常工作的旋振筛传动慢传动皮带松拉紧传动皮带轴承发热轴承缺乏润滑油，轴承堵塞，轴承磨损向轴承注入润滑油，清洗轴承、检查更换密封圈，更换轴承筛分质量不佳筛网的筛孔堵塞，入筛的物料增多，给料不均匀，料层过厚，筛网拉得不紧减轻旋振筛负荷，改变筛框倾斜角度，调整给料，减少给料，拉紧筛网。振动过剧安装不良或飞轮上的配重块脱落重新配置，平衡旋振筛筛框横向振动偏心距的大小不同调整飞轮突然停止多槽密封套被卡住停车检查，调整及更换在工作中发出不正常的声音轴承磨损，筛网拉得不紧，轴承固定螺钉松动，弹簧损坏更新轴承，拉紧筛网，拧紧螺钉，更换弹簧人民卫生出版社有限公司（二）振荡筛振荡筛为直线运动的箱式结构，有吊式或座式振荡筛，其筛面的倾斜角通常在8°以下，筛面的振动角一般为45°，筛面在激振器的作用下作直线往复运动。如图（a）为吊式振荡筛，（b）为座式振荡筛。人民卫生出版社有限公司课堂活动1.生产中应如何控制粉粒的湿度？2.生产中需要将甲药制成粗粉、乙药制成细粉，您能生产出来吗？请说出生产过程。人民卫生出版社有限公司第三节混合设备一、概述（一）混合的含义与目的混合系指把两种或两种以上组分相互分散而达到均匀状态的操作。（二）混合的基本原理1.对流混合2.剪切混合3．扩散混合人民卫生出版社有限公司（三）混合的方法实验室常用的混合方法有搅拌混合、研磨混合、过筛混合，常用的器械为乳钵，适用于小量药物的混合。1．搅拌混合2．研磨混合3．过筛混合人民卫生出版社有限公司二、混合设备大生产中，多采用搅拌或容器旋转的方式，使物料产生整体或局部移动而达到混合目的。(一)槽型混合机1．结构槽形混合机主要由混合槽、搅拌桨、固定轴等部件组成，如图所示.人民卫生出版社有限公司2．工作原理主电机通过减速器带动搅拌桨旋转时，使物料不停地向上下翻滚，同时通过物料向混合槽左右两侧产生一定角度的推挤力，使得混合槽内任一角落的物料都不能静止，从而达到均匀混合的目的。副电机可使混合槽绕水平轴转动，使混合槽倾斜105°，便于卸料。混合时以对流混合为主，混合时间较长。3．设备标准操作规程、清洁规程及维护保养规程（见教材）人民卫生出版社有限公司（二）V型混合机1．结构V形混合机主要由水平旋转轴、支架和V形圆桶、驱动系统等组成，V形圆桶交叉角为80°或81°，装在水平轴上，支架支撑驱动系统由电机、传动带、蜗轮蜗杆等组成，如图所示。人民卫生出版社有限公司2．工作原理电机通过传动带带动蜗轮蜗杆使V形混合桶绕水平轴转动，物料在V形混合桶内旋转时，被反复分开和聚合，通过不断循环、对流混合等，使物料在较短的时间内达到均匀混合。3．特点及应用范围V型混合机的混合筒结构独特、混合功效高、无死角混合均匀，可用于流动性较好的干性粉状或颗粒状物料的均匀混合。人民卫生出版社有限公司（三）二维运动混合机1．结构二维运动混合机主要由机座、驱动系统、混合桶及电器控制系统组成。人民卫生出版社有限公司2．工作原理混合桶一方面绕其对称轴作旋转运动，在自转的同时，混合桶环绕一根与其对称正交的水平轴作摇摆运动，独特的运动方式使物料在混合桶内既有扩散混合，又有对流混合（摇摆迫使物料作轴向移动产生对流混合）大大提高了混合的效率和精度。混合筒在运动时,作前后倾倒(上下倾角是30°)、左右旋转(旋转角度是360°),这样多方向、多角度的运动,可使物料充分混合。人民卫生出版社有限公司3．特点及应用范围二维运动混合机的混合桶的出料口偏离混合桶圆桶部分的中心线，使其具有混合迅速、混合量大、出料便捷等特点。装有正反转开关,通过正反方向的运动,可以使物料达到更高的均匀度。操作简单、卸料方便。本机适用于制药、化工、食品等行业,特别适用于大批量位物料的混合。人民卫生出版社有限公司（四）三维运动混合机三维运动混合机，适用于制药、食品、化工等行业的粉状或颗粒状物料的高均匀度的混合，并且在混合的过程中，物料不会产生溶解、挥发或变质的现象。1．结构三维运动混合机主要由机座、传动系统、电机控制系统、多向运动机构和混合桶组成，如图所示。人民卫生出版社有限公司2．工作原理本机工作时,装料的筒体在主动轴的带动下作平行移动及摇滚等复合运动，促使物料沿着筒体作环向、径向和轴向的三向复合运动，使被混合的物料在频繁和迅速的翻动作用下,进行着物料间扩散、流动与剪切，使物料达到混合。此外混合筒的翻转运动，又使物料在无离心力作用下混合，进一步减少了比重偏析，保证了混合物料在短时间内达到理想的混合效果。人民卫生出版社有限