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每周一问 | 何为粉体的可压缩性?


来源:中国粉体网   橙子

[导读]  当粉体在松动堆积状态处于压缩作用时,粉体的堆积体积将减少,即颗粒间的空隙在减少。由于在粉体的操作单元中分体通常处于轻微可压状态,所以粉体的可压缩性通常用粉体的松动堆积状态和紧密堆积状态来表征。

中国粉体网讯  粉体是由许许多多小颗粒物质组成的集合体,这种集合体具有较为特殊的物态特性:


  • 具有与液体相类似的流动性。

  • 具有与气体相类似的可压缩性。

  • 具有固体的抗变形能力。




粉体在人们的生产生活中无处不在。粉体的制备、加工、运输、包装和应用等过程都受到粉体物性的影响。过去的“每周一问”中介绍过粉体的流动性,本文小编和您一起来探讨一下何为粉体的可压缩性。


粉体的可压缩性


当粉体在松动堆积状态处于压缩作用时,粉体的堆积体积将减少,即颗粒间的空隙在减少。由于在粉体的操作单元中分体通常处于轻微可压状态,所以粉体的可压缩性通常用粉体的松动堆积状态和紧密堆积状态来表征。




压缩成型理论以及各种物料的压缩特性,对于将粉体药物压缩成片的处方筛选与工艺选择和粉体的填充等都具有重要意义。


压缩力与体积


粉体的压缩过程中伴随着体积的缩小,固体颗粒被压缩成紧密的结合体,然而其体积的变化则较复杂。



可压缩性的表征


1.可压缩性


当粉体在松动堆积状态受到压缩作用时,其堆积体积将减小。颗粒间的空隙亦相应的减少。粉体的可压缩性跟其堆积状态有关,用可压缩性(C)表示粉体的压缩程度,其大小反映粉体的凝聚性、松软状态。定义如下:


C=(ρbt-ρb)/ρbt×100%


C为可压缩性;ρbt为振实密度;ρb为最松密度。


可压缩性在20%以下流动性较好,可压缩性增大时流动性降低。


2. 粉体Hausner比值


粉体的可压缩性可以用粉体振实密度和最松密度之比来表示,也称为粉体Hausner比值公式(HR)。HR常用于表征粉体的可压缩性和流动性。其公式为:

 

HR=ρbt/ρb


ρbt为振实密度;ρb为最松密度。


粉体颗粒的尺寸会影响粉体的堆积密度。实验结果表明,颗粒尺寸增加,堆积密度相差变小。因而较粗颗粒的HR值较小(<1.2);细颗粒的HR值较大(>1.4);极细颗粒具有较高的HR值(>2)。


粉体的可压缩性和HR的比值关系为:


C=100(1-1/HR)


可压缩性的影响


粉体的可压缩性影响粉体的团聚性和流动性。一般来说,粉体的可压缩性越高,粉体的流动性越差,团聚性越强。具体关系如下表:


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