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药物超细粉碎设备之“球磨机”


来源:中国粉体网   墨玉

[导读]  球磨机是物料被破碎之后再进行粉碎的关键设备,广泛用于水泥、耐火材料、玻璃、陶瓷、各种矿石和其它一些可磨性物料。在中药加工中,特别是细料药的粉碎中具有较长的应用历史。适用于结晶性、脆性药物及非组织性中药的粉碎,也可以用于无菌药物的粉碎与混合。

中国粉体网讯  球磨机是物料被破碎之后再进行粉碎的关键设备,广泛用于水泥、耐火材料、玻璃、陶瓷、各种矿石和其它一些可磨性物料。在中药加工中,特别是细料药的粉碎中具有较长的应用历史。适用于结晶性、脆性药物及非组织性中药的粉碎,也可以用于无菌药物的粉碎与混合。




药用球磨机


1 球磨机工作原理


启动动力装置,球罐转动时,研磨介质由于受到离心力的作用,在筒体内旋转摩擦,当上升到一定高度时,圆球因重力作用自由落体,药物借助圆球落下时的撞击、劈裂作用以及球与球之间、球与球罐之间的研磨、摩擦从而达到粉碎的目的。




球磨机工作原理(动图)


2 药物用球磨机与普通球磨机的区别


用于药物粉碎的球磨机的粉碎腔体在粉碎过程中不能引入二次杂质,所以粉碎腔体的内衬一般要用不锈钢、聚氨酯、陶瓷、刚玉甚至是氧化锆。但绝对不能使用普通铁质材料,药物中所含的鞣制、苷类物质可与铁发生反应,生成鞣制盐类,降低药物的疗效,甚至还可能改变药性,服用后不但不能达到治疗效果,还会加重病情。


3 影响球磨机粉碎效果的因素


(1)转速


球磨机的转速是影响球磨机粉碎效果的主要因素。若罐体转速较小时,圆筒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,如下图的(a)所示,这种情况摩擦力起重要作用,冲击力较小,粉碎效果不理想。如果转速过大,则研磨介质产生较大的离心力,贴在筒体内衬的表面上与之一起做等速圆周运动,如下图的(c)所示,这种情况下,基本没有冲击力,摩擦力也很弱,无法对药物进行有效粉碎。只有在适当的转速下,药物在筒体内受到研磨介质的强烈冲击、研磨和撞击作用而被粉碎,此种状态粉碎效率最高,如下图的(b)所示。




来源:药物粉体技术


(2)研磨介质的粒径、重量、硬度、大小配比及填充率


研磨介质的粒径大小直接影响粉碎效果和效率。减小研磨介质直径,增加其数目,可增大研磨介质之间的有效粉碎区,一般来说研磨介质的直径应是被粉碎药物的4~9倍,并且重量、硬度适当。


大小研磨介质在筒体内的配比也会影响粉碎效率,一般根据进料粒度、粒度分布及经验来确定磨球直径大小的配比。


提高研磨介质的填充率可使生产能力和产量增加,但不能过高,因为研磨介质填充率增加会使内层磨球的数量增加,但内层磨球的粉碎作用较弱;另外磨球数量增加以后在抛射磨球的落点处,磨球堆积较高,从而减缓了磨球的冲击力,导致产量和粉碎效率降低,比能耗增大。通常球罐内装填介质的体积占球罐有效容积单位25%~45%。湿法粉碎时,以40%为界。


(3)被粉碎药物用量


药物的量应不超过球罐总容积的50%,以提高粉碎效率。


(4)粉碎方法


包括干法粉碎和湿法粉碎。干法:操作简单、产品粒度大,一般只能达到D50=5μm。湿法:操作复杂,产品粒度细,可达到D50≤3μm。


4 球磨机的优缺点


优点:粉碎程度高,应用范围广,适应性强,粉碎方法多样,设备结构简单,机型多样,密闭性好。


缺点:能耗大,粉碎时间长,效率低,噪声大。


文中图片来源:网络


参考来源:李凤生等,药物粉体技术;百度百科;99健康网

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