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技術支持

造粒

Writer: admin Time:2020-03-05 11:12:51 Browse:

粉體造粒廣泛應用于食品、藥品、飼料、顏料、染料、農藥、化肥等行業,如在制藥工業
片劑、沖劑、膠囊顆粒的制作,食品工業中可可、咖啡、奶粉、果粒汁、調味品等的生產。
一、造粒目的
粉體造粒的目的是:
1. 為化學反應服務
保證化學組分穩定。固定成型后減少了偏析和混入其他粉末組分的可能,如金幣、金塊、鋁錠的鑄造成型。
2. 為物理性質服務
通過對某產品的造粒,有的為了獲得所需的強度,有的為了實現快速溶解,有的為了調整物理性質,有的為了運輸便利。比如蜂窩煤,既便于運輸、搬運、儲存,也便于使用。
3. 為生產生活服務
計量方便,定量使用,比如藥丸、藥片的大小。
4. 為效果服務
粉體容易擴散,容易被污染或造成環境污染,不容易控制和管理,通過粉體造粒,改善流動性,減少飛塵。
在顆粒藥品制造中,有的采用兒童糖衣便于口服,有的采用腸溶包衣提高療效,等等。
二、造粒與成型
1. 造粒過程
造粒屬于成型的一種,是破碎的“逆”過程。造粒過程分為兩種;一種是從小到大的凝結成長過程;另一種則是先從小到大,再從大到小的分割過程,比如糖果顆粒的制造過程。
2. 方法
造粒有物理方法,也有化學方法,比如使用粘結劑。溫度的變化也會引起顆粒的碎裂
或融合。
3.造粒形狀
造粒過程使用的能量或凝聚力有熱、電力、磁力、范德華力、毛細管力、機械力等。造
粒形狀有球狀、條狀、塊狀、片狀等。
三、造粒與成型方法簡介
在應用造粒技術過程中有不同的造粒方法。
1.攪拌法
該法是將某種少量液體或粘結劑撒到固態粉末中并適當地攪拌、翻動、滾動,形成團
粒。缺點是顆粒均勻性不好,團粒強度低。通過圓盤、轉鼓回轉來完成。設備有盤式造粒
機、滾筒造粒機等。
2. 沸騰法
冰雹的成長就是冰晶在氣流和重力的共同作用下,上上下下振蕩,呈“沸騰”狀,并不
斷成長大的。
沸騰法的工作原理與冰雹的成長過程類似,是利用從沸騰造粒簡底部吹入的氣流將粉粒浮起,粉粒與上部噴槍噴出的液體(粘結劑)相接觸,同時,上都還有不斷酒落的粉料,顆粒上下振蕩,循環流動,相互碰撞而結合成較大的顆粒。粒度大小可以通過不同氣力的作用進行控制。
3.噴霧干燥法
該法是將漿液通過噴嘴或離心轉盤噴出,形成微小、分散的彌霧狀液相或半液相液滴,在熱風的作用下,水分蒸發形成干燥顆粒。比如,生活中發膠的定型作用機理就是如此。顆粒水分蒸發時留下空隙,比較疏松,也容易溶解。
其特點是造粒和干燥過程同時進行,適用于連續、自動化的規模生產操作,制造粒度
較小的速溶類食品或藥劑。
常用設備有噴霧干燥塔(器)、造粒塔等。
4.壓力成型法
該法是將粉體限定在特定空間中,通過施加外力壓緊為密實狀態。根據施加外力的
不同,壓力成型法又可分為模壓法、擠壓法和擠出滾圓法。
(1)模壓法
模壓設備有重型壓塊機、臺式壓榨機、壓磚機等。其特點是團塊大,機械強度大,不易
脫模,多用于建筑領域。
(2)擠壓法
擠壓法設備有沖壓機、輥簡擠壓機等,如粉絲、面條的制作成型。其特點是粒度均勻、
顆粒強度好、成粒率高。
(3)擠出滾圓法
該法是先將濕團狀物通過篩板擠成條狀,切成棒狀小粒,然后在離心盤中滾成圓粒,
比如很多食品的制作。
5. 熔融成型法
利用產品的低熔點特性(一般低于300℃),將熔融物料通過特殊的冷凝方式,使其冷
凝結晶、固化或分割成各種形狀,比如巧克力、糖果的成型。設備主要可分為轉鼓結片機
和回轉冷帶落模成型裝置。
比如,在轉鼓結片機工作中,料槽中熔融料液與冷卻的轉鼓接觸,在鼓表面冷卻、結晶,形成料膜,并由刮刀刮下,成為片狀產品。可廣泛應用于石油樹脂等有機化工產品的生產。
6. 凝聚造粒法
凝聚造粒法是利用小顆粒的粘性成團現象進行造粒的方法,如滾雪球、湯圓的制作即為該法。
7.生物成長造粒法
利用生物體的特性使顆粒不斷凝聚和成長的方法。
四、造粒評價
不同的造粒產品,有不同的評價指標。常用的評價指標有:
1.凝聚顆粒的強度
在評價造粒產品時,顆粒的強度是一個主要因素。強度指標有抗拉強度和抗壓強度。前者易于測定,后者易于理論分析。
在拉力作用下,顆粒的實際斷裂,為了方便,假設了理想斷裂面。
Rumpf 提出了凝聚顆粒的抗拉強度的基本計算公式為
抗拉強度 =N xH (11-4)
式中:N 為假想斷裂面上單位面積的接觸點個數(可由統計法或其他方法求得);H為單
個接觸點附著力。
由于考慮顆粒的受力類型,Rump(表示了顆粒粒度與各種結合力對抗拉強度的影響關系,
2. 空隙率
粉體造粒改善了溶解性能,特別是空隙率對一些速溶性產品、緩釋產品有一定的技術
要求,如藥品的包衣、農藥的緩釋速度等。
3.大小均勻度
粒度的均勻性也是一項重要的指標。
凝聚顆粒強度方向應盡量保持各向同性,但是常常由于形狀的要求出現應力集中現象。

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