《中药制药工程》PPT课件.ppt

第四章 粉碎、筛分、混合,学习内容,第一节 粉碎 第二节 筛分 第三节 混合,第一节 粉碎,概述 粉碎使用机械方法将大块固体物料制成适宜的碎块或细粉的操作单元。药料经粉碎后利于药材中有效成分的浸出或溶出，便于各种药物制剂的制备，便于干燥和储存。,固体物料的物理特性,（1）硬度 （2）脆性 （3）弹性 （4）水分 （5）温度 （6）重聚性,粉碎度(粉碎比，i),粉碎度：物料粉碎前后颗粒的平均直径。 i = 粉碎前粒度d1/粉碎后粒度d2 从上式可知，粉碎度越大，颗粒越小。 根据i的大小，粉碎大致分为粗碎、中碎、细碎和超细碎四个等级,粉碎方式,粉碎时，粉碎机的刀具（如锤头、齿板、刀片、瓷球等）对物料作用不同的力，多数情况下，物料同时受到压力和切向力的作用而粉碎。 粉碎方式：劈裂力、撞击力、压缩力、剪切力、研磨力等,粉碎作用力产生的形式,粉碎机理,物体的形成依赖于分子间的内聚力，由于分子间的内聚力的不同，物体显示出不同的硬度。粉碎就是借助机械力部分地克服物质分子间的内聚力，使大块物料碎裂成小颗粒或者细粉。固体物料被机械粉碎的过程是机械能转变为表面能的过程。其能量的转变程度，直接影响粉碎的效率。,粉碎的能量定律,雷霆格定律认为粉碎所需要的能量与物料新产生的表面积有关，与粉碎后平均粒径的倒数和粉碎前的平均粒径的倒数差成正比。 E=CR(1/D2-1/D1) E:单位质量物料粉碎所耗能量，J/kg或W/kg CR：（雷霆格）系数，jm/kg或Wm/kg,粉碎方法,1、开路粉碎和循环粉碎 开路粉碎：物料只通过粉碎设备一次即得到粉碎产品的粉碎称为开路粉碎。开路粉碎适用于粗碎或进一步细碎做预粉碎。,物料,产品,粉碎机,循环粉碎,循环粉碎：粉碎产品中若含有尚未达到粉碎粒径的粗颗粒，通过筛分设备将粗颗粒分离出来再返回粉碎设备中继续粉碎称为循环粉碎。,物料,粉碎机,筛分,产品,2、干法粉碎与湿法粉碎,（1）干法粉碎：系指将药物适当干燥，使药物中的水分降低到一定限度(一般应少于5)再粉碎的方法。如采用铁研船、球磨机等应使应使含水量降至5%以下，如采用万能粉碎机则宜使含水量降至10%左右。,（2）湿法粉碎：在药料中加入适量的水或其他液体进行研磨粉碎的方法。也叫加液研磨法。 湿法粉碎的原则：选用的液体是以药物遇湿不膨胀,两者不起变化,不妨碍药效为原则,3、单独粉碎与混合粉碎,单独粉碎：将处方中性质特殊的药物或按处方要求需要分别粉碎的操作。 如氧化性药物（硝石等）与还原性药物（硫磺等） 混合粉碎：系将处方中性质及硬度相似的药物混合在一起粉碎的操作。,4、低温粉碎,低温粉碎是利用物料在低温时脆性增加、韧性与延伸性降低的性质,将物料或粉碎机进行冷却的粉碎操作。 对于温度敏感的药物、软化温度低而容易形成“饼”的药物、极细粉的粉碎常需低温粉碎。 适用：软化点或熔点较高的材料、热塑性材料、强韧性、热敏性、挥发性材料,5、微粉粉碎,一般粉碎方法可将药物粉碎至75um左右，微粉粉碎能将原料药材进行细胞粉级粉碎，粉碎粒径可达5um左右，使植物细胞破壁率达95%以上，大大提高了丸剂、散剂等含原料药材制剂的生物利用度；有效成分不再像以往那样通过细胞壁释放，而是直接暴露出来，使药物起效更迅速，微粉粉碎适用于不同质地的中药。,6、纳米粉碎,纳米粒子一般是指尺寸在1100nm间的粒子，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域。当宏观物体细分成超微颗粒后，它的光学、力学、热学、电学、化学等方面的性质和纳米量级的粒子相比有显著不同。,粉碎器械,切药机 颚式破碎机 锤击式粉碎机 轴流撞击式粉碎机 万能粉碎机 球磨机 流能磨 胶体磨 振动磨,粉碎器械,研钵,流能磨,锤击式粉碎机 1、料斗2、原料 3、锤头 4、旋转轴 5、未过筛颗粒 6、过筛颗粒,万能粉碎机 1、料斗 2、转盘 3、固定盘 4、冲击柱 5、筛圈 6、出料,流能磨,流能磨工作原理,下图（a、b、c）分别表示球磨机内球的运动情况,粉碎器械适用范围,1、切药机：主要用于根茎叶草的切制，不适用于颗粒状和块茎的切制。 2、颚式破碎机：主要用于坚硬的物料，如雄黄、赭石的粉碎 3、锤击式粉碎机：适用于脆性药物，不适用于黏性药物的粉碎 4、轴流撞击时粉碎机：适用于化学药品、中药材及纤维质物料，如植物的根茎进行粉碎。 5、万能磨粉机：是一种应用较广泛的粉碎机。应用范围广泛。可用于根、茎、皮类中药，干燥的非组织性药物，结晶性药物及干浸膏的粉碎,6、球磨机：适用范围很广 7、流能磨：因此本法适用于抗生素、酶、低熔点或其他热敏性药物的粉碎。,第二节 筛分,筛分：是用筛网按所要求的颗粒粒径的大小将物料分成各种粒度级别的单元操作。 一、筛分的目的 可将粉碎的物料分等级 可提高粉碎效率 能起到混合作用,2、药筛种类：编织筛、冲制筛,编织筛：是用金属丝（如不锈钢丝、铜丝、铁丝等）或其他非金属丝（如尼龙丝、绢丝、马尾等）编织而成。其孔径可编得极细小，但筛线易于移位致使筛孔变形。常用于筛分较轻粉末。 冲制筛：系在金属板上冲压出圆形或多角形的筛孔而制成。其筛孔坚固，孔径不易变动，但孔径不能太细，多用于高速旋转粉碎器械的筛板及药丸的筛选。,按规格分为药典标准筛和工业标准筛 药典标准筛选用国家标准的R40/3系列,我国工业标准筛的规格,三、粉末的分等级,中国药典2005年版规定把固体粉末分为六级，粉末分等如下： 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，但混有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，但混有能通过七号筛不少于95%的粉末； 极细粉指能全部通过八号筛，但混有能通过九号筛不少于95%的粉末。,筛分机械,手摇筛： 系由不锈钢丝、铜丝、尼龙丝等编织的筛网，固定在圆形或长方形的竹圈或金属圈上而成。通常，按筛号大小依次叠成套，故亦称套筛。最粗号在顶上，其上面加盖，最细号在底下，套在接受器上，应用时可取所需号数的药筛，套在接受器上，上面盖上盖子，用手摇动过筛,适用范围：此筛适用于毒性、刺激性或质轻的药粉，可避免细粉飞扬，但只能小量生产。,圆形振动筛粉机,系利用机器的往复振动来带动药筛，从而振动药筛以筛选药粉的箱式装置。目前药厂应用较多的筛粉机是圆型振动筛粉机 。,电磁振动筛粉机,此装置是按电磁原理，采用较高频率（高达每秒2OO次以上）和较小幅度（其振动幅度在3mm以内），使药筛产生快速的簸动。由于振幅小，频率高，簸动快，药粉不停地在筛网上跳动，故药粉易散离，易于通过筛网，则过筛效率高。,第三节 混合操作,混合：是指将两种以上固体粉末相互均匀分散的过程或操作。 药料固体粒子在混合器内混合时，会发不同的混合。生对流、剪切、扩散三种不同运动形式，形成三种,混合机理,对流混合：V型翻转混合筒 切变混合：研磨混合 扩散混合：搅拌