適應(yīng)中草藥粉碎的新型粉碎機—多組合全功能全封閉微粉粉碎分級機組的研究
發(fā)布時間:
2020-02-28
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一、問題的提出
在中藥現(xiàn)代化的進程中,“微粉化”是中藥材加工和中藥制劑生產(chǎn)工藝中的一項重要的技術(shù)手段?!拔⒎刍焙蟮闹兴帲淞6雀蛹毼?、均勻,因此表面積增加,孔隙率增大,吸附性和溶解性增強,藥物能較好地分散、溶解于胃液中,增大與胃黏膜的接觸面積,從而更易被胃腸道吸收,大大提高了生物利用度.相當(dāng)一部分礦物類藥材是水不溶性物質(zhì),經(jīng)超微粉碎處理后,因粒度大大減少而可加快其在體內(nèi)的溶解、吸收速度,提高其吸收量。
但中藥材的品種很多、據(jù)《本草綱目》不完全統(tǒng)計有2200多種,中藥的附方約有11000余首。中藥材的狀態(tài)復(fù)雜,大致分為:根莖、全草、果實、礦物、皮類、菌類、動物、花類、其他等。因此,面對品種較多、狀態(tài)復(fù)雜的中藥材,在粉碎過程中,若不能“對癥下藥”,只運用一種的粉碎方式,顯然是不能滿足中藥材的粉碎。據(jù)筆者了解,目前大多數(shù)生產(chǎn)廠家,中藥的“微粉化”采用傳統(tǒng)單一的粉碎方式,工藝上存在諸多問題。一是粉碎的細度難以達到,即使達到一定的細度后產(chǎn)量較低;二是粉碎到一定的細度后過篩也困難;三是粉碎溫度過高;四是粉碎過程粉塵泄漏,造成環(huán)境污染,難以進入凈化車間。
粉體的微粉粉碎過程實際上是宏觀粉體中的各個顆粒在外力的作用下破碎、斷裂、變小細化,從而引起整個粉體的性能指標(biāo)發(fā)生變化的過程。物料粉碎的外力通過對物料的沖擊,碰撞,剪切,研磨,分散等手段而實現(xiàn)。選擇粉碎方法時,須視粉碎物料的性質(zhì)和所要求的粉碎比而定,尤其是被粉碎物料的物理和化學(xué)性能具有很大的決定作用,而其中物料的硬度和破裂性更居首要地位,對于堅硬和脆性的物料,沖擊很有效;而對有纖維特性的植物材料用研磨和剪切方法則較好。
針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,北京國藥龍立科技有限公司提出一種將沖擊,碰撞,剪切,研磨等多種粉碎形式有機結(jié)合的多組合全功能微粉粉碎機,面對品種較多、狀態(tài)復(fù)雜的中藥材,粉碎----分級----收集一次完成。粉碎細度可在粉碎過程中在100 — 400目之間任意調(diào)節(jié)。從而滿足中藥“微粉化”的需要。
二、多組合全功能微粉碎分級技術(shù)的工藝原理,特點
多組合全功能微粉碎分級系統(tǒng),通常由供料系統(tǒng)、多組合粉碎室、分級室、旋風(fēng)收集、隔離收集、獨立進風(fēng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等部分組成。(見結(jié)構(gòu)展開圖)
2.1粉碎的原理
物料(≤6mm)在風(fēng)機吸風(fēng)負壓的作用下被送入粉碎室。粉碎室內(nèi)部由隔板分成三個中部連通的粉碎區(qū)域,所述三個粉碎區(qū)域分別裝有同軸的旋轉(zhuǎn)粉碎裝置。第一粉碎區(qū)域為擺錘裝置,第二粉碎區(qū)域為擺刀裝置,第三粉碎區(qū)域為固定錐刀裝置。
在第一粉碎區(qū)利用擺錘的沖擊性能,有利于粉碎各種較硬的材料;如礦物、皮類、動物;在第二粉碎區(qū)借助刀片的剪切性能,有利于粉碎各種纖維類材料,如根莖、全草、果實、菌類、花類、其他;在第三粉碎區(qū)以固定錐刀粉碎,有利于控制粉體粒度。每個粉碎區(qū)周邊裝有固定齒圈,粉碎時擺錘、擺刀、固定錐刀高速旋轉(zhuǎn),同時撞擊、剪切、研磨物料而使物料實現(xiàn)粉碎。
2.2 分級的原理
要想得到數(shù)微米以下的粉體,用普通篩分法是比較困難的。因此,微粉粉碎系統(tǒng)都必須配備分級設(shè)備。
我們提出的分級技術(shù)是:將自下而上的混合物流,分散于分級室內(nèi)腔,在旋轉(zhuǎn)力作用下產(chǎn)生水平的離心力場(離心力場的大小可以進行變頻調(diào)節(jié))。在一定的離心力場中,粉體形成了一定的分布帶,較細的微粉移向轉(zhuǎn)子中心,被引風(fēng)機吸走,然后由旋風(fēng)收集器等部件收集;較粗顆粒移向分級室邊壁落下,回到粉碎室,被粉碎機二次粉碎。
2.3 技術(shù)特點及于其它粉碎設(shè)備的區(qū)別
1)粉碎范圍廣—— 適應(yīng)性質(zhì)不同藥物的粉碎 粉碎室有機地集合了沖擊、剪切、研磨等多種粉碎形式,設(shè)計三個粉碎區(qū),能適用于更多不同性質(zhì)物料的加工。需要時可統(tǒng)一前兩個粉碎區(qū)的粉碎形式。 | |
2)粉碎粒度細 —— 粉碎細度可達到 250目 本設(shè)備粉碎的主要工作流程為“預(yù)粉碎——強粉碎——精粉碎”,其效果完全由粉碎室各區(qū)結(jié)構(gòu)來可靠保證。一、二粉碎區(qū)的直徑逐漸遞增,內(nèi)圓周固定齒與旋轉(zhuǎn)破碎刀的間隙由大變小,旋轉(zhuǎn)粉碎刀由柔性到剛性,并且兩粉碎區(qū)之間的坡度隔板適度限制粉碎物料的流動速度,從而有效保證了粉碎效果 | |
3)粉碎產(chǎn)量高 —— 比同類型的粉碎設(shè)備產(chǎn)量提到20-30 % 由于粉碎室與分級室相對分離,被粉碎物料在粉碎室粉碎后,不停留地進入分級室,經(jīng)分級輪“篩選”后,粗顆粒返回粉碎室,對粉碎而言,每次粉碎都是有效粉碎,從而提高粉碎產(chǎn)能。 | |
4)粉碎溫度低 —— 比同類型的設(shè)備粉碎溫度要降低20-30℃ 粉碎過程是發(fā)熱過程,由于粉碎室與分級室相對分離, 避免了“過粉碎”就是避免了“過熱”,因而減少了粉碎溫度 | |
5)無篩分級 —— 使用分級輪進行分級,避免難以過篩的現(xiàn)象。 特殊設(shè)計的分級室和可變頻調(diào)速的立式分級輪,不需配置篩網(wǎng),可在低轉(zhuǎn)速的情況下就可以將產(chǎn)品粒度進行無級調(diào)整。循環(huán)進料結(jié)構(gòu),既嚴格限制了“大顆粒”又避免了過粉碎,因此產(chǎn)品粒徑分布狹窄,粒度均勻;避免了150目以上的粉體避免難以過篩的現(xiàn)象。 | |
6) 負壓運行 整個系統(tǒng)全封閉負壓作業(yè),有效的排除粉碎室及系統(tǒng)的熱量,杜絕粉體在粉碎過程中的泄漏無環(huán)境污染、噪聲小 | |
7) 全程自動控制 系統(tǒng)全過程采用PLC程序控制,特別是根據(jù)粉碎電機的使用負荷,均勻的調(diào)整進料速度,保證粉碎粒度的均勻性。 | 。 |
8) 獨立進風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng) 本系統(tǒng)所需要的風(fēng)量,采用獨立進風(fēng)配置,風(fēng)源進行凈化處理。不破壞凈化車間的空氣平衡。排風(fēng)的粉塵排量≤50mg/nm3,遠遠低于國家標(biāo)準(zhǔn)。可直接排到空氣中 | |
9) 符合GMP 要求 該系統(tǒng)被粉碎物料的主要通道為圓管形結(jié)構(gòu),并采用無螺栓、無接縫、卡箍連接形式,沒有死角,密封可靠,噪聲低,拆裝和保養(yǎng)維護簡捷。形成符合GMP要求的中藥粉碎系統(tǒng)。 | |
10) 易損件使用壽命長 該系統(tǒng)易損件選用耐沖擊高速工具鋼,實行全面熱處理。使用壽命比同類型產(chǎn)品提高2—3倍。 |
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