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造粒

Writer: admin Time:2020-03-05 19:12 Browse:

粉体造粒广泛应用于食品、药品、饲料、颜料、染料、农药、化肥等行业,如在制药工业
片剂、冲剂、胶囊颗粒的制作,食品工业中可可、咖啡、奶粉、果粒汁、调味品等的生产。
一、造粒目的
粉体造粒的目的是:
1. 为化学反应服务
保证化学组分稳定。固定成型后减少了偏析和混入其他粉末组分的可能,如金币、金块、铝锭的铸造成型。
2. 为物理性质服务
通过对某产品的造粒,有的为了获得所需的强度,有的为了实现快速溶解,有的为了调整物理性质,有的为了运输便利。比如蜂窝煤,既便于运输、搬运、储存,也便于使用。
3. 为生产生活服务
计量方便,定量使用,比如药丸、药片的大小。
4. 为效果服务
粉体容易扩散,容易被污染或造成环境污染,不容易控制和管理,通过粉体造粒,改善流动性,减少飞尘。
在颗粒药品制造中,有的采用儿童糖衣便于口服,有的采用肠溶包衣提高疗效,等等。
二、造粒与成型
1. 造粒过程
造粒属于成型的一种,是破碎的“逆”过程。造粒过程分为两种;一种是从小到大的凝结成长过程;另一种则是先从小到大,再从大到小的分割过程,比如糖果颗粒的制造过程。
2. 方法
造粒有物理方法,也有化学方法,比如使用粘结剂。温度的变化也会引起颗粒的碎裂
或融合。
3.造粒形状
造粒过程使用的能量或凝聚力有热、电力、磁力、范德华力、毛细管力、机械力等。造
粒形状有球状、条状、块状、片状等。
三、造粒与成型方法简介
在应用造粒技术过程中有不同的造粒方法。
1.搅拌法
该法是将某种少量液体或粘结剂撒到固态粉末中并适当地搅拌、翻动、滚动,形成团
粒。缺点是颗粒均匀性不好,团粒强度低。通过圆盘、转鼓回转来完成。设备有盘式造粒
机、滚筒造粒机等。
2. 沸腾法
冰雹的成长就是冰晶在气流和重力的共同作用下,上上下下振荡,呈“沸腾”状,并不
断成长大的。
沸腾法的工作原理与冰雹的成长过程类似,是利用从沸腾造粒简底部吹入的气流将粉粒浮起,粉粒与上部喷枪喷出的液体(粘结剂)相接触,同时,上都还有不断酒落的粉料,颗粒上下振荡,循环流动,相互碰撞而结合成较大的颗粒。粒度大小可以通过不同气力的作用进行控制。
3.喷雾干燥法
该法是将浆液通过喷嘴或离心转盘喷出,形成微小、分散的弥雾状液相或半液相液滴,在热风的作用下,水分蒸发形成干燥颗粒。比如,生活中发胶的定型作用机理就是如此。颗粒水分蒸发时留下空隙,比较疏松,也容易溶解。
其特点是造粒和干燥过程同时进行,适用于连续、自动化的规模生产操作,制造粒度
较小的速溶类食品或药剂。
常用设备有喷雾干燥塔(器)、造粒塔等。
4.压力成型法
该法是将粉体限定在特定空间中,通过施加外力压紧为密实状态。根据施加外力的
不同,压力成型法又可分为模压法、挤压法和挤出滚圆法。
(1)模压法
模压设备有重型压块机、台式压榨机、压砖机等。其特点是团块大,机械强度大,不易
脱模,多用于建筑领域。
(2)挤压法
挤压法设备有冲压机、辊简挤压机等,如粉丝、面条的制作成型。其特点是粒度均匀、
颗粒强度好、成粒率高。
(3)挤出滚圆法
该法是先将湿团状物通过筛板挤成条状,切成棒状小粒,然后在离心盘中滚成圆粒,
比如很多食品的制作。
5. 熔融成型法
利用产品的低熔点特性(一般低于300℃),将熔融物料通过特殊的冷凝方式,使其冷
凝结晶、固化或分割成各种形状,比如巧克力、糖果的成型。设备主要可分为转鼓结片机
和回转冷带落模成型装置。
比如,在转鼓结片机工作中,料槽中熔融料液与冷却的转鼓接触,在鼓表面冷却、结晶,形成料膜,并由刮刀刮下,成为片状产品。可广泛应用于石油树脂等有机化工产品的生产。
6. 凝聚造粒法
凝聚造粒法是利用小颗粒的粘性成团现象进行造粒的方法,如滚雪球、汤圆的制作即为该法。
7.生物成长造粒法
利用生物体的特性使颗粒不断凝聚和成长的方法。
四、造粒评价
不同的造粒产品,有不同的评价指标。常用的评价指标有:
1.凝聚颗粒的强度
在评价造粒产品时,颗粒的强度是一个主要因素。强度指标有抗拉强度和抗压强度。前者易于测定,后者易于理论分析。
在拉力作用下,颗粒的实际断裂,为了方便,假设了理想断裂面。
Rumpf 提出了凝聚颗粒的抗拉强度的基本计算公式为
抗拉强度 =N xH (11-4)
式中:N 为假想断裂面上单位面积的接触点个数(可由统计法或其他方法求得);H为单
个接触点附着力。
由于考虑颗粒的受力类型,Rump(表示了颗粒粒度与各种结合力对抗拉强度的影响关系,
2. 空隙率
粉体造粒改善了溶解性能,特别是空隙率对一些速溶性产品、缓释产品有一定的技术
要求,如药品的包衣、农药的缓释速度等。
3.大小均匀度
粒度的均匀性也是一项重要的指标。
凝聚颗粒强度方向应尽量保持各向同性,但是常常由于形状的要求出现应力集中现象。

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