1、第二章 混合与制粒设备,2,混合（mixing）是指两种或两种以上的固体粉料，在混合设备中相互分散而达到均一状态的操作。是片剂、冲剂、散剂、胶囊剂、丸剂等固体制剂生产中的一个基本单元操作。 混合设备的类型：按照结构和运行特点的差异，混合设备大致可分为三类：即容器回转式、机械搅拌式及气流混合式。,2.1 混合,3,混合设备的类型,注：运行时容器可以转动。 运行时容器固定。具有固定型和回转型的特点。,4,混合机的类型,5,容器回转型混合机,回转型混合机的特征是有一个可以转动的混合筒。混合筒安装于水平轴上，形状可以是圆筒形、双圆锥型或V形等。装料系数30%50%。 工作原理：工作时，混合筒能绕轴旋转
2、，使筒内物料反复分离与汇合，从而达到混合物料的目的。 特点：结构简单、操作方便、运行和维修费用低等优点 ，缺点是多采用间歇操作，生产能力较小，且加料和出料时会产生粉尘。,6,回转型混合机及筒体内物料的运动情况,(a) 水平圆筒形混合机(球磨机),(b) 水平六角形混合机,(c) V形混合机,(d) 双锥形混合机,7,V型混合机,8,固定型混合机,固定型混合机的特征是容器内安装有螺旋浆、叶片等机械搅拌装置。 工作原理：利用搅拌装置对物料所产生的剪切力使物料混合均匀。 优点：能处理附着性、凝聚性强的物料。装填率高、占用空间小、操作方便。可设计成密闭式和安设夹套，所以可用于非常温常压下操作。 缺点：
3、维修困难、故障率高，搅拌机启动时功率很大。,9,气流式混合机,是以压缩空气为搅拌动力的气流式混合机。主要由空气压缩机、空气输送槽、空气输送管、压力调节器、集尘器等组成。间歇操作时，装填率可达70%左右。 工作原理：利用气流的上升流动或喷射作用，使粉体达到均匀合一的一种操作方法。 优点：流动性好、物性差异小的粉体间混合。,10,2.1.1 三维运动混合机,是一种新型的容器回转型混合机。 装料的筒体在主动轴的带动下，作周而复始的平移、转动和翻滚等复合运动； 物料沿着筒体作环向、径向和轴向的三向复合运动，从而实现多种物料的相互流动、扩散、积聚、掺杂，以达到均匀混合的目的。,11,三维运动混合机,混合
4、均匀度高，流动性好，容载率高。,运动特征：有转动、摇旋、平移、交叉、颠倒、翻滚多向混合运动。 多角混合桶同时进行自转与公转，产生强烈的摇旋滚动作用，增大物料倾斜角，加大滚动范围，达到物料混合要求。,12,槽式混合机1-混合槽；2-螺带；3-固定轴；4-机架,2.1.2 槽型混合机,当螺带以一定速度旋转时，螺带表面推力带动与其接触的物料沿螺旋方向移动，四周的物料则向螺带中心运动，以填补因物料轴向运动而产生的“空缺”，结果使混合槽内的物料上下翻滚，从而使物料混合均匀。,是机械搅拌型混合机。 主要由混合槽、搅拌器、机架和驱动装置组成。 搅拌器通常为螺带式，并水平安装于混合槽内，其轴与驱动装置相连。,
5、13,槽型混合机的特点,优点：结构简单，操作维修方便。 缺点：混合强度小，混合时间长。此外，当颗粒密度相差较大时，密度大的颗粒易沉积于底部，故仅适用于密度相近的物料混合。,14,双螺旋锥形混合机 1-拉杆；2-螺旋杆；3-锥形筒体4-传动装置；5-减速机； 6-进料口；7-出料口,2.1.3 锥形混合机,是一种新型机械搅拌混合机。 锥形混合机主要由锥形壳体和传动装置组成，壳体内一般装有一至两个与锥体壁平行的螺旋式推进器。 混合过程主要由螺旋的公转和自转以不断改变物料的空间位置完成。,由于双螺旋的自转带动物料自下而上提升，形成两股对称的沿锥体壁上升的螺柱形物料流。 同时，旋转臂带动螺旋杆公转，使
6、螺柱体外的物料不断混入螺柱体内。 整个锥体内的物料不断混掺错位，并在锥体中心汇合后向下流动，从而使物料在短时间内混合均匀。,15,锥形混合机的特点,锥形混合机可密闭操作，并具有混合效率高、清理方便、无粉尘等优点，对大多数粉粒状物料均能满足其混合要求，因而在制药工业中有着广泛的应用。,16,2.2 制粒设备,制粒是把粉末、熔融液、水溶液等状态的物料经加工制成具有一定形状与大小粒状物的操作。是使细粒物料团聚为较大粒度产品的加工过程。所制成的颗粒可能是最终产品如颗粒剂，也可能是中间体，如用来加工片剂。 造粒过程可在造粒机中完成，制得的颗粒应具有良好的流动性和可压缩性，并具有适宜的机械强度，能经受住装
7、卸与混合操作的破坏。 在医药生产中广泛应用的制粒方法可分为三大类，即湿法制粒、干法制粒、喷雾制粒，其中湿法制粒应用最为广泛。,17,颗粒剂的制备技术工艺流程,主药,辅料,粉 碎,过 筛,混 合,粘合剂 或润湿剂,制 粒,干 燥,整 粒,质量检查,包 衣,分 剂 量,颗粒剂,18,湿法制粒方法及设备,湿法制粒是在药物粉末中加入黏合剂，靠黏合剂的架桥或黏合作用使粉末聚结在一起而制备颗粒的方法。 湿法制成的颗粒表面润湿，具有颗粒质量好、外形美观、耐磨性较强、压缩成型性好等优点，在医药工业中应用最为广泛。 湿法制粒有挤压制粒、转动制粒、流化制粒和搅拌制粒等。,19,挤压制粒方法与设备,挤压制粒方法：先
8、将药物粉末与处方中的辅料混匀后加入黏合剂制成软材，然后将软材用强制挤压的方式通过具有一定大小的筛孔而制粒的方法。,摇摆式制粒,环模式辊压挤压制粒,料斗,辊柱,筛网,投料口,转子,20,制粒设备：槽式混合机、摇摆式颗粒机、旋转挤压式制粒机、螺旋挤压式制粒机,轻握成团 轻压即散,粘合剂或 湿润剂,制软材,湿颗粒,干颗粒,原辅料,挤压过筛,挤压制粒方法与设备,21,挤压制粒方法与设备,22,转动制粒方法与设备,在药物粉末加入一定的量的粘合剂，在转动、摇动、搅拌等作用下使粉末结聚成具有一定强度的球形粒子的方法。,23,制粒设备：圆筒旋转制粒机、倾斜转动制粒、糖衣锅、离心制粒机等,搅拌、转动、摇动,原辅
9、料,粘合剂或 湿润剂,湿颗粒,干颗粒,转动制粒方法与设备,24,高速搅拌制粒方法与设备,高效混合制粒机是通过搅拌器混合及高速制粒刀切割而将湿物料制成颗粒的装置。,25,制粒设备：高速搅拌制粒机,搅拌桨,切割刀,原辅料,粘合剂或 湿润剂,大颗粒,切成小颗粒,干颗粒,高速搅拌制粒方法与设备,26,干法制粒及设备,干法制粒:是将药物与辅料的粉末混合均匀后压成大片状或板状，然后再粉碎成所需大小的颗粒的方法。该法不加入任何黏合剂，靠压缩力的作用使粒子间产生结合力。不需干燥的过程，适用于热敏性物料、遇水易分解的药物。,27,喷雾制粒是将药物溶液或混悬液用雾化器喷于干燥室内的气流中，使水分迅速蒸发以制成球状
10、干燥细颗粒的方法。 应用：如抗生素粉针的生产、微型胶囊的制备、固体分散体的研究以及中药提取液的干燥等。,喷雾制粒及设备,28,设备: 喷雾干燥器,原辅料,粘合剂或 湿润剂,混合浆,液滴,干颗粒,雾化器,喷雾制粒及设备,2.2.1 摇摆式颗粒机,主要由机座、减速器、加料斗、颗粒制造装置及活塞式油泵等组成。 原理是强制挤出型的机理，对物料的性能有一定的要求，物料必须黏松恰当，太松太黏都不利于制粒。,1-接收盘；2-刮刀；3-管夹； 4-筛网；5-加料斗；6-滚筒； 7-胶带轮；8-电动机,30,摇摆式颗粒机的机械原理,电机经过皮带传动带动减速器蜗杆，经蜗轮传动变速； 蜗轮上曲柄的旋转使齿条做上下往
11、复运动； 与齿条啮合的齿轮做摇摆运动； 转筒作正反向转动。,31,摇摆式颗粒机加料斗内靠下部装有一个可正反向旋转的滚筒，滚筒上有七根截面形状为梯形的“刮刀”（七角滚轮）。滚筒下面紧贴着筛网，筛网由带手轮的管夹固定。,摇摆式颗粒机挤压原理,33,摇摆式颗粒机挤压原理,七角滚轮4由于受机械作用而进行正、反转运动。 当这种运动周而复始地进行时，被左右夹管3夹紧的筛网5紧贴在滚轮的边缘上，筛网孔内的软材成挤压状，轮缘将软材挤向筛孔而将湿物料挤出。 该原理是模仿人工在筛网上用手搓压，而使软材通过筛孔而成颗粒的。,34,摇摆式颗粒机的特点,结构简单，生产能力大，安装、拆卸、清理均比较方便等 制得的颗粒粒径
12、均匀，有利于湿粒均匀干燥。 旋转滚筒的转速可以调节，筛网装拆容易，还可适当调节松紧。 机械传动系统全部密封在机体内，并附有调节系统，提高了机件的寿命； 成粒过程由滚筒直接压迫筛网而成粒，物料对筛网的挤压力和摩擦力均较大。用金属筛网时易产生金属屑而污染药品，用尼龙筛网时易破损需经常更换。,35,2.2.2 高效混合制粒机,高效混合制粒机是通过搅拌器混合及高速制粒刀切割而将湿物料制成颗粒的装置。是一种集混合与制粒功能于一体的先进设备。 工作原理：粉体物料与黏合剂在圆筒内由底部搅拌浆混合成湿润软材，然后由侧面高速粉碎刀片制成均匀的湿颗粒。,36,高效混合制粒机,由盛料筒、搅拌器、造粒刀、电动机和控制
13、器等组成。 工作时，先将原材料加入盛料筒，并启动搅拌电机，待混合均匀后再加入黏合剂。将变湿的物料再搅拌45min即成为软材。 启动制粒电机，利用高速旋转的制粒刀将湿物料切割成颗粒状。,1-盛料筒；2-搅拌器；3-桶盖； 4-造粒刀；5-控制器；6-造粒电机；7-搅拌电机；8-传动皮带；9-机座；10-出料口,37,高效混合制粒机的特点,混合制粒时间短，制得颗粒大小均匀，质地结实，烘干后可直接用于压片； 采用全封闭操作，在同一容器内混合制粒，工艺缩减，无污染，无粉尘飞扬，符合GMP要求；节约黏合剂。,38,2.2.3 流化制粒机,又称沸腾制粒机、一步制粒机。 工作原理：用气流将粉末悬浮，即使粉末
14、流态化(沸腾) ，再喷入黏合剂，使粉末凝结成颗粒。由于气流的温度可以调节，因此可将混合、制粒、干燥等操作在一台设备中完成。,39,流化制粒机的结构,流化制粒机由空气预热器、压缩机、鼓风机 、流化室、袋滤器等组成。 流化室常采用倒锥形，气体分布器为多孔倒锥体，上面覆盖着60100目的不锈钢筛网。 流化室上部设有袋滤器及反冲装置，以防袋滤器堵塞。,流化造粒机,工作时，经过滤净化后的空气由鼓风机送至预热器，预热至60左右后，从下部经气体分布器和二次喷射气流入口进入流化室，使物料流化。 随后，将黏合剂喷入流化室，继续流化、混合数分钟后，即可出料。湿热空气经袋滤器出去粉末后排出。,40,1.反冲装置 2
15、.过滤袋 3.喷嘴 4.喷雾室 5.盛料器 6.台车 7.顶升气缸 8.排水口 9.安全盖 10.排气口 11.空气过滤器 12.加热器,流化制粒机的结构,41,流化制粒机的特点,可在一个台设备内进行混合、制粒、干燥，甚至包衣等操作，简化工艺，生产效率高，生产能力大，容易实现自动化。 制得的颗粒粒度均匀、流动性、压缩成形性好。 动力消耗大，要求物料密度不能相差太大。,42,思 考 题,一、填空： 1.按照结构和运行特点的差异，混合设备大致可分为 、 、 三类。 2.医药生产中常用的制粒方法可分为 、 、 三大类。其中 应用最为广泛。 3.锥形混合机主要靠 的自转和公转来不断改变物料的空间位置，从而达到混合作用。 二、问答题： 1.摇摆式颗粒机制粒的原理是什么？主要结构由哪些部件组成？ 2.流化制粒机有什么特点？说明其工作原理。,43,三、选择填空,1.下列 类混合机工作时，容器做回转运动。A.V形混合机 B.槽型混合机C.锥形混合机 D.气流式混合机 2. 是通过搅拌器混合及高速制粒刀切割而将湿物料制成颗粒的装置 。 A.摇摆式颗粒机 B.高效混合制粒机C.流化制粒机 D.螺旋挤压制粒机,
