您好, 歡迎來(lái)到化工儀器網(wǎng)
超微粉碎技術(shù)的種類(lèi)和原理
超微粉碎技術(shù)是利用機(jī)械或流體動(dòng)力的方法,將物料顆粒粉碎至微米級(jí)甚至納米級(jí)微粉的過(guò)程,。微粉是超微粉碎的zui終產(chǎn)品, 具有一般顆粒所不具備的一些特殊理化性質(zhì), 如良好的溶解性,、分散性,、吸附性,、化學(xué)反應(yīng)活性等。其粒徑限度至今尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn), 根據(jù)對(duì)天然植物粉碎加工的實(shí)際情況, 結(jié)合《中華人民共和國(guó)藥典》對(duì)粉末分等和藥篩孔尺寸的規(guī)定, 普遍認(rèn)為將微粉粒徑界定為小于75 μm 較為合理,。
1,、超微粉碎的原理
超微粉碎的原理與普通粉碎相同, 只是細(xì)度要求更高, 它利用外加機(jī)械力, 使機(jī)械力轉(zhuǎn)變成自由能, 部分地破壞物質(zhì)分子間的內(nèi)聚力, 來(lái)達(dá)到粉碎的目的。天然植物的機(jī)械粉碎過(guò)程, 就是用機(jī)械方法來(lái)增加天然植物的表面積, 表面積增加了, 亦引起自由能的增加, 但不穩(wěn)定, 因?yàn)樽杂赡苡汹呄蛴趜ui小的傾向, 故微粉有重新結(jié)聚的傾向, 使粉碎過(guò)程達(dá)到一種粉碎與結(jié)聚的動(dòng)態(tài)平衡, 于是粉碎便停止在一定階段, 不再向下進(jìn)行, 所以要采取措施阻止其結(jié)聚, 以使粉碎順利進(jìn)行,。
2,、超微粉碎的目的
*, 增強(qiáng)天然植物有效成分在動(dòng)物體內(nèi)的吸收, 提高生物利用度, 增強(qiáng)藥效。天然植物經(jīng)超微粉碎后, 絕大多數(shù)細(xì)胞的細(xì)胞壁破裂, 細(xì)胞內(nèi)的有效成分不需通過(guò)細(xì)胞壁屏障而直接與給藥部位接觸, 由于微粉粒徑小, 比表面積大, 極易吸附在小腸壁上被吸收, 大大提高有效成分的吸收速度; 同時(shí), 微粉與給藥部位接觸面積大, 有效成分在體內(nèi)滯留時(shí)間延長(zhǎng), 吸收量也顯著增加,。
第二, 保留天然植物的屬性和功能,。天然植物以微粉形式入藥, 保留了復(fù)方中全組分的藥效學(xué)基礎(chǔ), 保留了傳統(tǒng)天然植物的屬性和功能。
第三, 提高天然植物制劑質(zhì)量, 降低服用量,開(kāi)發(fā)新劑型,。超微粉碎后, 一些名貴天然植物可制成口服的散劑,、膠囊、微囊, 也可以制成外用藥劑和透皮制劑, 尚能將藥食同用的天然植物微粉作為食品添加劑, 加入飲料和食品中,。
第四, 改善環(huán)境衛(wèi)生, 提高微粉衛(wèi)生學(xué)質(zhì)量,。物料的超微粉碎是在密封及凈化狀態(tài)下進(jìn)行, 不會(huì)造成新的污染, 提高微粉的衛(wèi)生學(xué)質(zhì)量。
3,、超微粉碎的方法
3.1 普通超微粉碎方法
普通超微粉碎方法按性質(zhì)分為物理方法和化學(xué)方法,。天然植物超微粉碎普遍采用物理方法制備微粉, 不發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 保持了物料原有的化學(xué)性質(zhì)。根據(jù)粉碎過(guò)程中物料載體種類(lèi)的不同又分為干法粉碎和濕法粉碎,。其技術(shù)上要求:
① 產(chǎn)品粒徑小, 粒度分布范圍窄;
② 粉碎工藝簡(jiǎn)單, 自動(dòng)化程度高;
③ 產(chǎn)出率高, 能耗低, 生產(chǎn)成本低;
④ 生產(chǎn)安全, 產(chǎn)品污染少, 純度高,。
3.2 低溫超微粉碎方法
具有韌性、黏性,、熱敏性和纖維類(lèi)物料的超微粉碎, 一直是微粉制備過(guò)程中的難點(diǎn), 近年來(lái)針對(duì)上述成分的特性, 采用深冷凍超微粉碎方法, 取得了較好的結(jié)果,。它是利用物料在不同溫度下具有不同性質(zhì)的特性, 將物料冷凍至脆化點(diǎn)或玻璃體溫度之下, 使其成為脆性狀態(tài), 然后再用機(jī)械粉碎或氣流粉碎方式, 使其超細(xì)化的方法。
3.2.1 原理
天然植物在低溫下其韌性出現(xiàn)均勻地降低, 雖沒(méi)有明顯的脆性轉(zhuǎn)變點(diǎn), 但隨著溫度降低其脆性增加的規(guī)律是存在的, 并可找出一個(gè)脆性zui大的低溫范圍,。并且, 物料在快速降溫情況下, 各部位由于不均勻收縮而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力, 極易引起薄弱部位破裂和龜裂, 導(dǎo)致物料內(nèi)部組織結(jié)合力降低, 當(dāng)受到一定的沖擊時(shí), 極易破碎成細(xì)粉,。
3.2.2 方法
主要有3 種:
①先將物料在液氮- 196 ℃下冷卻, 達(dá)到低溫脆化狀態(tài)后, 迅速投入常溫態(tài)的粉碎機(jī)中粉碎;
②在粉碎原料達(dá)到常溫、粉碎機(jī)內(nèi)部為低溫情況下粉碎;
③物料與粉碎機(jī)內(nèi)部均呈低溫狀態(tài)下粉碎,。
3.2.3 優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
①可粉碎在常溫下難以粉碎的物料, 如纖維類(lèi),、熱敏性和受熱易變質(zhì)的物質(zhì)（ 血液制品、蛋白質(zhì)及酶等） ;
②可提高對(duì)易燃,、易爆物品粉碎的安全性;
③對(duì)含芳香性,、揮發(fā)性成分的天然植物行低溫超微粉碎, 可避免有效成分的損失;
④在低溫環(huán)境下細(xì)菌的繁殖受到抑制, 避免產(chǎn)品污染;
⑤有利于改善物料的流動(dòng)性。
缺點(diǎn):
生產(chǎn)成本*, 對(duì)于低附加值的產(chǎn)品難以承受, 故多用于附加值較高的生物類(lèi)產(chǎn)品的超細(xì)化,。
4 粉碎設(shè)備
為了滿足不同物料粉碎的需要, 市場(chǎng)上已推出各種不同類(lèi)型的粉碎設(shè)備,。下面介紹符合GMP 要求的超微粉碎機(jī)組,。
4.1 粉碎設(shè)備特點(diǎn)
*, 適用于干式超微粉碎工藝, 由于氣流速度高, 沖擊力大, 可生產(chǎn)出0.5～10 μm（ 500～10 000nm） 的粉碎顆粒。
第二, 粉體在氣流膨脹情況下粉碎, 不會(huì)升溫, 適用于熱敏性,、低熔點(diǎn),、含糖分及有揮發(fā)性物料的超微粉碎。
第三, 設(shè)備設(shè)計(jì)*按照GMP 要求: ①通過(guò)氣源三級(jí)過(guò)濾（ 粗過(guò)濾,、精密過(guò)濾,、除菌過(guò)濾） , 全系統(tǒng)密閉粉碎, 材料選用、粉碎過(guò)程物料自身碰撞粉碎, 以及采用特殊設(shè)計(jì), 杜絕油進(jìn)入, 實(shí)現(xiàn)粉碎物料和環(huán)境的無(wú)污染; ②采用自動(dòng)化,、智能化控制系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)控制粉碎過(guò)程, 保證粒度分布窄,且均勻; ③設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 內(nèi)、外壁光潔度高, *, 易清洗,。
5,、粉體表面改性技術(shù)
隨著超微粉碎技術(shù)的發(fā)展, 對(duì)微粉的性能要求越來(lái)越高, 如粒度分布范圍要求越來(lái)越窄; 要有高度的分散性; 與其他物料有較好的相容性等。所以, 從某種意義上來(lái)講, 粉體的表面改性技術(shù)比超微粉體的制備和分級(jí)技術(shù)更為重要, 因?yàn)槌⒎垠w的輸送,、混合,、均化、填充,、包裝,、儲(chǔ)存等問(wèn)題,給超微粉體的應(yīng)用帶來(lái)極大的困難, 有時(shí)甚至無(wú)法體現(xiàn)超微粉體的*功能和優(yōu)勢(shì), 因此改善超微粉體的表面特性是亟待解決的課題。
5.1 表面改性方法
常用的方法有:
①表面包覆改性: 采用高聚物或樹(shù)脂, 借助黏附力對(duì)粉體進(jìn)行包覆改性;
②高能表面改性: 利用等離子體,、電暈放電,、紫外線或輻射等手段進(jìn)行表面改性;
③沉積反應(yīng)改性法: 利用化學(xué)反應(yīng)將生成物沉積在改性物體的表面, 形成一層極薄的包覆改性膜, 改變超細(xì)粉體的表面改性。
5.2 表面改性劑種類(lèi)
表面活性劑: 如陽(yáng)離子型,、陰離子型,。
偶聯(lián)劑: 如硅烷類(lèi)、鈦酸酯類(lèi),、鋯鋁酸鹽,。
有機(jī)聚合物: 聚丙烯、聚乙烯,。
5.3 表面改性工藝及設(shè)備
在超微粉碎過(guò)程中進(jìn)行表面改性處理,。將表面改性劑超細(xì)化處理后或用其他溶劑將其溶解成溶液, 加入待超微化的粗粒中, 混合均勻后一同加入超微粉碎設(shè)備中。物料在進(jìn)行超微粉碎時(shí)產(chǎn)生的新生粒子具有較高的表面能和表面電荷, 使表面改性劑與新生粒子的外表緊密結(jié)合, 達(dá)到較好的作用,。在超微粉碎后對(duì)超微粉進(jìn)行表面改性處理,。將已超細(xì)化的物料與表面改性劑一起加入改性設(shè)備中, 用機(jī)械進(jìn)行攪拌, 使表面改性劑均勻地粘附于粉粒的表面, 并在外加機(jī)械力的作用下達(dá)到改性目的。
機(jī)械化學(xué)改性處理,。通過(guò)強(qiáng)烈的機(jī)械作用如擠壓,、摩擦、撕切, 顆粒產(chǎn)生游離基, 并與表面改性劑發(fā)生吸附, 完成包膜或成膜等改性過(guò)程,。
6 超微粉體的包裝,、貯存和運(yùn)輸
超微粉體單個(gè)粒子往往處于不穩(wěn)定狀態(tài), 與空氣接觸時(shí)又極易吸附空氣中的水分而團(tuán)聚結(jié)塊, 因此包裝材料的密閉性要好, 要防潮,、防水, 外層要用金屬桶、硬紙板桶或硬塑料桶包裝,。
要貯存在陰涼,、干燥、通風(fēng),、避光處,。運(yùn)輸時(shí)應(yīng)避免擠壓, 外加軟包裝材料, 減輕碰撞、振動(dòng),。
現(xiàn)在,，隨著科技的發(fā)展，的超低溫物理研磨超微粉碎機(jī)已經(jīng)問(wèn)世,，被歐,、日壟斷十余年的技術(shù)被北京開(kāi)源多邦科技有限公司打破，該公司研發(fā)的超低溫物理研磨超微粉碎機(jī)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國(guó)家,，是目前*投入大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的超低溫物理研磨超微粉碎機(jī)和中藥超微粉碎機(jī),，對(duì)于推動(dòng)中國(guó)靈芝、靈芝孢子粉等中藥現(xiàn)代化發(fā)展有重要作用,。
超微粉碎機(jī),中藥粉碎機(jī),，粉碎機(jī)，
公司名稱(chēng)：北京開(kāi)源多邦科技發(fā)展有限責(zé)任公司,。
地址：石景山區(qū)萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)C座1301室,。
電 話：010_5716 2976。
傳 真：010-8869 6775.
手 機(jī)：135 5240 2889