粉体处理的历史非常久远,随着时间的推移,粉体粒径逐渐趋向微细化,特别是在最近,社会上对超微粉的要求大大增加。于是,在有关的处理过程中,也暴露了各种各样的问题,为了克服这些技术问题,人们越来越多地采用
颗粒机造粒技术,即将微粉碎后的粉体进行造粒。这样,造粒装置(颗粒机也称为造粒机)也得到了开发和利用。总之,造粒后的粉体作为商品而言,具有很高的实用价值。而造粒后的产品,各种质量指标比较稳定,所以在许多工厂中很受欢迎。
从广义上把造粒定义为:将粉状、块状、溶液、熔融液等状态的物料进行加工,制备具有一定形状与大小的粒状物的操作。广义的造粒包括了块状物的细分化和熔融物的分散冷却固化等。通常指的造粒是狭义上定义的概念,即:将粉末状物料聚结,制成具有一定形状与大小的颗粒的操作。从这种意义上说,造粒物是微小粒子的聚结体,为了区别微小粒子和聚结粒子,将前者称为一级粒子,后者称为二级粒子。
造粒是固体粒子的加工过程,广泛应用于药品、食品、化工产品等固体物料的加工过程中。如在制药行业中,造粒技术应用于细粒剂、颗粒剂、片剂等固体制剂,也可应用于含有固体颗粒的其他剂型,以固体原料为基础产品的制剂产品,占整个药品市场的70%~80%,呵见造粒在制剂生产中的重要地位。
造粒的目的根据所应用的行业各有不同,总体来说有以下多方面的目的:①为了准确定量、配剂和管理,如将药品制成各类片剂;②防止粉尘飞扬及器壁上的黏附,粉末的粉尘飞扬及黏附性严重,造粒后可防止环境污染与原料损失,如农药颗粒剂等;③防止各成分的离析,配方中各成分的粒度、密度存在差异时容易出现离析现象,混合后造粒或造粒后混合可有效地防止离析;④防止某种固相物生产过程中的结块现象,如颗粒状磷胺和尿素的生产,一般颗粒比粉末粒径大,而造粒后物料的比表面积大大减小。每个粒子周围可接触的粒子数目少,因而黏附性、凝集性大为减弱,从而可大大改善颗粒的流动性,如陶瓷原料喷雾造粒后可显著提高成型给料时的稳定性;⑤降低有毒和腐蚀性物料处理作业过程中的危险性,如将烧碱类压制成片状或粒状后使用;⑥调整堆密度,改善溶解性能,如一些速溶食品;⑦调整成品的孔隙率和比表面积,如催化剂载体的生产和陶粒类多孔耐火保温材料的生产;⑧改善热传递效果和帮助燃烧,如立窑水泥的烧制过程;⑨便于使用,携带运输方便,提高商品价值等。
颗粒制剂就是用造粒的方法按相应的配方制成粒状制剂。造粒足把粉状、块状、溶液或熔融等状态的物料经加工制成具有一定形状与人小的粒状物的操作。造粒作为粒子的加工过程几乎与所有的固体制剂相关,造粒的全部工艺过程也与其他剂型的工艺有关,如真溶液制剂、胶体溶液制剂、混悬液制剂、半固体制剂。尤其与制粉技术密切相关,它与粉末的制取、粉末的分级等工艺过程都有直接联系。造粒的颗粒物可能是最终产品,也可能是中间
产品。
所谓造粒,是指将物料制成便于使用的粒状物或细微成型物(成型粉体)的操作。造粒作业是通过各行业特有的造粒法制造出各具特征的颗粒物作为生产中间物料或者最终成品。比如制药工业的颗粒和片剂;食品工业的速溶咖啡、调味品等各种颗粒状食品;农业上的农药、化肥等颗粒产品;粉末冶金、陶瓷等行业的凝聚体颗粒、颗状饲料等,可以根据各自的用途制成最适合的形状。所以说,造粒操作是为了迎合多样化的目的与月途而制造最适宜形状的颗粒物。
我们主要介绍有关造粒的工程技术,,这就涉及颗粒的定义问题。那么什么是颗粒呢?颗粒和粉末又有什么区别呢?其实这个问题是很难回答的。因为所谓颗粒,就涉及颗粒的直径,即粒度的定量问题。不同的行业对颗粒粒径的定义不同,有资料介绍,精细化工行业对粒度在100mm以上的粉体称为颗粒。但随着材料科学的发展,这一定义也在受到挑战。颗粒与粉体的区别只有行业内约定俗成的概念,没有普遍意义的定义。这里更多将造粒前称为粉体或一次粒子,造粒后称为颗粒或二次粒子。
随着科学技术的进步,其粒径介于数十微米至1 0 0μm之间的细粒就具有更重要的意义。因为这样粒径的粉料兼有表面积大和流动性好的特点。从现有生产水平看,流化床造粒、混合造粒以及破碎造粒是制微粒最有希望的方法,而不断提高造粒的均匀性、强度及成球率则始终是设计制造新型造粒设备的主要目标。至于在特定条件下获得特定粒度分布的球粒,即通过程序设计及计算机控制加以实现的所谓“粒子设计”,也将是今后一个全新的课题。