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中藥顆粒制備:干法制粒機(jī)如何提高生產(chǎn)效率?

瀏覽次數(shù):43更新日期:2025-04-21
   干法制粒是中藥顆粒制備的關(guān)鍵工藝之一,相較于濕法制粒,其無需添加粘合劑,具有工藝簡單、能耗低、無溶劑殘留等優(yōu)勢,適用于熱敏性、易水解的中藥成分。然而,在實(shí)際生產(chǎn)中,干法制粒機(jī)仍可能面臨產(chǎn)能不足、顆粒成型率低、設(shè)備磨損快等問題。如何優(yōu)化干法制粒工藝,提高生產(chǎn)效率,是中藥制藥企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。
 

 

  1.工作原理及影響因素
 
  干法制粒機(jī)主要通過機(jī)械壓縮-破碎-整粒三步完成制粒:
 
  1.送料與預(yù)壓:粉體經(jīng)螺旋送料進(jìn)入壓輥,預(yù)壓排除空氣。
 
  2.輥壓制粒:對輥擠壓使粉體形成致密薄片(壓坯)。
 
  3.破碎整粒:薄片經(jīng)破碎、篩分,得到均勻顆粒。
 
  影響生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素:
 
  -原料特性(流動性、可壓性、含水量)
 
  -設(shè)備參數(shù)(輥壓壓力、輥速、送料速度)
 
  -模具與篩網(wǎng)規(guī)格(孔徑、開孔率)
 
  -操作工藝(溫度、濕度控制)
 
  2.提高生產(chǎn)效率的優(yōu)化措施
 
 ?。?)優(yōu)化原料預(yù)處理
 
  -改善粉體流動性:若原料粘性大(如含多糖類成分),可添加適量助流劑(微粉硅膠、硬脂酸鎂)。
 
  -控制含水量:中藥浸膏粉含水量一般控制在3%~5%,過高易粘輥,過低則成型性差。可采用流化床干燥預(yù)處理。
 
  (2)合理調(diào)整設(shè)備參數(shù)
 
  -輥壓壓力:壓力過低導(dǎo)致顆粒松散,過高則能耗增加。一般設(shè)定在5~15MPa,需根據(jù)物料特性試驗(yàn)優(yōu)化。
 
  -輥輪轉(zhuǎn)速:轉(zhuǎn)速過快可能導(dǎo)致壓坯不密實(shí),建議控制在5~20rpm。
 
  -送料速度:與輥速匹配,避免供料不足或堵塞,可通過變頻調(diào)速調(diào)節(jié)。
 
 ?。?)選用合適的模具與篩網(wǎng)
 
  -輥輪表面紋路:選擇齒形或凹槽輥(如菱形紋),提高咬合力和成型率。
 
  -篩網(wǎng)孔徑:根據(jù)目標(biāo)顆粒大小選擇(如20~60目),開孔率≥40%以減少堵網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)。
 
 ?。?)自動化與智能化升級
 
  -PLC控制系統(tǒng):實(shí)現(xiàn)壓力、轉(zhuǎn)速、送料聯(lián)動調(diào)節(jié),減少人工干預(yù)。
 
  -在線監(jiān)測:安裝濕度傳感器、壓力反饋裝置,實(shí)時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)。
 
  -數(shù)據(jù)追溯:記錄生產(chǎn)數(shù)據(jù)(如能耗、產(chǎn)能),優(yōu)化批次穩(wěn)定性。
 
 ?。?)減少停機(jī)與維護(hù)時(shí)間
 
  -防粘輥處理:定期噴涂食品級脫模劑(如硬脂酸鋅),或采用鍍鉻輥輪。
 
  -快速清料設(shè)計(jì):選擇模塊化結(jié)構(gòu),便于拆卸清洗,減少換料時(shí)間。
 
  -預(yù)防性維護(hù):定期檢查軸承、液壓系統(tǒng),避免突發(fā)故障影響生產(chǎn)。
 
  3.實(shí)際應(yīng)用案例
 
  某中藥企業(yè)生產(chǎn)黃芪顆粒時(shí),原工藝存在顆粒成型率低(僅70%)、產(chǎn)能不足(200kg/h)的問題。通過以下改進(jìn):
 
  1.原料優(yōu)化:浸膏粉含水量從6%降至4%,添加0.5%微粉硅膠改善流動性。
 
  2.參數(shù)調(diào)整:輥壓壓力從8MPa提高至12MPa,輥速從15rpm降至10rpm。
 
  3.設(shè)備升級:更換高開孔率篩網(wǎng)(50目,開孔率45%),并加裝自動潤滑系統(tǒng)。
 
  改進(jìn)效果:
 
  -顆粒成型率提升至90%,產(chǎn)能提高至300kg/h。
 
  -單位能耗降低15%,設(shè)備故障率減少30%。
 
  4.未來發(fā)展趨勢
 
  1.連續(xù)化生產(chǎn):開發(fā)串聯(lián)式干法制粒線,實(shí)現(xiàn)從投料到包裝的全流程自動化。
 
  2.AI工藝優(yōu)化:利用機(jī)器學(xué)習(xí)分析歷史數(shù)據(jù),自動推薦最佳制粒參數(shù)。
 
  3.節(jié)能環(huán)保型設(shè)備:采用低噪音設(shè)計(jì)、高效電機(jī),符合GMP綠色生產(chǎn)要求。
 
  結(jié)論
 
  提高干法制粒機(jī)的生產(chǎn)效率需從原料、設(shè)備、工藝、維護(hù)多維度優(yōu)化:
 
  -原料預(yù)處理是關(guān)鍵,需控制水分和流動性;
 
  -設(shè)備參數(shù)(壓力、轉(zhuǎn)速、送料)需與物料特性匹配;
 
  -智能化升級可提升穩(wěn)定性和產(chǎn)能;
 
  -定期維護(hù)能減少停機(jī)時(shí)間,延長設(shè)備壽命。
 
  通過系統(tǒng)化優(yōu)化,中藥干法制??蓪?shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率、低能耗生產(chǎn),滿足現(xiàn)代制藥工業(yè)的需求。
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