在制藥、食品和化工行業等中,顆粒的生產通常不是一臺設備單獨完成的。從粉末到成品顆粒,需要經過制粒、整粒、篩分等多個環節。制粒機、整粒機和篩粉機是這條生產線上的三臺關鍵設備,它們各自承擔不同的功能,相互配合完成顆粒的制備和分級。本文從工藝流程的角度,梳理這三臺設備在生產線中的角色和協同方式。
一、制粒機:從粉末到顆粒的第一步
制粒機是整個生產線的起點,其任務是將粉末狀物料轉變為具有一定形狀和大小的顆粒。目前常用的制粒方式主要有濕法混合制粒、干法制粒和搖擺式制粒三種。
1.濕法混合制粒:在一臺密閉設備中完成混合與制粒兩個步驟。物料放入容器后,底部的攪拌槳使粉體快速翻動、混合均勻,隨后加入粘合劑溶液,在攪拌作用下形成濕潤的軟材。同時,容器側面的高速切割刀將軟材切割成細小顆粒。顆粒形狀接近球形,流動性較好,有利于后續壓片時片重的穩定。
適用物料:藥粉與輔料的混合制粒、對顆粒強度和成型性有要求的物料。
![]()
設備介紹:SFZL系列濕法混合制粒機是常見設備之一,該系列采用攪拌槳與切粒刀相向運動的設計,物料在容器內形成三維運動,最終形成較為均勻的球狀顆粒。設備與物料接觸部分采用不銹鋼制造。系列中有不同容積規格可供選擇,小規格適用于實驗室研發和小試制粒,較大規格適用于中試放大和中小批量生產。攪拌轉速和切割轉速的可調范圍越寬,對不同物料的適應性越好。
2.干法制粒:不加水或其他液體,直接依靠機械壓力使粉體成型。物料通過送料裝置進入兩個反向旋轉的壓輥之間,在液壓系統施加的高壓下被擠壓成薄片狀。薄片隨后進入整粒系統,通過旋轉的整粒刀和篩網破碎成顆粒。干法制粒省去了加粘合劑、混合軟材和干燥這幾個步驟,工序更短,適合遇水不穩定或對熱敏感的物料。
適用物料:對濕熱敏感的物料、含結晶水的物料、中藥提取物。
![]()
設備介紹:GLZ系列干法制粒機是實驗室和中試場景中較為常見的設備類型,通過送料螺桿將物料輸送至壓輥區域,液壓系統提供穩定的擠壓力,壓輥轉速可根據物料特性進行調節。該設備只需少量干粉末即可進行成型性測試,適合研發早期階段使用。造粒系統可通過篩網控制成品粒徑范圍。
3.搖擺式制粒:原理比較直接的制粒方式。潮濕的粉料加入料斗后,滾筒做往復擺動運動,將物料反復擠壓通過下方的篩網,形成圓柱狀或不規則狀的顆粒。更換不同目數的篩網,可以得到不同粗細的顆粒。設備結構簡單、成本較低,適合小批量生產或品種更換頻繁的場合。
適用物料:潮濕粉料、黏性較大的浸膏、含纖維較多的原粉。
![]()
設備介紹:YK系列搖擺式顆粒機是較為常見的設備類型,滾筒直徑和有效長度因規格而異,設備通過旋轉筒的搖擺作用利用篩網將潮濕粉末制成顆粒。該系列有多種規格可供選擇,小規格適用于實驗室和教學場景,較大規格適用于中小批量生產。設備結構開放,篩網和滾筒的裝拆較為簡便,便于清潔和更換品種。
無論采用哪種制粒方式,制粒機產出的物料通常都不是最終產品——濕法制粒得到的濕顆粒需要干燥,干法制粒得到的顆粒可能存在粒徑分布不均的問題。這些物料需要進入下一道工序進行處理。
二、篩粉機:將合格顆粒與不合格部分分離
篩粉機是生產線中的最后一道把關設備。它的任務是將整粒后的顆粒按照粒徑大小進行分級,分離出合格顆粒、過大顆粒和細粉。
篩粉機通過多層篩網的振動實現分級。物料從上方進入篩面,小于篩孔目數的顆粒穿過篩網落入下層,大于篩孔的顆粒則留在篩面上。通過兩層或三層篩網的組合,可以同時分出多個粒徑級別。合格的顆粒從中間出料口收集,過大的顆粒從上層出料口排出(可返回整粒機重新處理),細粉從下層出料口排出(可根據工藝需要回用或廢棄)。
篩粉機的篩網目數選擇直接影響最終產品的粒度。篩網目數越高,孔徑越小,通過的顆粒越細。實際生產中,通常根據產品的粒徑標準,通過試篩確定合適的目數組合。
適用物料:制粒后的干顆粒分級、原輔料入廠過篩除雜、成品出廠前粒度檢查。
![]()
設備介紹:ZS系列篩粉機是較為常見的篩分設備類型。該系列采用振蕩式驅動方式,振蕩室內有偏心輪和橡膠軟件等結構,運行時噪音較低,整機體積較為緊湊,便于在不同車間之間移動。篩網目數可根據工藝要求配置,單層或多層篩網組合可同時實現多級分級。設備由料斗、振蕩器、篩網和機架等部分組成,結構相對簡單,篩網更換和清潔較為方便,適合制藥、食品、化工等行業中粉體或顆粒的篩分分級。
三、整粒機:將不規則的顆粒整理均勻
整粒機的作用是對制粒機產出的物料進行進一步的整理和細化。經過制粒和干燥后的顆粒,常常存在部分顆粒過大、粘連或結塊的情況,整粒機通過旋轉刀片或轉子將大顆粒打碎,使顆粒粒徑更加均勻。
整粒機通常安裝在干燥設備之后、篩分設備之前。在濕法制粒生產線中,干燥后的顆粒進入整粒機,大顆粒被破碎成符合要求的尺寸,同時細粉也被分離出來。在干法制粒生產線中,壓輥擠壓出的片狀物料經過破碎后進入整粒機,進一步調整粒徑分布。
整粒機的優勢在于可以處理不同硬度的顆粒,通過更換不同孔徑的篩網,可以控制最終顆粒的粒徑范圍。對于需要嚴格控制粒徑分布的產品,整粒是一個必不可少的環節。
適用物料:制粒后需要整理粒徑的物料、干法制粒產出的片狀破碎物、濕法制粒干燥后粘連結塊的顆粒。
![]()
設備介紹:KZL系列快速整粒機是制粒后整粒環節中較為常見的設備類型。該系列采用濾網與轉子的組合設計,物料在高速旋轉的轉子作用下被推向篩網,通過篩網孔排出。設備的轉速可在較大范圍內進行無級調節,以適應不同硬度物料的整粒需求。篩網孔徑有多個規格可供選擇,通過更換不同孔徑的篩網可控制顆粒的最終粒徑。該系列多個規格可覆蓋不同產能需求。設備結構相對緊湊,篩網更換較為方便,適合需要定期清潔的生產場景。此外,該機可用于替代部分傳統制粒方式,在特定物料處理中具有一定的適用性。
四、三臺設備的協同工作流程
在一條完整的顆粒生產線上,三臺設備按照“制粒→篩分→整粒“的順序依次銜接,形成一個閉環系統。
濕法制粒路線的典型流程:物料經配料后進入濕法混合制粒機或搖擺式顆粒機制成濕顆粒,濕顆粒經干燥后進入整粒機進行整理,整粒后的顆粒進入篩粉機分級。篩出的合格顆粒進入下一道工序(如總混或包裝),過大的顆粒返回整粒機重新處理,細粉可根據工藝要求回用或廢棄。
干法制粒路線的典型流程:物料經干法制粒機壓片、破碎后,直接進入整粒機整理,整粒后的顆粒進入篩粉機分級。篩出的合格顆粒收集,大顆粒返回整粒機重新破碎,細粉返回干法制粒機重新制粒。這種閉環設計可以減少物料浪費,提高收率。
閉環循環的設計思路:在較為完善的生產線中,篩粉機與整粒機、制粒機之間形成物料循環。篩粉機篩出的大顆粒通過管道或真空輸送返回整粒機入口重新處理,細粉返回制粒機重新制粒。這種設計可以將不合格物料自動回收到系統中繼續處理,減少了人工干預和物料浪費。
五、設備銜接中的幾個注意點
物料輸送方式。制粒機到整粒機、整粒機到篩粉機之間的物料輸送,通常采用真空上料或重力落料方式。真空上料可以減少粉塵飛揚,適合潔凈車間;重力落料結構簡單,適合樓層布局的生產線。
篩網目數的匹配。整粒機的篩網目數和篩粉機的篩網目數需要協調。一般來說,整粒機的篩網目數略粗于篩粉機的上層篩網,以保證整粒后的顆粒能夠順利進入篩粉機進行分級。
清潔與換產。三臺設備在更換品種時都需要進行清潔。整粒機和篩粉機的結構相對開放,拆洗較為方便;搖擺式制粒機和濕法混合制粒機同樣可拆洗,清潔時間因設備類型而異,選型時可根據換產頻率評估。
密閉與防塵。在制藥生產中,三臺設備之間的連接通常采用密閉管道,以減少物料暴露和粉塵擴散。對于高活性或高致敏性物料,整條生產線可能需要更高的密閉等級。
六、適用場景與選型參考
三臺設備的組合適用于多種顆粒生產場景:
片劑顆粒生產。原輔料經濕法混合制粒或搖擺式制粒后干燥,整粒機整理顆粒形態,篩粉機分級去除細粉和過大顆粒,得到適合壓片的顆粒。
膠囊填充顆粒生產。制粒后經整粒和篩分,控制顆粒粒徑在適合膠囊填充的范圍內,保證填充時物料流動順暢、裝量準確。
沖劑(顆粒劑)生產。制粒、干燥、整粒、篩分后得到粒徑均勻的顆粒,直接進行包裝。
干法制粒生產線。干法制粒機產出的顆粒經整粒和篩分后,大顆粒返回整粒機,細粉返回制粒機,形成閉環系統。
選型時,需要根據物料特性、產能需求和生產方式確定各設備的規格和配置。制粒機的類型取決于物料是否適合濕法或干法制粒;整粒機的規格取決于處理量和顆粒硬度;篩粉機的篩面直徑和層數取決于產能和分級要求。三臺設備的產能應相互匹配,避免出現瓶頸。
七、總結
制粒機、整粒機和篩粉機在顆粒生產線中各自承擔不同的功能:制粒機完成從粉末到顆粒的成型,整粒機將不規則的顆粒整理均勻,篩粉機將合格顆粒與不合格部分分離。三臺設備通過合理的流程銜接和物料循環,共同完成顆粒的制備和分級。在實際應用中,根據物料特性和工藝要求選擇合適的設備配置和篩網組合,可以保證顆粒的質量和生產的連續性。
(本文內容長沙宏精機械有限公司提供資料知識整理,僅供參考。具體設備選型和工藝參數建議結合實際情況確定。)
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.