物料的粉碎有哪几种方式.docx

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物料的粉碎有哪几种方式

物料的粉碎有哪几种方式

破碎和粉碎物料的方式很多，归纳后主要有以下几种：

1.挤压

物料置于两个工作构件之间，逐渐加压，使之由弹性变形、塑性变形而至破裂粉碎。

这种粉碎方式仅适用于脆性物料，例如哑口颚式破碎机是典型例子。

食品加工中常用的挤压方式是对辊粉碎机，如对辊的线速度相等，则为纯粹的挤压过程。

如果被处理物料是带有韧性和塑性的，则可能产生片状物料，例如轧制麦片、米片以及油料轧片等。

2.弯曲折断

物料在工作构件间承受弯曲应力，超过强度极限而折断。

这种方式一般用来处理较大块的长或薄的脆性物料,例如榨油残渣油饼/玉米穗等,一般粉碎度较低.

3.剪切

这是一种能耗较低的粉碎方式,可以粉碎韧性物料.新形成的表面比较规则而且易于控制粒度的大小.一般果、蔬、肉类的切块、切片、切丝、切丁都属于这一类。

在小麦磨制面粉的皮磨系统用的拉比对辊磨粉机中，剪切也起着重要作用。

4.撞击

当物料与工作构件以相对高速运动而撞击时，受到时间极短的变载荷，物料被击碎。

对于质量圈套的脆性物料尤其适宜于这种粉碎方式。

撞击粉碎的粉碎程度范围很大，从较大块的破碎到微细粉碎均可以使用，而且可以粉碎多种物料。

最典型的是锤式粉碎机，在食品工业中用得很多。

也有利用自身高速相对运动而碰撞粉碎的机器，称为超音速喷射粉碎机，但是能耗很大。

5.研磨

物料与租糙工作面之间在一定压力下相对运动而摩擦，物料受到破坏，表面剥落。

实际上这是一种既有挤压又有剪切的复杂过程。

对于某一种物科而言，当两个工作表面之间的压力不小于其某一个最小的极值，或是两个工作表面之间的间蹦不小于某一个最小的极值时，可以得到所需要的粉碎效果----一般性粉碎或是选择性粉碎。

小型超微粉碎机适用于医药、农业、食品、化工、合金、冶金、地质、科研等单位多品种小批量中药、贵重药材、矿石、化学原料如：

阿胶、乳香、黄芪、三七、海马、菟丝子、灵芝、甘草、珍珠等不同性质物料均能很好粉碎。

本机采用高速单相电机，结构精密、体积小、重量轻、功效高、无粉尘、清洁卫生、操作简单、造型美观、既省电又安全等特点，使药品、食品、化工等生产更符合国家标准，达到GMP的要求。

粉碎基本原理和方法

1、粉碎基本原理

   从粉碎定义可知，饲料粉碎是利用粉碎工具（锤片粉碎机的锤片、筛片、齿板，辊式粉碎机的压辊，球磨机的钢球等）对物料施力，当其作用超过物料颗粒之间的内聚力（结合力）时而破碎的过程。

随着粉碎过程的进行，物料的比表面积不断地增加，固体饲料破裂成小块或细粉数随之增多。

这种过程一般只是几何形状的变化。

2、粉碎方法

   根据对物料施力情况不同，粉碎可分为击碎、磨碎、磨碎和锯切碎等四种方法（图1-1）。

图1-1物料的粉碎方法

a.击碎b.磨碎c.压碎d.e.锯切碎

（一）击碎（图1-1a）

   击碎是利用安装在粉碎室内的工作部件（如锤片、冲击锤、磨块、齿爪或销柱等）高速运转，对物料实施打击碰撞，依靠工作部件对物料的冲击力使物料颗粒碎裂的方法，它是一种无支承粉碎方式，其优点是适用性好，生产率较高，可以达到较细的产品粒度，且产品粒度相对比较均匀；缺点是工作部件的速度要求较高，能量浪费较大。

锤片粉碎机、爪式粉碎机就是利用这种方法工作的。

（二）磨碎（图1-1b）

   磨碎是利用两个刻有齿槽的坚硬磨盘表面对物料进行切削和摩擦而使物料破碎的方法。

这种主法主要是靠磨盘的正压力和两个磨盘相对运动的摩擦力作用于物料颗粒而达到破碎的。

此法适用于加工干燥且不含油的物料，它可根据需要将物料颗粒磨成各种粒度的产品，但含粉末较多，产品温升也较高。

利用这种方法进行工作的有钢磨和石磨，不过后者很少用于工业生产。

钢磨的制造成本低，工作时所需动力较小，单位能耗的产量大，但加工的成品中含铁量偏高。

这种方法目前在配合饲料加工中应用很少。

（三）压碎（图1-1c）

   压碎是利用两个表面光滑的压辊以相同的转速相对转动，对夹在两压辊之间的物料颗粒进行挤压而使其破碎的方法。

这种方法依靠的主要是两压辊对特料颗粒的正压力和摩擦力，它不能充分粉碎物料，在配合饲料加工中应用较少，主要用于饲料的压片，如压扁燕麦作马的饲料。

（四）锯切碎（图1-1d、e）

   锯切碎是利用两个表面有锐利齿的压辊以不同的转速（υ1＜υ2）相对转动，对物料颗粒进行锯切而使其破裂的方法，它特别适用于粉碎谷物饲料，它可以获得各种不同粒度的成品，而且粉末量也较少，但它不适于加工含油饲料或含水量大于18%的饲料。

利用这种方法工作的有对辊式粉碎机的辊式碎饼机。

   在实际粉碎过程中很少仅一种方法单独存在。

一台粉碎机粉碎物料往往是几种粉碎方法联合作用的结果，只不过总以某种方法起主要作用，这一方法是选择合适粉碎机时应加以考虑的。

选择粉碎方法时，首先考虑被粉碎物料的物理特性。

对于特别坚硬的物料，击碎和压碎方法很有效；对韧性物料用磨研为好；对胶性物料以锯切和劈裂为宜。

谷物饲料粉碎以击及锯切碎为佳，对含纤维的物料（如砻糠）以盘式磨为好。

总之，根据物料的物理特性正确选择粉碎效率方法对提高粉碎效率、节约能耗、改善产品质量等具有非常重要的意义。

对饲料粉碎机的要求

对饲料粉碎机的要求有：

（1）粉碎成品的粒度可根据需要能方便地调节，适应性好。

（2）粉碎成品的粒度较均匀，粉末少，粉碎后的饲料不产生高热。

（3）可方便地连续进料及出料。

（4）单位成品能耗低。

（5）工作部件耐磨，更换迅速，维修方便，标准化程度高。

（6）配有吸铁装置、安全室等安全措施，避免发生事故。

（7）作业时粉尘少，噪声不超过环卫标准。

粉碎工艺流程

   粉碎工艺与配料工艺有着密切的关系。

按其组合形式可分为先粉碎后配料和先配料后粉碎（简称“先粉后配”或“先配后粉”）两大工艺；按原料粉碎次数又可分为一次粉碎工艺和二次粉碎工艺。

采用哪种工艺流程取决于主要原料丰欠、生产规模及各国习惯。

如美国饲料谷物富裕，多采用先配料后配料工艺；其他许多国家谷物饲料短缺，多采用先配料后粉碎。

我国除小型机组外，多采用先粉碎后配料工艺流程。

按粉碎、配料先后的工艺流程

一、后配料的工艺流程（图2-1）

   该工艺是指将粒状原料先进行粉碎，然后输入配料仓进行配料混合的工艺。

这种工艺主要适用于配料中含谷物量高的情况，国内外饲料厂较普遍采用这种工艺流程。

（一）物料运行路线

   1.投料有两种方式：

   第一种方式是在车间或下料间设下料口，这种方式多用于中小型饲料厂。

人工把袋装原料（一般用小推车）从原料库运入车间或下料间投入下料斗。

   第二种方式是在原料库内设有下料口，由水平输送机（多为刮板输送机）将原料送入主车间，大中型饲料厂多采用这种方式。

   不论哪种方式，下料斗的上部都设置栅筛，作为清理工序的第一环节。

   2.物料输送和提升物料投入下料斗后，直接由斗式提升机（第一方式）提升经溜管进入初清筛或由水平（刮板）输送机水平输送（第二种方式）后由提升机提升经溜管进入初清筛。

   3.清理加入初清筛经清除非磁性杂质后，再流经永磁筒除去磁性杂质后入待粉碎仓。

   4.供料及粉碎待粉碎仓的物料由给料器向粉碎机供料粉碎。

   5.粉料输出并进入配料仓或物料成品仓粉碎的物料采取各种方式将物料与空气分离并输入配料仓或成品仓（先配后粉工艺）。

图2-1先粉碎后配料工艺

1.栅筛2.进料斗3、10.斗式提升机4.圆筒初清筛5.永磁筒

6.待粉碎仓7.粉碎机8.螺旋输送机9.除尘系统

二、先配料后粉碎工艺（图2-2）

（一）工艺过程

   该工艺是将所有参加配料的各种原料，按照一定比例并通过配料秤称重后混合在一起，再加入粉碎机粉碎。

与先粉后配工艺相比，其工艺路线（物料走向）配料和粉碎顺序恰恰相反，其它投料、清理、输送和提升相拟。

但要注意两点：

①配料前要加强物料（粒料和副料）的清理，否则对后工序带来危害；②粒料清理和粉料清理要同时进行，以利后工序工作。

2-2先配料后粉碎工艺

1.配料2.配料秤3、8.螺旋输送机4、10.斗式提升机5.待粉碎仓

6.螺旋喂料器7.粉碎机9.空气过滤器

粉碎

粉碎是借助机械力将大块物料粉碎成适宜程度的碎块贺喜分的操作过程。

通常要对粉碎后的物料进行过筛，已获得均匀的粒子。

粉碎的主要目的是减少药物的粒径，增加比表面积，为制剂提供所要求粒度的物料。

粉碎操作对制剂过程有一系列的意义：

①有利于提高难溶性药物的溶出速度和生物利用度；②有利于提高药物在制剂中的分散性；③有利于提高有效成分从药材中的浸出；④有利于各种制剂的制备。

但粉碎过程也有可能带来不良影响，如晶型转变、热分解、粘附和吸湿性的增大等。

药物粉碎后粒子的大小直接或间接影响了药物制剂的稳定性和有效性，药物粉碎不匀，不但不能使药物彼此混匀，而且也会使制剂的剂量或含量不准确，而影响疗效。

（一）粉碎的原理

　　粉碎过程是利用外加的机械力破坏物质分子间的内聚力来实现，被粉碎的物料受到外力的作用后在局部产生很大的应力和形变，当应力超过物料分子间力时，物料即产生裂缝，而粉碎。

　　粉碎过程中常见的外加力有：

冲击力，压缩力，剪切力，弯曲力，研磨力等，被粉碎物料的性质、粉碎程度不同，所需加的外力也有所不同，冲击、压缩和研磨作用对脆性物质有效，剪切对纤维状物料有效，粗粒以冲击力和压缩力为主，细碎以剪切力、研磨力为主，实际上粉碎过程是几种力综合作用的结果。

（二）粉碎方法

　　根据物料粉碎时的状态、组成、环境条件、分散方法不同，选择不同的粉碎方法，常见的有干法粉碎、湿法粉碎、单独粉碎、混合粉碎、低温粉碎等。

较常见的是干法粉碎和湿法粉碎，干法粉碎是将要无干遭到一定程度后粉碎的方法，药物的干燥根据药物性质选用适宜的干燥方法；湿法粉碎是在药物中加入适量的水或其他液体进行研磨粉碎的方法，通常液体的选择以药物遇湿不膨胀，两则不起反应，不妨碍药效为原则。

这种粉碎方法可用于某些刺激性较强的或有毒的药物，以避免粉碎时粉尘飞扬。

有些难溶性药物如炉甘石、珍珠等，要求特别细度时，一般是用水飞法粉碎，水飞法是将药物与水共置于研钵或流能磨中一起淹没，使细粉漂浮于液面或混悬于水中，然后将此混悬液倒出，余下的粗料加水反复操作，至全部物料研磨完毕，所得的混悬液合并，沉降倒出上层清液，将湿粉干燥，粉碎的极细粉。

　　一般药物通常单独粉碎，氧化性药物和还原性药物必须单独粉碎，否则可引起爆炸；贵重药物及刺激性药物为了减少损耗和便于劳动保护，也应该单独粉碎。

对于处方中某些药物的性质和硬度相似，可以将他们混合粉碎，可以避免一些粘性药物单独粉碎困难，又可以使粉碎和混合同时进行。

　　低温粉碎是利用物料在低温状态下的脆性，借机械拉引力粉碎。

适用于：

①常温下粉碎困难的物料，如新鲜药材，软化点、熔点低及热可塑性物料；②含水、含油较少的物料；③要求粒度更细，且可保留物料中香气和会发饷有效成分的物料。

　　（三）粉碎器械

　　目前常用的粉碎器械有：

1、研钵：

一般用瓷、玻璃、玛瑙、铁或铜制成，但以瓷研钵和玻璃研钵最为常用，主要用于小剂量药物的粉碎和实验室小剂量制备。

　　2、球磨机：

在不锈钢或陶瓷的圆筒中装入一定数量的不同大小的钢球或瓷球，使用是将物料装入圆筒中蜜蜂，用电机带动。

当圆筒转动时，圆球被带动上升到一定高度后呈抛物线落下，产生撞击和淹没，使物料粉碎，球磨机要求有适当的转速，才能使圆球沿壁运行到最高点儿落下，产生最大的撞击力和良好的研磨作用；如转速太低，圆球不能达到一定高度落下，或转速太快，圆球受离心力的作用，沿筒壁旋转而不落下，都会减弱或失去粉碎作用。

　　球磨机结构简单，是最普遍的粉碎机械之一。

其结构简单，密闭操作，粉尘少，常用于毒、剧药和贵重药品和吸湿性、刺激性药物的粉碎，还可用于无菌粉碎。

但粉碎效率低，粉碎时间较长。

　　3、冲击式粉碎机：

对物料的作用力以冲击力为主，适用于脆性、韧性物料以及中碎、细碎、超细碎等的应用。

典型的粉碎结构有捶击式和冲击柱式。

　　捶击式粉碎机有高速旋转的旋转轴，轴上安装有数个捶头，机壳上有衬板，下部有筛板，当物料有加料斗进入粉碎室时，由于高速旋转的锤头的冲击力和剪切作用以及被抛向衬板的撞击力等作用而被粉碎，细粉通过筛板出料，粗料继续粉碎。

　　冲击柱式粉碎机在高速旋转的转盘上有固定的若干圈冲击柱，与转盘对应的固定盖上也固定有若干圈冲击柱，物料由加料斗沿中心轴方向进入粉碎机，由于离心作用从中心部位被甩向外壁，受到冲击柱的作用而粉碎，细粒由底部筛孔出料，粗分在粉碎机内重复粉。

　　4、流能磨：

利用高压气流使药物颗粒间以及颗粒与器壁间碰撞而产生强烈粉碎作用，流体可以是空气、蒸汽、惰性气体。

流能磨外观类似于空心轮胎，由底部喷嘴、粉碎室、定部的分级器和具单向活塞作用的文杜里送料器构成，如图4.由于粉碎过程中高压气流膨胀吸热，产生明显的冷却作用，可以抵消粉碎产生的热量，适用于抗生素、酶、低熔点及不耐热物料的粉碎，可获得5μm以下的微粉，而且在粉碎的同时，对不同级物料进行分级。