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            介紹超微粉碎機的特點、分類和原理

              超微粉碎根據粉碎力的原理不同,可分為干法粉碎和濕法粉碎。干法粉碎主要有氣流式、高頻振動式、旋轉球(棒)磨式、錘擊式等幾種形式;濕法粉碎主要有膠體磨和均質機。在各種超微粉碎機械設備中,目前以氣流粉碎機(主要包括5種基本類型:水平圓盤式氣流粉碎機、循環管式氣流粉碎機、對噴式逆向氣流粉碎機、撞擊板靶式氣流粉碎機、流化床式氣流粉碎機)在制藥工業上的應用較為廣泛,而在氣流粉碎機中又以流化床式氣流超微粉碎機應用最為廣泛。隨著科技的不斷進步,越來越多的新技術新設備逐漸應用于超微粉碎領域,特別是對中藥的超微粉碎,不僅促進了傳統中藥的研究、應用與發展,也促進了這門新技術的不斷進步。下面結合目前常用的超微粉碎機及近些年新出現的超微粉碎機進行簡要概括與分析。
              1.氣流粉碎機
              氣流粉碎機又稱流能磨,是一種利用高壓氣流使被粉碎的物料粒子相互激烈碰撞沖擊、摩擦以及利用氣流對物料的直接剪切作用達到粉碎效果的設備。氣流粉碎產品細度可達2~40 μm ,粒度分布范圍窄。由于氣體在噴嘴處膨脹可降溫,粉碎過程沒有伴生熱量,所以粉碎溫升低,這一特性對于低熔點和熱敏性物質的超微粉碎特別重要。
              大型流化床式氣流粉碎機的工作原理主要為待粉碎物料由料倉經螺桿加料器,輸送至進料室,在重力作用下物料落入粉碎室。粉碎室四周和設有相向排列的經特殊設計的高壓進氣噴嘴。經過凈化和干燥的壓縮空氣自噴嘴射出,形成超聲氣流。物料在高速氣流交點中心發生碰撞,瞬間內被粉碎。經粉碎的粒子隨氣流上升至分級室,合格的粒子隨氣流進入旋風分離器,最終獲得所需產品,尾氣進入除塵器排出。較大的顆粒在分級機作用下,重新回落粉碎室,再次被粉碎,直至獲得合格的產品。
              2 攪拌磨
              攪拌磨是在球磨機的基礎上發展起來的,同普通球磨機相比,攪拌磨采用高轉速和高介質充填率及小介質尺寸,獲得了極高的功率密度,使細物料研磨時間大大縮短,是超微粉碎機中能量利用率最高、很有發展前途的一種設備。利用攪拌磨對中藥進行超微粉碎見諸報道的也不多。南京理工大學江蘇省超細粉體工程技術研究中心開發出了LG型高效攪拌研磨機系統,該機內裝有特殊機構,可防止漿料沉底,不會形成‘死區”,可使某些物料粉碎到d90<2 μm以下。攪拌磨在加工<20 μm的物料時效率大大提高,成品的平均粒度最小可達到數微米。高功率密度(高轉速難拌磨機可用于最大粒度小于微米以下產品,在顏料、陶瓷、造紙、涂料、化工產品中已獲得了成功。目前高功率密度攪拌磨在工業上的規模應用有處理量小和磨損成本高兩大難題。隨著高性能耐磨材料的出現,相信這些問題都能得到解決。
              3 球磨機
              普通球磨機是用于超微粉碎的傳統設備,其特點是粉碎比大、結構簡單、機械可靠性強、磨損零件容易檢查和更換、工藝成熟、適應性強,產品粒度可達20~40 μm。但當產品粒度要達到20 μm以下時,效率低、耗能大、加工時間長。例如,將珍珠磨到幾百目,要十幾個小時。高細球磨機是用于大處理量的高細度研磨過程,為了適應高細度的研磨過程,磨機的結構以及工藝參數與普通球磨機有所不同。研磨介質對物料的研磨和機械活化作用可以大大提高物料的水化和燒結等反應性能,這是其他大處理量設備所不能取代的。粉磨流程的通常形式是一級的開流磨系統。工業生產中,可視物料粉磨特性、工藝技術要求及產品細度指標等實際生產條件,在一級開路粉磨系統或二級開路粉磨系統中作合理選擇應用。
              4振動磨粉碎機
              振動磨即高頻振動式超微粉碎機。它是用彈簧支撐機體, 由帶有偏心塊的主軸使其振動, 運轉時通過介質和物料的一起振動將物料進行粉碎。磨機通常是圓柱形活槽形,其特點是介質填充率高,單位時間內作用次數高, 因而其振動能量大, 能量利用率高,適合大部分中藥材的粉碎,此設備還可以與低溫技術相結合,得到粒徑分布窄、流動性好的超微粉,從而有效解決振動磨的升溫問題。典型的振動磨主要有Palla型振動磨和三維振動磨,目前應用較為廣泛的為山東倍力BMF系列和浙江豐利的改良型MTM型沖擊磨。高一峰[4]發明了一種超微粉碎振動磨,主要包括具有料口及粉碎腔的粉碎室,而粉碎室設在主軸上,主軸與電機輸出軸連接。該設備利用主軸兩端的偏心激振重塊,使物料不但受到水平的離心力作用,而且受到垂直方向力的作用,使物料在粉碎腔內形成運動軌跡產生粉碎,調整主軸兩端的偏心激振重塊的不同相位角,就能針對不同物料得到不同的粉碎效果。
              5 機械式超微粉碎機
              通過機械零件和介質的高速運動對原藥材粉體施加沖擊、剪切等外力達到粉碎目的。此設備的優點是簡捷方便進料、適用粒徑范圍大、粉碎效率高、粉碎比大、結構簡單、運轉穩定,適合于中、軟硬度物料的粉碎,而且還具有氣流粉碎作用。缺點是機械高速運轉致使設備易升溫,物料粉碎得越細零件磨損越嚴重,磨損微粒直接污染物料,且粉體細度最高只能達20 μm。
              6 新型超微粉碎機
              近年來中藥現代化的快速發展,促進了微粉碎技術及裝備的進步,超微粉碎裝置的研究與應用也日趨廣泛。也別是在醫藥領域,由于超微粉碎技術具有優于傳統粉碎技術的諸多優點而倍受關注,特別是在名貴中草藥加工上具有非常廣泛的應用。近些年,也不斷涌現出很多新型超微粉碎機。陳海焱等[5]發明了一種新型超微粉碎機,該粉碎機屬于噴射粉碎機技術領域,包括固定在粉碎機外殼上的噴嘴、軸承和皮帶輪,軸承和皮帶輪安裝在多棱靶的空心軸上,噴淋頭與低溫介質管道連接;低溫介質管道依靠管卡固定在低溫介質回水槽內。與已有技術方案相比,該實用新型超微粉碎機對被粉碎物料自然屬性影響小,功效高,使用壽命長。
              6.1氣流、機械組合式超微粉碎機
              氣流、機械組合式超微粉碎機,在機架的下方設有機械粉碎機及其驅動裝置,機械粉碎機的粉碎腔內設有轉盤,其上安裝有刀片,在機械粉碎機上方的機架上設有氣流粉碎機,機械粉碎機的出料口直接連接氣流粉碎機的進料口,在氣流粉碎機內有粉碎腔,該粉碎腔的周壁安裝有若干噴槍,粉碎后的物料從氣流粉碎機的出口收集。該發明具備了機械粉碎機和氣流粉碎機的優點,因此可以接受較大顆粒物料,粉碎后出料的細度可以達到亞微米級,甚至向大規模生產納米材料接近,而且可以大大降低能耗、節省人工、使得生產成本明顯下降。
              6.2新型節能超微粉碎機
              新型的節能超微粉碎機,通過在支架上安裝粉碎筒,粉碎筒上部經管道裝有集粉器,集粉器上部經管道安裝散風器,散風器下部安裝除塵袋,粉碎筒內裝有轉動軸,轉動軸通過送料室內,其上裝有風葉,分級室內其轉動軸上裝有調節板,粉碎室內其轉動軸上裝有刀片和風葉,轉動軸伸出粉碎筒外端上裝有電機帶輪,該粉碎機結構新穎獨特,體積小、耗電少,節能,粉碎效率高,具有比較顯著的經濟和社會效益。
              6.3新型研磨石超微粉碎機
              新型研磨石超微粉碎機,機殼下部形狀橫切面為梯形固定在底座上,機殼兩端設有固定凸耳,其上有彈簧與底座相連,頂蓋通過螺栓連接固定在機殼頂部,機殼內底部固裝有截面為梯形空腔支撐臺,支撐臺中心部位有轉動軸連接懸臂支架固定在空腔支撐臺上,轉動軸下部通過軸套與空腔支撐臺內安裝的電機輸出軸相接,懸臂支架對稱的兩端分別裝有三棱狀粉碎輪和單棱狀粉碎輪。該設計具有結構緊湊、設計合理,粉碎效率高,超微粉體回收率高、工作時振動小等優點。
              6.4其他新型超微粉碎機
              隨著科技的不斷進步,涌現出許多的新型超微粉碎機,如雙室超微粉碎機、立式超微粉碎機、自冷振動式粉碎機、立式無篩超微粉碎機、無粉塵外溢環保智能型流化床超微粉碎機等等,在不斷改進原有設備缺點的基礎上,積極探索高效、節能、環保的智能化新設備已經逐漸成為超微粉碎機發展的主要方向,隨著各種新型超微粉碎機的面世,超微粉碎技術在各行各領域的應用也將會越來越廣泛。

             
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