干法制粒是將粉體原料不添加液體粘合劑,直接通過(guò)高壓壓制成薄片狀,再破碎整粒成顆粒的造粒工藝,適合遇濕遇熱易分解、無(wú)法濕法加工的物料,是固體制劑研發(fā)中試與小批量生產(chǎn)的重要工藝。中試干法制粒機(jī)集成干粉輸送、輥壓成型、破碎整粒、分級(jí)收料功能于一體,整機(jī)結(jié)構(gòu)模塊化,可在同一設(shè)備上完成粉體到成品顆粒的連續(xù)加工。
一、機(jī)架與整體支撐結(jié)構(gòu)
設(shè)備整體采用落地式機(jī)架結(jié)構(gòu),機(jī)架由不銹鋼與型鋼焊接而成,結(jié)構(gòu)穩(wěn)固,承載能力強(qiáng),可承受輥壓成型時(shí)的較大壓力,運(yùn)行時(shí)機(jī)身震動(dòng)小。
整機(jī)外罩采用不銹鋼板材封裝,表面拋光平整易清潔,符合醫(yī)藥食品生產(chǎn)衛(wèi)生要求;設(shè)備底部配置可調(diào)地腳,可調(diào)整機(jī)身水平,減少運(yùn)行噪音與震動(dòng)。各功能模塊統(tǒng)一集成安裝在機(jī)架上,布局緊湊,中試機(jī)型占地適中,可方便移動(dòng)到不同中試車間使用。
二、垂直螺旋送料系統(tǒng)
送料單元位于設(shè)備上部,由料斗與垂直螺旋送料器組成。料斗為不銹鋼錐底結(jié)構(gòu),便于粉體順利下落,可承接上游物料;內(nèi)部配置攪拌機(jī)構(gòu)或破拱裝置,防止粉體架橋、結(jié)塊,讓粉體均勻進(jìn)入螺桿通道。
垂直螺旋送料器由獨(dú)立調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng),螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)將粉體物料從料斗中穩(wěn)定、連續(xù)地向下輸送到下方壓輥進(jìn)料口,送料速度可單獨(dú)調(diào)節(jié),保證壓輥之間物料供給均勻,避免進(jìn)料忽多忽少導(dǎo)致片材厚薄不均。螺旋與料筒間隙均勻,送料過(guò)程穩(wěn)定,可調(diào)節(jié)進(jìn)料量以匹配壓輥壓片產(chǎn)能。
三、雙輥壓片成型核心單元
壓片機(jī)構(gòu)是干法制粒的核心成型部件,由兩只相對(duì)旋轉(zhuǎn)的壓輥組成。兩只壓輥平行布置,一只為固定輥,一只為可調(diào)壓輥,通過(guò)液壓加壓系統(tǒng)或機(jī)械調(diào)壓機(jī)構(gòu)對(duì)兩輥之間施加穩(wěn)定壓力。粉體物料落入兩輥之間后,被相向旋轉(zhuǎn)的壓輥咬入輥隙,在高壓作用下被擠壓成致密均勻的硬薄片(料片)。
壓輥表面可做成光面或網(wǎng)狀紋路,光面壓出的片材表面平整;帶紋壓輥可增加對(duì)粉體的咬合力,提升壓片成型效果。壓輥轉(zhuǎn)速與兩輥間隙可調(diào)節(jié),改變壓輥間隙與壓力即可調(diào)整料片厚度與緊密度,獲得適合后續(xù)破碎的料片結(jié)構(gòu)。壓輥材質(zhì)采用高強(qiáng)度不銹鋼或特種合金鋼,表面硬度高、耐磨性能好。

四、破碎單元
經(jīng)過(guò)壓輥成型的薄片狀料片從壓輥下方排出,直接進(jìn)入破碎裝置。破碎機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)破碎刀與篩網(wǎng)組成,破碎刀將連續(xù)硬質(zhì)料片敲碎、打散成大小不一的碎塊與粗顆粒;破碎刀轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié),控制破碎力度與顆粒破碎程度,避免過(guò)度粉碎產(chǎn)生過(guò)多細(xì)粉。破碎后的碎料向下進(jìn)入整粒工位。
五、整粒分級(jí)單元
破碎后的粗顆粒進(jìn)入整粒機(jī)構(gòu),整粒輥或整粒刀以較低速度旋轉(zhuǎn),將粗顆粒進(jìn)一步擠壓、研磨通過(guò)整粒篩網(wǎng),形成粒徑均勻的顆粒。
篩網(wǎng)孔徑可根據(jù)目標(biāo)顆粒大小選配更換,更換不同目數(shù)篩網(wǎng)即可得到不同粗細(xì)的成品顆粒。通過(guò)整粒篩網(wǎng)的合格顆粒向下進(jìn)入出料口收集,未通過(guò)篩網(wǎng)的粗顆粒繼續(xù)在整粒腔內(nèi)被研磨直到通過(guò)篩網(wǎng);部分機(jī)型配置分級(jí)篩,將整粒后的顆粒再篩分一次,收集符合粒徑要求的成品顆粒,過(guò)細(xì)粉末可回收返回送料系統(tǒng)重新壓粒。
六、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)與控制單元
各功能模塊(送料、壓輥、破碎、整粒)均配置獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電機(jī),可分別調(diào)速,方便根據(jù)物料特性靈活匹配各環(huán)節(jié)速度,優(yōu)化制粒效果。液壓系統(tǒng)為壓輥提供穩(wěn)定可調(diào)的擠壓壓力,壓力可根據(jù)物料可壓性靈活設(shè)定;壓力控制系統(tǒng)可維持輥壓恒定,保證批次間料片密度一致。
電控系統(tǒng)集成于機(jī)身一側(cè)控制面板,可直觀設(shè)置送料速度、壓輥轉(zhuǎn)速、壓片壓力、破碎整粒轉(zhuǎn)速等參數(shù),實(shí)時(shí)顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),配置過(guò)載保護(hù)、緊急停機(jī)等安全聯(lián)鎖功能,出現(xiàn)卡了料、超載等異常時(shí)自動(dòng)停機(jī)保護(hù)。設(shè)備整體結(jié)構(gòu)緊湊,各模塊拆裝方便,生產(chǎn)結(jié)束后可快速拆開(kāi)清潔,便于多品種物料中試換產(chǎn),廣泛適用于制藥、食品、化工等行業(yè)粉體的中試規(guī)模干法制粒工藝開(kāi)發(fā)與小批量生產(chǎn)。