中藥顆粒制備:干法制粒機如何提高生產(chǎn)效率?
瀏覽次數(shù):42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,在實際生產(chǎn)中,
干法制粒機仍可能面臨產(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。

1.工作原理及影響因素
干法制粒機主要通過機械壓縮-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。
?。?)合理調(diào)整設(shè)備參數(shù)
-輥壓壓力:壓力過低導致顆粒松散,過高則能耗增加。一般設(shè)定在5~15MPa,需根據(jù)物料特性試驗優(yōu)化。
-輥輪轉(zhuǎn)速:轉(zhuǎn)速過快可能導致壓坯不密實,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)目標顆粒大小選擇(如20~60目),開孔率≥40%以減少堵網(wǎng)風險。
?。?)自動化與智能化升級
-PLC控制系統(tǒng):實現(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,實時調(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。
(5)減少停機與維護時間
-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:選擇模塊化結(jié)構(gòu),便于拆卸清洗,減少換料時間。
-預(yù)防性維護:定期檢查軸承、液壓系統(tǒng),避免突發(fā)故障影響生產(chǎn)。
3.實際應(yīng)用案例
某中藥企業(yè)生產(chǎn)黃芪顆粒時,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:
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:利用機器學習分析歷史數(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、高效電機,符合GMP綠色生產(chǎn)要求。
結(jié)論
提高干法制粒機的生產(chǎn)效率需從原料、設(shè)備、工藝、維護多維度優(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;
-定期維護能減少停機時間,延長設(shè)備壽命。
通過系統(tǒng)化優(yōu)化,中藥干法制??蓪崿F(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。