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详细介绍
实验室摇摆制粒机是一种通过机械挤压方式,将潮湿粉末快速、经济地转化为均匀颗粒的基础实验室设备。它的核心价值在于改善物料的物理性质(特别是流动性),为后续的压片、包装等工序制备合格的中间体,是产品研发和小试阶段的工具。
实验室摇摆制粒机的主要用途不是干燥,而是 “造粒” ,即将细粉加工成具有一定形状和大小的颗粒。这是一个预处理工序。
它的结构相对简单,主要由以下几部分组成:
料斗:用于存放待制粒的湿粉物料。
旋转滚筒(“碾刀”):一个带有刮板的六角形或梭形滚筒。这是核心工作部件。
筛网(网环):一个可更换的圆形不锈钢筛网,孔径决定了最终颗粒的直径。
传动机构:一个电机驱动的偏心轴,带动旋转滚筒做往复式的“摇摆”运动。
工作原理:
将预先混合好粘合剂(如水、乙醇、淀粉浆等)的潮湿粉末放入料斗。
启动机器,旋转滚筒在传动机构带动下,对着筛网做连续的、往复摆动的挤压动作。
潮湿的粉末在滚筒的挤压下,被迫通过筛网上的小孔,被切割成一段段大小均匀的圆柱形湿颗粒。
颗粒从筛网下方排出,被收集起来,以便进行后续的干燥处理。
主要用途:
改善粉末流动性
核心作用:细粉的流动性很差,在后续的压片、胶囊填充或包装过程中,会导致剂量不准确、填充不均。制成颗粒后,流动性极大改善,保证了生产的顺利进行和产品质量。
为压片提供中间体
在制药行业,绝大多数片剂都不是直接用粉末压制的,而是先将粉末制成颗粒(称为“中间体”),然后再进行压片。摇摆制粒是制备这种压片颗粒的方法之一。
控制堆密度和体积
将蓬松的粉末制成致密的颗粒,可以减小总体积,便于包装、储存和运输。
改善产品外观
制成的颗粒比粉末看起来更规整、美观。
防止成分离析
当混合物中含有不同密度或粒度的多种成分时,在运输和处理过程中容易发生分离,导致成分不均。制成颗粒后,所有成分都被“锁定”在颗粒内部,保证了混合的均匀性。
调节溶解速率
致密的颗粒比粉末的溶解速度慢,有时可以用于调节产品的释放行为。
优势:
结构简单,操作容易:设备成本低,维护方便,学习门槛低。
成粒快速:适合实验室和小批量生产需要快速制备样品的要求。
颗粒均匀:在合适的物料状态下,可以制得粒度分布较窄的圆柱形颗粒。
易于清洁:与物料接触的部分(如筛网、料斗)容易拆卸和清洗,符合实验室对卫生和防止交叉污染的要求。
灵活性高:通过更换不同孔径的筛网,可以方便地制得不同直径的颗粒。
应用:
制药实验室:为新药研发制备压片用颗粒样品;进行小批量临床试验用药的生产。
食品研发实验室:制作固体饮料颗粒、调味料颗粒等。
化工实验室:制备催化剂载体、染料颗粒等。
实验室摇摆制粒机技术规格:

实验室摇摆制粒机组成
实验室摇摆制粒机核心部件包括:
制粒室
圆柱形不锈钢腔体(容量0.5-5L),内置可拆卸筛网(孔径0.3-2.0mm)和摆动式挤压刀。
传动系统
电机(功率0.2-0.75kW)驱动曲柄连杆机构,带动挤压刀水平往复运动(频率20-60次/分钟)。
调节装置
压力调节旋钮:控制挤压刀与筛网的间隙(0.1-0.5mm)。
筛网固定架:快拆设计,适配不同孔径筛网。
清洁组件
防溅挡板、接料盘(不锈钢或PP材质),支持手动或超声波清洗。
控制系统
简易调速面板(变频或无级变速),部分机型配备计时器(0-30分钟可调)。
实验室摇摆制粒机操作流程
1. 开机前准备
清洁与消毒:
75%乙醇擦拭制粒室、挤压刀、筛网,实验室无尘布擦干(制药需符合GMP标准)。
检查密封垫圈无破损,润滑导轨(食品级白油或硅脂)。
筛网安装:
根据目标颗粒尺寸选择筛网(如Φ0.8mm),确保与挤压刀平行且间隙均匀(推荐0.2-0.3mm)。
参数设定:
设定摆动频率(如30-40次/分钟)、制粒时间(3-10分钟/批次)。
2. 制粒操作
湿料制备:
将粉末与粘合剂(如HPMC水溶液、乙醇)预混至“手握成团,轻压即散”状态(含水量10-25%)。
投料制粒:
将湿料均匀铺于筛网上(厚度≤20mm),装好防溅挡板。
启动设备,观察挤压刀往复运动是否平稳,调整压力旋钮至适度(以颗粒成型且筛网不堵塞为准)。
通过视窗监控颗粒成型状态:
颗粒松散:增加摆动频率或补加粘合剂。
颗粒粘连:降低频率或减少粘合剂用量。
出料收集:
制粒完成后停机,取出筛网轻拍或软刷辅助出料,避免颗粒破碎。
3. 停机与清洁
立即清洁:
拆卸筛网和挤压刀,超声清洗(纯化水或1%NaOH溶液)后烘干备用。
制粒室用吸尘器清除残粉,乙醇擦拭消毒(制药实验室需记录清洁日志)。
检查复位:
关闭电源,检查导轨磨损(划痕深度>0.1mm需抛光),复位压力调节旋钮至零位。
实验室摇摆制粒机维护与保养
1. 日常维护
清洁:
每批次后清洁,防止物料结块(尤其糖类或吸湿性物料)。
检查筛网是否变形(平面度>0.5mm需更换)。
润滑:
曲柄连杆轴承每周加注微量润滑脂(如PTFE基脂,避免污染样品)。
导轨每月涂抹薄层硅脂(耐水、防腐蚀)。
校准:
每月校验摆动频率(用光电计数器测量,>5%需检修传动机构)。
2. 定期维护
季度维护:
检查电机碳刷(有刷电机型号,剩余长度<1/3需更换)。
测试挤压刀与筛网平行度(用塞尺检测,偏差>0.1mm需调整)。
年度维护:
更换密封垫圈(老化硬度>70 Shore A时强制更换)。
检查电路接线,紧固松动端子(防接触不良)。
3. 常见故障处理
筛网堵塞:
原因:物料过湿或筛网孔径过小。
处理:预干燥物料至含水量≤15%,更换大孔径筛网(如Φ1.2mm)。
颗粒粗细不均:
原因:挤压刀压力不均或湿料混合不匀。
处理:重新预混湿料,调整筛网与挤压刀间隙一致性。
设备异响:
原因:连杆轴承磨损或导轨缺油。
处理:停机加注润滑脂,更换轴承(径向游隙>0.15mm时)。
四、安全与注意事项
防机械伤害:
运行中严禁伸手入制粒室,拆卸筛网前确保设备停止。
配备紧急停止按钮,突发情况立即拍停。
防交叉污染:
更换物料品种时执行“清场确认”(制药行业需检测残留,如TOC≤500ppb)。
防静电措施:
处理易燃粉尘时设备接地(电阻≤4Ω),操作台铺设防静电垫。
实验室摇摆制粒机实验优化技巧
粘性物料处理:
筛网表面喷涂PTFE涂层(减少粘附),或添加少量硬脂酸镁(0.5-1%)作为润滑剂。
微量制粒:
使用定制小孔径筛网(Φ0.3mm)和微型接料盘(适配50-100g样品)。
数据记录:
建立工艺参数档案(粘合剂浓度、摆动频率、颗粒得率),优化重现性(RSD≤5%)。
实验室摇摆制粒机的规范操作与精细维护可显著提升制粒成功率(颗粒合格率≥90%)和设备使用寿命(5-8年),尤其适合多品种、小批次的研发需求(如仿制药一致性评价)。建议结合物料特性(如休止角、吸湿性)动态调整工艺参数。
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