颗粒化是将粉末或固体物质形成颗粒或颗粒状材料的过程。在化学和制药行业中,颗粒化被广泛应用于多种技术过程。颗粒化通常涉及将细小的颗粒聚集成较大的颗粒,颗粒的尺寸范围一般介于0.2到4.0毫米之间,具体取决于后续用途。
颗粒化过程的核心在于将一个或多个粉末粒子结合在一起,形成一种可以在需要的范围内进行制片的颗粒。这一过程透过压缩作用或使用粘合剂来创建颗粒之间的连结。颗粒化的优势在于能够防止粉末混合物的成分发生分层,这一分层现象是由于不同成分的大小或密度差异所引起的。
理想的颗粒化应包含正确比例的所有成分,以防止颗粒之间的分层现象。
许多粉末因其小尺寸、不规则形状或表面特征而具有粘附性,流动性差。从这样的粘附系统产生的颗粒会相对较大且形状近似球形,这两者皆有助于提高流动性能。干颗粒化的过程特别适用于那些对湿气敏感的物料,这样的颗粒化通常需要不添加液体方案。
在干法颗粒化过程中,粉末通过高压下的压实来形成颗粒,通常不需要液体。这一过程会把主要的粉末颗粒聚集在一起。使用摇摆颗粒机或滚筒压缩机来进行干法颗粒化。耐压的粉末在两个相对旋转的辊筒之间被压实成薄片或小颗粒。这一过程被称为滚压压实。
干法颗粒化可在两个过程中进行:一是通过重型压片机生产大型片剂(矿物),二是将粉末卡入两个对转辊中以生成连续的材料薄片。
当一个压片机用于干颗粒化时,粉末可能不具备将产品均匀送入模腔的自然流动性,导致密度不均。相对而言,滚筒压实机(颗粒化压实机)使用螺旋供料系统,能够持续稳定地将粉末喂入两个压力辊筒之间。经过适当压实的产品可以再通过磨粉机和最终混合后进行压片。这种方法生产的颗粒具有高密度且轮廓锐利的特征。
无水颗粒化在粉末的处理上,特别对于某些敏感产品来说,虽然具有其优越性,但也带来了挑战。首先,对于施加在粉末上的高压力需达到适当的敏感平衡,过高的压力可能导致粉末的过度损坏或不均匀压实。
透过高压聚集粉末,在不添加任何液体的情况下,仍然能形成稳定的颗粒集。
此过程涉及的技术通常包括不断需要保养的切削系统,必须密切监控以避免潜在的堵塞和卡阻问题。在塑料回收行业中,颗粒化也是一个关键步骤,通过切割塑料物品生成可再利用的小颗粒,这些颗粒随后可以经过熔融后重塑为新产品。
颗粒化的过程也在肥料的生产中扮演着重要角色。颗粒化肥料的优点在于其易于储存和运输,而其均匀的颗粒大小则有助于提高施肥的效率。这样的颗粒化技术促进了肥料的商业化运作,提升了整体的产业效率。
在考虑颗粒化的众多方面时,无水颗粒化展现了其在多个行业中的灵活应用,这引发了关于其可持续性与效率的广泛讨论。未来在推进颗粒化技术上,这将如何影响各行各业的发展?