超微粉碎設備在中藥領域的應用與選擇
時間：2025-07-01 點擊次數(shù)：11次
據中國中藥協(xié)會數(shù)據，2018-2023年，我國中藥行業(yè)規(guī)模整體呈波動增長態(tài)勢，2023年市場規(guī)模接近8000億元，增速在整個醫(yī)藥工業(yè)中處于首要地位。
超微粉碎技術可提高中藥提取率和生物利用度、提升中藥制劑質量、節(jié)約資源。中藥在超微粉碎后可進一步制成各種劑型，發(fā)展前景廣闊。
超微粉碎技術是一種利用機械或流體動力學使0.5~5.0mm物料內部解聚至微米甚至納米級的進步性技術，與傳統(tǒng)粉碎相比，具有節(jié)約物料、粉碎速度快和粉體粒度均勻且細的優(yōu)勢。根據研磨介質不同，超微粉碎技術分為干法和濕法粉碎。干法粉碎是在干燥條件下粉碎物料，可生產出具良好吸附性、膨脹性和水溶性等特質的超微粉體；濕法粉碎是粉碎(半)流動性物料，與干法粉碎相比，具有粉塵危害小和發(fā)熱量少等優(yōu)勢，同時具均質和乳化效果，使產品口感更細膩。
基于中藥材的固有屬性，中藥超微粉多采用外加機械力的方式制備。常見的機械設備有三種。氣流磨亦稱流能磨，核心部件為噴嘴及粉碎腔；工作原理是以高速氣流或過熱蒸汽為沖擊載體，將其從噴嘴噴出，為物料的斷裂行為提供能量，導致物料裂紋失穩(wěn)并在外力作用下張開而擴展，宏觀表現(xiàn)為物料粒徑的變化。以高速氣流為沖擊載體的氣流磨常用于中藥粉碎處理，可分為以下5種：水平圓盤式、循環(huán)管式、對噴式、撞擊板靶式、流化床式。
氣流磨適用于質地松脆、熱敏性及低熔點的中藥，不適用于含有揮發(fā)性成分的藥材；粉碎后的產品粒度分布均勻、分級精度高、親和力強，保留了顆粒固有屬性。因此，此技術已成為研制各種高性能微粉材料的方法。高速機械沖擊磨利用繞軸高速旋轉的轉子向物料傳輸動量，使物料與襯體激烈碰撞而得到超微粉，此過程中產生的研磨、剪切、渦流效應可促進粉體新表面的生成。
此設備進料便捷、占地面積小、粉碎效率高、粉碎粒度可調，被廣泛應用于中、低硬度中藥的粉碎；但粉碎過程中具有熱效應，不適用于熱敏性及低熔點的中藥材。此設備主要依靠零件高速運轉進行粉碎，會造成零件嚴重磨損，對中藥的污染是不可避免的，因此開發(fā)高耐磨材料是促進此類設備發(fā)展的重要途徑。振動磨包括研磨介質、研磨缽體及偏心激振裝置。其工作原理復雜且多尺度，偏心機構驅動缽體作周期性高頻振動，研磨介質隨之運動并對物料產生多種作用力，加劇物料中裂紋的延伸，從而使外部結構破碎。
振動磨適用于不同硬度的中藥材粉碎，所得顆粒的粒度分布窄。若振動磨配有冷卻裝置，還可實現(xiàn)對熱敏性、低熔點和具揮發(fā)性成分中藥材的低溫粉碎。
超微粉碎技術給中藥相關領域帶來了新的機遇，但同時也存在一些挑戰(zhàn)。如氣流磨的能耗問題、振動磨的噪聲問題等。一方面，粉碎粒度越細，所需的能量越多；中藥超微粉的制備勢必消耗更多能量，如何做到節(jié)能化是超微粉碎設備發(fā)展的方向。及時分離粒度達到要求的顆粒可避免過度粉碎，也能降低能耗，因此可聚焦于開發(fā)超微粉碎與分級處理相結合的設備。另一方面，降低超微粉性質改變所帶來的不良影響亦需著重研究。表面改性是改善超微粉表面性能的有效手段，可提高粉體穩(wěn)定性。例如，HWV系列旋風磨可實現(xiàn)常溫粉碎，適用于熱敏性、纖維性藥材的超微粉碎，可同時進行干燥、表面改性操作。此外，自動化控制也是超微粉碎設備的發(fā)展趨勢。未來，需要更多、更深入的基礎和應用研究提供支撐，使超微粉碎技術的應用更加廣泛。
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