0、引言
把粉末、熔融液、水溶液等狀態(tài)的物料，利用物料之間的凝聚黏附力或是加入黏結(jié)劑的黏結(jié)力，以及外力造成的碰撞、擠壓、壓縮等，逐步結(jié)合成粒或片狀的操作，均可稱為制粒技術(shù)。制粒作為粒子的加工過程，幾乎與所有的固體制劑相關(guān)。制粒物可能是最終產(chǎn)品也可能是中間產(chǎn)品，制粒操作使顆粒具有某種相應(yīng)的目的性，以保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)的順利進(jìn)行。如在散劑、顆粒劑、膠囊劑中顆粒是最終產(chǎn)品，制粒的目的不僅是為了改善物料的流動(dòng)性、飛散性、黏附性，利于計(jì)量準(zhǔn)確，保護(hù)生產(chǎn)環(huán)境等，而且必須保證顆粒的形狀、大小均勻等。而在片劑生產(chǎn)中顆粒是中間產(chǎn)品，不僅要改善流動(dòng)性以減少片劑的重量差異，而且要保證顆粒的壓縮成型性。制得的顆粒應(yīng)具有良好的流動(dòng)性和可壓縮性，并具有適宜的機(jī)械強(qiáng)度，但在沖模內(nèi)受壓時(shí)，顆粒應(yīng)破碎。
1、制粒目的
制粒的目的一般如下：
(1)改善流動(dòng)性。一般顆粒狀比粉末狀粒徑大，每個(gè)粒子周圍可接觸的粒子數(shù)目少，因而黏附性、凝聚性大為減弱，從而大大改善顆粒的流動(dòng)性，便于計(jì)量、配料，改善流動(dòng)性利于給料，使固體具備與液體一樣定量處理的可能。
(2)防止各成分的離析。當(dāng)混合物各成分的粒度、密度存在差異時(shí)容易出現(xiàn)離析現(xiàn)象。
(3)防止粉塵飛揚(yáng)及器壁上的黏附。粉末的粉塵飛揚(yáng)及黏附性嚴(yán)重，制粒后可防止環(huán)境污染與原料的損失，減少公害。
(4)提高堆積密度以利于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)取?br />
(5)改善片劑生產(chǎn)中壓力的均勻傳遞。
(6)改善產(chǎn)品的外觀，便于服用，攜帶方便等。
(7)保證產(chǎn)品的均勻性，改善溶解性，減少結(jié)焦和結(jié)塊的傾向，控制釋放，方便物料處理和加工。
(8)使產(chǎn)品適于反應(yīng)、傳熱或傳質(zhì)，如控制空隙率和比表面積，改善傳熱和傳質(zhì)，以及改善透氣性等。
2、制粒方法
制粒的方法不同，即使是同樣的處方不僅所得制粒物的形狀、大小、強(qiáng)度不同，而且崩解性、溶解性也不同，從而產(chǎn)生不同的藥效。因此，應(yīng)根據(jù)所需顆粒的特性選擇適宜的制粒方法。制粒方法根據(jù)原理不同，大體分為團(tuán)聚制粒法、擠壓制粒法、噴射制粒法3種。
2.1團(tuán)聚制粒法
2.1.1滾動(dòng)制粒法
滾動(dòng)制粒法：利用容器轉(zhuǎn)動(dòng)造成粉末碰撞、顆粒滾動(dòng)，使黏附力或黏結(jié)力產(chǎn)生作用的制粒方法。
特點(diǎn)：只能制成球形顆粒，一般直徑約為3 mm，較大的球要求料粉很細(xì)(即80%的粉末直徑小于40um)。圓筒式造球機(jī)和盤式顆粒機(jī)應(yīng)用最為廣泛。盤式顆粒機(jī)所制球粒，其粒度更為均勻，且占地面積小。圓筒式造球機(jī)對(duì)給料情況的變化不是十分敏感，且較易密閉，更適合于化肥工業(yè)需要同時(shí)干燥、氨化的制粒。
應(yīng)用：礦石和礦粉、肥料、化學(xué)品、炭黑。
常用設(shè)備：圓筒式造球機(jī)、圓盤式
顆粒機(jī)、錐筒式顆粒機(jī)。
2.1.2攪拌制粒法
攪拌制粒法：利用容器內(nèi)攪拌槳攪動(dòng)造成粉末碰撞、顆粒翻滾，使黏附力或黏結(jié)力產(chǎn)生作用的方法。
特點(diǎn)：用于生產(chǎn)具有快速溶解、濕透性的產(chǎn)品，顆粒較小(直徑小于2mm)，不規(guī)則，機(jī)械強(qiáng)度較低，也適合于進(jìn)一步壓片的中間給料。雙軸式攪拌顆粒機(jī)具有很強(qiáng)的切斷作用，允許處理塑性和黏性物料，搓合作用可產(chǎn)生較結(jié)實(shí)的、強(qiáng)度較高的顆粒。
應(yīng)用：燒結(jié)給料、肥料、塑性泥造粒、制藥片劑給料、化學(xué)品造粒。
常用設(shè)備：立式攪拌顆粒機(jī)、臥式攪拌顆粒機(jī)、臥式雙軸攪拌顆粒機(jī)。
2.1.3壓縮制粒法
壓縮制粒法：以機(jī)械壓縮使粉末壓制成片、球的制粒方法。
特點(diǎn)：用于生產(chǎn)尺寸較大的產(chǎn)品，可以按要求設(shè)計(jì)壓模形狀、尺寸，做成各種形狀、尺寸的片、塊、球。一般成品的機(jī)械強(qiáng)度較高，形狀規(guī)則。壓片機(jī)一般生產(chǎn)能力較低，少于106片/h，大約1～2 t/h;輥壓型機(jī)生產(chǎn)能力較高，可達(dá)100t/h。
應(yīng)用：制藥片劑、催化劑骨架、特殊肥料、陶瓷產(chǎn)品、金屬粉末、煤、焦炭、化學(xué)肥料。
常用設(shè)備：壓片機(jī)、壓塊機(jī)、對(duì)輥壓型機(jī)。
2.2擠壓制粒法
擠壓制粒法：以機(jī)械擠壓使含有黏結(jié)劑的粉末擠出成型、切割成粒的方法。
特點(diǎn)：擠壓制粒多數(shù)生成圓柱形小粒，在擠壓以前將物料混合均勻，擠壓主要靠剪應(yīng)力，所以壓力較低，特別適合黏稠、內(nèi)聚力大的物料，造粒設(shè)備簡單，生產(chǎn)費(fèi)用較低。其中，以螺旋擠壓顆粒機(jī)用得較多。
應(yīng)用：塑料、催化劑載體、混合肥料、鉀肥、精礦濃縮物、泥煤、動(dòng)物飼料、化學(xué)品。
常用設(shè)備：螺旋擠壓顆粒機(jī)、滾輪擠壓顆粒機(jī)、槳葉擠壓顆粒機(jī)。
2.3噴射制粒法
噴射制粒法：以熔融物或溶液為主要物料，用各種可能的分散方法，將熔融物或溶液分散成液滴或霧沫，并使其冷卻固化或者去濕干燥，形成一定粒度范圍的顆粒狀固體物料的方法。
2.3.1噴丸法
特點(diǎn)：適用于熔點(diǎn)較低或者熔化時(shí)不會(huì)分解的物料。由于塔的高度所限，所制丸粒的粒徑的上限約為3mm，否則塔底出料要加流化床進(jìn)一步冷卻。
應(yīng)用：尿素、硝酸銨、蠟、樹脂、化學(xué)品。
常用設(shè)備：旋轉(zhuǎn)噴頭造粒塔、固定噴頭造粒塔。
2.3.2噴霧法
特點(diǎn)：所有噴霧法均可直接從液體（溶液、懸浮液、熔融液）制得產(chǎn)品，產(chǎn)品為近似球形的較均勻顆粒，粒徑約為50～500um，由于產(chǎn)品粒徑細(xì)，比表面積大，使傳熱、傳質(zhì)速率大，設(shè)備單位體積生產(chǎn)能力大。因停留時(shí)間極短（僅幾秒鐘），所以適宜于熱敏性、易氧化、易爆炸或易燃的物料。噴射制粒不僅可造粒，在特定條件下還可制微膠囊，微膠囊有保護(hù)、變性作用。
應(yīng)用：樹脂、染料、顏料、洗滌劑、表面活性劑、精礦、粉末冶金、陶瓷壓制品給料、藥品片劑給料、奶粉。
常用設(shè)備：高速轉(zhuǎn)盤噴霧塔、壓力噴嘴噴霧塔、氣流噴嘴噴霧塔。
2.3.3 噴涂法
特點(diǎn)：與噴射制粒塔相比有較長的停留時(shí)間，可承擔(dān)較大的干燥負(fù)荷，同時(shí)產(chǎn)品的粒徑也可較大(約為0.5～5 mm)，噴動(dòng)床比流化床能生產(chǎn)粒徑更大的產(chǎn)品。
應(yīng)用：藥品制片給料、尿素、硝酸銨、葡萄糖、復(fù)合肥料、化學(xué)品。
常用設(shè)備：流化床噴涂造粒器、噴動(dòng)床噴涂造粒器、流化床顆粒涂膜器。
2.4其他方法
2.4.1燒結(jié)和焙燒法
特點(diǎn)：燒結(jié)物比較不規(guī)則，不如粒狀物能經(jīng)受處理，但可使用粒徑較粗的給料進(jìn)行燒結(jié)。焙燒是先用造球機(jī)生成生球，再在焙燒窯爐中焙燒固結(jié)成球團(tuán)。焙燒爐從最早的豎爐發(fā)展到移動(dòng)爐箅式焙燒機(jī)，后進(jìn)一步發(fā)展到爐箅一窯爐焙燒機(jī)，這種焙燒機(jī)，先在爐箅上進(jìn)行半硬化，這樣生成不易破碎的半硬化球，然后進(jìn)回轉(zhuǎn)窯均勻焙燒，會(huì)得到一層其他焙燒設(shè)備不能獲得的均勻而密實(shí)的外表面。
應(yīng)用：鐵礦、有色金屬礦和非金屬礦制燒結(jié)礦和球團(tuán)礦、水泥熟料、固體廢料。
常用設(shè)備：帶式燒結(jié)機(jī)豎爐、爐箅一窯爐焙燒機(jī)。
2.4.2破碎成粒法
特點(diǎn)：破碎造粒是將壓縮成片狀的物料進(jìn)一步破碎成粒，根據(jù)產(chǎn)品粒徑（0.2～3mm）選擇破碎級(jí)數(shù)�；蛘邔D壓成條狀的物料進(jìn)一步破碎減細(xì)粒度，一般要求粒徑較細(xì)(0.1～3mm)。破碎造粒均為調(diào)整產(chǎn)品或中間產(chǎn)品的粒度。
應(yīng)用：鐵礦、有色金屬和非金屬礦的燒結(jié)給料、鐵氧體、粘土、陶瓷土、肥料。
常用設(shè)備：干式破碎成粒機(jī)、濕式破碎成粒機(jī)、冷凍破碎成粒機(jī)。
2.4.3結(jié)晶沉積法制納米級(jí)粒子
特點(diǎn)：納米級(jí)粒子的制備方法很多，除結(jié)晶沉積法外，還有等離子體注入金屬鹽溶液反應(yīng)、瞬間放電爆炸氧化、激光蒸發(fā)凝聚化合、情性氣體冷凝法、高能球磨法、非晶晶化法、深度塑性變形法等。超臨界溶液快速膨脹法和化學(xué)反應(yīng)沉積法與化工關(guān)系更為密切。
應(yīng)用：聚合物、金屬氧化物、金屬碳化物、鐵氧體。
常用方法：超臨界溶液快速膨脹法、化學(xué)反應(yīng)沉積法。
2.4.4液體介質(zhì)中制粒
特點(diǎn)：在液體中造粒包括懸浮液凝聚造粒、界面作用制微膠囊和乳化液相分離造粒。懸濁液凝聚造粒能從液體中分離和回收顆粒，也能選擇性地移去一種或幾種顆粒，產(chǎn)品粒子較圓。微膠囊有防止氧化、使內(nèi)容物緩釋等作用，是目前應(yīng)用較廣、發(fā)展較快的新技術(shù)。
應(yīng)用：廢水處理、廢液中懸浮物回收、藥品、營養(yǎng)品。
常用設(shè)備：懸浮液凝聚造粒器、界面作用制微膠囊器、乳液相分離造粒器。
