压实与制粒工艺
压实
压实的主要目的,在于增加粉体的堆积密度。其本质在于,小颗粒通过压实变成大颗粒。同时,通过脱除散装物料中的空气,以减小最终产品的体积。纯压实工艺主要用于化工业。根据原材料的性质,通常还要配套破碎或研磨工段。经此工段加工,初步被压实、但粒度仍粗糙的团块(片状、带状、针状),可被精制成具有一定粒度分布(PSD)的小颗粒。

图1: 辊压压实工艺中的重要压实区域
辊压机压实 – 是高效压实散装物料的解决方案。物料被两个相向旋转的压辊压实。压块是压实技术中的一个特殊工况,由于压辊表面有成型模具,使物料在压辊的成型模具中被压实成块。
取决于物料的塑性形变性,物料通过压实被加工成长条的压实片,又或是针状成型物,如白炭黑被压实后,会形成针状成型物。在下游的破碎过程中,块状物料被粉碎成所需的形状,使散装物料具有更高的密度(更小的体积)、更好的流动性,精准定量以及一定的粒度分布(PSD)。
多年来,Alexanderwerk的辊压工艺,已成熟服务于以下压实(造粒)应用:
- 干电池阳极的压实和造粒
- 催化剂的压实和造粒
- 染料的压实和造粒
- 酵素的压实和造粒
- 自然/生物原材料的压实和造粒
- 食品的压实和造粒
- 咖啡粉的压实和造粒
- 矿物的压实和造粒
- 褐煤的压实和造粒
- 不同用途盐类的压实和造粒
- 化肥的压实和造粒
- 乏燃料 (U3O8)的压实和造粒
- 核燃料提纯 (UF2)的压实和造粒
- 汽车安全气囊爆炸物的压实和造粒
- 等等
制粒
制粒主要用于制药或类似应用中。细小、流动性差的粉末以及团聚物,被加工成较大的颗粒,我们称之为制粒。制药中,制粒的主要目的是实现散装物料良好的可计量性,因为不具备颗粒状态的活性成分(API)很难在下游的工艺(压片)中压制成片剂。原则上,可以使用两种不同工艺生产颗粒。
- 湿法制粒
- 干法制粒
湿法制粒机,就是把液态粘结剂加注到粉体中。粘结剂,通常为水基或醇基,通过液体键桥将颗粒连接在一起。湿法制粒还需要下游的干燥工段,以减少颗粒中的水分。无论是粘合剂的添加还是干燥过程,都可能对颗粒的质量和活性成分产生负面影响。
作为干法制粒,压实和破碎工段,共同决定了颗粒所需的质量(密度、粒度分布、孔隙率)。该工艺无需粘合剂和干燥。通常有两大工艺路线:
- 冲压
- 辊压
所谓的冲压,就是将原料直接加工成大块压实片。接下来再采用磨机破碎。冲压最大的劣势在于其非连续式的生产方式,尤其是流动性低的物料,很难被均匀压实。这直接体现在最终的颗粒上,冲压制取的颗粒特性不稳定,且质量无法控制。冲压已经无法再满足今天对技术的要求,因此该技术已日渐没落。
近年来,辊压压实的重要性与日俱增。它通过两个相向旋转的压辊,将粉末连续压制成团块(也称为片块或带状块),接着,压实物通过后续的粉碎单元,被粉碎成流动良好、易于服用的颗粒。Alexanderwerk的WP系列辊压机,其特点是和缓的粉碎工艺。不仅如此,压实过程也非常独特,垂直排列的压辊与独树一帜的控制逻辑相结合,可连续产生厚度和密度一致的团块,这对于保持颗粒质量的稳定至关重要。
Alexanderwerk 辊压机的基础构造
(WP 制药设备系列)
- 用于接收原料的料仓,配备搅拌器
- 专利技术 Combi-Vent-Feeder 系统,优化混合均匀度 (BU)
- 喂料单元真空区
- 垂直布置的压辊,用于压实物料
- 分离可能没压实的物料
- 压实片破碎器,用于压实片预破碎
- 内置二级制粒单元,由2个 转子精细制粒机组成 (RFGs)
Alexanderwerk 是如何实现高质量颗粒的?
与其他所有辊压压实机相比,Alexanderwerk辊压机制取的颗粒最为理想。这主要得益于Alexanderwerk优化了整个压实和制粒工艺。工艺的质量保证,从将原料正确加入料斗开始。优化的设计可确保优质的物料给料,同时防止结块和堵塞。内置的搅拌器可防止在螺旋输送器的进料区结块,并确保良好的物料处理能力。获得专利的Combi-Vent feeder进料器提高了我们设备对物料的处理能力,且有助于原料和返料的均匀混合。压辊的垂直排列,结合独特的压辊间隙控制,可确保压实片均匀的密度和体积流的稳定。独有的控制逻辑使压辊间隙的工作精度达到+/- 0.1 mm,以实现压实片厚度稳定。得益于受控、连续的给料,以及稳定的压辊压实力,使生产免受原料堆密度波动带来的影响。和其他技术相比,Alexanderwerk辊压机制取的颗粒中,通常粉料的含量会更低。
Alexanderwerk 愿意和您分享辊压工艺的工作原理。 深入了解全球干法压实和制粒工艺领导者,欢迎您联系我们的团队与合作伙伴.