制藥工業(yè)中，常常需要用到粉體混合設(shè)備將兩種或多種粉體進(jìn)行混合，尤其是片劑、膠囊等固體制劑的制備。因?yàn)橹扑幑I(yè)具有特殊性，所以在選擇粉體混合設(shè)備時(shí)必須遵循一定的原則和要求，否則就無(wú)法發(fā)揮粉體混合設(shè)備的實(shí)效性。因此若要挑選合適的混合設(shè)備，就必須要對(duì)粉體混合設(shè)備的選用要點(diǎn)有相當(dāng)?shù)恼莆铡?/span>

一、粉體混合的概念

混合就是減少組分非均勻性的過(guò)程。所謂的粉體混合，就是將兩種或兩種以上的粉體物料混合成成分均勻的混合物。另外，物體混合操作還包括添加少量液體與粉體的均勻混合的過(guò)程。

混合原理：

依粉體在混合運(yùn)動(dòng)過(guò)程的狀態(tài)、混合操作的機(jī)理，歸納起來(lái)有3種基本運(yùn)動(dòng)形式：

（1）對(duì)流混合，粉粒子之間相對(duì)產(chǎn)生上下、左右移動(dòng)；

（2）擴(kuò)散混合，粉粒子擴(kuò)散到新出現(xiàn)的粉體面上；

（3）剪切混合，粉體形成滑移面。

粉體混合機(jī)理示意圖

在粉體混合的過(guò)程中，對(duì)流、剪切、擴(kuò)散3種混合機(jī)理不可能在各自的區(qū)域獨(dú)立起作用，而是隨著混合的進(jìn)行而同時(shí)出現(xiàn)（混合特性如下圖），但是各自的運(yùn)動(dòng)區(qū)域不同，而且會(huì)以一種混合類型為主。就醫(yī)藥工業(yè)常用的粉體混合設(shè)備來(lái)說(shuō)，粉體混合的運(yùn)動(dòng)形式以對(duì)流為主，粉體的粒子會(huì)進(jìn)行上下左右的移動(dòng)。

二、混合均勻度對(duì)藥用粉體的影響

固體藥物制劑產(chǎn)品往往由多種成分混合而成，如復(fù)方制劑或加入的藥用輔料等。為了保證制劑中藥物含量的均勻性，需對(duì)各個(gè)成分進(jìn)行粉碎、過(guò)篩使成一定粒度的粉末之后進(jìn)行混合。而藥物混粉是否混合均勻，會(huì)直接影響有效成分在混粉中的分布狀況，繼而影響藥效。

影響混合均勻度的因素有：

①粒徑

粗大的粉體顆粒具有較好的壓縮性，但成形性差；細(xì)小粉體顆粒成形性好，但壓縮性差，因此大小顆粒適當(dāng)?shù)拇钆?，能改善粉體的填充型，提高粉體的壓縮性和改善粉體的燒結(jié)性能。但是，粉體顆粒大小差異越大，越不易混合。細(xì)粉體易“搭橋”和相互黏附，妨礙顆粒的相互移動(dòng)，不易均勻分散。

②松裝密度（比重）

松裝密度差異越大，越不容易混合。松裝密度小的輕粉易漂浮，混合時(shí)，始終漂浮于上方，很難混入較重粉的組元里，不易混合均勻。

③流動(dòng)性

粉體流動(dòng)性差，顆粒間相互粘附，不利于粉體相互穿插移動(dòng)、對(duì)流，不易于其他粉體混合均勻。

④粒子形態(tài)

形態(tài)不規(guī)則、表面不光滑的粒子不易混合均勻，但易于保持均勻的混合狀態(tài)；而表面光滑的球狀顆粒由于其流動(dòng)性過(guò)強(qiáng)容易分離出來(lái)。

⑤靜電性和表面能

在空氣狀態(tài)比較干燥（如相對(duì)濕度小于 40%）的狀態(tài)下，粉體容易產(chǎn)生靜電而聚集。

除上述因素外，水分含量、脆碎性、休止角、結(jié)團(tuán)性以及彈性等同樣會(huì)影響粉體混合均化。

三、粉體混合設(shè)備類型

粉體混合的設(shè)備很多，但是具體來(lái)說(shuō)，粉體混合設(shè)備分為三種類型：復(fù)合型、回轉(zhuǎn)型和多向型。這三種粉體混合設(shè)備的類型不同，特點(diǎn)也呈現(xiàn)出較大的差異性。

1、滾翻運(yùn)動(dòng)混合機(jī)（一維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)）

滾翻運(yùn)動(dòng)混合機(jī)屬?gòu)?fù)合型混合機(jī)，其由料筒、傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)座等組成。

原理：筒體在電機(jī)的帶動(dòng)下作均速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于筒體內(nèi)壁焊有若干特制的抄板，物料在抄板的推動(dòng)下，沿著筒壁作環(huán)向運(yùn)動(dòng)，形成物料上下、左右方向的運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，由于抄板與筒體中軸線有一定的角度，使物料在筒體內(nèi)能作前后方向的運(yùn)動(dòng)，使物質(zhì)充分混合。

滾翻運(yùn)動(dòng)一維混合機(jī)

2、搖滾運(yùn)動(dòng)混合機(jī)（二維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)）

搖滾混合機(jī)屬?gòu)?fù)合型混合機(jī)，由料筒、兩套料筒運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和安裝該兩套料筒運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)用的上、下機(jī)架等部件組成。

原理：混合桶一方面在圓周運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下繞其對(duì)稱軸作圓周運(yùn)動(dòng)，另一方面又在搖擺傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)下繞一根與其對(duì)稱軸正交的水平軸作搖擺運(yùn)動(dòng)，從而使料筒同時(shí)獲得自轉(zhuǎn)和擺動(dòng)。同時(shí)，桶體內(nèi)壁焊有抄板，可以使物料向空間拋撒，從而增加了徑向的移動(dòng)，使物料混合得更加充分。

搖滾運(yùn)動(dòng)混合機(jī)外觀及結(jié)構(gòu)示意圖

3、三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)（萬(wàn)向混合機(jī)）

三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)屬回轉(zhuǎn)型，其由機(jī)座、驅(qū)動(dòng)裝置、萬(wàn)向搖臂機(jī)構(gòu)、混料桶及電氣柜等組成，其中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有一個(gè)主動(dòng)軸和一個(gè)從動(dòng)軸，每個(gè)軸都帶有一個(gè)Y型萬(wàn)向節(jié)，二個(gè)萬(wàn)向節(jié)之間裝有混料桶。

三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)

原理：混合桶運(yùn)動(dòng)形態(tài)是在自轉(zhuǎn)同時(shí)還進(jìn)行公轉(zhuǎn)，其將有四種運(yùn)動(dòng)的疊加，一是繞筒體中心軸作轉(zhuǎn)動(dòng)；二是筒體兩端的上下運(yùn)動(dòng)；三是筒體兩端左右運(yùn)動(dòng)；四是筒體平移運(yùn)動(dòng)。因此能使物料產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)、平移和顛倒落體等復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生交替脈沖和湍動(dòng)，物料的能量變化梯度推動(dòng)物料各質(zhì)點(diǎn)處于不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，各質(zhì)點(diǎn)的頻繁擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)改變各自的位置，達(dá)到滿意的混合。

4、料斗混合機(jī)

料斗（又稱方錐）混合機(jī)由機(jī)架、回轉(zhuǎn)體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)組成，具備了多向混合機(jī)的特點(diǎn)。

原理：料斗混合機(jī)利用（方錐）料斗的翻轉(zhuǎn)與左右（或單一）臂軸的角度，使物料回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生上下翻轉(zhuǎn)、放大縮小、左右摻雜作用以達(dá)到均勻混合效果，同時(shí)回轉(zhuǎn)體（料斗）與回轉(zhuǎn)軸線成一夾角，使得混合過(guò)程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的翻轉(zhuǎn)和切向運(yùn)動(dòng)，達(dá)到理想的混合效果。

料斗混合機(jī)

5、V型混合機(jī)

V型混合機(jī)混合原理是利用物料反復(fù)分離與合一。其有2種：①對(duì)稱型V型混合機(jī)，缺點(diǎn)是回轉(zhuǎn)高度高、二桶體相關(guān)線拼焊焊縫上易造成死角和交叉污染、無(wú)法徹底清洗，同時(shí)其混合運(yùn)動(dòng)只有橫向縱向流動(dòng)，造成混合均勻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等；

②不對(duì)稱（長(zhǎng)短桶體）V型混合機(jī)，容器二邊高度不對(duì)稱，其優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)時(shí)兩邊容器物料的周而復(fù)始地互相摻雜，達(dá)到良好混合效果，缺點(diǎn)是體積大、回轉(zhuǎn)空間大、內(nèi)部不易全拋光而形成死角、易造成交叉污染，但此種不對(duì)稱V型混合機(jī)在制藥工業(yè)中還有廠家在使用。

V型混合機(jī)

6、雙重圓錐型混合機(jī)

雙重圓錐型的運(yùn)動(dòng)方式只有單向運(yùn)動(dòng)，物料流動(dòng)性差混合不徹底、混合效果不良，故現(xiàn)在制藥工業(yè)一般不用。

7、行星錐形混合機(jī)

行星錐形混合機(jī)有單螺旋和雙螺旋2種，其由錐體、螺旋桿、轉(zhuǎn)臂及傳動(dòng)部分組成?；旌蠒r(shí)，螺旋桿在自轉(zhuǎn)的同時(shí)也能公轉(zhuǎn)。

原理：螺旋桿自轉(zhuǎn)將物料自下而上提升，形成沿壁上升的螺旋柱物料流，同時(shí)轉(zhuǎn)臂帶動(dòng)螺旋桿公轉(zhuǎn)使螺桿體外物料相應(yīng)地混入螺旋柱物料流內(nèi)，造成錐體內(nèi)物料不斷地混摻錯(cuò)位，并由錐形體中心匯入向下流動(dòng)，使物料能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到混合均勻。

行星錐形混合機(jī)

資料來(lái)源：

1、制藥工業(yè)粉體混合設(shè)備選用探討，田耀華。

2、制藥工業(yè)粉體混合設(shè)備選用探討，王健。

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