粉体混合原理及混合质量分析

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1、装备应用与研究◆ZhuangbeiYingyongyuYanjiu粉体混合原理及混合质量分析123孙楠秦家峰张锡兵（1.吉林通化134001；2.常州市润邦干燥设备科技有限公司，江苏常州213119；3.江苏南京210000）摘要：阐述了粉体混合（均化）的机理、随机性及影响混合的因素，介绍了混合（均化）的质量评定，并以两案例分别加以验证。关键词：分体混合（均化）；机理；影响因素；质量评价；试验情况粉体混合是指通过机械或流体方法使不同物理须有2个A粒子与一个B粒子排列在一起。若A与B的性质和化学性质的颗粒在宏观上分布均匀的过程，

2、密度不同，B为A的2倍，就必须1个A与2个B并列。简言之是两种以上的固态粉体物料在外力的作用这样，绝对的均化在工业生产中就不大可能出现下，其不均匀性降到最低的过程。如药品生产的总混了，那么最佳的混合状态就是无序的不规则排列，就是让药品的有效成分能均匀地分布到辅料内，满一般认为混合的过程就是一个“随机过程”，也称足生产质量的要求。“概率混合”，其所能达到的最佳程度称为随机的完全混合。1混合机理实际的混合问题比上述的情况要复杂的多，不仅颗粒的大小是不均匀的，密度也不相同，而且影由于粉体均化目的不一样，对均化的要求和评响固体粒子混合

3、的固体粉料特性远远不止密度和价方式也不完全一样，均化的途径也不一样，但均化粒度两项，还有混合机内（堆料内）的混合作用。过程的基本原理是基本相同的，归纳起来有3种：（1）移动混合：物料颗粒从一处移动到另一处，类似于流3影响混合的因素体的对流；（2）扩散混合：分离的粒子分散到不断展现的粉面上，相互掺和、渗透而得到均匀的混合；（3）由于混合的物料性质和运动的方式等状态在混剪切混合：在物料团堆内部，粒子之间的相对移动，合过程中的改变，混合的过程不能达到最佳混合状在物料中形成若干滑动面，像薄层状的流体一样相态，尤其是较细的粒子，由于粉体

4、的凝聚以及静电效互混合和掺和。应等原因，产生了逆混合均化的现象称为反混合，也每种混合都是以上述3种混合方式来综合体现叫偏析。显然，偏析会阻碍随机的完全混合，也可说的。混合状态是分料与混合之间的平衡。平衡的建立乃基于一定的条件，适当地改变这些条件，可使平衡向2混合的随机性着有利于混合的方面转化，从而改善混合作业。影响混合的因素如下：以粒度相同的两种等量物料固体A和固体B混3.1颗粒性质合为例，如A与B的密度相同，在理论上似可轻易达颗粒性质包括：粒子的粒度与粒度的分布，粒子到完全的混合状态，只要使A和B相互交错排列，即的形状、粗糙

5、度，粒子的密度、松散体积密度、静电达到完全的理想的混合。若A是B的2倍的量，则必荷、水分含量、脆碎性、休止角、流动性、结团性以及42中国制药装备·2012年5月·第5辑ZhuangbeiYingyongyuYanjiu◆装备应用与研究弹性等。例如：粒子的形状影响粒子的流动性，粒子的幅度相差很大，这说明需要其他的比较方法，两组的密度差异在混合中会发生密度偏析作用。平均值如表1所示。二维运动混合机在防止以上因素中的几点运表1两组平均值用：（1）从混合机理来看，移动混合最少偏析，混合机样本编号第一组第二组筒体内设有刮板和运动方式采用

6、摇摆移动混合方11.062％0.994％20.983％0.983％式；（2）在混合出料时，设备的振动和落差小，保证出31.026％1.007％料时混合的物料均匀；（3）原料的密度、形状、粗糙度41.005％1.010％和弹性是不容调节的，设备内有刮板可以强制混合，50.980％1.014％符合扩散混合和剪切混合机理。平均数x1.0112％1.0016％3.2混合工艺平均值的计算公式：平均值x＝（X1＋X2＋X3＋运转条件包括：物料在容器内的配比量的多少，…＋XN）/N占混合机体积的比率（装料系数），混合时间，进入混4.2标准偏

7、差合机的方法、次序、搅拌部件和混合的旋转速度等。也称为均方差根，表示数据的波动幅度，其计算其中，混合时间是根据混合设备的不同和混合物料公式为：的不同而改变的，二维、一维运动混合机混合时222间≥25～30min。S＝（X1-x）+（X2-x）+…+（XN-x）姨N-13.3混合机性能和混合方式式中x———样品的平均对含量，g；混合机性能包括机身、搅拌部件的尺寸与形状、Xi———某一样品对某物料的含量（i=1，2，…，进料部位和结构材料表面加工质量以及卸料装置的N），g；性能，其影响粒子在混合机内的运动，如流动方式和N———样品

8、的数量；速度。二维、一维的混合均化方式为机械均化方式，S———对含量的标准误差，％。有利于提高混合均匀度。当式中N值很大时，即样本的观察数值很多时，就比较接近和代表了总体。4混合质量评价4.3离散度和均匀度离散度R（也叫变异系数，用“CV”表示，％）定义4.1合格率（平均值）