一種中藥材粉碎篩分設備及其使用方法與流程

本發明涉及一種中藥材粉碎篩分設備及其使用方法，特別涉及一種密閉式中藥材連續粉碎、篩分設備及其使用方法，適用于中藥材的粉碎、篩分，屬于中藥制藥設備領域。

背景技術：

中藥粉體入藥是中藥材的重要使用方式，如傳統散劑直接以中藥粉體入藥，大部分丸劑也是以藥材細粉為主要原料制備而成，許多中藥顆粒劑在制劑時采取單味藥部分或全部直接以細粉形式入藥，此外還有供患者直接服用的中藥粉體飲片。以粉體入藥的劑型占有上市中成藥較大比例，尤其是含有貴細藥材和動物藥材的中成藥。中藥粉體是以細微粒子狀態存在的中藥生藥粉、中藥浸膏粉或中藥固體制劑，按顆粒大小可以分為中藥普通粉體、中藥微米粉體和中藥納米粉體。以中藥粉體為中間原料的現代中藥制劑工藝改變了傳統中藥粗、大、黑的外觀，通過增大藥物顆粒的比表面積，提高了中藥的溶解度和生物利用度，同時也更符合中醫藥強調處方中使用的藥材全組分入藥的理論要求。

中藥材粉碎和篩分是中藥飲片及中藥制劑生產的重要環節，目前中藥飲片及制劑生產中粉碎與篩分工藝分開進行，先經過人工上料粉碎，集中收集藥粉，再經篩分選用粒度合格的藥粉，不合格的粗顆粒收集后以人工投料的方式再次粉碎，依次循環。在車間實際生產中，上述傳統的粉碎、篩分工藝存在諸多問題，如粉碎中過粉碎率高，無效作業能耗高，更多機械做功作用于已合格的顆粒造成過粉碎，大顆粒物未得到充分粉碎造成粉碎效率低；人工上料粉碎或過篩勞動強度大，浪費人力，增加了生產成本；粉碎過程中粉塵大，噪聲大，引起環境污染；粉碎或過篩在開放的環境下操作，容易引起藥粉的二次污染，不符合現行藥品生產gmp的要求等。

技術實現要素：

針對現有技術的上述不足，本發明要解決的技術問題是提供一種密閉式中藥材連續粉碎、篩分設備，以克服中藥材過粉碎率高、粉碎篩分生產效率低、粉塵大、噪音大、能耗高等問題。

本發明的目的在于，為解決所述的技術問題提供如下設備和技術方案：

本發明提供了一種密閉式中藥材連續粉碎、篩分設備，主要由振動磨1、超聲波振蕩篩2、粗料周轉料倉3、細料周轉料倉4和真空上料機5組成，其特別之處在于，超聲波振蕩篩2的上出料口6與粗料周轉料倉3保持密閉式軟連接，超聲波振蕩篩2的下出料口7與細料周轉料倉4保持密閉式軟連接，同時粗料周轉料倉3通過真空上料管8與真空上料機5保持密閉連接。

本發明的篩分設備為超聲波振蕩篩，其通過振動對物料進行篩分，所以超聲波振蕩篩2連接的設備均采用“軟連接”，所述軟連接即采用本領域可用的軟質材料連接各聯通端口。軟連接的優點是可以承受小幅的振動和位移而不會對接口產生機械損壞，從而保證設備的正常運行。另外，本設備粗料周轉料倉3、細料周轉料倉4均為ibc移動周轉料倉，ibc移動周轉料倉是散料處理系統的一部分，用于儲存、輸送粉粒體和其他物料，其外形為方形圓角錐形料倉，所有轉角均圓弧過渡，無死角、無殘留，造型美觀。

本發明中，所述真空上料機5依次通過進料緩沖倉9、星形給料機10與振動磨1保持密閉連接，振動磨1的排料管11與超聲波振蕩篩2的上端保持密閉式軟連接，排料管11為45°角dn100鋼制彎頭。根據物料粉碎細度的不同要求，所述的超聲波振蕩篩2可更換65目—200目的篩網。優選地，超聲波振蕩篩2的篩網為120目。

在車間實際生產中，發明人發現真空上料管8的末端開口在粗料周轉料倉3中的位置存在難以合理安置的缺點。具體來說，真空上料管8的末端吸料開口如果放置過低，例如放置到粗料周轉料倉3的底部位置，則堆積的粗料會堵塞真空上料管8，造成吸料不完全或無法吸料，生產難以進行；真空上料管8的末端吸料開口如果放置過高，例如放置到粗料周轉料倉3的中上部位置，則在進入粗料周轉料倉3的粗料量不充足的情況下，真空上料管8無法接觸物料面進行吸料，生產同樣難以進行。

對此，發明人通過研究發現，在所述粗料周轉料倉3的粗料周轉料倉蓋12上安裝一個高清攝像頭13及升降抽取裝置14，可以克服現有粗料吸取難題，并可以實現遠程控制，取得了預料不到的技術效果。

所述升降抽取裝置14安裝在粗料周轉料倉3的粗料周轉料倉蓋12中間位置(參見附圖4粗料周轉料倉蓋俯視圖)，由升降器15、上軟管16和透明下軟管17組成(參見附圖5升降抽取裝置結構示意圖)，整個升降抽取裝置14呈長筒形，以垂直于粗料周轉料倉蓋12水平截面的方向深入到粗料周轉料倉3容腔的內部，所述透明下軟管17為透明設計，方便高清攝像頭13拍攝軟管內部粗料流通狀態。所述高清攝像頭13安裝在粗料周轉料倉蓋12上接近升降抽取裝置14的位置，設置高清攝像頭朝向下方，可以拍攝整個粗料周轉料倉3的內部情形及透明下軟管17內部粗料的流動狀態。

透明下軟管17的長度根據粗料周轉料倉3的深度及物料面高低綜合確定，上軟管16通過真空上料管連接真空上料管8。根據實際需要，升降器15帶動軟管上、下升降的范圍在0.5—1.5米之間，所述升降器15為氣動升降器、液壓升降器及機械升降器中的一種。升降抽取裝置14的遠程控制過程詳述如下：物料經振動磨1研磨、超聲波振蕩篩2篩分后，合格的細料從下出料口7進入細料周轉料倉4，收集、待用；不合格的粗料從上出料口6進入粗料周轉料倉3，通過高清攝像頭13拍攝并傳出的視頻數據，遠程控制人員可以通過屏幕實時觀察粗料周轉料倉3中透明下軟管17內部粗料的流動狀態以及粗料的堆積高度，然后通過遠程控制系統調節升降抽取裝置14，實現升降器15的升降，帶動透明下軟管17的升降，使透明下軟管17與粗料物料面始終保持最佳距離，從而實現穩態供料，避免了透明下軟管17的由于粗料堆積過多造成管道堵塞或粗料過少無法吸取粗料的現象發生，可實現設備的自動化連續作業，并可實現遠程控制。

本發明的物料粉碎設備采用新型的振動磨研磨機，振動磨1的研磨腔體大，長徑比高，能有效提高研磨的自選擇性，可將更多的機械做工應用于大粒子，減少過粉碎的概率。該振動研磨機系統通過高頻振動的研磨棒產生沖擊、剪切、擠壓、研磨作用，不斷將物料細化分解，可在該密閉系統中一次性完成低溫粉碎，不受物料性質的限制，不會造成揮發性成分的損失，顆粒均勻，粉塵小，具有較好的適應性，可用于各種藥材的粉碎，幾乎不存在篩分的尾料，藥材得到全利用，而且粉碎效率大幅度提高。

本發明系統對蜈蚣、蝎子、水蛭等動物藥材甲殼韌性強的材料，因為藥材甲殼較難粉碎，而且其粉體含油脂，過篩難度大，采用本系統可一次性粉碎到平均粒徑小于75微米，避免了高溫，粉碎效率和藥材理由率均大幅提高。

采用本系統對紅參、麥冬、五味子等藥材超微粉碎，粒度均勻，可一次性粉碎到平均粒徑小于60μm，縮短了生產周期，并可實現細胞破壁，提高了成分溶出速度和溶出量，提高了藥效。此外，本發明設備超聲波振蕩篩2通過在篩網面疊加一個高頻率低振幅的超聲振動波，藥粉粉體因此接受巨大的超聲加速度，使篩面上的物料始終保持懸浮狀態，從而抑制粘附、摩擦、平降、楔入等堵網因素，解決了強吸附性、易團聚、高靜電、高精細、高密度、輕比重等篩分難題。

本發明中，振動磨1與超聲波振蕩篩2、粗料周轉料倉3、細料周轉料倉4均保持密閉式軟連接，粗料周轉料倉3通過真空上料管8依次與真空上料機5、進料緩沖倉9、星形給料機10和振動磨1保持密閉連接，同時振動磨1的排料管11與超聲波振蕩篩2的上端保持密閉式軟連接。通過上述各設備單元的密閉連接，可實現粉碎、篩分全過程密閉連續作業，配合振動磨1外設有的隔音罩，可大大降低粉碎和篩分所產生的粉塵及噪音，符合藥品生產gmp的相關要求。

在車間物料粉碎、篩分生產時，超聲波振蕩篩2可將合格的細物料與粒度不合格的粗物料分離，不合格的粗物料通過上出料口6進入粗料周轉料倉3，真空上料管8通過其連接的升降抽取裝置14和透明下軟管17吸取粗料周轉料倉3中的粗料，并將粗料再次真空上料到振動磨進行二遍粉碎和/或循環粉碎，可有效避免粒度合格的細物料過粉碎。此外，本發使用新型可根據需要，實現批次式循環粉碎篩分，粉碎品種易更換，適應性強，可快速排料且存料少，整個設備可實現全密閉操作，人工遠程控制作業，大大提高實際生產中粉碎和篩分的生產效率。

由此可以看出，粗料周轉料倉3通過真空上料管8與真空上料機5保持密閉連接，在所述粗料周轉料倉3的粗料周轉料倉蓋12上安裝一個高清攝像頭13及升降抽取裝置14，所述升降抽取裝置14安裝在粗料周轉料倉3的粗料周轉料倉蓋12中間位置，由升降器15、上軟管16和透明下軟管17組成，整個升降抽取裝置14呈長筒形，以垂直于粗料周轉料倉蓋12的水平截面的方向深入到粗料周轉料倉3容腔的內部，所述透明下軟管17為透明設計，方便高清攝像頭13拍攝軟管內部粗料流通狀態。高清攝像頭13安裝在粗料周轉料倉3的粗料周轉料倉蓋12上接近升降抽取裝置14的位置，設置高清攝像頭朝向下方，可以拍攝整個粗料周轉料倉3的內部情形及透明下軟管17內部粗料的流動狀態。真空上料機5依次通過進料緩沖倉9、星形給料機10與振動磨1保持密閉連接，振動磨1的排料管11與超聲波振蕩篩2的上端保持密閉式軟連接，排料管11為45°角dn100鋼制彎頭。在實際生產中，根據物料粉碎細度的不同要求，所述的超聲波振蕩篩2可更換65目—200目的篩網。優選地，超聲波振蕩篩2的篩網為120目。

綜上，本發明的第二個目的在于，提供了一種密閉式中藥材連續粉碎、篩分設備的使用方法：

(1)物料加入粗料周轉料倉，通過高清攝像頭觀察粗料周轉料倉和透明下軟管的流動狀態、堆積高度，然后調節升降抽取裝置，實現升降器、透明下軟管與粗料物料面始終保持0.1-1cm。

(2)真空上料管連接在上軟管上端，通過負壓差吸取物料并沿著管道輸送至真空上料機，并依次進入進料緩沖倉、星形給料機，最終輸送至振動磨粉碎。

(3)步驟(2)粉碎后的物料經由排料管輸入65-200目超聲波振蕩篩，優選為120目的超聲波振蕩篩。

(4)過篩后符合標準的細物料通過下出料口排入細料周轉料倉，不符合標準的粗物料通過上出料口排入粗料周轉料倉，真空上料管通過透明下軟管吸取粉碎后的粗料。

(5)步驟(4)的粗料按照步驟(1)、步驟(2)、步驟(3)、步驟(4)、輸送到振動磨進行二遍粉碎和/或循環粉碎，從而完成整個物料粉碎、篩分過程。

與現有技術相比，本發明取得了顯著的技術效果：

(1)本發明設備可將更多的機械做功應用于大粒子，提高了粉碎效率，因此提高利用率。

(2)本發明設備在節省人力的同時可實現全密閉連續作業，降低粉碎過篩所產生的粉塵及噪音，也避免外界粉塵顆粒對藥物顆粒的影響，提高了安全系數和產品的質量，符合大生產gmp要求。

(3)本發明設備可快速排料且存料少，品種易更換，適應性強，物料可在流態化混合的同時實現穩定供料，符合綠色生產的環保理念。

此外，本發明設計新穎，結構科學、合理，能很好解決中藥材粉碎篩分生產中過粉碎率高、篩分效率低、粉塵大、噪音大等技術問題。通過本發明密閉式中藥材連續粉碎、篩分設備粉碎中藥材，可使粉碎、篩分過程控制高效、順利完成，避免了過粉碎造成的藥材及能源的浪費，節省人力的同時可實現全密閉連續作業。與普通粉碎所得的中藥藥粉相比，使用本發明設備生產的中藥粉體粒徑總體呈正態分布(參見實施例2密閉式中藥材連續粉碎、篩分設備作業過程；附圖6、7、8)，粒徑分布范圍小，粉體均勻，有利于臨床療效的發揮，提高了中藥制劑質量的可穩定性和可控性，具有廣闊的推廣應用前景。

附圖說明

附圖1是粉碎、篩分設備立體結構示意圖

附圖中標記分述如下：1－振動磨；2－超聲波振蕩篩；3－粗料周轉料倉；4－細料周轉料倉；5－真空上料機。

附圖2是粉碎、篩分設備側視圖

附圖中標記分述如下：1－振動磨；2－超聲波振蕩篩；5－真空上料機；8－真空上料管；9－進料緩沖倉；10－星形給料機；11－排料管。

附圖3是粉碎、篩分設備俯視圖

附圖中標記分述如下：1－振動磨；2－超聲波振蕩篩；3－粗料周轉料倉；4－細料周轉料倉；5－真空上料機；6－上出料口；7－下出料口。

附圖4是粗料周轉料倉蓋俯視圖；

附圖中標記分述如下：6－上出料口；12-粗料周轉料倉蓋；13-高清攝像頭；14-升降抽取裝置。

附圖5升降抽取裝置結構示意圖；

附圖中標記分述如下：15-升降器；16-上軟管；17-透明下軟管。

具體實施例

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細地描述。

實施例1密閉式中藥材連續粉碎、篩分設備作業過程

如附圖1所示，本發明的主要部件振動磨1、超聲波振蕩篩2、粗料周轉料倉3和真空上料機5與現有粉碎、篩分設備的結構相同或類似。如附圖2所示，真空上料機5依次通過進料緩沖倉9、星形給料機10與振動磨1保持密閉連接，其它配套部件如振動磨隔音罩等均與現有技術相同。如附圖3所示，本發明的特別之處在于，超聲波振蕩篩2的上出料口6與粗料周轉料倉3保持密閉式軟連接，超聲波振蕩篩2的下出料口7與細料周轉料倉4保持密閉式軟連接，同時粗料周轉料倉3通過真空上料管8與真空上料機5保持密閉連接。所述粗料周轉料倉3、細料周轉料倉4均為ibc移動周轉料倉。

粗料周轉料倉3通過真空上料管8與真空上料機5保持密閉連接，在所述粗料周轉料倉3的粗料周轉料倉蓋12上安裝一個高清攝像頭13及升降抽取裝置14，所述升降抽取裝置14安裝在粗料周轉料倉3的粗料周轉料倉蓋12中間位置，由升降器15、上軟管16和透明下軟管17組成，整個升降抽取裝置14呈長筒形，以垂直于粗料周轉料倉蓋12的水平截面的方向深入到粗料周轉料倉3容腔的內部，所述透明下軟管17為透明設計，方便高清攝像頭13拍攝軟管內部粗料流通狀態。高清攝像頭13安裝在粗料周轉料倉3的粗料周轉料倉蓋12上接近升降抽取裝置14的位置，設置高清攝像頭朝向下方，可以拍攝整個粗料周轉料倉3的內部情形及透明下軟管17內部粗料的流動狀態。真空上料機5依次通過進料緩沖倉9、星形給料機10與振動磨1保持密閉連接，振動磨1的排料管11與超聲波振蕩篩2的上端保持密閉式軟連接，排料管11為45°角dn100鋼制彎頭。在實際生產中，根據物料粉碎細度的不同要求，所述的超聲波振蕩篩2可更換65目—200目的篩網。優選地，超聲波振蕩篩2的篩網為120目。

物料首先被加入粗料周轉料倉3，遠程控制人員通過高清攝像頭13觀察粗料周轉料倉3的內部情形及透明下軟管17內部粗料的流動狀態以及粗料的堆積高度，然后通過遠程控制系統調節升降抽取裝置14，實現升降器15的升降，帶動透明下軟管17的升降，使透明下軟管17與粗料物料面始終保持最佳距離，優選地，最佳距離為0.1-1.0cm。真空上料管8連接在上軟管16上端位置，其通過負壓差吸取物料并沿著管道輸送至真空上料機5，并依次進入進料緩沖倉9、星形給料機10，最終輸送至振動磨1。振動磨1利用圓筒的高頻振動，筒中的鋼球或鋼棒介質依靠慣性力沖擊物料，使物料粉碎，粉碎后的物料經由排料管11輸入超聲波振蕩篩2，超聲波振蕩篩2可將合格的細物料與粒度不合格的粗物料分離，合格的細物料通過下出料口7排入細料周轉料倉4供收集使用，不合格的粗物料通過上出料口6排入粗料周轉料倉3，真空上料管8通過透明下軟管17吸取粉碎后的粗料，按照上述相同的路徑再次將粗料輸送到振動磨進行二遍粉碎和/或循環粉碎，從而完成整個物料粉碎、篩分過程。

實施例2粉碎、篩分設備所得粉體粒徑測定

發明人以參脈散處方中的紅參、麥冬、五味子為研究對象，對本發明一種密閉式中藥材連續粉碎、篩分設備生產所得的藥粉粒徑分布進行研究，測定方法及結果如下：

1)中藥細粉的制備

紅參、麥冬、五味子藥材經魯南厚普制藥有限公司分析室檢驗，均符合《中國藥典》2015版一部要求。分別取紅參、麥冬和五味子藥材飲片，以本發明設備進行粉碎和篩分，分別過65目、120目和200目篩，即得紅參、麥冬和五味子藥粉。

2)儀器

winner2005b激光粒度分析儀(濟南微納顆粒技術有限公司)；mettlertoledoag285型電子分析天平(d＝0.01mg，梅特勒托利多儀器有限公司)；kq5200db型超聲波清洗儀(昆山市超聲儀器有限公司)。

3)粒徑分布的測定

分別取紅參、麥冬和五味子藥粉適量，置激光粒度分析儀中，以水為分散介質，濕法測定粒徑分布，統計方式為體積分布，粒度選擇為面積等效直徑，測量范圍為0.1μm—780.0μm。紅參、麥冬和五味子藥粉粒度分布示意圖見圖6、7和8。

由紅參、麥冬和五味子藥粉粒度分布示意圖可得，以本發明粉碎、篩分設備加工所得的中藥細粉粒徑總體呈正態分布，所得過細粉和過粗粉均較少，其粒徑分布范圍相比傳統粉碎、篩分操作更小、更集中，且粉體均勻，有利于臨床療效的發揮，提高了中藥制劑質量的可穩定性和可控性。

以上描述了本發明的基本原理和主要特征，以及本發明的優點。本領域的技術人員應該知曉，上述實施例不應視為對本發明的限制，基于本發明原理所做的任何改進和變化，都落入要求保護的本發明的范圍之內。