一种中药材超细粉磨系统及其操作方法与流程

本发明涉及中药材加工领域，尤其涉及一种中药材超细粉磨系统及其操作方法。

背景技术：

在中药现代化、国际化过程中，首先要进行加工方法和加工设备的规范化和标准化，使超细中药在使用中区别传统中药剂型，这样才能使其具有不断的生命力。具体内容包括：选择合适的超细粉碎方法和合适、先进的设备；加工环境、加工条件以及安全技术措施要符合药品生产质量管理规范标准；力争达到中药材粉碎的最佳粒径范围；能够进行相应的分析检测，包括加工后的药物有效成分指标、粒径大小、毒副作用、加工污染指标等。

由于中草药中含有大量木质素，比如纤维、淀粉、胶质、脂肪和糖类等，超细加工难度较大，一般需要进行深度干燥，然后进行超细粉碎加工，而干燥后又会增加药物的坚韧，容易出现聚团、氧化、裂变、等现象，因此一般要分类单个区别应对。现有的粉磨机大多采用磨盘和刀刃对药材进行粉碎，药材在机械刀具粉碎时的瞬间高温变性，且药材与刀具接触面积较小，粉碎效率较低，粉碎后的药材粒径较大，容易造成药片利用率低，有效成分流失量大的问题。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种中药材超细粉磨系统及其操作方法，通过冷冻机控制加工过程中的温度，同时使用磨介对中药材进行粉碎，加工出来的中药材粒径小，保证药材的性能和有效成分得到最大程度的保护。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种中药材超细粉磨系统，其特征在于：包括粉磨机和控制粉磨机温度的冷冻机；

所述粉磨机包括粉磨机本体和磨桶，所述磨桶通过中轴与所述粉磨机本体连接，所述中轴穿过所述磨桶的内部；

所述磨桶包括外桶和内桶，所述外桶和所述内桶顶底均设计为开口结构，所述内桶中装有多个可碾磨介质的磨介，所述外桶底部还设有两个开口，分别为冷风进口和热风出口；

所述冷冻机上连接有冷风管和热风管，所述冷风管与所述磨桶的冷风进口活动连接，所述热风管与所述热风出口活动连接。

进一步的，所述粉磨机本体包括底座、多个支架、电机和电机控制器，所述支架固定连接在所述底座上方，所述电机和所述电机控制器分别固设在两个所述支架上，所述电机与所述电机控制器电连接，所述电机与所述中轴之间通过万向节连接，且所述电机与所述中轴高度在同一水平轴线上；所述中轴通过轴承座设在所述支架上，所述中轴末端还连接有一个偏心轮；

进一步的，加工过程中，所述磨桶内的温度控制在零下10度以下。

优选的，加工过程中，所述磨桶内的温度控制在零下15度。

优选的，所述磨桶为偏心磨桶。

优选的，所述磨介为圆柱形滚棒。

进一步的，一种中药材超细粉末系统的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1）备料：将所要加工的中药材进行清洁烘干，按比例混合均匀；

步骤（2）预设磨桶温度：开启冷冻机，将温度设置为零下10-20度；

步骤（3）加料：关闭冷冻机，打开外桶进料口盖和内桶进料口盖，将待加工中药材放入内桶，然后盖上内桶进料口盖和外筒进料口盖；

步骤（4）粉碎：开启冷冻机，开启粉磨机的电机，设备粉磨机的转速为1000-2000r/min，内桶在中轴的带动下匀速转动，内桶中的磨介也随之做公转和自转运动，利用磨介与磨介之间的碰撞对中药材进行粉碎；

步骤（5）：出料：关闭粉磨机的电机，关闭冷冻机，打开外桶出料口盖和内桶出料口盖，将盛装中药材粉末成品的容器套在内桶出料口处，出料。

进一步的，步骤（2）中冷冻机的温度设置为零下15度。

进一步的，一种中药材超细粉末系统对介质的粉碎极限粒径小于5µm。

本发明的有益效果是：

1、利用磨介在磨桶内进行公转和自转，对药材进行捶打、挤压以及剪切，适用范围大，对脆、硬、软、坚韧物、干湿式中草药材均可加工，且药材颗粒受力方向为双向受力，粉碎极限粒径小于5µm；

2、避免了药材在机械刀具粉碎时的瞬间高温变性；

3、利用冷冻机对磨桶的温度进行控制，使整个加工过程中磨桶的温度保持在零下10度以下，有利于药材性能的保护。

附图说明

图1为本发明中药材超细粉磨系统结构主视图。

图2为本发明磨介运动示意图。

图3为本发明磨介对中药材作用示意图。

图4为本发明磨桶结构示意图。

图5为麦耳、神曲、山楂三种药材原料混合图。

图6为利用本发明样机对麦耳、神曲、山楂三种药材混合原料加工30分钟后的成品效果图。

图7为成品粒度测试报告图。

其中：1-底座，2-支架，3-电机，4-电机控制器，5-万向节，6-中轴，7-磨桶，8-轴承，9-偏心轮，10-弹簧，11-冷冻机，12-冷风管，13-热风管，14-中药材，71-磨介，72-外桶，73-内桶，74-外桶进料口盖，75-外桶出料口盖，76-冷风进口，77-热风出口，78-内桶进料口盖，79-内桶出料口盖，p-剪切力，8-1，成品粒度微分分布曲线，8-2，成品粒度累计分布曲线。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。

参照附图1-4所示的一种中药材超细粉磨系统，包括粉磨机和控制粉磨机温度的冷冻机11；

所述粉磨机包括底座1、多个支架2、电机3、电机控制器4、中轴6和磨桶7，每个所述支架2均焊接在所述底座1上方，所述电机3和所述电机控制器4分别通过螺丝固定在两个支架2上，所述电机3与所述中轴6之间通过万向节5连接，且所述电机3与所述中轴6高度在同一水平轴线上；所述中轴6穿过所述磨桶7的内部，两端分别通过轴承8座设在支架2上，所述中轴6末端还连接有一个偏心轮9；

所述磨桶7为，包括外桶72和内桶73，所述外桶72和所述内桶73均为圆柱形金属筒，且顶部和底部均设计为开口结构，作为外桶进料口，外桶出料口，内桶进料口和内桶出料口，所述外桶进料口，外桶出料口，内桶进料口和内桶出料口上分别通过卡扣结构连接有外桶进料口盖74，外桶出料口盖75，内桶进料口盖78和内桶出料口盖79，所述内桶73中装有多个可碾磨介质的磨介71，所述外桶72底部还设有两个开口，分别为冷风进口76和热风出口77；

所述冷冻机11上套接有冷风管12和热风管13，所述冷风管12和热风管13均为塑料软管，所述冷风管12套在磨桶7底部的冷风进口76上，所述热风管13套在所述热风出口77上。

优选的，所述内桶出料口直径小于所述外桶出料口直径，保证成品出来时不会散落在内桶与外桶之间；

优选的，用来固定所述中轴6的两个支架2上分别设有弹簧10，所述弹簧可在机器运转的时候减轻震动，保护机器。

进一步的，所述磨桶7为偏心磨桶，在转动过程中可以产生一定的力矩，加大磨介71对中药材14的剪切力p，提高粉碎效率；

进一步的，所述磨介71为圆柱形滚棒；所述圆柱形滚棒的长度与滚筒的长度基本一致，有利于中药材的捶打，避免药效受损。

进一步的，一种中药材超细粉磨系统，其工作原理为：设备工作前，设备工作时，电机通过万向节带动磨桶的内桶进行旋转，在外界旋转动力及震力的作用下，内桶中大量的磨介做时而散开、时而聚合的上抛运动，磨介自身做同向自转、磨介群作公转、内外层的磨介不断交换位置，两两磨介不断冲撞、挤压剪切中药材物料，使物料被挤破剪断。颗粒由大到小不断的被破碎，在破碎工程中极大颗粒受力先被破碎。

进一步的，一种中药材超细粉末系统的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1）备料：将所要加工的中药材进行清洁烘干，按比例混合均匀；

步骤（2）预设磨桶温度：开启冷冻机，将温度设置为零下10-20度；

步骤（3）加料：关闭冷冻机，打开外桶进料口盖和内桶进料口盖，将待加工中药材放入内桶，然后盖上内桶进料口盖和外筒进料口盖；

步骤（4）粉碎：开启冷冻机，开启粉磨机的电机，设备粉磨机的转速为1000-2000r/min，内桶在中轴的带动下匀速转动，内桶中的磨介也随之做公转和自转运动，利用磨介与磨介之间的碰撞对中药材进行粉碎；

步骤（5）：出料：关闭粉磨机的电机，关闭冷冻机，打开外桶出料口盖和内桶出料口盖，将盛装中药材粉末成品的容器套在内桶出料口处，出料。

进一步的，步骤（2）中冷冻机的温度设置为零下15度。

进一步的，一种中药材超细粉末系统对介质的粉碎极限粒径小于5µm。

实施例：

在实验室研究的基础上，进行了样机的试制，利用该样机对麦耳、神曲、山楂三种药材原料进行混合加工30分钟，具体操作步骤包括：

步骤（1）备料：将麦耳、神曲、山楂三种药材原料进行清洁烘干，按比例混合均匀；

步骤（2）预设磨桶温度：开启冷冻机，将温度设置为零下15度；

步骤（3）加料：关闭冷冻机，打开外桶进料口盖和内桶进料口盖，将麦耳、神曲、山楂混合物放入内桶，然后盖上内桶进料口盖和外筒进料口盖；

步骤（4）粉碎：开启冷冻机，开启粉磨机的电机，设备粉磨机的转速为1500r/min，内桶在中轴的带动下匀速转动，内桶中的磨介也随之做公转和自转运动，利用磨介与磨介之间的碰撞对麦耳、神曲、山楂混合物进行粉碎；

步骤（5）：出料：30分钟后关闭粉磨机的电机，关闭冷冻机，打开外桶出料口盖和内桶出料口盖，将盛装中药材粉末成品的容器套在内桶出料口处，出料。

根据附图5和6，可得麦耳、神曲、山楂混合物加工前后的对比图，用ls-909激光粒度分析仪对成品粒径进行分析，分析结果如附图7所示：

d50：颗粒累积分布为50%的粒径。也叫中位径或中值粒径，这是一个表示粒度大小的典型值，该值准确地将总体划分为二等份，也就是说有50%的颗粒超过此值，有50%的颗粒低于此值。本样品的d50=12.29μm，说明在组成该样品的所有粒径的颗粒中，大于12.29μm的颗粒占50％，小于12.29μm的颗粒也占50％。

d10：颗粒累积分布为10%的粒径，即小于此粒径的颗粒体积含量占全部颗粒的10%。本样品的d10=2.494μm，超过了极限尺寸为5μm的预期值。

d90：颗粒累积分布为90%的粒径。即小于此粒径的颗粒体积含量占全部颗粒的90%。本样品的d90=55.038μm，达到理想中药材粒度范围。其他以此类推。

分布跨度span，是对样品粒径分布宽度的一种度量。一般span=(dv90-dv10)/dv50。和统计中的方差标准差意义差不多，考察一个样品分布均匀性的参数，有时候公式可能不一样，但表达的意思大多都一样。本样品分布结果合理。

粒度仪d[4，3]，都表示“四次矩/体积”平均直径，也叫体积(或重量)平均直径。

d(3,2)，称表面积体积平均径(又称sauter平均径)。定义式是，σ(nidi^3)/σ(nidi^2)。就是所有粒级中，某粒级中颗粒个数与该粒级两边界中值3次方乘积，的和；除上所有粒级中，某粒级中颗粒个数与该粒级两边界中值2次方乘积的和。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。