一、破碎作用力

    物料在外力作用下發生形變并分裂成更細小粒子的過程叫破碎。破碎的對象有生物細胞和固體材料，其中固體材料的破碎習慣上叫粉碎。在破碎時，物料所受的外力主要有劈裂力、撞擊力、壓縮力、剪切力和研磨力等幾種類型。破碎過程中往往是幾種力聯合作用，極少是單純方式的作用力，如粗碎時以撞擊力、壓縮力和劈裂力為主，細碎時則以剪切力和研磨力為主要作用力。

    當物料顆粒受外力作用時其內部會產生應力，當應力超過其分子之間的吸引力時就產生了顆粒的分裂。具體過程是：物料突出部位首先受外力作用產生局部應力，局部溫度升高引起物料膨脹而產生裂紋。隨著外力的增加，產生的應力集中作用在裂紋處，裂紋迅速伸長和擴散，使物料破碎。

    固體物料的粉碎效果常常用粉碎度來表示，物料粉碎前顆粒的平均直徑與粉碎后顆粒的平均直徑之比即為粉碎度。

    在衡量粉碎效果時，粉碎度是檢查粉碎操作的重要指標。

    二、破碎方法

    1、固體物料的粉碎方法

    （1）開路粉碎和循環粉碎：物料只通過粉碎設備一次即得產品叫開路粉碎，若所得產品含有不達要求細度的顆粒，通過篩分將粗顆粒分離出來重新返回設備中進行粉碎的操作叫循環粉碎。

    （2）干法粉碎和濕法粉碎：將物料干燥處理后進行的粉碎叫干法粉碎，給物料中加入適量液體進行的粉碎操作叫濕法粉碎。

    （3）單獨粉碎和混合粉碎：只進行一種原材料的粉碎叫單獨粉碎。單獨粉碎所得粉末易聚結。多種原材料混合同時進行的粉碎叫混和粉碎。混合粉碎可減少粉末的重新聚結。

    （4）低溫粉碎：在粉碎前或在粉碎過程中對物料進行冷卻的粉碎方法叫低溫粉碎。可以采用冷凍原料、粉碎機夾層制冷、添加干冰或液氮于物料中等低溫粉碎方法。

    （5）微粉粉碎：對原材料進行細胞級的粉碎稱為微粉粉碎。物料通過超細粉碎機粉碎后其顆粒直徑約為5左右，如果是植物則其95%以上的細胞被破碎。

    （6）納米粉碎：將物料粉碎成直徑在1～100之間的超微顆粒，這種粉碎叫納米粉碎。經納米粉碎后物料的理化性質發生相應的改變，會產生一些特殊的藥理活性，因而對其在制劑上的應用還有待于深入研究。

    2、生物細胞的破碎方法

    生物細胞的粉碎方法主要有機械法、化學法和酶法。

    用機械對細胞產生各種形式的作用力，促使細胞壁破碎的方法叫機械法，利用化學試劑或酶溶解細胞壁而破碎細胞的方法叫非機械法。目前生產上廣泛采用機械法進行細胞破碎。

    三、常見破碎機械

    固體物料的粉碎機械

    （1）切藥機

    在提取中藥浸膏之前，需要將中藥材粉碎成一定大小的顆粒，為避免浸出多糖等易糊化的大分子化合物，生產上用切藥機把中藥材截切成小段或切成薄片，很少粉碎成細粉顆粒。根據切藥機刀具運動方式可分為往復式和旋轉式兩種類型的切藥機。

    往復式切藥機的切刀通過與曲軸相連，在電動機皮帶輪旋轉時，曲軸5帶動連桿4和刀具1作上下往復運動，中藥材產生通過傳送帶7輸送，在刀床2處被壓緊送出截切，切斷長度由傳送3帶的六種輸送速度進行調節。

    （2）中草藥粉碎機

    除切段或切片之外，根據使用要求，有時需要把中藥材粉碎成粗粉或微粉，如把貴重中藥材進行微粉碎后直接制成中成藥。工業上常用粉碎機進行中草藥材的粗碎，用微粉碎機進行中草藥材的微粉碎。

    中草藥粉碎機一般屬于沖擊式破碎機，由主機、輔機和電控箱等三部分組成。主機由加料斗、機殼、活動齒盤、固定齒盤、離心分級裝置構成，也有主機中安裝篩板篩網來進行顆粒分級的。齒盤上固定的鋼棒叫鋼齒，把齒盤固定在轉動軸上，由電動機通過皮帶輪傳動。輔機由旋風和脈沖式除塵器，起收集粉碎所得顆粒并防止粉塵飛揚的作用。當啟動電機后，活動齒盤和固定齒盤間的高速相對運動，物料受到齒盤上齒的沖擊、磨擦及物料彼此間撞擊等綜合作用而被粉碎。粉碎后的顆粒粒度可在10目～200目之間任意調節。

    粉碎機在操作時應先關閉塞蓋，開動機器空轉，待轉動平穩后再加入需要粉碎的物料，否則加入的物料阻塞于鋼齒之間，增加電動機啟動負荷，損壞機器設備。

    （3）微粉碎機

    通常微粉碎機屬于錘式粉碎機，如圖9-4所示。微粉碎機由主機、輔機、電控箱三大部分組成。主機內的轉子上通過鉸鏈懸掛刀片或者懸錘，粉碎機腔內安裝有格柵和襯板，格柵起控制產品粒度的作用。物料由料斗經螺旋輸送桿進入粉碎室，受到高速旋轉的錘頭打擊、切割以及襯板的撞擊等作用，而被粉碎，粉碎了的物料通過底部的篩孔出料，粗顆粒被格柵截留而被再次送入粉碎腔內粉碎。合格的顆粒在負壓風力運送下進入旋風分離器，經袋式過濾器后被收集到儲存容器中。

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