造粒技术.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,造粒,关君芳,071574,1,Contents,4,造粒的定义,1,2,3,5,造粒的意义,粒化过程,造粒方法,粒化工艺,2,造粒的定义,造粒,（或粒化）是指将,粉状物,添加,结合剂,做成具有一定形状与大小的，流动性好的 固体颗粒的操作。（狭义）,广义上，造粒的定义为：将,粉末状、块状、溶液、熔融状,等状态的物料进行加工，制成具有一定形状与大小的粒状物的操作。即广义的造粒包括了块状物的细分化和熔融物的分散、冷却、固化等。,通常所说的造粒是狭义上的概念。,为什么要造粒？,3,造粒的意义,将物料制成理想的结构和形状，如粉末冶金成形。,保持混合料的均匀性（储存、输送、包装等环节）,改善物理化学反应的条件（固气、固液、固固反应），防止某些固相物生产过程中的结块现象。,提高物料的流动性，有利于粉体的连续化、自动化操作的顺利进行，如陶瓷原料喷雾造粒后可显著提高成形给料时的稳定性。,控制产品的溶解速度，如一些速溶食品。,颗粒怎样形成？,4,粒化过程,球粒形成,在粒化机中喷洒液态粘结剂，相邻粒子间形成液桥，成为结构不十分紧密的凝聚体。决定意义的是润湿。,球粒长大,球粒密实,球粒表面含水量接近于适宜的毛细管水量时，由于球粒在理化设备内滚动，球粒被进一步密实，湿润的球粒表面在运动中就会粘上粉料。,在停止补充润湿的前提下，粒化设备所产生的机械力使球粒内的颗粒按选择最大接触面积的排列被进一步压紧，促使几个颗粒共有的薄膜的形成。,粒化过程主要经过,成球、长大、密实,三个阶段。其决定因素是水、粘结剂。依靠加入水或粘结剂、利用滚动或喷雾的方法来实现。,三个阶段在同一设备内完成，第一阶段具有决定意义的是润湿；第二阶段除润湿外，机械作用起重大影响；第三阶段机械力是决定性因素。,5,凝聚机理,固体颗粒间的引力,液体架桥和毛细管力,粘结力与粘附力,颗粒间的固体桥,机械咬合力,5,、颗粒因形状或表面原因引起的相互镶嵌、交错。,4,、在一定温度条件下颗粒相互接触点上因分子扩散形成的连接。,1.,范德华力、静电力、磁场力,2.,有液体存在的条件下，颗粒间的毛细管力产生颗粒间的吸引压力形成连接。,3,、粘结剂在颗粒表面形成薄膜层,6,造粒方法,压缩造粒法,挤压造粒法,破碎造粒法,凝聚造粒法,喷雾干燥造粒,流化喷雾造粒,常见的造粒方法主要有：,7,压缩造粒法,压缩造粒法是将混合好的原料粉体放在对辊间或一形状的封闭压模中，通过外部施加压力使粉体团聚成型。,优点：颗粒形状规则、均一、致密度高、所需粘结剂用量少、造粒水分低。,缺点：生产能力低，模具磨损大，所制备的颗粒粒径有一定下限。,压缩造粒机械：压粒机、辊式压粒机。,8,压缩造粒机理,1,、密实填充：随着外部压力增大，粉体中原始微粒中的空隙不断减小，颗粒达到了原始微粒尺度上的重新排列和密实化。,2,、原始微粒弹性变形，因相对位移产生表面破坏。,3,、外部压力继续增大，相邻微粒界面上产生原子扩散或化学键合。在粘结剂作用下微粒间形成牢固的结合。,9,挤压造粒法,挤压造粒法是用螺旋、活塞、辊轮、回转叶片对加湿的粉体加压，并从设计的网板孔中挤出。,优点：颗粒截面规则、均一，生产量大。,缺点：模具磨损严重，颗粒长度和端面形状不能精确控制。,挤压造粒设备：螺旋挤压式、旋转挤压式、摇摆挤压式。,10,挤压造粒法,螺旋挤压造粒机,循环式辊轧挤压造粒机,11,破碎、滚动造粒法,破碎造粒法：先将物料破碎，再粉碎，从而凝聚成粒子。,凝聚造粒法（也称滚动造粒），含少量液体的粉体，因液体表面张力作用而凝聚，用搅拌、转动、振动或气流式干粉体流动，添加适量液体粘结剂后，可像滚雪球似的使制成的粒子长大。,缺点：颗粒密度不高，难以制备粒径较小的颗粒。,常用设备：盘式成球机。,12,喷雾干燥造粒法,P348,雾气接触过程,喷雾过程,干燥过程,产品收集过程,13,流化喷雾造粒法,14,玻璃配合料粒化工艺,处理工艺过程是先按一般的方法制成均匀的配合料，再将配合料在专门的盘式成球（粒化）盘上，边下料边添加,12%17%,的水或粘结剂溶液，滚动中制成,1020mm,的小球。然后在,200260,下烘干使球具有一定的运输及储存强度。,影响颗粒质量的主要因素。,P353,粉料的粒度及颗粒空隙率、液体表面张力及粘结剂、粒化尺寸及操作。,15,陶瓷干压坯料造粒工艺,陶瓷干压成型要求粉状体具有流动性、大堆积密度、不含或少含微细粉料，并对粘结剂用量等加以优选控制。,干压坯料的造粒目前常用的有三种：普通造粒法、加压造粒法及喷雾造粒法。,生产上，一般要控制粒团的颗粒度、含水量和可塑性。,16,微囊化,物理化学法,物理机械法,化学法,微囊的制备方法：,即微型包囊术，用天然或合成高分子材料（囊材）将固体或液体（囊心物）包裹成直径,15000um,的微小胶囊。,微囊化,17,制备方法,物理化学法,物理机械法,化学法,凝聚法,喷雾干燥法,界面缩聚法,溶剂,-,非溶剂法,喷雾凝冻法,辐射化学法,囊心交换法,空气悬浮法,原位聚合法,挤压法,多孔离心法,分子包囊法,锐孔法,静电沉积法,粉末床法,锅包衣法,熔化分散法,复相乳液法,18,基本原理,微囊化技术实质上是一种包装技术,其效果的好坏与“包装材料”囊材的选择紧密相关，而壁材的组成又决定了微胶囊产品的一些性能如：溶解性、缓释性、流动性等，同时它还对微胶囊化工工艺方法有一定影响，因此囊材的选择是进行微胶囊化首先要解决的问题。,19,影响微囊粒子大小的 因素,囊心物的大小,制备方法,制备温度,制备时的搅拌速度,囊材相的黏度,表面活性剂的浓度,20,微囊化的功能,1,、液态转变成固态,液态物质经微胶囊化后，在使用上它具有固体特征，但其内相仍是液体。,2,、改变重量或体积,物质经微胶囊后其重量增加，也可由于制成含有空气或空心胶囊而使胶囊而使物质的体积增加。这样可使高密度固体物质经微胶囊化转变成能漂浮在水面上的产品。,3,、降低挥发性,易挥发物质经微胶囊化后，能够抑制挥发，因而能减少食品中的香气成分的损失，并延长贮存的时间。,21,微囊化的功能,4,、控制释放,微胶囊所含的心材可即刻释放出来，亦可逐渐地释放出来。,5,、隔离活性成分,微胶囊具有保护心材物质，使其免受环境中温度、氧、紫外线等影响的作用。并且隔离了各成分，故能阻止两种活性之间的化学反应。,6,、良好的分离状态,微胶囊呈高分散状态便于应用。例如，在等量浓度下，其粘度较低。,22,本章小结,粒化工艺,粒化过程,球粒形成,球粒长大,造粒方法,6,种造粒方法的定义、优缺点及造粒设备,玻璃配合料粒化工艺,陶瓷干压坯料造粒工艺,微囊化,定义、目的,造粒,球粒密实,23,Thank You!,24,