很多客戶(hù)找到那艾儀器,都希望噴霧干燥后的顆粒的流動(dòng)性要高,易于分散。那我們?nèi)绾卫斫膺@個(gè)要求,可以從噴霧干燥的原理、“假顆粒” 的本質(zhì)、流動(dòng)性與易分散性的要求三個(gè)核心維度展開(kāi),具體如下:
先明確:噴霧干燥是什么?
噴霧干燥是一種將液體物料(如溶液、懸浮液、乳濁液等) 轉(zhuǎn)化為固體顆粒的技術(shù),核心過(guò)程分為三步: 霧化:通過(guò)霧化器(如壓力式、離心式、氣流式)將液體打散成微米級(jí)的微小液滴(直徑通常 10-100μm); 干燥:霧化后的液滴與熱空氣(或惰性氣體)接觸,液體在幾秒內(nèi)迅速蒸發(fā),液滴固化為固體顆粒; 分離:干燥后的顆粒通過(guò)旋風(fēng)分離器等設(shè)備收集,得到最終產(chǎn)品。 其優(yōu)勢(shì)在于干燥速度快(避免熱敏性成分破壞)、可直接從液體得到顆粒、易于連續(xù)化生產(chǎn),廣泛用于食品(如奶粉)、醫(yī)藥(如藥用顆粒)、化工(如催化劑)等領(lǐng)域。
關(guān)鍵:“假顆粒” 指什么?
這里的 “假顆粒” 并非指 “虛假的顆粒”,而是相對(duì)于 “原生顆粒”(如晶體、超細(xì)粉末等天然形成的小顆粒)而言的 **“二次團(tuán)聚體”**—— 即由多個(gè)原生小顆粒通過(guò)松散結(jié)合形成的 “團(tuán)聚顆粒”。 它的核心特點(diǎn)是: 粒徑通常比原生顆粒大(一般幾十到幾百微米),是噴霧干燥中液滴干燥后的直接產(chǎn)物; 結(jié)構(gòu)松散、多孔(因液滴中水分快速蒸發(fā),內(nèi)部形成大量微孔),并非緊密結(jié)合的硬團(tuán)聚體。
為何噴霧干燥能制備 “具有流動(dòng)性且易于分散的假顆粒”? 噴霧干燥的過(guò)程可精準(zhǔn)調(diào)控假顆粒的粒徑、結(jié)構(gòu)和形態(tài),從而同時(shí)實(shí)現(xiàn) “流動(dòng)性” 和 “易分散性”,具體邏輯如下:
如何實(shí)現(xiàn) “流動(dòng)性”?
顆粒的流動(dòng)性取決于其粒徑、粒徑分布、形狀和表面特性: 小粒徑原生顆粒(如幾微米以下)因表面力(范德華力、靜電力)強(qiáng),易相互吸附團(tuán)聚,流動(dòng)性極差(類(lèi)似面粉結(jié)塊); 噴霧干燥通過(guò)控制霧化參數(shù)(如霧化壓力、噴嘴孔徑),可將液滴大小控制在合適范圍(對(duì)應(yīng)假顆粒粒徑 50-200μm),此時(shí)顆粒間表面力弱,不易團(tuán)聚; 同時(shí),噴霧干燥形成的假顆粒多為球形或近球形(因液滴表面張力作用),表面光滑,顆粒間易滑動(dòng),進(jìn)一步提升流動(dòng)性(類(lèi)似滾珠軸承的原理)。
如何實(shí)現(xiàn) “易于分散”?
這與假顆粒的松散多孔結(jié)構(gòu)直接相關(guān): 噴霧干燥中,液滴內(nèi)水分在幾秒內(nèi)迅速蒸發(fā),形成大量微孔和疏松結(jié)構(gòu)(類(lèi)似 “海綿”); 這種結(jié)構(gòu)使得假顆粒雖然是團(tuán)聚體,但結(jié)合力弱,在遇到液體(如水中)或外力(如攪拌)時(shí),易破碎為原生小顆粒,實(shí)現(xiàn)快速分散; 反之,若顆粒是緊密硬團(tuán)聚(如高溫?zé)Y(jié)形成的顆粒),則難以分散。 舉例說(shuō)明 食品領(lǐng)域:奶粉通過(guò)噴霧干燥制備,形成的假顆粒粒徑適中、球形、流動(dòng)性好(便于包裝和運(yùn)輸),沖調(diào)時(shí)遇水快速分散(多孔結(jié)構(gòu)易吸水崩解); 醫(yī)藥領(lǐng)域:抗生素粉末經(jīng)噴霧干燥制成假顆粒,流動(dòng)性好便于壓片(避免粉末黏連模具),服用時(shí)在胃腸液中快速分散(提高藥效吸收)。
所以最后總結(jié) “通過(guò)噴霧干燥制備具有流動(dòng)性的假顆粒(易于分散的顆粒)” 的核心邏輯是: 利用噴霧干燥的霧化 - 快速干燥特性,調(diào)控形成粒徑適中、球形、多孔松散的二次團(tuán)聚顆粒(假顆粒),使其同時(shí)滿足 “流動(dòng)性好(便于加工 / 運(yùn)輸)” 和 “易分散(便于使用 / 起效)” 的需求。
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