中國粉體網(wǎng)迅  粉體不是單個的粒子，而是由不同形狀、不同粒度按不同比例組成的粉粒群，粉體在制藥、食品加工和化學工業(yè)等領域扮演著至關重要的角色。粉體通常是指由大量的固體顆粒及顆粒間的空隙所構成的一種分散體系。顆粒粒度一般小于1000μm。工程上常把在常態(tài)下以較細的粉粒狀態(tài)存在的物料稱為粉體物料，簡稱粉體。

粉體具有一些特殊的物理性質，例如粉體的流動性、吸濕性、充填性、凝聚性、帶電性、巨大的比表面和很小的松密度等。粉體流動性是粉體工程的基礎，是聯(lián)系顆粒性質與粉體技術中的單元操作，如儲存、給料、輸送、混合等的紐帶。

影響粉體流動性的因素

粉體流動性決定于物質本身的特性 (如粒子大小、形態(tài)、表面狀態(tài)、密度等 )及環(huán)境的溫度、濕度等。

1、粒度 

粒徑是指顆粒大小在空間范圍所占據(jù)的線性尺寸；粒度分布是指若干個大小順序排列的一定范圍內顆粒量占顆粒群總量的百分數(shù)。粒徑越小，粉粒比表面積越大，粉體分子引力、靜電引力作用增大，影響粉粒的流動；粒徑越小，粒子間越容易吸附，結團，黏結性增大，導致休止角增大，流動性變差；粒徑越小，越容易形成緊密堆積，透氣率下降，壓縮率增大，同樣使流動性變差。

2、形態(tài)

即使粉體粒徑大小相等，不同形態(tài)粉體也具有不同的流動性。球形粒子因其相互間的接觸面積最小具有最好的流動性, 片狀或枝狀的粒子表面有大量的平面接觸點和不規(guī)則粒子間的剪切力, 故流動性差。

3、粉粒間相互作用

粉粒間的摩擦和內聚性質對粉體流動性有一定的影響。對于不同粉體粒徑和形態(tài)，摩擦和內聚性對粉體流動性的影響也不同。顆粒較大時，顆粒之間內聚力遠小于體積力，粉體的流動性主要取決于粉粒形貌，具有粗糙表面的粉�；蛐螤畈痪鶆虻姆哿ＭǔＡ鲃有圆�；顆粒很小時，顆粒之間內聚力遠大于體積力，粉體的流動性則主要取決于粉粒間的內聚力。

4、溫度

隨著溫度升高，粉體流動性呈現(xiàn)先增加后降低趨勢。在低溫下條件下，粉體顆粒的致密度隨著溫度升高而增加；溫度過高時，粉粒受高溫作用后黏附性增加。此外，溫度過高會使中藥粉體的有效成分發(fā)生改變，特別是對于含揮發(fā)性成分的粉體不能采取升高溫度的辦法改善粉體流動性。對于軟化點低的中藥顆粒劑、膠囊劑等，升高溫度容易使其軟化，引濕性增強，降低粉體的滾動性。

5、水分

一般來說，粉體的濕含量很低時，水分被吸附在其表面，這種吸附水對粉

體的流動性影響不大，隨著水分的增加，在吸附水的周圍形成了薄膜水，此時顆粒間相對移動不容易發(fā)生，限制了顆粒整體的流動，當水分增加到超過最大分子結合水時，粉體流動性變差，甚至會失去流動性。

改善粉體流動性方法

1、粉體表面改性

改性技術是通過物理或化學方法來改變粉體的表面或界面物理化學性質（如表面原子層的結構或官能團，極性和帶電性質）以改善粉體性能的一項技術。

物理改性技術主要是改變粉體粒子形態(tài)和大小，改變的方法如Comilling表面包裹技術得到普遍應用。表面包覆技術又稱為表面涂層或涂覆技術，通過物理方法或者范德華力使改性劑與粉體粒子相連接，而不會引起其他化學反應，此類改性劑主要有超分散劑、表面活性劑等，常用方法有機械磨壓和混合、粉末沉積等。

化學改性是指利用改性劑與粉體粒子之間發(fā)生的化學反應，使粉體性能得到有效改變的方法，此法在食品原料和中藥學等領域研究相對深入。

2、載體的應用

針對粉體的自身特性，選用合適的載體或者助流劑可在一定程度上改善粉體的易吸濕性和流動性。在粉體中加入適量的合適助流劑，助流劑會附著在粉體的表面，會將其表面的凹面填平使其表面變得平滑，粉體間的摩擦力變小，在一定程度上可以改善粉體的流動性。

根據(jù)載體特點，可有針對性地對其性能進行改善，改善單一載體或者助流劑缺陷。

粉體流動性的表征

由于諸多因素影響粉體的流動性，而顆粒之間又有復雜的力學關系。粉體流動性表征方法主要有休止角法、Carr流動性指數(shù)法、Jenike流動函數(shù)法等。

與流體不同，當粉體從容器流到平面時，流下的粉體堆積在平面上且堆積尺寸隨粉體的流下而增加，但堆積角保持不變，這個角即為粉體的休止角，又稱安息角，它是粉體在自身重力下運動所形成的角。休止角的測量方法很多，有排出角法、注入角法、滑動角法等。

Carr測定法則是綜合了影響粉體流動性的很多因素，進行了大量實驗而提出的應用自然坡度角、板勺角、壓縮率、凝聚度四項指數(shù)，用得分制的數(shù)值方法表示粉體流動性的方法。該方法簡單實用，既適用于流動性好的粉粒體，又適用于附著性強且流動性差的粉體，適用范圍廣。其測量原理參照Carr指數(shù)表，通過測定樣品的每一項流動性指數(shù)指數(shù)，并把其結果累加，即可得到卡爾指數(shù)，得出對流動性狀的綜合評價。 

Jenike法是通過剪切實驗測定粉體樣品的內摩擦角、內聚力、壁摩擦角等性能指標，結合莫爾圓得到粉體的流動函數(shù)，定量化地評價粉體流動性能。這種測試手段最早用于料倉設計中，但是現(xiàn)在它在測試粉體物質的一般性能中發(fā)揮著越來越重要的作用。目前已開發(fā)出不同的實驗裝置和方法用來直接測量粉體的屈服特性。

小結：

粉體是由很多單個固體粒子組成的集合體, 是固體的特殊形態(tài)。流動性是粉體在不同行業(yè)里被共同關注的一個關鍵參數(shù)，它直接影響到生產效率和產品質量。測定粉體的流動性并進一步改善它的流動性, 對粉體的生產工藝、傳輸、儲存、裝填以及粉體產品成型及裝量有著重要的意義。

參考來源：

1、吳福玉.粉體流動特性及其表征方法研究 

2、中國粉體網(wǎng)：基于粉體流動性的中藥粉體改善策略

3、中國粉體網(wǎng)：粉體流動性表征方法及對藥物制劑研發(fā)和生產的指導性

4、章波, 馮怡等.粉體流動性的研究及其在中藥制劑中的應用

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/青黎）

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