一、造粒物的特性評價
造粒物的特性很多，在生產過程中，造粒后用簡單方法可測的性質如下。
①粒形狀常見的有球狀、棒狀、柱狀、塊狀等。
②平均粒徑與粒度分布粒徑反映顆粒的大小，粒度分布反映粒度大小的均勻性。
③顆粒的密度或粉體堆密度 顆粒密度或粉體堆密度反映顆粒的輕重或致密程度。根據對顆粒的要求不同，可制備輕重不同的顆粒。
④流動性和充填性流動性是使粉體操作順利進行的保證，反映粉體流動性的參數有休止角、流出速度、壓縮度等。
⑤特定質量上面談到的均是顆粒的一般性的質量評價指標，而不同行業的產品還有特定的內在質量評價體系，在這里不能一并列出。
二、造粒用黏結劑
在擠壓造粒中使用的外加劑還有黏結劑、潤濕劑、塑化劑、殺菌劑和防霉劑等（富通新能源生產的
顆粒機、
秸稈壓塊機不需要添加任何添加劑就可以壓制成型）。其中黏結劑與潤滑劑對顆粒制品強度的影響最大。黏結劑強化了原始微顆粒間的結合力；潤滑劑通過降低原始微顆粒間的摩擦促進顆粒群密實填充，從而在整體上提高制品顆粒的強度。黏結劑的作用形式可以分為三類：第一類是以石蠟、淀粉、水泥、黏土等黏結劑為基體，將原始微顆粒均勻地混合在其中制成復合顆粒；第二類是以黏結劑將原始微顆粒黏結在一起，水分蒸發或黏結劑固化后在微顆粒界面上形成一層吸附牢固的固化膜，制成以原料粉體為基體的顆粒，這類黏結劑主要有水、水玻璃、樹脂、膨潤十、膠水等；第三類是選擇合適的黏結劑，使其在原始顆粒表面上發生化學反應而固化，從而提高微顆粒間界面的強度，這類化學反應主要有氫氧化鈣十二氧化碳、氫氧化鈣十糖蜜、水玻璃十氯化鈣等。
1、潤濕劑
潤濕劑本身沒有黏性，但加入潤濕劑后使物料產生粘性。其機理是粒子間形成的液橋的毛細管力、表面張力以及在液體中溶解的可溶性成分的黏性產牛結合力。各行業選用的黏結劑也不同，如制藥行業中考慮毒性等問題，首選的潤濕劑是水和乙醇。
①水是在造粒中最常用的溶劑，水具有無毒、價廉、無需防火措施等優點。但后期干燥慢、干燥溫度高，對T水敏感的物料非常不利。
②乙醇的優點是干燥快，有利十對水敏感物料的造粒；最大的缺點是干燥時產生的蒸氣危害操作工人的健康，具有爆炸的危險。
③水一乙醇混合液在中藥提取物粉末的造粒中被廣泛應用，其混合比例根據物料的性質決定。原則上處方中水溶性成分較多時，宜使用乙醇比例較高的混合溶劑。乙醇溶解性成分較多時使用水的比例較高的混合溶劑，以防止造粒時物料過黏而無法造粒，或顆粒干燥后發硬等現象，最適宜的比例主要根據實驗結果確定。
2、黏結劑
所謂粘結劑是具有黏性的物質，因此靠黏結劑本身的膠黏性將粉末聚結成顆粒。在造粒過程中，黏結刺的加入方式有3種：①先將黏結劑溶解于溶劑后加入物料中進行造粒；②先將可溶性的黏結劑粉末與物料中混合均勻后一再加入溶劑，使黏結劑被溶劑潤濕或溶解而產生粘性；③將干粘結劑加入物料中混合均勻后，壓制而產生粘性。
濕法造粒是在濕黏結劑（或水）的作用下，使粉末聚結成顆粒的方法。用濕法制成的顆粒經歷過表面潤濕，因此具有表面改質較好、外形美觀、耐磨性較強、壓縮成型性好等優點。濕法造粒時常用的黏結劑分為兩大類，即潤濕劑和黏結劑。
在一般情況下，溶液狀態的黏結劑在造粒時能均勻分布，用量較少，干燥后的顆粒強度較其他方法大。黏結劑的種類與用量，對于造粒后顆粒的大小、均勻性、硬度、崩彈性以及壓縮成型性將產生重要影響。黏結劑的黏性較大，或黏結劑的濃度較高時，顆臣的硬度較大，粒度分布不均勻，崩解較慢；反過來，黏結劑用量不足時，顆粒松散、強度不足。
淀粉漿是物美價廉的最常用的黏結劑，主要缺點是黏度過高，對均勻混合帶來一定困難；明膠的黏性較大，屬于強黏結劑，造粒時明膠溶液應保持較高溫度，以防止膠凝缺點是造粒物隨時間變硬；聚維酮的最大優點是在水或乙醇中都可溶，可用于水溶性物料的造粒中，對水敏感的物料可用聚維酮的乙醇溶液進行造粒；甲基纖維素應用于水溶性及水不溶性物料的造粒，顆粒的壓縮成型性好，且不隨時間變硬；羧甲基纖維素鈉也可應用于水溶性與水不溶性的造粒，但隨時間變硬；乙基纖維的乙醇溶液常用于水敏感物料的造粒，顆粒的壓縮成型性好，但物料的溶出速度較慢；聚乙二醇溶于水和乙醇中，制得的顆粒壓縮成型性好，適用于水溶性與水不溶性物料的造粒。藥品在濕法造粒中最常用的黏結劑如下表
|
粘結劑 |
溶劑中濃度（質量濃度）/% |
造粒用溶劑 |
|
淀粉漿 |
5～10 |
水 |
|
預膠化淀粉 |
2～10 |
水 |
|
明膠 |
2～10 |
水 |
|
水蔗糖、葡萄糖 |
50 |
水 |
|
聚維酮 |
2～20 |
水或乙醇 |
|
甲基纖維素 |
2～10 |
水 |
|
羥丙甲纖維素 |
2～10 |
水 |
|
羧甲基纖維素鈉 |
2～10 |
水 |
|
乙基纖維素 |
2～10 |
乙醇 |
|
聚乙二醇 |
10～50 |
水或乙醇 |
|
聚乙烯醇 |
5～20 |
水 |
黏結劑的選擇主要靠經驗，不同行業各自有不同的特點和習慣，選擇黏結劑一般考慮如下問題：黏結劑與原料粉體的適應性及制品顆粒的潮解問題；黏結劑是否能濕潤原始微粒的表面；黏結劑本身的強度和制品顆粒強度要求是否匹配；黏結劑的成本。在選擇了幾種可行內黏結劑后，必須通過試驗來確定最好的種類、添加量和添加方式。下表列出了在擠壓盤粒過程中常使用的幾種黏結劑用量和適應性。
|
名稱 |
添加量/% |
催化劑 |
陶瓷 |
化工 |
食品 |
制藥 |
農藥 |
|
海藻膠 |
0.5～3 |
— |
優～良 |
良～中 |
良～中 |
良 |
中 |
|
糊精 |
1～4 |
— |
優 |
良 |
良 |
優 |
良 |
|
明膠 |
1～3 |
— |
— |
優～良 |
優～良 |
優 |
良 |
|
葡萄糖 |
1～5 |
— |
優 |
優 |
良 |
優 |
良 |
|
骨膠 |
1～5 |
— |
差 |
優 |
— |
— |
— |
|
天然樹膠 |
1～5 |
— |
優 |
優 |
優 |
優 |
良 |
|
乳膠 |
5～20 |
— |
— |
良 |
良 |
優 |
— |
|
瀝青 |
2～50 |
差 |
— |
優 |
— |
— |
— |
|
樹脂 |
0.5～5 |
優 |
優 |
優 |
— |
— |
— |
|
食鹽 |
5～20 |
— |
— |
良 |
— |
優 |
良 |
|
水玻璃 |
1～4 |
— |
中 |
良 |
— |
— |
— |
|
淀粉糊 |
1～3 |
— |
優 |
良 |
優 |
優 |
良 |
|
蔗糖 |
2～20 |
— |
— |
優～良 |
優～良 |
優～良 |
良 |
|
液態硫 |
1～5 |
— |
優 |
優 |
— |
— |
— |
|
石蠟 |
2～2 |
— |
中 |
中 |
優 |
差 |
— |
|
水 |
0.5～25 |
優 |
中 |
— |
中 |
中 |
優 |
|
膨潤土 |
1～4 |
— |
— |
差 |
— |
差 |
— |
|
硼酸 |
2～5 |
— |
— |
差 |
— |
差 |
— |
|
肥皂 |
0.25～2 |
— |
— |
中 |
— |
差 |
— |
總之，造粒中黏結劑的選擇是造粒的關鍵，可根據物料和黏結劑的性質決定，多數是根據實驗結果選擇適宜黏結劑及其濃度、用量等以保證顆粒的質量。
3、潤滑劑
在擠壓造粒過程中，常需要采用潤滑劑來幫助壓應力均勻傳遞并減少不必要的摩擦。根據添加方式的不同，可以分為內潤滑劑和外潤滑劑兩類。內潤滑劑是與粉體原料混合在一起的，它可以提高給料時粉體的流動性和壓縮過程中原始微粒的相對滑移，也有助于制品顆粒的脫模。內潤滑劑的添加量一般為0.5%～2%，過量使用可能會影響微粒表面的結合，從而降低制品強度。外潤滑劑涂抹在模具的內表面，可以起到減小模具磨損的作用，即使微量添加也有顯著的效果。若沒有添加外潤滑刺，顆粒與模具表面的摩擦力阻礙了壓應力在這一區域的均勻傳遞，導致內部受力不勻，造成產品顆粒內部密度和強度的不均勻分布。因此，從這一點考慮，添加外潤滑劑減小外部摩擦不僅僅是保護模具的問題，也是提高造粒質量和產量的手段。常用的液體潤滑劑有水、潤滑油、甘油、可溶性油水混合物、甘醇和聚硅氧烷類，固體潤滑劑有滑石、石墨、硬脂酸、硬脂酸鹽、干淀粉和二硫化鉬等，如下表：
|
名稱 |
添加量/% |
催化劑 |
陶瓷 |
化工 |
食品 |
制藥 |
農藥 |
|
石墨 |
0.25～2 |
優 |
— |
優 |
— |
— |
— |
|
油脂 |
0.25～1 |
— |
優 |
中 |
中 |
中 |
— |
|
肥皂 |
0.25～2 |
— |
— |
中 |
— |
差 |
良 |
|
淀粉 |
1～5 |
— |
— |
中 |
中 |
良～中 |
優 |
|
硬質酸鋁 |
0.25～2 |
良 |
良 |
良 |
— |
— |
良 |
|
硬脂酸鈣 |
0.25～2 |
優1 |
優 |
優 |
優 |
優 |
良 |
|
良硬質酸鈉 |
0.25～2 |
— |
— |
良 |
— |
良 |
良 |
|
硬質酸鋅 |
0.25～2 |
優 |
優 |
優 |
— |
— |
良 |
|
硬脂酸 |
0.25～2 |
良 |
良 |
優 |
優 |
優 |
良 |
|
滑石 |
1～5 |
中 |
良 |
良 |
— |
優 |
良 |
|
石蠟 |
1～5 |
— |
良～中 |
中 |
— |
差 |
良 |
三門峽富通新能源科技有限公司生產顆粒機、秸稈壓塊機、木屑顆粒機、飼料顆粒機等生物質成型機械設備。
