专利名称：一种中药材粉碎工艺及其设备的制作方法中药材的组成主要是动物(含人体器官)、植物、矿物，其有效成分十分复杂，中药材加工的重要条件是一、保持药效学物质基础，即保证其有效成分尽量不被破坏，ニ、提高生物利用度，即保证其有效成分尽量释放出来，从而提高中药药效、节省中药材。植物类中药材含有糖类，油类，芳香性、挥发性成分等复杂成分，如果能将植物类中药材的细胞壁粉碎，可大大提高其生物利用度。中药材物料粉碎的传统エ艺是冲击剪切法，将物料投入以高速打击和剪切作用为主的粉碎机中将物料粉碎。这类方法的缺陷是一方面产物太粗，另ー方面某些植物纤维长度较长，其产品呈絮状物，不利于进一歩的分散和混合；另外，传统方法中还存在生产エ艺中高温氧化易发生物料变质、有效成分损失和偏析、以及分级效率与精度低的问题。为了进一步提高中药材重要物料的生物利用度，应采用新的エ艺，与传统处理方法相比使某些有效成分得以更大程度的保留，使中药的制剂化程度得到提高。目前，中药细粉或微粉的加工有的采用高频振动粉碎法，有的采用气流粉碎法，都有其不足之处高频振动粉碎法对纤维状、高韧性中药粉碎速度快，但是，单机容量小，单位时间粉碎量小；粉碎细度达到一定程度时，部分中药微颗粒又会产生团聚现象，进入逆粉碎阶段，难以继续粉碎到更细；粘性中药，催性中药粉碎效果差；在粉碎中不能进行细粉分级调节，成品粒度分布大，最終产品需进ー步的筛分；如果粉碎过细将破坏部分中药的大分子，会损失挥发油等化学成分，因而，难以保留中药活性物质；植物类中药细胞破壁率< 95%。气流粉碎对矿物性中药，粘性中药，催性中药粉碎效果好，在粉碎中能进行细粉分级调节，成品粒度分布很小一粒级精确，没有大颗粒的出现，由于压缩空气在喷嘴处绝热膨胀会使系统温度降低，所以整个粉碎空间是低温环境，粉体的粉碎是在低温下瞬间完成的， 从而避免了某种物质在粉碎过程中产生热量而破坏其化学成份的现象发生，中药活性物质保留程度高。但是，气流粉碎是精细加工エ序，很多中药在气流粉碎加工前必须先经过粉碎，使中药达到一定细度后，才能进行进一歩细粉碎，特别是粉碎质量很小的中药，则粉碎效果更差；对于韧性及弾性中药则会在粉碎中产生退让性，造成无效粉碎，植物类中药细胞破壁率^ 95%。因此，要用同一台设备、同一种粉碎エ艺实现粉碎各种不同质地的药材，并最大程度地保留中药活性物质的中药细粉或微粉还有一定难度，目前，国内尚无报道。
为了克服现有技术的上述不足之处，本发明提供ー种中药材粉碎ェ艺，本发明解决了现有中药细粉生产ェ艺中高温氧化易发生物料变质、有效成分损失和偏析、以及分级效率与精度低的问题，实现了对多种中药材的分级粉碎，中药细粉的粒径达到Ium 125 u m，植物类中药细胞破壁率高达> 98%，中药活性物质保留程度高，降低药用资源消耗。 同时，本发明还提供ー种适用于该エ艺的设备。本发明是通过实施下述技术方案实现的ー种中药材粉碎エ艺，其特征在于包括如下步骤(1)机械式粗粉碎，粉碎细度达40-80目；(2)高频振动粉碎通过高速振动对粗粉碎后的中药材形成压缩式粉碎，粉碎细度 80 300目；(3)气流粉碎用具备2 3倍超音速动能的高速气流对经高频振动粉碎后的中药材进ー步粉碎，粉碎细度达I U m 125 ii m ;
(4)分级对粉碎后的中药材细分进行分级，收集细粉成品。更进一歩的，在步骤(I)中，以撞击粗粉碎为主，即由电动机驱动高速旋转的叶轮上带有能活动的榔对中药进行粉碎。 更进ー步的，在步骤(2)中，利用振动使投放其中的物料产生高速度运动振动撞击及物料回转，使中药得到正向压缩撞击カ的同时又受到侧向的剪切力，对中草药作高速、高能量冲击、摩擦、剪切等作用而进行压缩式粉碎。更进ー步的，在步骤(3)中采用具有0.8 I. OMPa静压能的气流通过喷嘴，在粉碎室被各喷嘴气流加速，转变为2 3倍超音速动能的高速流体，用高速气流的动能对粉碎中药进行撞击，粉碎速度达到300 500米/秒，产生> 80kgcm2的冲击力，引起被粉碎中药相互碰撞而粉碎。更进一歩的，在步骤(4)中经过涡流高速分级机，在离心カ的作用下进行细粉分级调节，达到要求细粉后进入气/固分离设备，收集到中药细粉成品，而洁净的空气排出大气，实现100%粉碎，无残渣。机械式粗粉碎中粉碎细度的调节通过设备内腔的筛网来控制。在高频振动粉碎中通过调节其正压カ及剪切力和时间的不同来适应不同粉体细度的各种中药加工，所述正压力及剪切力通过运动加速度r co2、振动时间或磨介和料之比来进行调节控制；在粉碎的同时通入冷却物料，控制中药作业温度。—种用于中药材粉碎エ艺中的粉碎设备,其特征在于该设备主要包括与主轴传动机构连接的主轴和与分级轴传动机构连接的分级轴、进料斗、粉碎机主机、进风ロ、分离器和气流粉碎装置，轴承座外壁、外简外壁设置有冷却隔套，且在右端盖内侧采用出风ロ冷却隔套，主轴和分级轴分别与粉碎设备的联轴器连接。所述分离器进ロ采用螺旋形结构。所述气流粉碎装置主要由放气阀、流量设计阀、流量计、布风板、U-管压差计、加料门、风机以及收集器构成。所述收集器底部设有颗粒出口管，侧壁上开设大颗粒进ロ管；在筒体内呈倒锥形设有气体分布板，其上部将流体下端封闭，下部连接颗粒出口管，使气体分布板、颗粒出口管与部分筒体和下封头围成一个对颗粒的闭合空间，且此闭合空间对应的筒体壁上设有用于引入流化气体的入气管。所述布风板采用三维金属网型结构。
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本发明通过调节流量设节阀、放气阀，设置流量计数值，构成气流粉碎温湿可控系统，实现了对多种中药材产品所需温度控制。本发明依据重力场分级原理，采用高频振动与气流粉碎结合的中药细粉生产新エ 艺，解决了现有中药细粉生产エ艺中高温氧化易发生物料变质、有效成分损失和偏析、以及分级效率与精度低的问题，实现了对多种中药材的分级粉碎，中药细粉的细度(或粒径，下同)达到I y m 125 ii m，植物类中药细胞破壁率高达ミ98%，中药活性物质保留程度高，降低药用资源消耗。本发明可以广泛用于矿物性、粘性、脆性、纤维状、高韧性等各类中药饮片细粉生产，其产品中药细粉除中医临床直接用于ロ服外，可用于中药配方，外用制剂，中药颊含片、 舌面速溶片、干粉吸入剂、喷雾剂、胶囊剂、微囊等剂型的开发，还可用于开发成各种保健滋补品、食品添加剂。本发明与现有エ艺相比，降低药用资源消耗，提高了中药药物精度。具体而言 I)使用中药材种类广泛
本发明粉碎エ艺将高频振动粉碎与气流粉碎有机结合，扬长避短，采取了相应的一系列エ艺方法和粉碎參数调节生产中药细粉，达到了适用于各种不同质地、品种特性各异的动物、植物、矿物中药材加工，包括进行含糖类，含油类，含芳香性、挥发性成分中药材的加 エ与生产；对质地致密的动物贝壳类、骨类药材和矿物类药物更具有优越性；对纤维状、高韧性、高硬度、高粘性、高弾性、催性和质量很小的中药材均适应；还可进行低温保质粉碎， 新鲜中草药及动物鲜活组织粉碎；细胞破壁率高达98%以上。2)可调整粉碎温度，有利于保留生物活性成分。在中温10 40°C粉碎温度下，机械式粗粉碎与高频振动粉碎可通过调节冷却水的温度和流量来控制，需低温-8 8°C、超低温一 45°C粉碎时，配置的制冷系统可控制。也可以根据作业需要进行加热。气流粉碎及分级，由于整个粉碎空间是低温环境，粉体的粉碎是在低温下瞬间完成的，不需要另外配备制冷系统来防止温度升高。由于温度可调整控制， 因而，根据不同药材的需要，在不同的温度下进行，避免了发生物料高温氧化、变质和有效成分的损失和偏祈，并可以最大限度地实现保留中药活性物质和营养成分的目标，从而提高药效。3) 100% 粉碎，无残渣。本エ艺针对各种不同质地、品种特性各异的动物、植物、矿物中药材,通过对机械式粗粉碎、高频振动粉碎、气流粉碎及分级三个环节的粉碎正压力和剪切力、加料速度、粉碎时间、粉碎细度及分级、粉碎温度的合理调节，实现了被粉碎中药材的100%粉碎，整个加 エ过程无残渣。4)可调节其正压カ和剪切力。不同的中药材加工成同等细度所需要的正压カ和剪切カ是不同的，不同的中药材在机械式粗粉碎、高频振动粉碎、气流粉碎中应加工成的细度也是不同的，本エ艺针生产过程中可根据需要通过调节其正压カ及剪切力的不同来适应各种中药材加工需要和调节粉碎细度。5)可调节中药细粉的细度等级。通过高频振动粉碎中调节其正压カ和剪切力，气流粉碎中涡流高速分级机进行细粉分级调节可实现中药细粉的细度达到I U m 125 y m，并进行分级调节细度等级，本エ艺可分为四级一般可生产彡125iim级，彡7511111级，彡4811111级，彡25iim级。6)生产自动化程度高、能耗低、安全可靠。本发明适合干式和湿式粉碎，湿式粉碎时可加入水、酒精或其它溶剤；采用符合国家药品、食品标准要求的不锈钢制作，与物料接触部位为抛光不锈钢，内部边角圆弧过度。7)全密闭粉碎，无粉尘溢出，有效防止粉尘污染。本发明实行清洁生产，中药细粉加工过程中，机械式粗粉碎、高频振动粉碎、气流粉碎及分级过程和エ序之间通过密闭的管道连接，整个エ艺在全密闭状态下进行，因而，实现了加工过程无粉尘溢出，有效防止粉尘污染。本发明所述エ艺实现了对不同中药材分级细粉碎一般可生产< 125iim级， ^ 75iim 级，く 48iim 级，く 25iim 级。植物类中药细胞破壁率高达> 98%，中药活性物质保留程度高。高频振动气流粉碎エ艺试验研究
首先，通过试验，选择不同质地、含量、品种特性各异的动物、植物、矿物等中药材，确定可应用生产的动中药细粉品种；
其次，通过试验，确定中药细粉加工的各种エ艺參数，包括粉碎正压力和剪切力、粉碎细度、粉碎温度的具体參数，保证加工后的中药细粉产品的有效成分尽量不被破坏和中药细粉产品植物类中药材细胞壁的破壁率达到> 98%。通过对不同中药材制定不同的粉碎正压力和剪切カ參数、不同的粉碎温度參数、 不同的粉碎细度參数及分级，生产出的中药细粉根据其有效成分性质的不同，分别采取激光衍射分析法測定粒度、粒度分布及比表面积，显微镜观察细胞破壁率，扫描电镜下观察显微形态，采用薄层色谱法、高效液相色谱法试验，体外溶出试验，酸碱滴定法，紫外分光光度法，红外吸收光谱(IR)，紫外吸收光谱，高分辨率质谱(MS)，差热分析(DTA)等确证其产品结构和最佳含量。从而，最终选定最佳粉碎正压力和剪切カ參数、粉碎温度參数、粉碎细度參数及分级。高频振动气流粉碎エ艺流程中，首先对中药材进行以撞击为主的机械式粗粉碎， 即由电动机驱动高速旋转的叶轮上带有能活动的榔对中药进行粉碎。对动物类的脂肪或胶状物中药材采取对粉碎腔进行冷却降低粉碎温度，解决生产中易出现的粘壁、堵塞粉碎进出道路而无法粉碎的问题；粉碎细度达40-80目，粉碎细度的调节通过设备内腔的筛网来控制。其次，采用高频振动粉碎，利用振动使物料产生高速度运动振动撞击及物料回转， 使中药得到正向压缩撞击カ的同时又受到侧向的剪切力，对中草药作高速、高能量冲击、摩擦、剪切等作用而进行压缩式粉碎。通过调节其正压カ及剪切力(通过运动加速度r Co 2、振动时间或磨介和料之比来进行调节控制)和时间的不同来适应不同粉体细度的各种中药加工；在粉碎的同时通入冷却物料，控制中药作业温度，在高温、低温或超低温进行，也可以根据作业需要进行加热。第三，采用气流粉碎及分级，气流粉碎是采用具有0. 8-1. OMPa静压能的气流通过 ー特制的喷嘴，在粉碎室被各喷嘴气流加速，转变为2 3倍超音速动能的高速流体，用高速气流的动能对粉碎中药进行撞击，粉碎速度可达到300 500米/秒，产生> 80kgcm2的冲击力，是机械粉碎的几十到上百倍，并引起被粉碎中药相互碰撞而粉碎。然后经过涡流高速分级机，在离心カ的作用下进行细粉分级调节，本エ艺可分为四级。达到要求细粉后进入气/固分离设备，收集到中药细粉成品，而洁净的空气排出大气，实现100%粉碎，无残渣。


图I为本发明粉碎设备的结构示意图。图2为图I中气流粉碎装置的结构示意图。

ー种中药材粉碎エ艺，具体包括如下步骤
(1)机械式粗粉碎以撞击粗粉碎为主，即由电动机驱动高速旋转的叶轮上带有能活动的榔对中药进行粉碎，粉碎细度达40目；
(2)高频振动粉碎利用振动使物料产生高速度运动振动撞击及物料回转，使中药得到正向压缩撞击カ的同时又受到侧向的剪切力，对中草药作高速、高能量冲击、摩擦、剪切等作用而进行压缩式粉碎，粉碎细度80目；
(3)气流粉碎采用具有0.8MPa静压能的气流通过喷嘴，在粉碎室被各喷嘴气流加速，转变为2 3倍超音速动能的高速流体，用高速气流的动能对粉碎中药进行撞击，粉碎速度达到300米/秒，产生> 80kgcm2的冲击力，引起被粉碎中药相互碰撞而粉碎，粉碎细度达125 u m。(4)分级经过涡流高速分级机，在离心カ的作用下进行细粉分级调节，可分为四级，达到要求细粉后进入气/固分离设备，收集到中药细粉成品，而洁净的空气排出大气， 实现100%粉碎，无残渣。实施例2
ー种中药材粉碎エ艺，具体包括如下步骤
(1)机械式粗粉碎以撞击粗粉碎为主，即由电动机驱动高速旋转的叶轮上带有能活动的榔对中药进行粉碎，粉碎细度达80目或180iim;
(2)高频振动粉碎利用振动使物料产生高速度运动振动撞击及物料回转，使中药得到正向压缩撞击カ的同时又受到侧向的剪切力，对中草药作高速、高能量冲击、摩擦、剪切等作用而进行压缩式粉碎，粉碎细度300目48 y m ;
(3)气流粉碎采用具有I.OMPa静压能的气流通过喷嘴，在粉碎室被各喷嘴气流加速，转变为2 3倍超音速动能的高速流体，用高速气流的动能对粉碎中药进行撞击，粉碎速度达到500米/秒，产生> 80kgcm2的冲击力，引起被粉碎中药相互碰撞而粉碎，粉碎细度达I ii m ;
(4)分级经过涡流高速分级机，在离心カ的作用下进行细粉分级调节，可分为四级， 达到要求细粉后进入气/固分离设备，收集到中药细粉成品，而洁净的空气排出大气，实现 100%粉碎，无残渣。实施例3
ー种中药材粉碎ェ艺，具体包括如下步骤(1)机械式粗粉碎以撞击粗粉碎为主，即由电动机驱动高速旋转的叶轮上带有能活动的榔对中药进行粉碎，粉碎细度达60目，或270 ii m ;
(2)高频振动粉碎利用振动使物料产生高速度运动振动撞击及物料回转，使中药得到正向压缩撞击カ的同时又受到侧向的剪切力，对中草药作高速、高能量冲击、摩擦、剪切等作用而进行压缩式粉碎，粉碎细度180目，或lOOym;
(3)气流粉碎采用具有0.9MPa静压能的气流通过喷嘴，在粉碎室被各喷嘴气流加速，转变为2 3倍超音速动能的高速流体，用高速气流的动能对粉碎中药进行撞击，粉碎速度达到400米/秒，产生> 80kgcm2的冲击力，引起被粉碎中药相互碰撞而粉碎，粉碎细度达80 u m ；
(4)分级经过涡流高速分级机，在离心カ的作用下进行细粉分级调节，可分为四级， 达到要求细粉后进入气/固分离设备，收集到中药细粉成品，而洁净的空气排出大气，实现 100%粉碎，无残渣。实施例4
一种中药材粉碎エ艺中的粉碎设备，其特征在于该设备主要包括与主轴传动机构连接的主轴和与分级轴传动机构连接的分级轴、进料斗7、粉碎机主机16、进风ロ 15、分离器17 和气流粉碎装置18，轴承座外壁、刀盘、齿圈、分级轮，设置有冷却隔套，且在右端盖内侧采用出风ロ冷却隔套，主轴和分级轴分别与粉碎设备的联轴器连接。所述分离器17的进ロ采用螺旋形结构。所述气流粉碎装置主要由放气阀I、流量设计阀2、流量计3、布风板4、U-管压差计5、加料门6、风机8以及收集器9构成。所述收集器底部设有颗粒出口管，侧壁上开设大颗粒进ロ管；在筒体内呈倒锥形设有气体分布板，其上部将流体下端封闭，下部连接颗粒出口管，使气体分布板、颗粒出口管与部分筒体和下封头围成一个对颗粒的闭合空间，且此闭合空间对应的筒体壁上设有用于引入流化气体的入气管。所述布风板4采用三维金属网型结构。通过调节流量设节阀2、放气阀I，设置流量计数值，构成气流粉碎温湿可控系统，实现对多种中药材产品所需温度控制。机械式粗粉碎中粉碎细度的调节通过设备内腔的筛网来控制。在高频振动粉碎中通过调节其正压カ及剪切力和时间的不同来适应不同粉体细度的各种中药加工，所述正压力及剪切力通过运动加速度r 2、振动时间或磨介和料之比来进行调节控制；在粉碎的同时通入冷却物料，控制中药作业温度，在高温、低温或超低温进行，也可以根据作业需要进行加热。所述收集器底部设有颗粒出口管，侧壁上开设大颗粒进ロ管；在筒体内呈倒锥形设有气体分布板，其上部将流体下端封闭，下部连接颗粒出口管，使气体分布板、颗粒出口管与部分筒体和下封头围成一个对颗粒的闭合空间，且此闭合空间对应的筒体壁上设有用于弓I入流化气体的入气管。本实施例通过调节流量设节阀2、放气阀1，设置流量计数值，构成气流粉碎温湿可控系统，实现了对多种中药材产品所需温度控制。下面分不同部分具体阐述本实施例所属设备
I)高频振动粉碎机传动机构
粉碎设备的主轴外端与主轴传动机构相连，使主轴传动机构带动主轴和主轴上的刀盘组件转动；分级轴外端与分级轴传动机构相连，使分级轴传动机构带动分级轴和分级轴上的分级轮转动作达到分级作用，达到通过调节分级轮的转速和负压气流吸风量大小，可实现不停机调节粉体粒度；且转速高低可自由调节，提高物料粉碎的细度。2)高频振动粉碎机冷却结构
在轴承座外壁、外简外壁设置有冷却隔套，且在右端盖内侧采用出风ロ冷却隔套，达到对粉碎过程中加快散热、降低温度，避免在粉碎过程中物质产生热量而破坏其化学成份的现象发生，可以最大程度地保留中药活性物质。3)高频振动粉碎机分离器进ロ螺旋形结构
在分离器进ロ采用螺旋形结构，与现有粉碎机分离器进ロ平行设计相比，具有压カ损失小，能耗低的优点。通过上述结构设计，与传统高频振动粉碎设备相比，本设备增设气流粉碎装置18 及配套温湿可控系统，将高频振动与气流粉碎结合，充分利用气流粉碎优点，解决了现有中药细粉生产エ艺中高温氧化易发生物料变质、有效成分损失和偏析以及分级效率与精度低的问题，实现了对多种中药材的分级细粉碎。关于气流粉碎装置
I)封闭结构设计
气流粉碎装置收集器底部设有颗粒出口管，侧壁上开设大颗粒进ロ管；在筒体内呈倒锥形设有气体分布板，其上部将流体下端封闭，下部连接颗粒出口管，使气体分布板、颗粒出口管与部分筒体和下封头围成一个对颗粒的闭合空间，且此闭合空间对应的筒体壁上设有用于引入流化气体的入气管，实现差异颗粒多级混合、换热、反应、分级的目的，提高中药材分级率与精度。2 )布风板金属网板设计
根据气流粒径分级器分级考核标准，采用三维金属网型布风板结构，其最低能耗仅为现有风帽型布网板的七十七分之一，能有效的降低能耗和生产成本。3)温湿可控系统
通过调节流量设节阀、放气阀，设置流量计数值，构成气流粉碎温湿可控系统，实现了对多种中药材产品所需温度控制，粉碎中温可控制在10 40°C、低温-8 8°C、超低温一 45 0C之间，达到对不同中药材的粒度和粒度分布有效分级控制，避免粉碎过程中细颗粒的团聚以及细颗粒对粗颗粒的缓冲，能实时地分离出粉碎物料中达到粒径的细颗粒，以免造成过粉碎，确保产品的粒度和粒度分布，提高了粉碎效率。广品技术指标:
中药细粉的粒径达到I U m 125 ii m，能全部通过6号筛，达125 u m。需要说明的是，本发明不限于上述实施方式，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


本发明涉及一种适用于中药材的高频振动气流粉碎工艺，以及用于该工艺的设备，工艺具体步骤为机械式粗粉碎、高频振动粉碎、气流粉碎以及分级；设备主要包括与主轴传动机构连接的主轴和与分级轴传动机构连接的分级轴、进料斗、粉碎机主机、进风口、分离器和气流粉碎装置，轴承座外壁、刀盘、齿圈、分级轮，设置有冷却隔套，且在右端盖内侧采用出风口冷却隔套。本发明解决了现有中药细粉生产工艺中高温氧化易发生物料变质、有效成分损失和偏析、以及分级效率与精度低的问题，实现了对多种中药材的分级粉碎，中药细粉的粒径达到1μm～125μm，植物类中药细胞破壁率高达≥98%，中药活性物质保留程度高，降低药用资源消耗。