Ứng dụng thiết bị nghiền siêu mịn trong lĩnh vực y học cổ truyền Trung Quốc
Công nghệ nghiền siêu mịn có thể cải thiện tốc độ chiết xuất và khả dụng sinh học của thuốc Đông y, nâng cao chất lượng chế phẩm thuốc Đông y và tiết kiệm tài nguyên. Thuốc Đông y có thể được chế biến thành nhiều dạng bào chế khác nhau sau khi nghiền siêu mịn và có triển vọng phát triển rộng rãi.
Công nghệ nghiền siêu mịn là công nghệ tiên tiến sử dụng động lực học cơ học hoặc chất lỏng để tách kết tụ vật liệu 0,5~5,0mm thành cấp độ micromet hoặc thậm chí nanomet. So với phương pháp nghiền truyền thống, công nghệ này có ưu điểm là tiết kiệm vật liệu, tốc độ nghiền nhanh và kích thước hạt bột mịn và đồng đều.
Tùy thuộc vào phương tiện nghiền, công nghệ nghiền siêu mịn được chia thành nghiền khô và nghiền ướt. Nghiền khô là nghiền vật liệu trong điều kiện khô, có thể tạo ra bột siêu mịn có khả năng hấp phụ, giãn nở và hòa tan trong nước tốt; nghiền ướt là nghiền vật liệu (bán) lỏng. So với phương pháp nghiền khô, công nghệ này có ưu điểm là ít bụi và ít tỏa nhiệt hơn, đồng thời có tác dụng đồng nhất hóa và nhũ hóa, giúp sản phẩm có hương vị tinh tế hơn.
Dựa trên các đặc tính vốn có của dược liệu Trung Quốc, bột siêu mịn dược liệu Trung Quốc chủ yếu được chế biến bằng cách thêm lực cơ học. Có ba thiết bị cơ học phổ biến.
Máy nghiền phản lực
Máy nghiền phản lực còn được gọi là máy nghiền năng lượng chất lỏng. Các thành phần cốt lõi là vòi phun và buồng nghiền. Nguyên lý hoạt động là sử dụng luồng khí tốc độ cao hoặc hơi nước quá nhiệt làm chất mang tác động, phun từ vòi phun, cung cấp năng lượng cho hành vi gãy của vật liệu, khiến vết nứt vật liệu trở nên không ổn định và mở ra và giãn nở dưới tác động của lực bên ngoài, và biểu hiện vĩ mô là sự thay đổi kích thước hạt vật liệu. Máy nghiền phản lực với luồng khí tốc độ cao làm chất mang tác động thường được sử dụng để nghiền thuốc Trung Quốc, có thể chia thành 5 loại sau: loại đĩa ngang, loại ống tuần hoàn, loại phun ngược, loại mục tiêu tấm tác động, loại tầng sôi.
Máy nghiền phản lực phù hợp với thuốc Trung Quốc có kết cấu giòn, nhạy nhiệt và điểm nóng chảy thấp, nhưng không phù hợp với các dược liệu có chứa thành phần dễ bay hơi. Sản phẩm sau khi nghiền có phân bố kích thước hạt đồng đều, độ chính xác phân loại cao, ái lực mạnh và giữ nguyên các đặc tính vốn có của các hạt. Do đó, công nghệ này đã trở thành phương pháp được ưa chuộng để phát triển nhiều loại vật liệu bột siêu nhỏ hiệu suất cao.
Máy nghiền va đập cơ học tốc độ cao
Máy nghiền va đập cơ học tốc độ cao sử dụng rôto quay với tốc độ cao quanh trục để truyền động lượng cho vật liệu, khiến vật liệu va chạm mạnh với lớp lót để thu được bột siêu mịn. Các hiệu ứng nghiền, cắt và dòng điện xoáy được tạo ra trong quá trình này có thể thúc đẩy sự hình thành các bề mặt bột mới.
Thiết bị này thuận tiện cho việc nạp liệu, chiếm diện tích nhỏ, có hiệu suất nghiền cao và có thể điều chỉnh kích thước hạt nghiền. Nó được sử dụng rộng rãi để nghiền các loại thuốc Trung Quốc có độ cứng trung bình và thấp; nhưng nó có tác dụng nhiệt trong quá trình nghiền và không phù hợp với các loại thuốc Trung Quốc nhạy nhiệt và có điểm nóng chảy thấp. Thiết bị này chủ yếu dựa vào hoạt động tốc độ cao của các bộ phận để nghiền, điều này sẽ khiến các bộ phận bị mài mòn nghiêm trọng và thuốc Trung Quốc bị ô nhiễm là điều không thể tránh khỏi. Do đó, việc phát triển các vật liệu có khả năng chống mài mòn cao là một cách quan trọng để thúc đẩy sự phát triển của các thiết bị như vậy.
Máy nghiền rung
Máy nghiền rung bao gồm vật liệu nghiền, bát nghiền và thiết bị kích thích lệch tâm. Nguyên lý hoạt động của nó phức tạp và đa thang đo. Cơ chế lệch tâm khiến bát rung theo chu kỳ ở tần số cao. Phương tiện nghiền di chuyển theo đó và tạo ra nhiều lực tác động lên vật liệu, làm trầm trọng thêm tình trạng mở rộng các vết nứt trên vật liệu, do đó phá vỡ cấu trúc bên ngoài.
Máy nghiền rung thích hợp để nghiền các loại thuốc Đông y có độ cứng khác nhau và phân bố kích thước hạt của các hạt thu được hẹp. Nếu máy nghiền rung được trang bị thiết bị làm mát, nó cũng có thể nghiền ở nhiệt độ thấp các loại thuốc Đông y nhạy nhiệt, có điểm nóng chảy thấp và dễ bay hơi.
Công nghệ nghiền siêu mịn đã mang đến những cơ hội mới cho lĩnh vực y học cổ truyền Trung Quốc, nhưng nó cũng có một số thách thức, chẳng hạn như mức tiêu thụ năng lượng của máy nghiền khí và tiếng ồn của máy nghiền rung.