процесс грануляции

При грануляции из мелких порошков или мелких частиц путем увеличения размера частиц образуются более крупные зерна (гранулы). Как правило, цель состоит в том, чтобы улучшить текучесть, дозируемость, пылеобразование и, в случае необходимости, растворимость или высвобождение. В основном различают влажную, сухую и вихревую грануляцию.

При влажном гранулировании порошки смачиваются гранулирующей жидкостью (как правило, водой или водным раствором связующего вещества) и агломерируются под воздействием механического движения. В результате получаются влажные гранулы, которые затем сушатся и, при необходимости, сортируются по размеру или измельчаются до требуемого размера. Типичными устройствами являются высокоскоростные смесители/грануляторы, грануляционные смесители или грануляторы с псевдоожиженным слоем.

При сухой грануляции жидкость не добавляется. Порошки уплотняются с помощью вальцовых компакторов или крупных таблеточных прессов. Уплотненный материал затем измельчается и просеивается. Этот процесс используется, когда продукты чувствительны к влажности или повышенной температуре. При грануляции в псевдоожиженном слое процессы флюидизации, распыления и сушки часто объединяются в одном устройстве: на флюидизированные частицы распыляется связующее вещество, а образовавшиеся агломераты сразу же сушатся. Процессы грануляции широко распространены в фармацевтической, пищевой, химической и удобрительной промышленности. Они представляют собой промежуточный этап между производством порошка и последующими этапами, такими как таблетирование, экструзия, нанесение покрытия или прямое прессование. 

Рост частиц за счет коалесценции. Несколько первичных частиц образуют агломерат. Общий объем соответствует сумме отдельных объемов:

V_A = n · V_P

Сферический агломерат растет с третьей степенью числа частиц. Поэтому для получения большого диаметра требуется много первичных частиц.

d_A = d_P · n^(1/3)

• V_A = Объем агломерата
• V_P = Объем первичной частицы
• d_A = Диаметр агломерата
• d_P = Диаметр первичных частиц
• n = Количество первичных частиц

Агломераты содержат пустоты. Они влияют на прочность и плотность. Пористость рассчитывается по формуле

ε = 1 - (ρ_A / ρ_S):

• ε = пористость
• ρ_A = кажущаяся плотность агломерата
• ρ_S = плотность материала