粉體的流動(dòng)性(flowability)與粒子的形狀、大小、表面狀態(tài)、密度、空隙率等有關(guān)，加上顆粒之間的內(nèi)摩擦力和粘附力等的復(fù)雜關(guān)系，粉體的流動(dòng)性無法用單一的物性值來表達(dá)。然而粉體的流動(dòng)性對顆粒劑、膠囊劑、片劑等制劑的重量差異影響較大，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。粉體的流動(dòng)形式很多，如重力流動(dòng)、振動(dòng)流動(dòng)、壓縮流動(dòng)、流態(tài)化流動(dòng)等，相對應(yīng)的流動(dòng)性的評價(jià)方法也有所不同，當(dāng)定量地測量粉體的流動(dòng)性時(shí)最好采用與處理過程相對應(yīng)的方法，表1列出了流動(dòng)形式與相應(yīng)流動(dòng)性的評價(jià)方法。
表1 流動(dòng)形式與其相對應(yīng)的流動(dòng)性評價(jià)方法
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種類 |
現(xiàn)象或操作 |
流動(dòng)性的評價(jià)方法 |
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重力流動(dòng) |
瓶或加料斗中的流出 |
流出速度，壁面摩擦角 |
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振動(dòng)流動(dòng) |
振動(dòng)加料，振動(dòng)篩 |
休止角，流出速度， |
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壓縮流動(dòng) |
壓縮成形（壓片） |
壓縮度，壁面摩擦角 |
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流態(tài)化流動(dòng) |
流化層干燥，流化層造粒 |
休止角，最小流化速度 |
(一)流動(dòng)性的評價(jià)與測定方法
1.休止角
休止角(angle of repose)是粉體堆積層的自由斜面與水平面形成的最大角。常用的測定方法有注入法，排出法，傾斜角法等，如圖1所示。休止角不僅可以直接測定，而且可以測定粉體層的高度和圓盤半徑后計(jì)算而得。即tanθ=高度/半徑。
圖1 休止角測定示意圖
休止角是粒子在粉體堆體積層的自由斜面上滑動(dòng)時(shí)所受重力和粒子間摩擦力達(dá)到平衡而處于靜止?fàn)顟B(tài)下測得，是檢驗(yàn)粉體流動(dòng)性的好壞的最簡便的方法。休止角越小，摩擦力越小，流動(dòng)性越好，一般認(rèn)為θ≤40°時(shí)可以滿足生產(chǎn)流動(dòng)性的需要。粘附性粉體(sticky powder) 或粒子徑小于100～200μm以下粉體的粒子間相互作用力較大而流動(dòng)性差，相應(yīng)地所測休止角較大。值得注意的是，測量方法不同所得數(shù)據(jù)有所不同，重現(xiàn)性差，所以不能把它看作粉體的一個(gè)物理常數(shù)。
2.流出速度
流出速度(flow velocity)是將物料加入于漏斗中測定全部物料流出所需的時(shí)間來描述，測定裝置如圖2所示。如果粉體的流動(dòng)性很差而不能流出時(shí)加入100μm的玻璃球助流，測定自由流動(dòng)所需玻璃球的量(w%)，以表示流動(dòng)性。加入量越多流動(dòng)性越差。
3.壓縮度
壓縮度(compressibility)將一定量的粉體輕輕裝入量筒后測量最初松體積;采用輕敲法(tapping method)使粉體處于最緊狀態(tài)，測量最終的體積;計(jì)算最松密度ρ0與最緊密度ρf;根據(jù)公式12-31計(jì)算壓縮度c。
圖3 輕敲測定儀
壓縮度是粉體流動(dòng)性的重要指標(biāo)，其大小反映粉體的凝聚性、松軟狀態(tài)。壓縮度20%以下時(shí)流動(dòng)性較好，壓縮度增大時(shí)流動(dòng)性下降，當(dāng)C值達(dá)到40%~50%時(shí)粉體很難從容器中自動(dòng)流出。
4.內(nèi)部摩擦系數(shù)μ
(二)流動(dòng)性的影響因素與改善方法
1.適當(dāng)增加粒徑
2.控制粉粒濕度
3.加入潤滑劑
4. 粒子形態(tài)及表面粗糙度
