Теоретические основы измельчения твердых тел. Прессование порошкообразных материалов Измельчение. Основные способы измельчения твердых тел.

Измельчение - процесс деления твердого тела на части, при котором путем приложения внешних сил преодолеваются силы молекулярного притяжения в измельчаемом твердом теле и образуются новые поверхности.

Измельчение широко используется в технологических процессах при изготовлении различных лекарственных форм.

От того, насколько мелко измельчено лекарственное вещество существенно зависит и его терапевтическое действие. Чем мельче порошок, тем больше его поверхность и свободная энергия поверхности, а следовательно, тем быстрее и полнее он может растворяться и всасываться в организме, проявляя свое действие.

Процессы измельчения условно подразделяют на дробление (крупное, среднее и мелкое) и измельчение или размол (тонкое и сверхтонкое).

Классификацию порошков по измельченности (фармакопея XI издания ):

- крупные;

- среднекрупные;

- мелкие;

- мельчайшие;

- наимельчайшие.

Измельчение принято называть крупным, если обрабатываются куски с поперечным размером от 1000 до 200 мм, средним и промежуточным - в пределах 250-50 мм, мелким - в пределах 50-20 мм и тонким (размолом) - в пределах 25-3 мм.

Измельчение тел достигается путем применения деформирующих усилий. В зависимости от характера прилагаемой силы различают объемное и поверхностное измельчение.

При объемном измельчении приложенные силы перпендикулярны к поверхности измельчаемого тела, при этом оно испытывает деформации сжатия, растяжения, изгиба, кручения и др. Измельчение - процесс, который протекает через ряд последовательных стадий. Под влиянием приложенной силы тело подвергается упругой деформации, которая при достижении предела упругости переходит в пластическую. Когда превзойден предел прочности тела, напряжение в материале превышает внутренние силы сцепления частиц, наступает стадия его разрушения.

При поверхностном дроблении в основном используется деформация сдвига. В этом случае на тело действует две силы: одна перпендикулярно, а другая - параллельно его поверхности, при этом разрушение проходит через те же стадии, что и при объемном измельчении. В стадии разрушения с поверхности тела срываются тонкие пластинки и измельченный продукт имеет вид мелкого порошка.

На практике не удается осуществить отдельно каждый вид измельчения, поэтому продукт получается неоднородным.

Степень измельчения твердых тел

Процесс измельчения характеризуется степенью измельчения, равной отношению среднего характерного размера D куска материала до измельчения к среднему характерному размеру d куска после измельчения:

В промышленности в большинстве случаев требуются высокие степени измельчения. Часто размеры кусков исходного материала достигают 1500 мм, тогда как в технологических процессах иногда используется материал, размеры частиц которого составляют доли микрона. Такие степени измельчения достигаются при измельчении в несколько стадий, поскольку за один прием (на одной машине) не удается получить продукт заданной конечной крупности.

В зависимости от начальных и конечных размеров частиц материала условно различают следующие виды измельчения (табл.1)

Таблица 1. Виды измельчения

Вид измельчения	D, нм	d, нм
Крупное	1500-150	250-25
Среднее	150-25	25-5
Мелкое	25-5	5-1
Тонкое	5-1	1-0,075
Коллоидное	0,2-0,1	до 1*10-4