根据不同的颗粒要求和物料性质，选用不同的制粒方法、不同制粒条件能够获得不同的颗粒。随着制粒技术的发展，可将制粒方法分为湿法制粒、干法制粒，按设备类型分为流化床干燥机制粒、喷雾干燥塔制粒等。制粒方法在成型工艺过程中起着举足轻重的作用。下面对各种制粒方法分别阐述。

湿法制粒需要加入黏合剂，粉末物料因为黏合剂的作用形成颗粒。一般湿法制粒有挤压制粒、离心制粒、高速剪切、低速剪切、转动制粒等多种方式。与干法制粒相比，湿法制粒需要配制黏合剂、过筛、干燥。湿法制粒要求所用的物料粒度相近，以利于混合均匀。

湿法制粒的一般步骤：黏合剂配制，将黏合剂加入物料中，制得颗粒。也可先将干黏合剂与粉末混合，加入溶剂。有植物成分的原料，也可以先提取纯化，再浓缩成膏状，加入其他原辅料，制成湿颗粒后干燥而成。在湿法制粒过程中，黏合剂的种类、用量、混合时间是关键控制点。湿法制粒的基本工艺步骤如图3-1所示。

图3-1 湿法制粒工艺

应根据物料性质和所需颗粒的要求，选择适宜的制粒技术。湿法制粒从摇摆制粒发展到高、低速剪切制粒，在颗粒制备中占重要地位。近年的一些新型的制粒技术融合了多种制粒技术和设备。例如转动制粒可以制备球形颗粒，与挤压制粒相结合开发了转动制粒机；利用流化床的优点，将流化床和湿法制粒技术结合，开发出了搅拌流化制粒机、转动流化制粒机；还有将几种制粒技术融合在一个机器内进行的新型设备。综合了各种制粒特点，取长补短，提升制粒效率。这些多种制粒技能相结合的方法，优化颗粒的制备工艺，缩短工作时间，是未来制粒的趋势。

各种湿法制粒技术简介见表3-2。

表3-2 各种湿法制粒比较

1.挤压制粒技术

挤压制粒技术的历史很悠久，常用于做小试。少量物料经人工软材，搓过一定目数的筛网，制得湿颗粒，再干燥即可；大量制备用挤压式制粒机。其中制软材是关键步骤。黏合剂的用量和品种影响软材的制备，用量过多时，软材易被挤压成条状或结成硬团，无法搓散；黏合剂用量过少时，则干燥后又恢复成粉状。因此，选择适宜的黏合剂种类和用量对颗粒的成型很重要。软材是否制好可以用“握之成团，轻压即散”来判断，对经验要求高，不易控制，但这种制粒方法简单，对物料量要求少，仍常用。

挤压制粒设备主要有摇摆式挤压制粒机、螺旋式挤压制粒机、旋转式挤压制粒机、填压式挤压制粒机、滚压式挤压制粒机、篓孔式挤压制粒机等。

（1）挤压制粒步骤

①原辅料处理：粉末细度控制在80～100目，以便于混合均匀。

②混合：按配方量称取原辅料，混合均匀。微量原料应取细粉先与部分辅料混合，用少量辅料分散后，按等量递增法与其他物料再混合。配方中的一些挥发性物料和热敏性物料应在颗粒干燥后再加入，以免受热损失。工业生产可用三维混合机进行。

③制软材：制软材选用合适的黏合剂与润湿剂最重要。若原辅料本身没有什么黏性，是植物纤维，或者没有黏性的晶体时，黏合剂的用量要多些。若原辅料本身具有一定黏性，可直接选用润湿剂，如水或乙醇等。若物料中含有较多矿物质成分，黏合剂就应选择黏性强一些的，如羟丙甲纤维素等。亲水性高分子辅料（如淀粉、纤维素衍生物等）及植物提取物遇水容易粘连，加入水等润湿剂时需注意用量。

④制颗粒：软材过筛即得颗粒，一般筛网目数10～20目。湿颗粒以细粉少、大小整齐、色泽均匀、无长条者为宜。

⑤湿颗粒干燥：湿颗粒制成后，应尽快干燥，避免结块或变形。干燥温度在50～60℃左右，温度过高可能引起部分物料熔化结块，或物料变色。温度过低干燥时间长，易结块。在干燥过程中，待颗粒稍干，需定时翻动，使颗粒受热均匀；翻动不宜过早，以免破坏颗粒完整性。

工业生产时，也可采用沸腾干燥。它是通过加热的空气吹起湿颗粒，颗粒悬浮像水沸腾一样。湿颗粒的水分被热空气带走，最后完全干燥。其优点是物料磨损较轻，干燥速度快，热能消耗少。一般干燥时间为20min左右，颗粒颜色均匀，且能自动出料，节省劳动力。

⑥整粒：干燥后的颗粒有一些大颗粒或细粉，可以通过整粒去除，满足产品对粒度的要求。

（2）常见问题及解决办法

①颗粒过大或过细、颗粒不均匀产生的原因有哪些？如何解决？

主要原因是筛网选择不当。应合理选择筛网，并筛去过大的颗粒和细粉。

②颗粒流动性差是哪些原因引起的？怎么解决？

原因有①黏合剂用量不够，细粉较多，流动性差。重新选择黏合剂或补加黏合剂。②颗粒含水量过高。降低颗粒含水量。

③为什么有时候颗粒过硬？

主要原因和黏合剂选择和用量有关，黏合剂的黏性过强，粉末之间黏结过紧密，导致颗粒过硬；或黏合剂用量过多，颗粒团聚，干燥时间长。应调整黏合剂种类、降低浓度，可尝试用一定浓度的食用酒精制粒。

④颗粒吸湿产生的原因与解决方法是什么？

有些物料本身吸湿、辅料吸湿性强（如山梨醇、低聚果糖等）。解决办法有：可换用抗吸湿性辅料如微粉硅胶；二次制粒使颗粒致密；控制车间湿度等。

2.离心制粒技术

离心制粒是指在原辅料的混合粉中加入黏合剂，在离心作用下使粉末聚结成球形粒子的制粒技术，主要用于制造微丸型的颗粒。

离心制粒机主要由离心机、送风系统、进料系统、空压机、抽风系统等组成。其原理是通过高速旋转的转盘和空气流，使物料在离心机内形成涡旋运动的粒子流。然后将雾化的黏合剂喷洒在粒子流上，使之聚合，随着颗粒越来越大，得到球形的微丸。

（1）离心制粒的工艺步骤

①混合：将粉碎后的原辅料按配方量混合均匀；

②配制润湿剂或黏合剂；

③母核的形成：粉末离心过程中，一边随离心机旋转，一边喷入黏合剂，黏合剂呈雾状，包裹粉末后旋转形成母核；

④继续分别喷入雾化黏合剂和物料，直至所需粒度；干燥得球形颗粒；

⑤干燥。

（2）常见问题及解决办法

物料黏结在底部或细粉太多是什么原因？

喷浆转速低，物料不能充分润湿，黏合剂在物料润湿前已干燥，导致颗粒易碎、细粉多。当喷浆转速过大时，导致粉料过湿，致使大粒径颗粒增加，易粘连、变形，表面粗糙。因而应准确掌握喷浆转速，这是使用离心制粒机制粒的技术关键。

另外，当转速过小时，物料大部分沉积在底部，无法翻滚，润湿效果差，且物料与挡板的撞击力小，导致大部分是团块状；当转速增加，离心力增大，物料与挡板的撞击力增加，粒径减小。但主机转速过快，细粉会增多。因此，应控制主机转盘转速在200～300r/min为宜。

3.高速剪切制粒技术

高速剪切制粒技术是将物料进行混合，通过搅拌桨和剪切桨的机械搅动，使物料通过黏合剂的作用制备成颗粒的一种技术。

高速剪切制粒机的设备有立式、卧式两种。设备带有搅拌桨与剪切桨。在一个容器中完成混合和制粒。搅拌叶面成一定角度，能使物料翻滚达到充分混合。注入黏合剂后，物料逐渐湿润。搅拌桨的转动产生涡流，使物料翻腾，而剪切桨将块状的物料切碎成颗粒。物料在翻滚中经揉搓、剪切，形成球状颗粒。

（1）产品影响因素 这种制粒技术，对产品影响的主要参数有搅拌桨与剪切桨转速、混合制粒时间、混合槽装载量、黏合剂选择等几个方面。搅拌桨和剪切桨的转速决定了颗粒粒径的大小、分布。混合槽装载物料多，颗粒不均匀，一般为混合槽总容量的1/2左右。黏合剂的浓度大，则干燥后颗粒的强度大，但会使颗粒润湿性下降。

（2）常见问题及解决方法

①液体黏合剂如何均匀喷入？

需综合考虑喷入的距离、雾化程度、加液速度和加液量。

②粘壁现象如何解决？

易粘连的成分原料制粒时，选择一定浓度的食用酒精调节黏性，并掌握好用量。物料混合时加热温度过高或搅拌时间过长，使水分蒸发，黏合剂会引起粘壁，此时应控制加热温度和搅拌时间。

干法制粒是将原辅料的粉末混合均匀，压成大片状后，粉碎成小颗粒的方法。干法制粒常用于对热、水不稳定的物料。

干法制粒设备投资少，空间与厂房需求小，操作人员少，设备的维修保养费用低，能耗少。有研究表明，干法制粒耗电量只占湿法制粒的40.4%。干法制粒还可减少粉料浪费，而且没有废气排放，减少了环境污染。

1.干法制粒工艺

根据压制原理可以分为重压法和滚压法。

重压法制粒是将固体粉末先用重型压片机压实成片坯，然后再粉碎成一定粒度的颗粒。滚压法是将粉末在两个滚轮间滚压成块状物，然后用颗粒机破碎成一定粒度的颗粒。滚压法制粒生产能力大，工艺可操作性强，已经成为一种较常用的干法制粒技术。下面重点介绍滚压法制粒。

滚压制粒可以根据不同物料的要求，调整设备的压制压力、滚压速度和送料速度。滚压制粒具有工艺简单、生产效率高、产品稳定性高的优点。

滚压制粒主要由滚压、碾碎、分级等步骤组成。滚压制粒机由进料斗、送料螺杆、滚压轮、真空系统及其他辅助设备组成。关于滚压制粒的生产设备其他书籍多有介绍，此处介绍一种可用于中试的滚压制粒设备。

Alexanderwerk公司研制了一种WP 120 Pharma干法制粒机，非常适合小批量的试验。研发和中试需要的量比较小，生产用的制粒机产量太大，比较浪费。而WP 120 Pharma干法制粒机的最小每批可仅处理5kg，而每小时可连续制粒8～40kg。而且该设备拆卸清洗十分方便，又方便移动，特别适合研发或中试中更换品种。

除此之外，它的设计可以满足特医食品的法规和技术要求，符合GMP的规定。例如：采用不锈钢制造；自动化可编程逻辑控制器；可在线清洗；两级筛分制粒系统等。

传统的滚压制粒机的辊压压力和压辊的间隙是固定的，不能根据物料性质调节。而该制粒机可以根据物料调节参数，提高制粒质量。

在制粒过程中，颗粒的粒径通常都有严格的要求，以满足净含量的需求，粒径过大和细粉过多的颗粒均不符合质量要求。而粒径的控制是通过粉碎来控制的。而该制粒机的两级制粒系统可以控制粒径，通过调节生产出粒径相对稳定的颗粒。

2.常见问题及解决方法

（1）压制过程中细粉渗漏如何解决？

可采用有凹槽结构的滚压轮，增大物料与表面的摩擦力，防止渗漏。另外，真空除气装置除气效果差，会导致压成薄片破碎成细粉，提高真空除气装置效率可以改善。将渗漏下来的细粉进行重新压制也是有效的解决方法。

（2）压制物不均匀时怎么解决？

压制物不均匀主要是滚压轮上的压力分布不均导致的。常规的边缘密封系统会使滚压轮中间物料受力较大而在滚压轮边缘的压制物受力较轻。如果是这样导致的不均匀，可采用具有凹凸边缘的滚压轮改善。

流化床制粒是将粉末物料用气流吹起，呈悬浮状，犹如水沸腾，再喷入雾状黏合剂，使粉末聚集逐渐成颗粒，最后采用流动的热气流干燥得到干燥的颗粒。(www.daowen.com)

1.流化床制粒的优点

（1）在同一设备中完成混合、制粒、干燥过程，生产工艺简单；

（2）颗粒均匀性好，易溶解；

（3）在密闭容器内操作，避免了粉尘飞扬；

（4）操作人员可以通过数字控制台操作控制整个生产流程。

2.流化床制粒颗粒成粒的原理

润湿剂将接触到的粉末润湿，黏结附近的粉末，以此为核心，继续喷入的液滴在核心表面产生液体桥，使粒子核之间逐渐结合相互凝聚成颗粒，两个或两个以上的颗粒团聚成一个较大颗粒。干燥时，液体蒸发后，粉末间的液体桥变成固体桥，因而得到均匀圆整的球状颗粒。

3.流化床制粒的工艺及影响因素

流化床制粒的工艺流程如图3-2所示。

图3-2 流化床制粒工艺

流化床制粒过程主要工艺都是在流化床中完成，粒子在流化床中的运动状态、黏合剂的种类和浓度，干燥过程决定了颗粒的成粒情况。流化床制粒的影响因素主要有以下几点。

（1）物料性质 物料的亲水性对成粒影响较大，亲水性物料易成粒，而疏水性物料不易成粒，必须加入黏合剂。

（2）进风温度 进风温度过高，粉末表面的溶剂蒸发快，粉末润湿不够，颗粒粒径小，脆性大，干燥后会重新变成粉末。并且干燥过快，还会造成颗粒外干内湿，颜色加深。还有些物料熔点低，高温下易软化结块，造成塌床。而进风温度过低，湿颗粒干燥过慢，聚集成团，也会造成塌床。

（3）黏合剂 可供选择的黏合剂主要有聚乙烯吡咯烷酮、羟丙甲纤维素、糖浆、淀粉、阿拉伯胶等，也可以将其配合使用。黏合剂需要具有较好的黏性、流动性、分散性，且易雾化。

黏合剂的流速影响颗粒的大小，如果黏合剂加入太快，湿颗粒干燥太慢，会结块塌床；反之，则因雾滴过小而颗粒成粒困难，细粉多。

（4）风量 风量对颗粒的形成和状态影响很大。风量大，物料沸腾的状态好，但过大会造成颗粒小，成粒困难。而且，会导致物料沸腾太高，靠近喷嘴，使黏合剂雾化不完全时就喷到粉料上。风量小，沸腾状态差，干燥不均匀。

（5）喷嘴位置 喷嘴应朝下以减少细粉的存在空间。喷嘴越接近流化床，颗粒越容易形成，但位置过低时影响雾化，易被粉末堵塞。

（6）静床深度 静床深度是容器中物料静止时的深度。静床深度较浅时，沸腾效果好，干燥效率高。如果静床深度过浅，则气流穿透物料层，影响沸腾状态。

4.常见问题及解决方法

（1）塌床现象是如何产生的，如何解决？

产生塌床的原因是黏合剂加入润湿的速度大于干燥速度。黏合剂喷液速度过快、进风湿度大、进风温度降低、雾化压力不够是造成塌床现象的关键因素。

发生塌床现象须马上关闭喷雾系统，然后排查具体原因，按原因排除故障，重新开机操作。

（2）为什么会出现物料冲顶的现象，怎么解决？

物料冲顶是指大部分物料被吹到捕尘袋上。产生这种现象的原因通常是因为物料粉末过细（粒径小于50μm），容易被吹起，或者风量过大、反吹失灵。这时候可以先将物料抖落回，再加强反吹，降低风量。或换用较大粒径的物料。

（3）出现物料黏结槽底现象怎么解决？

物料黏结在槽底的筛网上，使气流流通不畅，负压降低。其产生的主要原因有：进风温度过高，物料熔点低，熔融后附着在底网上；喷枪附近物料聚集，影响了黏合剂的雾化，黏合剂形成液滴使物料黏结在底部；流化床负压不够。排查原因后，清除相应故障。

（4）产生较多的细粉或粗颗粒的现象怎么解决？

主要有以下几种情况：

①物料粒径过细，会增加细粉量，过粗时会产生较多大颗粒。物料的粒度应适当。

②进风温度高，黏合剂很快被蒸发，或者雾化过小，颗粒形成太小，干燥太快，无法增大，细粉就较多；反之则产生较多粗颗粒。控制进风温度，以保证颗粒的形成，又能很好的干燥。

③喷枪的压力大，黏合剂的雾滴小，形成的颗粒粒径过小；反之，则形成的颗粒粒径也大。需调节雾化压力。

喷雾干燥制粒是将一定浓度的液体物料，经雾化后，热空气与雾滴接触、混合，进行热交换，使溶剂迅速蒸发，完成干燥的过程。

喷雾干燥制粒的过程分为三个阶段：雾化、热交换、干燥颗粒与空气分离。

1.喷雾干燥制粒的优缺点

喷雾干燥制粒的主要优点有：

（1）活性物质分布均匀。由于物料都是混合均匀的液体，所以干燥后均匀分布，不会分层或混合不均。

（2）干燥时间短，只要3～10s，对物料的稳定性影响较小。

（3）干燥颗粒的溶解、流动性较好。

（4）喷雾干燥整个过程在一个容器中完成，能避免环境污染。

（5）喷雾干燥过程连续进行，适合于连续工业化大生产。

当然喷雾干燥制粒也存在一些缺点，主要有：热量消耗大，热效率较低；动力消耗也大；喷雾干燥得到的物料颗粒较小，只适合颗粒小的产品；黏性较大的料液易粘壁。

2.喷雾干燥制粒工艺及影响因素

喷雾干燥制粒的工艺流程如图3-3所示。

图3-3 喷雾干燥制粒工艺

对喷雾干燥制粒的影响因素有几个方面，主要是和物料的性质、工艺参数有关。包括以下几个方面：

（1）物料的性质 含多糖类黏性物质较多的原料，黏度大，容易引起粘壁，可以加入β-环糊精等辅料，或采用升温的办法降低黏度；物料的密度过低会使生产效率降低，密度过高，黏度增大，易粘壁。

（2）溶剂的选择 一般用水作为喷雾干燥制粒的溶剂，不溶于水的物料就混悬于水中。

（3）入塔风压 入塔风压高干燥速度快，但过高热空气流的状态会变化，雾化粒子的行动轨迹变化，获得的颗粒质量也不一样。

（4）入塔风温 入塔风温越高，干燥越快。但过高会影响原料成分稳定性，所以要控制风温。

（5）料液流量 料液的流量不稳定会产生粘壁。

3.喷雾干燥制粒的应用

（1）干燥制粒 喷雾干燥制粒常用在植物提取物的干燥中，分散性和流动性好。

（2）制备微胶囊球 喷雾干燥制粒技术可以用于制备微囊微球。如缓控释制剂和蛋白、多肽类微囊化。

（3）包埋热敏性原料，如维生素E油等。

4.常见问题及解决方法

（1）液体物料如何处理，防止堵塞喷头和粘壁？

液体物料在干燥前应先过滤，并控制密度在1.10～1.25g/mL（50～80℃）。过浓或未过滤的液体会堵塞喷头；醇提的溶液容易出现粘壁现象，可在提取液中加入一定量的润滑剂一起喷。

（2）干燥温度多少为宜？为什么？

喷雾干燥机的进风温度一般控制在120～180℃，出风温度一般低于110℃。温度过高，易使低熔点物料熔融，引起粘壁；温度过低，干燥不完全、速度慢。

（3）粘壁问题如何解决？

粘壁现象主要和壁温有关。可采取的措施主要是：

①采用夹壁干燥塔，通入冷风，降低壁温；

②塔壁增加气锤；

③保证内壁光滑度，减轻粘壁；

④以恒压空气送料，保证液体流量稳定。