目的
粉末中顆粒的粒徑和形狀是影響其行為的重要因素，目前已有許多成熟的技術可用於測量這些特性。然而，在各種不同的製程中，這兩個參數與流動性之間的關係尚不完全清楚。此外，由於不同製程對粉末的要求各不相同，這兩個參數的影響可能並不一致，也難以量化。本應用說明探討了在各種不同條件下，顆粒粒徑和形狀對粉末流動性的影響。

測量顆粒粒徑和形狀
對三種用作藥用輔料的乳糖樣品（FlowLac100、SpheroLac 100 和 InhaLac 230 – Meggle）進行了粒徑和形狀評估。其中兩個樣品（FlowLac100 和 SpheroLac100）的粒徑分佈和 D50 值非常相似，但整體形狀不同。另外兩個樣本（SpheroLac 100 和 InhaLac230）的顆粒形狀非常相似，但粒徑分佈有差異。

使用 FT4 粉末流變儀® 對這三個樣品進行了分析。結果不僅區分了這些樣品，還說明了粒徑和形狀的變化如何影響流動性。

物理性質對粉末行為的影響
動態測試：基本流動性能

三個樣品的基本流動性能 (BFE) 值差異顯著，但粒徑和形狀的差異對結果的影響程度各不相同。在本測試條件下，形狀差異的影響最大，這表明顆粒形態是影響粉末在動態、低應力應用（例如混合、給料和輸送）中行為的重要因素。

鬆裝測試：壓縮性

三個樣品的可壓縮性也存在顯著差異，但在這些條件下，粒徑的影響大於顆粒形狀，因為粒徑對顆粒堆積方式的影響更大。因此，在描述粉末在長期儲存或壓片等固結操作過程中的行為時，粒徑可能起著更主導的作用。

剪切池測試

在剪切池測試中，各樣品間的差異較小，這表明在粉末需要從靜態狀態轉變為動態狀態的高應力操作中，顆粒形狀的影響可能比顆粒粒徑更大。在固結過程中，機械互鎖和摩擦對流動特性有顯著影響，因此，形狀更光滑、更規則的顆粒比粗糙或棱角分明的顆粒更容易流動。

結論
粉體的粒徑和形狀是影響其性能的重要特性。然而，它們的影響程度也取決於粉末在加工過程中所處的環境條件。 FT4粉末流變儀獨特的多種變量分析方法，使操作人員能夠透過模擬粉末在加工過程中所經歷的應力和流動狀態，量化物理性質的變化如何影響特定單元操作。

粉末流動性並非材料固有的屬性，而是指粉末在特定設備中以所需方式流動的能力。成功的加工要求粉末與加工製程高度相符。由於不同單元操作對粉末的要求各不相同，因此同一種粉末在一種加工技術中表現良好，而在另一種加工技術中表現不佳的情況並不少見。因此，必須確保粉體的測試條件與製程條件盡可能接近，並使用多次測試來評估一系列條件，因為在單一條件下進行的單次測試所顯示的趨勢可能無法完全分析給定單元操作中的行為。


資料來源：micromeritics
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