Die Ultrafeinvermahlung ist eine in den letzten 20 Jahren entwickelte Technologie. Dabei werden Feststoffe mithilfe von Kraft zerkleinert, indem ihre innere Kohäsion überwunden wird. Partikel mit einer Größe von über 3 mm werden auf 10–25 Mikrometer vermahlen. Die Technologie wurde in den 1970er-Jahren entwickelt, um den Anforderungen der modernen Zeit gerecht zu werden. Sie ist eine Hightech-Materialverarbeitungstechnologie, die durch technologische Fortschritte weiterentwickelt wurde. Ultrafeines Pulver ist das Endprodukt der Ultrafeinvermahlung. Es besitzt besondere physikalische und chemische Eigenschaften, die gewöhnlichen Partikeln fehlen, wie z. B. gute Löslichkeit, Dispersionsfähigkeit, Adsorptionsfähigkeit und Reaktivität. Daher findet ultrafeines Pulver in vielen Bereichen breite Anwendung, darunter Lebensmittel, Chemie, Medizin, Kosmetik, Pestizide, Farbstoffe, Beschichtungen, Elektronik und Luft- und Raumfahrt.
Technische Merkmale
Beim ultrafeinen Zerkleinern kommen schnelle Methoden und Methoden bei niedrigen Temperaturen zum Einsatz. Dabei kommen Überschall-Luftstromzerkleinerung, Kaltschlammzerkleinerung und andere Methoden zum Einsatz. Dies unterscheidet sich grundlegend von den alten rein mechanischen Zerkleinerungsmethoden. Beim Zerkleinern kommt es zu keiner lokalen Überhitzung. Es kann sogar bei niedrigen Temperaturen durchgeführt werden. Die Geschwindigkeit ist hoch und kann im Handumdrehen abgeschlossen werden. So bleiben die bioaktiven Bestandteile im Pulver erhalten. Dies trägt zur Herstellung hochwertiger Produkte bei.
Die Partikel sind klein und gleichmäßig verteilt. Dies ist auf die Pulverisierung durch Überschallluftstrom zurückzuführen. Dadurch wird die Kraft gleichmäßig auf die Rohmaterialien ausgeübt. Die Einstellung des Sortiersystems hat zwei Auswirkungen. Sie begrenzt große Partikel und vermeidet ein Überzerkleinern. Dadurch entsteht ultrafeines Pulver mit gleich großen Partikeln. Gleichzeitig wird die Oberfläche des Pulvers erheblich vergrößert. Dies führt zu einer Erhöhung der Adsorption und Löslichkeit.
Nach der Pulverisierung weist das resultierende Pulver eine Partikelgröße im Nanometerbereich auf. Ultrafeines Pulver kann direkt in der Produktion eingesetzt werden. Herkömmlich pulverisierte Produkte erfordern jedoch noch einige Verarbeitungsschritte, was zu Rohstoffverschwendung führen kann. Diese Technologie eignet sich daher besonders gut zum Zerkleinern wertvoller und seltener Rohstoffe.
Das ultrafeine Mahlen erfolgt in einem geschlossenen System. Dadurch wird verhindert, dass feines Pulver die Umwelt verschmutzt. Außerdem wird verhindert, dass Staub in der Luft Produkte verschmutzt. Mit dieser Technologie können Lebensmittel und Gesundheitsprodukte Mikroben und Staub gut kontrollieren.
Zerkleinerungsmethode
Mechanische Feinstvermahlung: Dieser Abschnitt behandelt die mechanische Feinstvermahlung. Schleifmaschine ist ein Gerät zum Zerkleinern oder Mahlen von Lebensmitteln. Es enthält normalerweise eine rotierende Klinge oder Mahlscheibe. Diese pulverisieren Lebensmittel durch Hochgeschwindigkeitsrotation. Sie tun dies, um die erforderliche Partikelgröße und -form zu erreichen. Brecher werden in der Lebensmittelindustrie häufig verwendet. Sie werden in Mehl, Gewürzen, Lebensmittelzusätzen und anderen Verarbeitungsbereichen verwendet. Dies kann die Produktionseffizienz erheblich verbessern. Es reduziert die Handarbeit und gewährleistet Lebensmittelsicherheit, Hygiene und Qualität.
Luftstrom-Ultrafeinmahlung: Strahlmühle kann zum ultrafeinen Mahlen verwendet werden. Dabei wird Druckluft oder überhitzter Dampf verwendet. Sie erzeugen einen turbulenten Überschall-Luftstrom durch die Düse. Der Luftstrom trägt die Partikel. Der Aufprallstau tritt zwischen den Partikeln oder zwischen den Partikeln und den festen Platten auf. Reibung und Scherung sind notwendig, um das Zerkleinerungsziel zu erreichen. Es gibt derzeit sechs Arten von Luftstrombrechern aus Edelstahl. Diese sind: eine Scheibe, ein Umwälzrohr, ein Ziel, ein Kollisions-, ein rotierender Aufprall- und ein Wirbelbettbrecher. Luftstrombrecher aus Edelstahl können Produkte sehr fein mahlen. Sie können dies feiner tun als normale Stahlpulver. Sie können eine Pulverfeinheit von 2 bis 40 Mikrometer erreichen. Sie haben auch einen breiteren und gleichmäßigeren Partikelgrößenbereich. Das Gas dehnt sich an der Düse aus, um abzukühlen. Daher entsteht durch das Zerkleinern keine Wärme. Daher ist der Temperaturanstieg während des Zerkleinerns sehr gering. Diese Funktion ist für das Mahlen sehr feiner Materialien von entscheidender Bedeutung. Sie haben einen niedrigen Schmelzpunkt und sind hitzeempfindlich. Das Zerkleinern verbraucht jedoch viel Luftstrom und Energie. Der Energienutzungsgrad beträgt nur etwa 21 TP3T und ist damit deutlich höher als bei anderen Zerkleinerungsverfahren.
Andere Einflussfaktoren
Im Allgemeinen wird angenommen, dass die Partikelgröße eines Produkts mit der Zuführgeschwindigkeit zunimmt. Das ist bemerkenswert. Das heißt, je schneller die Zuführung erfolgt, desto größer sind die Partikel. Diese Annahme ist jedoch nicht vollständig. Sie trifft auf die Zuführgeschwindigkeit oder Partikelkonzentration des Brechers zu. Sie trifft zu, wenn sie einen bestimmten Wert erreichen. Die Zuführgeschwindigkeit nimmt zu. Dies erhöht die Partikelkonzentration im Edelstahlbrecher. Es kommt zu Überfüllungen und die Partikel fließen sogar wie ein Kolben. Nur die vorderen Partikel des Kolbens können effektiv kollidieren. Partikel kollidieren nur bei niedriger Geschwindigkeit miteinander und erzeugen Reibung und Wärme. Dies bedeutet jedoch nicht, dass niedrigere Partikelkonzentrationen kleinere Produktpartikel ergeben. Es bedeutet auch nicht, dass dies zu einer höheren Zerkleinerungseffizienz führt. Nein, wenn die Partikelkonzentration bis zu einem gewissen Punkt niedrig ist, gibt es nur wenige Kollisionen. Dieses Fehlen von Kollisionen verringert die Zerkleinerungseffizienz.