Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie bestimmte Materialien mit bemerkenswerter Präzision zu ultrafeinen Partikeln gemahlen werden? Strahlmahlen ist eine hochmoderne Technik, die verschiedene Branchen revolutioniert hat, darunter die Pharma-, Chemie- und Werkstofftechnik. Dieser Blogbeitrag befasst sich eingehend mit dem Strahlmahlen, beantwortet häufig gestellte Fragen und geht auf allgemeine Bedenken ein. Lassen Sie uns die Geheimnisse lüften und den Prozess des Strahlmahlens entschlüsseln!
Was ist Strahlmahlen?
Das Strahlmahlen wird zum Mahlen, Pulverisieren und Zerkleinern von Feststoffen in feine Partikel verwendet. Dabei werden Hochgeschwindigkeits-Druckluft- oder Dampfstrahlen eingesetzt, um in einer Mahlkammer ein Fließbett zu erzeugen. Dieses Fließbett beschleunigt die Partikel, sodass sie kollidieren und durch den Aufprall mit hoher Geschwindigkeit ihre Größe verringern. Das Strahlmahlen ist dafür bekannt, Partikel im Submikrometer- und Nanometerbereich zu erzeugen, was es für Branchen unverzichtbar macht, die ultrafeine Pulver benötigen.
Wie funktioniert das Jet-Mahlen?
Der Prozess des Strahlmahlens kann in mehrere Schritte unterteilt werden:
a. Materialzufuhr: Das zu verarbeitende Material wird über einen Zuführmechanismus in die Mahlkammer eingeführt. Es kann in festen Brocken, Körnchen oder sogar Agglomeraten vorliegen.
b. Fluidisierung: Spezialdüsen leiten Druckluft oder Dampf mit hoher Geschwindigkeit in die Mahlkammer. Dadurch entsteht ein Fließbett, in dem die Partikel in der Luft schweben und sich frei in der Kammer bewegen können.
c. Partikelbeschleunigung und Kollisionen: Während sich die fluidisierten Partikel in der Mahlkammer bewegen, erfahren sie aufgrund der beschleunigten Luft- oder Dampfstrahlen Kollisionen mit hoher Geschwindigkeit. Diese Kollisionen führen zum Zerbrechen der Partikel, was zu einer Größenreduzierung führt.
d. Partikelklassifizierung: Nachdem die Partikel auf die gewünschte Größe reduziert wurden, verlassen sie die Mahlkammer und gelangen in ein Klassifizierungssystem. Dieses System trennt die feinen Partikel von den größeren und sorgt so für eine präzise Partikelgröße Verteilung.
e. Sammlung: Die feinen Partikel werden in einem separaten Behälter gesammelt, während größere Partikel zur weiteren Verarbeitung in die Mahlkammer zurückgeführt werden.
Was sind die Vorteile des Strahlmahlens?
Das Strahlmahlen bietet zahlreiche Vorteile und ist daher in vielen Branchen eine bevorzugte Technik:
a. Ultrafeine Partikelgröße: Durch Strahlmahlen können Partikelgrößen im Submikrometer- und sogar Nanometerbereich erreicht werden, wodurch hochpräzise Pulver entstehen.
b. Minimale Kontamination: Das Fehlen mechanischer Mahlkomponenten in der Mahlkammer minimiert das Kontaminationsrisiko, sodass sich das Strahlmahlen für Anwendungen eignet, die eine hohe Reinheit erfordern.
c. Verbesserte Effizienz: Das Strahlmahlen ermöglicht eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung, verbessert die Produktivität und senkt den Energieverbrauch.
d. Vielseitige Anwendungen: Das Strahlmahlen kann auf verschiedene Materialien angewendet werden, darunter Metalle, Keramik, Polymere und pharmazeutische Verbindungen.
Bedenken ausräumen: Sicherheit und Umweltauswirkungen
Einige häufige Bedenken in Bezug auf das Strahlmahlen betreffen Sicherheit und Umweltauswirkungen. Es ist wichtig zu beachten, dass moderne Strahlmahlsysteme mit Sicherheitsmaßnahmen wie explosionsgeschützten Konstruktionen und Filtersystemen ausgestattet sind, um alle während des Prozesses freigesetzten Partikel aufzufangen. Darüber hinaus minimiert die Verwendung von Druckluft oder Dampf als Mahlmedium den Bedarf an flüchtigen oder gefährlichen Lösungsmitteln und reduziert so die Umweltbelastung.
Das Strahlmahlen ist ein hochmodernes Verfahren, das die Industrie verändert hat, indem es die Herstellung ultrafeiner Pulver mit außergewöhnlicher Präzision ermöglicht. Materialien werden pulverisiert und durch die Nutzung von Hochgeschwindigkeitsstrahlen aus Druckluft oder Dampf auf Submikrometer- und Nanometergröße reduziert. Die Vorteile des Strahlmahlens, darunter seine Vielseitigkeit, Effizienz und minimale Verunreinigung, machen es zu einer bewährten Technik für verschiedene Anwendungen.
Spiralstrahlmühle und Fließbettstrahlmühle
Spiralstrahlmühle: Spiralförmiger Mahlgasstrom
Die häufigste Art von Strahlmühle ist das Spiralstrahlmühle, bei dem die Düsen um die Mahlkammer herum angeordnet sind, um das Mahlgas spiralförmig zu verteilen. Die Partikel werden dann durch Partikelkollisionen miteinander pulverisiert. Mit dem MQP Jet Mill, EPIC Powder hat eine Spiralstrahlmühle im Sortiment, vor allem für hochwertige pharmazeutische Substanzen wie Antibiotika oder Feinchemikalien. Denn die Mühle erfüllt die hohen Anforderungen an Produktreinheit und Feinheit sehr gut.
Wirbelschicht versus Strahlmühle: Produktwirbelschicht
Die zweithäufigste Bauart sind Fließbett-Gegenstrahlmühlen. Bei dieser Mühle wird das Mahlgut durch eine Einfüllöffnung zugeführt. Im Mahlraum bildet sich dann ein fluidisiertes Produktbett, das durch einen Gasstrahl fluidisiert wird. Von dort gelangen die Partikel in den Gasstrahl und werden beschleunigt. Dabei prallen sie immer wieder aufeinander und werden dabei zertrümmert. Das Sichterrad scheidet die noch zu großen Partikel aus und befördert sie zurück ins Fließbett. Ausreichend feine Partikel werden durch einen Sichter oder Staubfilter vom Mahlgas getrennt. Fließbett-Gegenstrahlmühlen eignen sich auch für harte Produkte wie Mineralien, Glas oder Keramik. Auch temperaturempfindliche Produkte wie Toner oder Wachs können mit ihnen gemahlen werden.
EPIC Powder bietet zwei verschiedene Fließbett-Gegenstrahlmühlen an:
Der MQW ist eine Fließbett-Gegenluftmühle mit integriertem Hochleistungssichter. Mit diesem System setzt EPIC Powder neue Maßstäbe und erreicht Feinstkorngrößen bis d97 = 1 μm bei der Pulvertrockenvermahlung.
MMS eignet sich zur Herstellung von Pulvern mit steiler Partikelgrößenverteilung und einer auf < 5 µm – 200 µm begrenzten Spitzengröße. Auch „schwierige“ Produkte, wie hitzeempfindliche Werkstoffe oder hochreine Materialien, lassen sich damit wirtschaftlich herstellen.
Die Fließbett-Gegenstrahlmühle MQW-S ist eine Variante der Fließbett-Gegenstrahlmühle MQW und ist für die speziellen Anforderungen der Toner-, Pulver- Beschichtung, und Pigmentindustrie.
