ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการตระหนักถึงความเหนือกว่าของอนุภาคขนาดเล็กมาก นักวิจัยจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ จึงเริ่มให้ความสำคัญกับการวิจัยการผลิตผงขนาดเล็ก โรงสีเจ็ท เทคโนโลยีซึ่งเป็นวิธีการสำคัญในการเตรียมผงละเอียดพิเศษ ได้กลายเป็นหนึ่งในวิธีการที่ต้องการในการพัฒนาวัสดุผงไมโครประสิทธิภาพสูง
ลักษณะของโรงสีเจ็ท
โรงบดแบบเจ็ทหรือที่รู้จักกันในชื่อโรงบดแบบไหลเวียนอากาศหรือเครื่องบดแบบเจ็ทเป็นเครื่องจักรที่ใช้การไหลเวียนของอากาศความเร็วสูงเพื่อบดขยี้วัสดุและกระแทกส่วนประกอบต่างๆ ผ่านการชน การกระแทก แรงเฉือน และผลกระทบอื่นๆ
ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยบดวัสดุด้วยเครื่องบดแบบลมมีความละเอียดสม่ำเสมอ มีขนาดแคบ ขนาดอนุภาค การกระจายตัว ความบริสุทธิ์สูง พื้นผิวอนุภาคเรียบ รูปร่างสม่ำเสมอ และการกระจายตัวที่ดี วัสดุมีการปนเปื้อนน้อยลงในระหว่างกระบวนการบด และอาจมีสภาพแวดล้อมที่ปราศจากมลพิษและปลอดเชื้อ ทำให้เหมาะสำหรับการบดละเอียดเป็นพิเศษในสาขาต่างๆ เช่น อาหารและยาที่ไม่อนุญาตให้มีการปนเปื้อนจากภายนอก เครื่องบดแบบไหลเวียนอากาศไม่สร้างความร้อนในปริมาณมากในระหว่างกระบวนการบด ทำให้เหมาะสำหรับการบดวัสดุที่มีจุดหลอมเหลวต่ำหรือความไวต่อความร้อนเมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์บดอื่นๆ กระบวนการผลิตเป็นแบบอัตโนมัติสูงและสามารถนำไปใช้กับการผลิตในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ได้ การบดแบบไหลเวียนอากาศยังอำนวยความสะดวกในการดำเนินการร่วมกันของการบดและขั้นตอนการผลิตที่ตามมา เช่น การบดและทำให้วัสดุแห้งพร้อมกัน หรือการพ่นสารละลายระหว่างการบดเพื่อเคลือบหรือปรับเปลี่ยนพื้นผิวของผง อย่างไรก็ตาม มีข้อเสีย เช่น การใช้พลังงานสูง
การประยุกต์ใช้โรงสีเจ็ท
ด้วยข้อได้เปรียบมากมาย โรงสีเจ็ทมีบทบาทสำคัญในหลายสาขา
สาขาเหมืองแร่และโลหะวิทยา
การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการบดแบบเจ็ทมีต้นกำเนิดในสาขาการทำเหมืองและโลหะวิทยา และมีการวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับการเตรียมผงโลหะหรือผงที่ไม่ใช่โลหะที่มีความละเอียดมาก ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการบดผงโลหะที่มีความละเอียดมาก แร่ธาตุที่ไม่ใช่โลหะ ที่มีความแข็งปานกลางและต่ำกว่า เช่น ทัลค์ หินอ่อน ดินขาว ไมกา ฯลฯ รวมถึงผงทังสเตนคาร์ไบด์ ผงเงิน แทนทาลัมคาร์ไบด์ และผงอื่นๆ นอกจากนี้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การบดด้วยกระแสลมได้เริ่มแสดงศักยภาพใหม่ในการคัดแยกวัสดุและการรีไซเคิลขยะมูลฝอย
การทหาร การบินและอวกาศ และสาขาอื่นๆ
วัสดุที่เป็นผงละเอียดมากสามารถใช้ในการผลิตวัสดุล่องหนสำหรับเครื่องบินล่องหน รถถังล่องหน ฯลฯ จรวดขับเคลื่อนที่ทำจากผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการบดและกลั่นกระแสลม เช่น สารออกซิแดนท์และตัวเร่งปฏิกิริยา สามารถเร่งความเร็วการเผาไหม้ของจรวดธรรมดาได้มากกว่าสองเท่า
อุตสาหกรรมเคมี พลังงาน และสาขาอื่นๆ
ไททาเนียมไดออกไซด์เป็นเม็ดสีที่มีข้อกำหนดสูงในด้านขนาดและความบริสุทธิ์ของอนุภาค โดยทั่วไปแล้ว เครื่องบดแบบเจ็ทจะใช้เป็นอุปกรณ์บดไททาเนียมไดออกไซด์เพื่อตอบสนองความต้องการ ไททาเนียมไดออกไซด์หลังการบดแบบเจ็ทมีเสถียรภาพและคุณสมบัติทางแสงที่ดีกว่า ประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ที่ได้หลังจาก การบดด้วยเจ็ท ได้รับการปรับปรุงแล้ว และสามารถใช้เป็นสารตัวเติมสำหรับหินอ่อนเทียมและไฟเบอร์กลาส ในการผลิตยาง นาโนซิงค์ออกไซด์ที่ได้จากการบดด้วยกระแสลมมีผลในการแยกตัวเป็นก้อนที่ดี และการกระจายตัวในตัวทำละลายอินทรีย์ยังได้รับการปรับปรุง ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการวัลคาไนเซชันของยางธรรมชาติได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในแง่ของพลังงาน การบดและการบำบัดเบื้องต้นของฟางส่งผลต่อการก่อตัวของตะกอนจากการหมัก ซึ่งมีประโยชน์ต่อการหมักก๊าซชีวภาพ จึงปรับปรุงการใช้พลังงานของฟาง
ด้านการแพทย์
โรงสีเจ็ทสามารถบดยาจีนทั่วไปเช่นโสม, ดอกเบญจมาศ, โสมโนโทซิน, โกจิเบอร์รี่, ฟอร์ซิเธีย ฯลฯ สามารถบดวัตถุดิบของยาสมุนไพรจีนได้ถึง 1-5 μm และผงยาที่ได้นั้นมีขนาดอนุภาคละเอียดแคบ การกระจายตัวและมลพิษต่ำ และมีการละลายและการดูดซึมยาที่ดี มีประโยชน์มาก. นอกจากนี้ยังสามารถบดหอยแข็ง กระดูก และวัสดุยาอื่นๆ ได้อีกด้วย
ด้านอาหาร
เปลือกแอปเปิ้ล เปลือกส้ม รำข้าวสาลี แกลบข้าวโพด แกลบ รำข้าว เนื้อบีทรูท ชานอ้อย ฯลฯ อุดมไปด้วยวิตามินและธาตุอาหารรองและมีคุณค่าทางโภชนาการที่ดีมาก ไม่เพียงแต่จะมีรสชาติไม่ดีเมื่อรับประทานโดยตรงเท่านั้น แต่ผลการดูดซึมก็ไม่ดีเช่นกัน ด้วยส่วนลดสุดพิเศษ หลังจากผ่านกระบวนการกลั่นและแปรรูปด้วยโรงสีเจ็ทแล้ว รสชาติและการดูดซึมก็จะดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด
สาขาเครื่องสำอาง
ผงสีและฟิลเลอร์ถูกบดอัดด้วยการไหลของอากาศ จากนั้นเติมลงในรองพื้นชนิดน้ำและอายแชโดว์เพื่อปรับปรุงความแน่น การยึดเกาะ และความเรียบเนียนของแป้งอัดแข็ง แอนโดรกราโฟไลด์ในผลิตภัณฑ์ดูแลผิวสามารถละลายน้ำได้มากขึ้นหลังจากถูกบดขยี้ด้วยการไหลของอากาศ และสามารถละลายได้อย่างรวดเร็วในขณะที่ยังคงฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียอยู่ การเติมผง VC และผงไข่มุกหลังจากการบดแบบ Ultrafine โดยการไหลเวียนของอากาศไปยังผลิตภัณฑ์ดูแลผิวจะเอื้อต่อการดูดซึมมากขึ้น
สาขาอิเล็กทรอนิกส์
ผงเหล็กอัลตราไฟน์ออกไซด์ของเหล็กสามารถผลิตวัสดุแม่เหล็กประสิทธิภาพสูงได้ ผงอัลตร้าไฟน์ซิลิคอนออกไซด์สามารถผลิตวัสดุต้านทานประสิทธิภาพสูงได้ ผงอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูงละเอียดพิเศษสามารถใช้ในการผลิตซับสเตรตแซฟไฟร์ที่ใช้ในชิป LED พื้นผิวที่ทำด้วยผงละเอียดพิเศษมีลักษณะความเสถียรที่ดี มีการส่องผ่านแสงที่ดี และไม่ดูดซับแสงที่มองเห็นได้ หลังจากที่ผงโมลิบดีนัมได้รับการประมวลผลด้วยเทคโนโลยีการบดแบบไหลเวียนของอากาศ ขนาดอนุภาคของผงโมลิบดีนัมจะเล็กลง การกระจายขนาดอนุภาคจะแคบลง สัณฐานวิทยาจะสม่ำเสมอ และความหนาแน่นรวมและความหนาแน่นของก๊อกจะเพิ่มขึ้น สามารถนำมาใช้ในการผลิตหลอดไฟ หลอดไฟฟ้า วงจรรวม ฯลฯ ได้ดียิ่งขึ้น
สนามพลังงานใหม่
ขนาดอนุภาคเฉลี่ยของวัสดุหลังจากการบดด้วยกระแสลมนั้นละเอียด การกระจายขนาดอนุภาคแคบ พื้นผิวอนุภาคเรียบ รูปร่างของอนุภาคสม่ำเสมอ ความบริสุทธิ์สูง กิจกรรมสูง การกระจายตัวดี และตรงตามข้อกำหนดในการเตรียมวัสดุอิเล็กโทรด จึงใช้กันอย่างแพร่หลาย วัสดุทั่วไปที่เหมาะสำหรับเครื่องบดแบบเจ็ท ได้แก่ ลิเธียมแมงกานีส ลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต, ลิเธียมคาร์บอเนต, กราไฟท์ทรงกลม, ปิโตรเลียมโค้ก, แอสฟัลต์โค้ก, วัสดุสามองค์ประกอบ, โลหะผสมนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์, เฟอร์รัสออกซาเลต, ลิเธียมไททาเนต, นิกเกิลลิเธียมแมงกานีส ฯลฯ
การจำแนกประเภทของเครื่องบดแบบเจ็ท
นับตั้งแต่ American Fluid Energy Company พัฒนาเครื่องบดแบบไอพ่น (โรงสีแบบเจ็ท) เครื่องแรกของโลกในปี 1934 รูปแบบโครงสร้างของมันก็ได้รับการปรับปรุงและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ปัจจุบัน เครื่องบดแบบเจ็ทสามารถแบ่งออกเป็น: เครื่องบดแบบไหลเวียนของอากาศแบบแบน, เครื่องบดแบบไหลเวียนของอากาศแบบเคาน์เตอร์เจ็ท, เครื่องบดแบบไหลเวียนของอากาศเป้าหมาย, เครื่องบดแบบไหลเวียนของอากาศแบบท่อหมุนเวียน, เครื่องบดแบบไหลเวียนของอากาศแบบฟลูอิไดซ์เบด
เครื่องบดแบบฟลูอิไดซ์เบดเจ็ท
โรงสีลมฟลูอิไดซ์เบดเป็นโรงสีลมรูปแบบใหม่ที่มีข้อดีคือการกระจายขนาดอนุภาคแคบ ประสิทธิภาพการบดสูง การใช้พลังงานต่ำ มลภาวะของผลิตภัณฑ์ต่ำ และการสึกหรอของอุปกรณ์เสริมต่ำ แต่ต้นทุนอุปกรณ์สูง เนื่องจากวัสดุจำเป็นต้องถูกฟลูอิไดซ์ก่อนที่จะถูกบดขยี้โดยการชนกันของไอพ่น โรงสีการไหลของอากาศฟลูอิไดซ์เบดมักจะต้องการให้วัสดุที่จะบดต้องมีความละเอียดเพียงพอ และข้อกำหนดจะชัดเจนมากขึ้นสำหรับวัสดุที่มีความละเอียดสูง ความหนาแน่น. มักใช้สำหรับการบดละเอียดพิเศษ การแตกตัว และการสร้างรูปร่างของวัสดุในเรซินสังเคราะห์ เรซินฟีนอล ยา เครื่องสำอาง เซรามิกขั้นสูง ผงแม่เหล็ก วัสดุแบตเตอรี่ และอุตสาหกรรมอื่น ๆ
เครื่องบดแบบเจ็ทแบน
เครื่องบดแบบไหลเวียนอากาศแบบแบนหรือที่เรียกว่าเครื่องบดแบบดิสก์แนวนอนเป็นเครื่องบดแบบไหลเวียนอากาศที่เก่าแก่ที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในอุตสาหกรรม มีข้อดีคือ โครงสร้างเรียบง่าย ใช้งานง่าย ปรับระดับได้เอง ฯลฯ อย่างไรก็ตาม พลังงานจลน์ของการกระแทกของอุปกรณ์มีน้อยและความเข้มของการบดต่ำ เมื่อแปรรูปวัสดุที่มีความแข็งสูงกว่า ผนังด้านในของตัวเครื่องจะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงระหว่างวัสดุและผนังด้านในของห้องเจียร เนื่องจากการกระทำของวัสดุพร้อมกับการไหลของอากาศความเร็วสูง การชนและการเสียดสีจะทำให้มลภาวะของช่องเจียรรุนแรงขึ้นและทำให้เกิดมลภาวะต่อผลิตภัณฑ์ เหมาะสำหรับวัสดุหลายประเภท โดยเฉพาะวัสดุที่ประกอบด้วยมวลรวมหรือคอนเดนเสทต่างๆ
เครื่องบดแบบเจ็ทเจ็ทแบบเคาน์เตอร์
โรงบดไหลเวียนของอากาศแบบเคาน์เตอร์เจ็ทหรือที่เรียกว่าโรงบดไหลเวียนของอากาศแบบเคาน์เตอร์และเจ็ทย้อนกลับเป็นอุปกรณ์ชิ้นหนึ่งที่มีการใช้พลังงานสูง เนื่องจากกระบวนการบดส่วนใหญ่อาศัยการชนกันด้วยความเร็วสูงระหว่างอนุภาค จึงสามารถหลีกเลี่ยงการสึกหรอของชิ้นส่วนที่กระแทกด้วยการไหลของอากาศความเร็วสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ และในขณะเดียวกันก็ช่วยปรับปรุงปัญหาการปนเปื้อนของวัสดุ และขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์ก็ละเอียดกว่าเช่นกัน อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์นี้ใช้พื้นที่ขนาดใหญ่ ใช้พลังงานสูง และมีการกระจายขนาดอนุภาคต่ำ กว้างขึ้น มักใช้เพื่อบดวัสดุที่แข็ง เปราะ และเหนียว
โรงสีเป้าหมาย
โรงสีเป้าหมายเรียกอีกอย่างว่าโรงสีเจ็ทเดี่ยว ทิศทางการป้อนมีการปรับที่ดี แรงบดขนาดใหญ่ และสามารถจัดการกับวัสดุที่มีความเหนียวค่อนข้างสูง อย่างไรก็ตาม แผ่นเป้าหมายและท่อผสมของอุปกรณ์มีแนวโน้มที่จะสึกหรอและสึกกร่อนอย่างรุนแรง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนเป็นประจำ ซึ่งอาจปนเปื้อนวัสดุได้ในระดับหนึ่ง ส่งผลให้ขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์ไม่ดี การกระจายตัวกว้างขึ้นและการใช้พลังงานจลน์ก็ใหญ่ขึ้น มักใช้เพื่อบดโพลีเมอร์โมเลกุลสูง จุดหลอมเหลวต่ำ ไวต่อความร้อน และวัสดุเส้นใยหยาบ
เครื่องบดหมุนเวียนอากาศแบบท่อหมุนเวียน
โรงสีไหลเวียนของอากาศแบบท่อหมุนเวียน (โรงงานไหลเวียนของอากาศแบบวงแหวนแนวตั้ง) มีข้อดีคือมีการกระจายขนาดอนุภาคขนาดเล็ก ไม่มีอุปกรณ์ไฟฟ้า ไม่ก่อให้เกิดมลพิษง่าย และวัสดุไม่ติดกับผนังง่าย อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ประเภทนี้มีประสิทธิภาพในการบดต่ำ ใช้พลังงานสูง และการสึกหรอของผนังด้านใน จริงจัง. มักใช้สำหรับการบดวัสดุที่เปราะและมีความแข็งต่ำ มักจะแบ่งออกเป็นประเภทท่อหมุนเวียนแบบหน้าตัดแบบวงกลมเท่ากันและแบบหน้าตัดแบบแปรผันตามหน้าตัด
มีอุปกรณ์บดลมแบบละเอียดพิเศษหลายประเภทและโครงสร้างของอุปกรณ์แต่ละประเภทก็มีความแตกต่างที่ชัดเจนและแต่ละประเภทก็มีข้อดีและข้อเสียที่สอดคล้องกัน ในอนาคต แนวโน้มการพัฒนากระแสหลักของอุปกรณ์บดอัดอากาศแบบละเอียดพิเศษจะสะท้อนให้เห็นเป็นหลักในการเพิ่มผลผลิตของเครื่องจักรเครื่องเดียวและลดการใช้พลังงานต่อหน่วยผลิตภัณฑ์ ปรับปรุงความละเอียดของผลิตภัณฑ์และเสริมสร้างขีด จำกัด การบดของอุปกรณ์ และการควบคุมความละเอียดของผลิตภัณฑ์และการกระจายขนาดอนุภาคทางออนไลน์