Have you ever wondered how certain materials are ground to ultrafine particles with remarkable precision? Enter jet milling is a cutting-edge technique that has revolutionized various industries, including pharmaceuticals, chemicals, and materials engineering. This blog post will delve into jet milling, answering frequently asked questions and addressing common concerns. Let’s unveil the secrets and unravel the process of jet milling!
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. Particle Classification: After the particles are reduced to the desired size, they exit the grinding chamber and enter a classification system. This system separates the fine particles from larger ones, ensuring precise particle size distribution.
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
The most common type of jet mill is the spiral jet mill, in which the nozzles are arranged around the grinding chamber to spread the grinding gas in a spiral. The particles are then pulverized by particle collisions with each other. With the 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 and is suitable for the special requirements of the toner, powder coating, and pigment industries.
