この記事は、ジェットミルの動作原理を説明することを目的としています。流体エネルギーミルとも呼ばれるジェットミルは、固体材料の微粉化に使用されます。
微粉化とは、結果として生じる粒子サイズ分布が 10 ミクロン未満になるサイズの縮小を説明するために使用される用語です。ジェット ミルは、化学物質、医薬品、顔料、鉱物、および熱に弱い物質、腐食性物質、研磨性物質などの固体を微粉化するために使用されます。
微粉化プロセスは、微細な粉末と粗い粒子を生成するブラック ボックスと考えられることがよくあります。ジェットミルは、圧縮空気、ガス、または高圧過熱蒸気の中で動作します。ジェットミルには可動部品がないため、外部の粉砕媒体との接触による汚染がありません。摩耗熱が発生しないため、熱に弱いワックス状の材料の研削にも最適です。
スパイラルジェットミル：粉砕ガスの螺旋流
粉砕は、ジェットエネルギーミルの中央チャンバーで行われ、処理材料は空気または蒸気の複数のジェットによってトロイダルチャンバーの周囲を音速に近い速度で駆動されます。粉砕媒体は使用しません。サイズの縮小は、プロセス材料自体の粒子間の高速衝突によって起こります。チャンバーの内部は、サイズが大きすぎる粒子を再循環できるように設計されており、衝突の発生率と影響が増大します。粒子のサイズが小さくなり、質量が徐々に失われると、粒子は自然に中央の排出ポートに向かって移動し、正確な分類が自動化および制御可能になります。
スパイラルジェットミルの写真
例としてパンケーキスパイラルジェットミルを考えてみましょう。微粉化と分類は浅い円筒形のチャンバー内で行われます。高圧の空気または蒸気が、周壁に一定の間隔で配置された特別に設計されたノズルを通じてこのチャンバーに注入されます。各ジェットの軸は、より小さい仮想の同心円の円周に接しています。
スパイラルジェットミルの製品ポートフォリオ
流動層ジェットミル：粉砕の流動層製品
の 流動層ジェットミル 共通のハウジング内に高効率の遠心空気分級と組み合わせて、乱流フリージェットを使用した高密度相微粒子化が組み込まれています。この組み合わせにより、高確率で粒子同士が衝突して破損することにより粉砕が強化され、高度な粒子分散により分離が向上し、全体のエネルギー消費量が削減されます。ジェットミリングは、さまざまな化学薬品、ポリマー、セラミック、その他の脆性材料を粉砕または微粉化する効率的な方法です。研磨性があり温度に敏感な製品は、汚染を最小限に抑えながら細かく粉砕できます。シンプルで掃除が簡単でコスト効率の高い設計により、95% < 5 um ～ 95% < 70 um のサイズ範囲の狭い分布で、正確なトップ サイズ制御が可能です。ロードセルはミル負荷を正確に制御し、最適な粉砕効率と製品サイズ分布制御を実現します。
ダブルフラッパーバルブまたはインジェクターは、原料フィードを共通のハウジングに導入します。ミルロードは、粉砕ノズルの上の粉砕ゾーンに水を流すことによって形成されます。乱流の自由ジェットにより粒子が加速され、衝突や破壊が起こります。衝突後、流体とサイズが小さくなった粒子はベッドから出て、遠心分級機に上向きに移動します。そこでローターの速度によって、どのサイズの流体がローターを通過し続け、どのサイズが粒子ベッドに戻されてさらなるサイズの縮小が行われるかが決まります。 。粉砕ゾーンから出る粒子の高度な分散は、分級機による微粒子の効率的な除去に役立ちます。ローター速度、ノズル圧力、ベッドレベルの動作パラメータにより、生産性、製品サイズ、分布形状を最適化できます。
流動層ジェットミルの写真
流動層ジェットミルの製品ポートフォリオ
ジェットミルを使用する際に考慮すべき要素
- 原料の粒径はどれくらいですか?
- 目標の粒径はどれくらいですか？
- 材質は可燃性の粉末ですか？
- 素材は研磨性がありますか?
良い候補者
- 緻密、硬く、摩耗性があり、もろく、もろい
- 衝撃に応答して亀裂が進展する材料
候補者が劣っている
- 濡れている、ベタつく、絡まる、弾力がある、変形する、軽い/ふわふわ
- 衝撃を吸収したり加速しにくい素材
ジェットミルで加工される代表的な材料
農薬：デルタメトリン、カルベンダジム、カルバリル、殺菌剤、除草剤、殺菌剤など
化学薬品：アジピン酸、チタン酸バリウム、塩化カルシウム、酸化クロム、触媒など
セラミックス：水和アルミニウム、炭化ケイ素、フェライト、ガラス、酸化ジルコニウムなど
ミネラル：ボーキサイト、石膏、グラファイト、マイカ、タルク、タンタル鉱石など
塗料：カーボンブラック、蛍光顔料、二酸化チタンなど
医薬品：アミノ酸、抗生物質、アスピリン、グアニル酸塩、フロセミド、ペニシリン、ビタミン化合物など
電池材料：リン酸鉄リチウム、リン酸鉄マンガンリチウム、炭酸リチウム、単結晶三元系、多結晶三元系、人造黒鉛、シリコンカーボン負極、黒鉛負極など