近年、超微粒子の優れた特性がますます認識されるようになり、微粉末製造の研究に注力する研究者が増えています。 エアジェットミリング 技術は重要な超微粉末製造方法として、高性能マイクロ粉末材料の開発に好まれる方法の一つとなっている。 エアジェットミルの応用 高精度で微細な計測を可能にする能力により、製薬、化学、材料科学など、さまざまな産業に広がっています。 粒子サイズこの技術により、敏感な材料の品質と特性を維持しながら、効果的な粒子サイズの縮小が保証されます。
の特徴 エアジェットミル
の エアジェットミル流動エネルギーミルとも呼ばれるこの粉砕機は、高速気流を用いて材料を粉砕します。材料は衝突、衝撃、そして衝撃部材とのせん断によって粉砕されます。エアジェットミルで粉砕された製品は、均一な粒度分布と狭い粒度分布を有します。粉末は高純度で、表面が滑らかで、形状が整い、分散性に優れています。このプロセスにより、汚染は最小限に抑えられ、汚染のない無菌環境を実現できます。そのため、食品や医薬品などの分野における超微粉砕に適しています。
エアジェットミルは粉砕中に大量の熱を放出しません。そのため、低融点材料や熱に弱い材料の粉砕に適しています。製造プロセスは高度に自動化されているため、大規模な工業生産に最適です。エアジェットミルは、粉砕と乾燥などの後続工程を組み合わせることもできます。 コーティングコーティングや表面改質用の溶液を噴霧しながら同時に材料を粉砕することができますが、エネルギー消費量が多いという欠点があります。
エアジェットミルの応用
多くの利点を持つエアジェットミルは、多くの分野で非常に重要な役割を果たします。
鉱業と冶金
エアジェットミル技術の応用は鉱業および冶金産業に端を発し、金属および非金属の超微粉の製造において広く研究されてきました。超微粉の粉砕に広く利用されています。 非金属鉱物 タルク、大理石、カオリン、雲母などの微粉体の製造にも応用されています。また、炭化タングステン、銀、炭化タンタルの超微粉製造にも応用されています。近年、エアジェットミルは、物質分離や固形廃棄物資源の有効活用において新たな可能性を示しています。
軍事、航空宇宙およびその他の分野
超微粉末材料は、不可視航空機や戦車などの用途におけるステルス材料の製造に使用できます。空気ジェット粉砕された酸化剤、触媒、その他の成分から作られたロケット推進剤は、従来の推進剤の2倍以上の燃焼速度を備えています。
化学工業、エネルギー、その他分野
顔料として用いられる二酸化チタンは、高い粒子径と純度が求められます。これらの要件を満たすため、二酸化チタンの粉砕には、通常、エアジェットミルが用いられます。エアジェットミル処理された二酸化チタンは、安定性と光学特性に優れています。エアジェットミル処理によって水酸化アルミニウムの触媒性能が向上し、人工大理石やグラスファイバーの充填材として使用することができます。ゴム製造においては、エアジェットミル処理されたナノ酸化亜鉛は優れた脱凝集効果を発揮します。有機溶媒への分散性も向上し、天然ゴムの加硫特性を向上させます。エネルギー分野では、粉砕後の前処理されたわらは、発酵残渣の形成に影響を与えます。これはバイオガス発酵を促進し、わらのエネルギー利用率を高めます。
医療分野
エアジェットミルは、高麗人参、菊、三七人参、クコの実、レンギョウといった一般的な漢方薬を粉砕できます。原料となる生薬を1～5μmの粒子径に粉砕できます。得られた粉末は粒子が細かく、粒子径分布が狭く、不純物が最小限に抑えられているため、薬剤の溶解と吸収に非常に効果的です。さらに、エアジェットミルは、漢方薬に使用される貝殻や骨などの硬い物質も粉砕できます。
食品業界
リンゴの皮、オレンジの皮、小麦ふすま、トウモロコシの皮、大豆の皮、米ぬか、ビートパルプ、サトウキビの搾りかすは、ビタミンや微量元素が豊富です。これらの素材は栄養価が高い一方で、風味が悪く、そのまま摂取すると吸収が制限されます。しかし、エアジェットミルで微粉砕することで、風味と吸収性が大幅に向上します。
化粧品
着色剤やフィラーパウダーをエアジェットミリング処理し、ファンデーションやアイシャドウに添加すると、パウダーの緻密性が向上し、密着性と滑らかさも向上します。スキンケア製品に添加すると、アンドログラフォリドはエアジェットミリング処理によって水溶性が高まり、抗菌作用を維持しながら速やかに溶解します。VCパウダーやパールパウダーは、超微粒子エアジェットミリング処理を施すことで、スキンケア製品に添加した際に吸収性が向上します。
エレクトロニクス
超微細酸化鉄粉末は高性能磁性材料の製造に使用できます。
超微粒シリカ粉末は、高性能抵抗材料の製造に使用できます。超微粒高純度酸化アルミニウム粉末は、LEDチップ用サファイア基板の製造に使用されます。超微粒粉末から製造された基板は、優れた安定性と光透過性を備え、可視光を吸収しません。エアジェットミリング技術で処理されたモリブデン粉末は、粒子径が小さく、粒度分布が狭く、形態が均一です。かさ密度とタップ密度が向上し、電球、電子管、集積回路の製造に適しています。
新しいエネルギー分野
エアジェットミルで粉砕された材料は、平均粒子径が細かく、粒度分布が狭い。粒子は表面が滑らかで、形状が均一で、純度が高く、活性が高く、分散性に優れている。これらの特性は電極材料の製造に必要な要件を満たしており、幅広い用途に使用されている。エアジェットミルに適した代表的な材料としては、マンガン酸リチウム、コバルト酸リチウムなどが挙げられる。 リン酸鉄リチウムその他の材料としては 炭酸リチウム、球状黒鉛、石油コークス、アスファルトコークス、および三元系材料。ニッケル水素合金、シュウ酸第一鉄、チタン酸リチウム、ニッケルマンガンリチウム酸化物も適用可能です。
エアジェットミルの分類
フラットエアジェットミル
フラット型エアジェットミル（水平ディスク型エアジェットミルとも呼ばれる）は、業界で最も広く使用されているエアジェットミルです。構造がシンプルで操作が簡単で、自動分級が可能です。しかし、衝撃エネルギーと粉砕強度が低いという欠点があります。高硬度材料を処理する場合、チャンバー壁との激しい衝突や摩擦により、コンタミネーションが発生する可能性があります。幅広い材料、特に凝集体や凝集体で構成される材料に適しています。
流動床エアジェットミル
流動床エアジェットミルは、新しいタイプのエアジェットミルです。粒度分布が狭い、粉砕効率が高い、エネルギー消費量が少ない、製品への汚染が最小限、部品の摩耗が少ないなどの利点があります。ただし、装置コストは高くなります。
エアジェットで粉砕するには材料を流動化させる必要があるため、通常は十分な細かさが必要です。これは特に高密度の材料にとって重要です。合成樹脂、フェノール樹脂、医薬品、化粧品、先端セラミックス、磁性粉、電池材料などの業界で、超微粉砕、分散、成形に広く使用されています。
結論
超微粒空気ジェット粉砕装置には様々な種類があり、それぞれ構造上の明確な違いがあります。それぞれのタイプには、それぞれ長所と短所があります。今後、超微粒空気ジェット粉砕装置の主な開発動向は、単機出力の向上と単位製品あたりのエネルギー消費量の削減に重点が置かれるでしょう。製品の細かさの向上と装置の粉砕限界の向上も、重要な開発分野となります。製品の細かさと粒度分布のオンライン制御はますます重要になるでしょう。
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