กระบวนการผลิตผงละเอียดพิเศษ – การบดแบบกระแทก

เป็นวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายตั้งแต่สมัยโบราณในการบดวัสดุจำนวนมากให้เป็นผง ในปัจจุบัน ผงแป้งละเอียดพิเศษจำนวนมากยังคงอาศัยการบดแบบกลไกเป็นหลัก อุปกรณ์บดละเอียดพิเศษที่ใช้กันทั่วไปประกอบด้วย: โรงสีอัตโนมัติ, โรงสีเจ็ท, โรงสีกระแทกเชิงกลความเร็วสูง, โรงสีแบบสั่นสะเทือน, โรงสีกวน (รวมถึงโรงสีทรายแบบต่างๆ, โรงสีทาวเวอร์ ฯลฯ ), โรงสีคอลลอยด์ (รวมถึงโฮโมจิไนเซอร์ ฯลฯ ), โรงสีบอล ,เรย์มอนด์มิลล์ เป็นต้น

โดยทั่วไปการบดเชิงกลจะใช้เพื่อผลิตผงที่มีขนาดใหญ่กว่า 1 ไมครอน สามารถใช้อุปกรณ์จำนวนน้อย เช่น โรงสีเจ็ทเจ็ท เพื่อผลิตวัสดุที่มีขนาดเล็กกว่า 1 ไมโครเมตร ซึ่งสามารถบดวัสดุได้ถึงระดับย่อยไมครอน นั่นคือ 0.1+0.5 ไมโครเมตร โครงสร้างคืออากาศอัดที่ผลิตโดยเครื่องอัดอากาศจะถูกพ่นออกจากหัวฉีด และผงจะชนกันในการไหลของไอพ่นและถูกบดขยี้

วัตถุดิบถูกป้อนจากฮอปเปอร์ เร่งเป็นความเร็วเหนือเสียงโดยหัวฉีด Venturi และใส่เข้าไปในเครื่องบด ในเขตการบดซึ่งเกิดจากของเหลวที่ขับออกจากหัวบดภายในเครื่องบด อนุภาคของวัสดุจะชนกัน ถูและบดเป็นผงละเอียด ในหมู่พวกเขา ผู้ที่สูญเสียแรงเหวี่ยงและถูกนำเข้าสู่ศูนย์กลางของเครื่องบดจะเป็นผงละเอียดพิเศษ ผงหยาบจะไม่สูญเสียแรงเหวี่ยง และยังคงถูกบดเป็นผงในสายพานบด

โรงเจ็ตมิลล์ที่พัฒนาขึ้นในเยอรมนีจะหยุดและชนผงที่มีขนาดเล็กกว่า 0.088 มม. ให้เป็นผงละเอียดพิเศษ จึงสามารถผลิตผลิตภัณฑ์หลายเกรดที่มีขนาดไม่เกิน 44μm และขนาดอนุภาคเฉลี่ยได้ถึง 1, 2, 3, 4μm เจ็ตมิลล์ชนิดนี้มีประสิทธิภาพการผลิตสูง ไม่ก่อมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม และผลิตภัณฑ์มีความบริสุทธิ์สูง อนุภาคละเอียด และไม่จับตัวเป็นก้อน เป็นอุปกรณ์การเจียรแบบละเอียดพิเศษในอุดมคติ แนวโน้มการพัฒนาทางเทคนิคของวิธีการทำให้เป็นผงเชิงกลคือการปรับปรุงเทคโนโลยีกระบวนการบนพื้นฐานที่มีอยู่ พัฒนาอุปกรณ์การบดแบบละเอียดพิเศษที่มีประสิทธิภาพสูงและสิ้นเปลืองน้อย อุปกรณ์การจำแนกแบบละเอียด และอุปกรณ์สนับสนุนกระบวนการเสริม และขยายขีดจำกัดขนาดอนุภาคของ การบดเชิงกลในขณะที่ปรับปรุงความสามารถในการแปรรูป ก่อให้เกิดการประหยัดจากขนาด

ในกระบวนการบดละเอียดพิเศษ อุปกรณ์คัดเกรดยังจำเป็นเพื่อแยกวัสดุผงละเอียดที่มีคุณสมบัติเหมาะสมในเวลาที่เหมาะสม ปรับปรุงประสิทธิภาพของการบด และควบคุมการกระจายขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์ ในปัจจุบันมีอุปกรณ์จำแนกประเภทที่ใช้กันทั่วไปอยู่ 2 ประเภท ประเภทหนึ่งคือการจำแนกแบบแห้ง โดยทั่วไปจะเป็นแบบแรงเหวี่ยงหรือแบบกังหันลม อีกประเภทหนึ่งคืออุปกรณ์จำแนกประเภทเปียก โดยทั่วไปจะใช้ลักษณนามแบบหมุนเหวี่ยงแบบเกลียวแนวนอน เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กและไฮโดรไซโคลนมุมกรวยขนาดเล็ก และไฮโดรไซโคลนเป็นต้น

โดยทั่วไปจะใช้การจำแนกประเภททางชลศาสตร์ และวิธีที่นิยมใช้คือวิธีการตกตะกอน วิธีการล้น วิธีไซโคลน และวิธีการหมุนเหวี่ยง วิธีการตกตะกอนใช้กลไกของความเร็วในการตกตะกอนในน้ำที่แตกต่างกันสำหรับขนาดอนุภาคที่แตกต่างกันในการจำแนกประเภท กลไกของวิธีการล้นคล้ายกับวิธีการตกตะกอน ความแตกต่างคือความเร็วการไหลของน้ำมากกว่าความเร็วการตกตะกอนของอนุภาค จึงดึงผงละเอียดออกมา วิธีไซโคลน สารละลายหมุนด้วยความเร็วสูงในไซโคลนเพื่อสร้างแรงเหวี่ยง และขนาดอนุภาคแตกต่างกัน แรงเหวี่ยงก็แตกต่างกัน เพื่อให้สามารถแยกอนุภาคขนาดใหญ่และขนาดเล็กได้ วิธีหนีศูนย์กลางคือสารละลายหมุนด้วยความเร็วสูงในเครื่องปั่นแยก และแรงเหวี่ยงที่เกิดจากอนุภาคที่มีขนาดต่างกันก็แตกต่างกันเช่นกัน

หลังจากการจำแนกประเภทแล้ว ผลิตภัณฑ์ที่ได้ที่มีขนาดอนุภาคต่างๆ จะถูกทำให้แห้งและทำให้แห้ง

ในการเจียรแบบละเอียดพิเศษ ขนาดอนุภาคของผงจะละเอียด และพื้นที่ผิวจำเพาะและพลังงานพื้นผิวจะมากทั้งคู่ ยิ่งอนุภาคมีขนาดเล็กเท่าใด ความแข็งแรงเชิงกลของวัสดุก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ดังนั้น การใช้พลังงานของการบดแบบละเอียดพิเศษจึงสูง และผงจะจับตัวเป็นก้อนได้ง่ายภายใต้แรงเชิงกลซ้ำๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการบด นอกเหนือจากการเสริมความแข็งแกร่งของการจัดประเภทแล้ว บางครั้งยังมีการเพิ่มสารช่วยในการบดและสารเติมแต่ง

กระบวนการผลิตของวิธีการบดเชิงกลนั้นง่ายกว่าวิธีการสังเคราะห์ทางเคมี ผลผลิตมีขนาดใหญ่ ต้นทุนต่ำ และผงไมโครที่ผลิตได้จะไม่มีการรวมตัวกัน อย่างไรก็ตาม หลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะผสมสิ่งเจือปนในกระบวนการบด และรูปร่างของอนุภาคของผลิตภัณฑ์ที่บดมักจะไม่สม่ำเสมอ และเป็นเรื่องยากที่จะได้อนุภาคละเอียดที่มีขนาดเล็กกว่า 1 ไมโครเมตร