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深冷粉碎技術開發與應用
2014年12月15日 發布 分類:粉體加工技術 點擊量:3300
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      1、 概述


      粉碎是借助機械力將大塊固體物料破碎成適宜程度或細粉的過程,其目的在于減小粒度,增加比表面積。在眾多的粉體工程中,物料的物理性能限制了其粉碎方式的運用。熱敏性物料的細粉運用在各個領域中越來越廣泛。在熱熔膠方面我們需要熔點低、粘合力強、參透性強的膠體材料,我們就需要將較大顆粒狀的熱熔膠粉碎到一定細度的細小顆粒,因其熔點低、軟化點低,故在常溫下是無法粉碎的。在塑膠激光燒結材料方面,我們需要更細的粉末來進行燒結成型,在防腐工業涂層領域;軍工吸波材料運用方面;機械緩沖涂層;塑膠改性、染色;保健品成分保全粉體加工工藝等領域都需要運用到低溫環境下粉碎物料。


      2、低溫深冷粉碎技術開發


      基于概述中提到的特殊粉碎需求,我們需要一種特殊的粉碎技術——低溫深冷式粉碎。粉碎原理中,氣流粉碎(撞擊式粉碎)是非常有效的粉碎方法之一。低溫深冷粉碎技術最常見的冷媒是液態氮氣,在大氣中氮氣的含量是最多的,其占大氣的70%還多,而且氮氣是無毒無味的惰性氣體,使用安全,液氮的溫度是零下196度,對絕大多數物料都是很好的冷謀。物料在液氮氣化的作用下達到了我們需要的粉碎溫度,也就是我們所講的催化點。


      物料在破碎分裂過程中它所釋放的能量將轉化成熱能,機械動力作用所消耗的動能也將轉化成熱能,而且液體狀的氮氣轉化成氣體狀他的膨脹比是液態體積的800多倍。膨脹的氣體氣流控制、機械承受的低溫、物料撞擊的動力、合理的熱交換點是設計深冷粉碎機械的關鍵。


       3、機械設計要求


      在國內外眾多的粉碎機生產廠家,在常溫粉碎方面已經達到了一個歷史頂峰,但在低溫深冷方面還只是起步階段。當前的技術重點放在了空氣流動、機械結構承受的低溫、機械結構合理性、熱交換位置、預冷均勻、撞擊環境、低溫的可控性、冷源的再利用等方面。


       4、粉碎原理


      通過采用冷源與物料進行熱交換;使物料降溫到脆化狀態;脆化后的物料在粉碎腔中通過粉碎機構進行無數次的撞擊最后成為細小顆粒狀,粉碎后的物料細度可以達到微米等級(600~2000目)。可根據物料的性能選擇冷媒,如使用液氮作為冷媒其最低的冷卻溫度可達到零下196度,其冷卻速度是非常快的,對某些需要急速冷卻、脆化溫度低的物料是首選的冷卻劑。對冷卻脆化溫度要求不高的物料可選用壓縮空氣或冷氣機的預冷空氣與物料產生熱交換。


      5、深冷粉碎技術運用領域


      a、化工、涂層領域:


      金屬壁涂層領域:鐵氟龍、PA、PC、PU、PP、PE涂層用粉末;塑膠涂料:粘化物涂層、高結合涂料;靜音涂層:彈性體、納米吸音涂層;防腐涂層;吸波涂層等使用的原材料超細粉碎;原色粉碎工藝(天然色母粒粉碎)等等。


      b、食品、醫藥保健品領域


      植物果實、動植物提取物、中成藥、天然、合成元素的粉碎。深冷粉碎能保證其原有成分在粉碎干燥過程中不流失、變質。


      c、回收利用領域


      低熔點塑料、高自潤滑性物料、廢舊橡膠、生膠原膠的低溫粉碎方式。本系列機械屬于微粉技術,運用于高分子材料類如:聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚四氟乙烯、ABS、彈性體、原橡膠、橡膠、酚基、聚酯類等粉碎到100~600目。對高含水量類如:動植物提取物、中成藥、合成纖維、海藻提取物等;強纖維性物料、動物胎盤素、蜂巢、體液的特殊物料粉碎。


    d、熱熔膠粉技術運用


    EVA,EAA,TPU,PA,PC等熱熔膠粉碎中粉,細粉。


    e:抗氧化粉碎


      鋅、錫、鋁等易氧化金屬微粉粉碎。

      深冷粉碎技術的應用不僅僅是局限于上述例舉的領域,隨著此技術的普及,必將在更多的領域中發揮出其貢獻。

(粉體圈 作者:敬之)


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