Eine Kolloidmühle dient der Reduzierung der Partikelgröße in flüssigen Suspensionen oder Emulsionen durch hohe Scherkräfte, die zwischen einem rotierenden Rotor und einem stationären Stator erzeugt werden.Die erreichte Partikelgröße hängt von Faktoren wie dem Spalt zwischen Rotor und Stator, der Rotationsgeschwindigkeit und den Materialeigenschaften ab.Die angegebenen Referenzen geben zwar keine genauen Partikelgrößen an, verdeutlichen aber die Funktionsprinzipien und Einflussfaktoren wie Mahlzyklen, Verweilzeit und den Rotor-Stator-Spalt.Kolloidmühlen sind vielseitig einsetzbar und in der Lage, feine Partikel, oft im Mikrometerbereich, zu erzeugen, wodurch sie sich für Anwendungen eignen, die eine Homogenisierung oder Emulgierung erfordern.
Die wichtigsten Punkte erklärt:
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Prinzip der Funktionsweise:
- Eine Kolloidmühle arbeitet nach dem Rotor-Stator-Prinzip, bei dem ein schnell rotierender Rotor und ein statischer Stator hohe Scherkräfte erzeugen.
- Das Material wird in dem kleinen Spalt zwischen Rotor und Stator zerkleinert und geschert, wodurch die Feststoffe in kleinere Partikel zerlegt werden.
- Dieser Mechanismus eignet sich zur Herstellung von Suspensionen und Emulsionen, insbesondere für Feststoffe, die vom Dispersionsmedium nicht leicht benetzt werden.
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Faktoren, die die Partikelgröße beeinflussen:
- Rotor-Stator-Spalt:Der einstellbare Spalt zwischen Rotor und Stator ist ein kritischer Faktor.Ein kleinerer Spalt führt in der Regel zu feineren Partikeln aufgrund der erhöhten Scherkräfte.
- Rotationsgeschwindigkeit:Höhere Drehzahlen erzeugen größere Scherkräfte, was zu einer effektiveren Zerkleinerung der Partikel führt.
- Zerkleinerungszyklen und Verweilzeit:Mehrere Mahlzyklen und längere Verweilzeiten ermöglichen eine weitere Zerkleinerung und Vergrößerung der Oberfläche der Partikel.
- Materialeigenschaften:Die Härte, der Feuchtigkeitsgehalt und andere Eigenschaften des zu verarbeitenden Materials beeinflussen ebenfalls die endgültige Partikelgröße.
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Typischer Partikelgrößenbereich:
- In den Referenzen sind zwar keine genauen Partikelgrößen angegeben, aber es ist bekannt, dass Kolloidmühlen Partikel im Mikrometerbereich (typischerweise 1-20 µm) erzeugen.
- Die genaue Größe hängt von den Betriebsparametern und dem zu verarbeitenden Material ab.
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Anwendungen und Fähigkeiten:
- Kolloidmühlen werden zum Homogenisieren, Emulgieren und Dispergieren in Branchen wie der Lebensmittel-, Pharma- und Chemieindustrie eingesetzt.
- Sie sind besonders effektiv bei der Herstellung stabiler Suspensionen und Emulsionen, selbst bei schwierigen Stoffen.
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Design und Konstruktion:
- Kolloidmühlen sind auf Langlebigkeit und Hygiene ausgelegt, wobei die Kontaktteile aus Edelstahl 316 und die beweglichen Teile aus Edelstahl 304 gefertigt sind.
- Merkmale wie lebensmittelechte Dichtungen und cGMP-Konformität gewährleisten die Eignung für sensible Anwendungen.
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Vorteile von Kolloidmühlen:
- Hohe Produktionsleistung bei minimalem Platzbedarf.
- Geringer Wartungsaufwand und einfache Bedienung.
- Vielseitigkeit bei der Verarbeitung einer breiten Palette von Materialien.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die genaue Partikelgröße, die mit einer Kolloidmühle erreicht wird, zwar von mehreren Faktoren abhängt, wie z. B. dem Rotor-Stator-Spalt, der Drehzahl und den Materialeigenschaften, dass diese Mühlen jedoch in der Lage sind, feine Partikel im Mikrometerbereich zu erzeugen.Aufgrund ihrer Konstruktion und ihres Funktionsprinzips eignen sie sich ideal für Anwendungen, die eine präzise Partikelgrößenreduzierung und Homogenisierung erfordern.
Zusammenfassende Tabelle:
| Schlüsselfaktor | Einfluss auf die Partikelgröße |
|---|---|
| Rotor-Stator-Spalt | Kleinere Spalte erhöhen die Scherkräfte und erzeugen feinere Partikel. |
| Rotationsgeschwindigkeit | Höhere Drehzahlen erzeugen größere Scherkräfte, die die Partikelzerkleinerung verbessern. |
| Mahlzyklen | Mehrere Zyklen ermöglichen eine weitere Zerkleinerung und Vergrößerung der Oberfläche. |
| Materialeigenschaften | Härte, Feuchtigkeitsgehalt und andere Eigenschaften beeinflussen die endgültige Partikelgröße. |
| Typische Partikelgröße | 1-20 µm, je nach Betriebsparametern und Materialeigenschaften. |
| Anwendungen | Homogenisierung, Emulgierung und Dispersion in der Lebensmittel-, Pharma- und Chemieindustrie. |
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