Kryogenes Mahlen ist eine spezielle Technik zur Zerkleinerung von Werkstoffen in feine Partikel durch Kühlung mit kryogenen Flüssigkeiten wie flüssigem Stickstoff.
Diese Methode ist besonders effektiv bei temperaturempfindlichen und elastischen Materialien.
Sie verhindert thermischen Abbau, Anbackungen und Überhitzung während des Mahlvorgangs.
Das kryogene Mahlen verbessert auch die Homogenität der Probe, den Partikelstrom und die Dispersion und erhöht die Produktionsraten.
Diese Technik wird in vielen Branchen eingesetzt, z. B. in der Lebensmittelverarbeitung, der Pharmazie und der Polymerherstellung, um die positiven Bestandteile der zu verarbeitenden Materialien zu erhalten.
Was ist der Zweck des kryogenen Mahlens? 8 wichtige Punkte erklärt
1. Kühlung und Versprödung von Werkstoffen
Beim kryogenen Mahlen werden die Werkstoffe mit Hilfe kryogener Flüssigkeiten wie flüssigem Stickstoff auf Temperaturen unter ihrer Glasübergangstemperatur abgekühlt.
Durch diese Abkühlung werden die Materialien versprödet, wodurch sie brüchiger werden und sich leichter zu feinen Partikeln zermahlen lassen.
Durch die Absenkung der Materialtemperatur unter die Glasübergangstemperatur wird sichergestellt, dass das Material nicht erweicht, anhaftet oder die Siebe verstopft, was beim Mahlen bei Umgebungstemperatur häufig der Fall ist.
2. Verhinderung von thermischer Zersetzung
Viele Materialien, insbesondere solche, die temperaturempfindlich sind, zersetzen sich, wenn sie während des Schleifprozesses hohen Temperaturen ausgesetzt werden.
Die Kryogenvermahlung verhindert den thermischen Abbau, indem sie das Material bei niedrigen Temperaturen hält und so sicherstellt, dass die positiven Bestandteile des Materials erhalten bleiben.
Dies ist besonders wichtig in Branchen wie der Pharma- und Lebensmittelindustrie, wo die Integrität der Wirkstoffe erhalten bleiben muss.
3. Verbesserte Mahleffizienz
Im Vergleich zu herkömmlichen Mahlverfahren entstehen bei der kryogenen Vermahlung ultrafeine Partikel mit einer Korngröße von 10 Mikrometern oder weniger.
Das Verfahren gewährleistet eine gleichmäßige Partikelverteilung, was für Anwendungen, bei denen eine konstante Partikelgröße wichtig ist, wie z. B. bei der Herstellung von Polymeren und Lebensmitteln, entscheidend ist.
4. Erhöhte Produktionsraten
Durch die kryogene Vermahlung wird die Partikelgröße optimiert, wodurch sich die Materialien leichter verarbeiten lassen.
Diese Verkürzung der Verarbeitungszeit erhöht die Gesamtproduktionsrate und gewährleistet einen maximalen Ausstoß.
Die Kühlung mit flüssigem Stickstoff erleichtert den Mahlprozess für temperaturempfindliche Materialien und verbessert die Gesamteffizienz der Mahlung.
5. Anwendung in verschiedenen Industrien
Die kryogene Vermahlung wird eingesetzt, um die bioaktiven Bestandteile in Lebensmitteln, wie z. B. Mangoschalenpulver, zu erhalten und die funktionelle Qualität der Lebensmittel zu verbessern.
Außerdem verringert es die Probleme bei der Abfallentsorgung.
Die Technik wird eingesetzt, um temperaturempfindliche Arzneimittel zu mahlen, ohne dass deren Wirkstoffe abgebaut werden.
Die kryogene Vermahlung wird eingesetzt, um feine Partikel von Polymeren herzustellen und deren Fließ- und Dispersionseigenschaften zu verbessern.
6. Sicherheit und Ausrüstungsmanagement
Durch den Einsatz von Flüssigstickstoff wird eine Überhitzung des Materials und der Mahlgeräte verhindert, was bei herkömmlichen Mahlverfahren häufig der Fall ist.
Der kryogene Mahlprozess ermöglicht eine schnelle und einfache Reinigung der Anlagen, wodurch Ausfallzeiten und Wartungskosten reduziert werden.
7. Schutz von heißlabilen Komponenten
Der kryogene Schleifprozess ermöglicht eine präzise Temperaturkontrolle, die für den Schutz heißlabiler Komponenten, die bei hohen Temperaturen beschädigt werden können, unerlässlich ist.
Das Verfahren zeichnet sich durch eine kurze Mahldauer pro Probe aus, wodurch das Risiko einer thermischen Schädigung weiter minimiert wird.
8. Unterstützung bei der gefährlichen Zersetzung
Der kryogene Mahlprozess hilft bei der Steuerung der Temperatur, was entscheidend ist, um eine gefährliche Zersetzung in hochenergetischen Mahlumgebungen zu verhindern.
Durch das Verspröden der Werkstoffe wird sichergestellt, dass sie zerbrechen, anstatt sich zu verbiegen, zu schmelzen oder zu verformen, was zu gefährlichen Bedingungen führen kann.
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