Technisches Team · Kintek Solution

Beim kryogenen Schleifen werden die Materialien vor oder während des Schleifens auf extrem niedrige Temperaturen abgekühlt.Diese Technik ist besonders nützlich für hitzeempfindliche Materialien, da sie Wärmeentwicklung, Zugspannungen und Verstopfungen verhindert, die beim Schleifen bei Umgebungstemperatur häufig auftreten.Der Temperaturbereich für das kryogene Mahlen kann je nach dem zu verarbeitenden Material erheblich variieren und reicht in der Regel von -195,6 °C bis zu einigen Grad unter der Umgebungstemperatur.Gewürznelken werden beispielsweise bei Temperaturen zwischen -110°C und -50°C gemahlen.Die Wahl der Temperatur richtet sich nach den Eigenschaften des Materials und den gewünschten Eigenschaften des Endprodukts.

Die wichtigsten Punkte erklärt:

1. Temperaturbereich beim kryogenen Schleifen:

   • Das kryogene Mahlen erfolgt bei extrem niedrigen Temperaturen, oft bis zu -195,6 °C, dem Siedepunkt von flüssigem Stickstoff, einer bei diesem Verfahren häufig verwendeten kryogenen Flüssigkeit.
   • Die Temperatur kann je nach dem zu mahlenden Material angepasst werden.Gewürze wie Nelken werden beispielsweise bei Temperaturen von -110°C bis -50°C gemahlen.
   • Die Temperatur wird so geregelt, dass das Material für eine effiziente Vermahlung ausreichend spröde wird, ohne dass es zu einer thermischen Schädigung kommt.

2. Zweck des kryogenen Schleifens:

   • Der Hauptzweck der kryogenen Vermahlung besteht darin, Materialien zu kühlen, zu verspröden und zu inertisieren, so dass sie leichter zu feinen Partikeln vermahlen werden können.
   • Besonders vorteilhaft ist dieses Verfahren bei hitzeempfindlichen Materialien wie Gewürzen, die flüchtige Öle enthalten, da es den Verlust dieser empfindlichen Bestandteile während des Mahlens verhindert.

3. Vorteile gegenüber dem Mahlen bei Umgebungstemperatur:

   • Wärmeerzeugung:Kryogenes Schleifen minimiert die Wärmeentwicklung, die sonst das Material zersetzen oder seine Eigenschaften verändern kann.
   • Zugspannungen:Durch die Abkühlung des Materials reduziert das kryogene Schleifen Zugspannungen, die beim Schleifen Risse oder andere Schäden verursachen können.
   • Verstopfung:Das Verfahren verringert die Verstopfung, die beim Mahlen von klebrigen Materialien oder Materialien mit einem hohen Feuchtigkeitsgehalt bei Umgebungstemperaturen häufig auftritt.

4. Für kryogenes Mahlen geeignete Materialien:

   • Kryogenes Mahlen ist ideal für Materialien, die hitzeempfindlich sind oder flüchtige Verbindungen enthalten, wie z. B. Gewürze, Polymere und bestimmte Arten von Gummi.
   • Das Verfahren wird auch für Materialien eingesetzt, die aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften bei Umgebungstemperaturen nur schwer zu mahlen sind.

5. Verfahren und Ausrüstung:

   • Das Verfahren umfasst in der Regel die Abkühlung des Materials in einem Wasserbad mit Kühler oder kryogenen System, gefolgt von der Vermahlung in einer Labormühle häufig eine Paddelmühle.
   • Die gemahlenen Partikel werden dann sortiert und können bei Bedarf weiter zerkleinert werden.
   • Ein typisches kryogenes Mahlsystem kann 4.000 bis 6.000 Pfund Material pro Stunde verarbeiten.

6. Ergebnisse des kryogenen Mahlens:

   • Glatte Bruchflächen:Beim kryogenen Schleifen entstehen Partikel mit glatten Bruchflächen, was für bestimmte Anwendungen von Vorteil ist.
   • Minimale Wärmeentwicklung:Das Verfahren erzeugt nur wenig oder gar keine Wärme, wodurch die Eigenschaften des Materials erhalten bleiben.
   • Weniger Materialverschlechterung:Die niedrigen Temperaturen verringern das Risiko der Materialzersetzung, was zu einem qualitativ hochwertigeren Endprodukt führt.
   • Befreiung von Fasern oder Stahl:Bei der Gummimahlung werden durch das kryogene Mahlen effektiv Fasern oder Stahl aus dem Gummi gelöst, so dass eine große Menge an verwertbarem Produkt entsteht.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Kryogenvermahlung ein vielseitiges und effizientes Verfahren zur Verarbeitung einer Vielzahl von Materialien ist, insbesondere von solchen, die hitzeempfindlich sind oder sich bei Umgebungstemperaturen nur schwer vermahlen lassen.Die im Prozess verwendete Temperatur wird sorgfältig kontrolliert, um optimale Ergebnisse zu gewährleisten, und die Technik bietet mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Schleifmethoden.

Zusammenfassende Tabelle:

Aspekt	Einzelheiten
Temperaturbereich	-195,6°C bis knapp unter Umgebungstemperatur, z. B. -110°C bis -50°C für Nelken.
Zweck	Kühle, spröde und inerte Materialien für effizientes Schleifen.
Vorteile	Minimale Wärmeentwicklung, geringere Zugspannungen und weniger Verstopfung.
Geeignete Materialien	Wärmeempfindliche Materialien wie Gewürze, Polymere und Gummi.
Verfahren und Ausrüstung	Einsatz von Kältemaschinen oder kryogenen Systemen mit Schaufelradmühlen.
Ergebnisse	Glatte Bruchflächen, minimale Hitze und hochwertige Endprodukte.

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