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超微粉碎的概念和超微粉碎机的常见分类

2022-08-30 [330]

超微粉碎,是指利用机械或体动力的方法克服固体内部凝聚力使之破碎,从而将3毫米以上的物料颗粒粉碎至10-25微米的操作技术。是20世纪70年代以后,为适应现代高新技术的发展而产生的一种物料加工高新技术。  超微细粉末是超微粉碎的终产品,具有一般颗粒所没有的特殊理化性质,如良好的溶解性、分散性、吸附性、化学反应活性等。因此超微细粉末已广泛应用于食品、化工、医药、化妆品农药、染料、涂料、电子及航空航天等许多领域上。

细度的概念:细度是以颗粒的平均直径为单位来区别物料颗粒大小的单位,直径一毫米以上的以及1微米一下的粒度人们习惯用标准计量单位来表示,1毫米到100微米之间,人们习惯用“目”这个单位来表示,目数越高就是细度越高,粒径就越小。

在我们日常生活当中,面粉的细度大约是100目,淀粉大约是120目,一般的玉米面大约是60目,绿豆大约是5目,对于植物而言,超微粉碎所获得的细度,起码是面粉的3倍以上,一般情况是5-10倍,矿物类物料获得的细度是面粉的10-100倍。在植物性物料的粉碎细度达到面粉的2倍以上时,生物细胞开始破壁,内部有效成分大量溶出,生物利用率得以成倍提高,这就是现在人们常说的细胞破壁。其它类别物料达到超微粉碎级别时,物料性质对生产而言可以说达到优,比如使得产品细腻,像电脑机壳的细腻度就与其中的添加剂碳酸钙的细度有*关系,陶瓷的档次也和细度有着直接的关系,此类需求几乎遍及各个行业。

粗碎、粉碎、超微粉碎的区别:这是以经过粉碎机器后所获得的颗粒大小来区别的,一般讲,粉碎后,粒径大于4mm(5目)的称之为粗碎,粒径在4mm到150微米(5-100目)的称之为普通粉碎,粒径在150微米到50微米(100-300目)称之为超细粉碎,小于50微米(300目以上)的称之为超微粉碎。相应的,每种粉碎细度都有一系列粉碎机。但是,对应的机器并不是的,因为物料性质千差万别。比如,用普通粉碎机粉碎许多化工原料,就可以很轻松的得到超细粉体,那是因为多数化工原料很好粉碎的缘故。

超微粉在国民经济中的应用:1、化工领域造纸(1)超细催化剂??可使石油解裂速度提高1~5倍 (2)油漆、涂料、染料??高附着力、高性能  (3)橡胶??增强、增光、抗老化(碳酸钙、氧化钛) (4)化纤、纺织??提高光滑度(加入氧化钛、氧化硅) (5)日用化工??化妆品、牙膏等 2、生物、医药  (1)医药细化??提高吸收率(超微钙) (2)亚微米及纳米级针剂  (3)保健品细化??提高吸收率 3、航空、电子、航天等领域  (1)超硬、抗冲击材料??陶瓷粉、硬塑(重量轻) (2)超细氧化剂、燃烧速度提高1~10倍 (3)超细氧化铁粉??高性能磁材料 (4)超细氧化硅??高性能电阻材料  (5)超细石墨??高性能显像管和电子对抗材料

中药材的粉碎  当前,中药材的超微粉碎存在如下的问题:  1、   不易受力——中药材中大多数是植物,其种类繁多,性质不一,有相当一部分富含纤维且比重较轻,在粉碎机械之中不易受到机械力的作用,使用者往往有“铁锤打棉花”的感慨。  2、   温度过高——中药材多数具有活性成分,在粉碎处理当中,对温度有着较高的要求,如果一味追求高转速所带来的冲击力,往往造成温度过高,药材失效。3、   破壁效果不好——中药材的细胞直径一般在10至50微米之间,一部分达到70微米,所以粉碎到两三百目,仅仅有部分细胞开始破壁,要达到以提高药效为目的的破壁,应该将细度底线设定到500目(等比直径25微米)左右才比较合适。而现在的一般性超微粉碎机对于中药材都很难达到这一要求。  4、   使用成本高——当前一般性超微粉碎机应用于中药材时,如果追求较好的粉碎效果,就需要反复粉碎,无法实现良好的生产效率或成本。针对这些问题,推出了重压研磨式超微粉碎机,以目前的应用效果而言,可以说较好的解决了上述问题。让我们以事实来说明:其一,中药材黄芪及其它纤维性物料。2004年经中国中医研究院检测粉碎效果,D-50数值为7.62微米(D代表等效直径,D-50可以看作50%通过,下同),D-90数值为 19.27 微米,当时粉碎实验样品的药材采购于北京同仁堂药店,粉碎样品的机器型号为HMB-701,是这一系列当中小的,连续投料,小时产量1.15Kg。其后,经反复试验,D-90数值均可控制在15微米之内(后期的测试仪器由辽宁仪表研究所提供,型号GSL-101B1)。供生产所用的大型机HMB-715用于粉碎黄芪时,小时产量为18-20Kg。2005年,应客户要求,进行狗鞭、羊鞭、牛鞭粉碎试验,正常产量条件下,细度达到200目。从这一事实可以说明,重压研磨式超微粉碎机较好的解决的这一类物料不易受力的问题。  其二,茶叶、乳香、没药等有较高温度要求物料的研磨。2004年,供给国家茶叶实验室(安徽农业大学内)研究用超微粉碎机,经近一年的应用,证明其在具有良好粉碎效果的前提下,温度控制简单而且非常出色,在茶叶的研究中,它有效地保持了茶叶的品质,为研究提供良好的服务。这一特性,可以应用到脆性树脂类药材的粉碎,如环境温度不高的情况下,此类粉碎机不需要加入冷却设施,就可以研磨乳香、没药等药材,并且可以实现连续生产。另外的一些数据可以佐证重压研磨式超微粉碎机的温度控制:环境温度在35度时,其不加﹑温度计冷却系统连续运转,出料口粉末温度不会超过45度,粉碎机侧壁温度不会超过58度,如环境温度降低,这两个数值也相应降低,如果使用者有更低的温度要求,则可以很方便的配载低温系统。  其三,2004年,供福建某药物研究所该粉碎机,为检验机器效果,研究所选出两种草药试验,一为灵芝,一为其准备开发的一种植物叶子,暂定名为苦叶。粉碎完毕以后当时进行显微镜检测,在显微镜下,灵芝完全成为断裂的菌丝体,而苦叶完全看不到细胞壁。后用辽宁仪表研究所的激光粒度分析仪进行检测,灵芝的D-90数值为6微米(约2000目),苦叶D-90为9.217微米(约1300目)。早些时候在北京某研究机构电镜拍摄的西洋参粉碎效果照片也显示,见不到完整细胞。这些效果的达到均在正常使用条件下一次性完成的。说明重压研磨式粉碎机对植物细胞破壁效果良好。  其四,重压研磨式粉碎机是连续生产设计,可以不间断工作。另外由于压力方式的原因,绝大多数物料一次粉碎的效果都已经很高,而且耗电量很小。2005年一月对15Hp(主机11Kw,风机1.5Kw)超微粉碎机的测试当中,每小时产量达到25Kg(投料细度120目,出料细度D-90为6.5微米,接近2000目),使用时电表指示为约6安培,就是说此条件下粉碎一公斤超微粉仅耗电0.1度,不过这个数值应该说是比较的,它会受到投料细度、机器型号以及物料情况而改变,但在所有其他的测量之中,该系列粉碎机用于植物类物料的粉碎耗电均是同类产品中低的。