超微粉碎技術(shù)及應用

   超微粉碎是近  20  年迅速發(fā)展起來(lái)的一項高新技術(shù)，能把原材料加一成微米  甚至納米級的微粉，  已經(jīng)在各行各業(yè)了廣泛的應用。  鑒于粉碎是中藥生產(chǎn)及  應用中的基本加工技術(shù)，  超微粉碎已愈來(lái)愈引起人們的關(guān)注，  雖然起步較晚，  開(kāi)  發(fā)研制的品種相對較少，但已顯露出的優(yōu)勢和廣闊的應用前景。

一.   超微粉碎技術(shù)概述                

超微粉碎技術(shù)是粉體工程中的一項重要內容，包括對粉體原料的超微粉  碎，  高精度的分級和表面活性改變等內容。  據原料和成品顆粒的大小或粒度，  粉  碎可分為粗粉碎，細粉碎，微粉碎和超微粉碎，這是一個(gè)大概的分類(lèi)。值得注意  的是，  各國各行業(yè)由于超微粉體的用途，  制備方法和技術(shù)水平的差別，  對超微粉  體的粒度有不同的劃分。                

  超微粉碎機一般為無(wú)篩式粉碎機，粉碎物料粒度由氣流速度控制，粉碎  粒度要求  95  ％通過(guò)  0.15mm  （  100  目），一般用于特種水產(chǎn)餌料或水產(chǎn)開(kāi)口餌  料，超微粉碎通常由超微粉碎機、氣力輸送、分級機配套來(lái)完成。原料的粉碎粒度非常細，  可能顯示出意想不到的特性，  但也帶來(lái)了比較多的問(wèn)題，  如靜電吸附，  物料的流動(dòng)性差，  粉碎消耗的能量大，  提高了生產(chǎn)成本，  對加工操作的影響比較  大，這些不利影響可以采取不同的方法加以克服（如改變飼料加工工藝）。                    

       超微粉碎通過(guò)對物料的沖擊，碰撞，剪切，研磨，分散等手段而實(shí)現。  傳統粉碎中的擠壓粉碎方法不能用于超微粉碎，  否則會(huì )產(chǎn)生造粒效果。  選擇粉碎  方法時(shí)，  須視粉碎物料的性質(zhì)和所要求的粉碎比而定，  尤其是被粉碎物料的物理  和化學(xué)性能具有很大的決定作用，  而其中物料的硬度和破裂性更居首要地位，  對  于堅硬和脆性的物料，  沖擊很有效；  而對中藥材用研磨和剪切方法則較好。  實(shí)際  上，  任何一種粉碎機器都不是單純的某一種粉碎機理，  一般都是由兩種或兩種以  上粉碎機理聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行粉碎，  如氣流粉碎機是以物料的相互沖擊和碰撞進(jìn)行粉  碎；  高速沖擊式粉碎機是沖擊和剪切起粉碎作用；  振動(dòng)磨，  攪拌磨和球磨機的粉  碎機理則主要是研磨，  沖擊和剪切；  而膠體磨的工作過(guò)程主要通過(guò)高速旋轉的磨  體與固定磨體的相對運動(dòng)所產(chǎn)生的強烈剪切，摩擦，沖擊等等。

二.   常用超微粉碎設備                

1   機械沖擊式粉碎機粉碎效率高  ,  粉碎比大，結構簡(jiǎn)單，運轉穩定，適  合于中，  軟硬度物料的粉碎這種粉碎機不僅具有沖擊和摩擦兩種粉碎作用，  而且  還具有氣流粉碎作用，  超細粉體產(chǎn)品沖擊式粉碎機由于是高速運轉，  要產(chǎn)生磨損  問(wèn)題，  此外還有發(fā)熱問(wèn)題，  對熱敏性物質(zhì)的粉碎要莊意采取適宜措施。  浙江睞州  市特種粉碎設備廠(chǎng)生產(chǎn)的系列粉碎機加大風(fēng)量輸送物料，  傳熱效果好，  粉碎區域  溫度較低，可用于某些熱敏性物料的粉碎川。

2   氣流粉碎機是以壓縮空氣或過(guò)熱蒸汽通過(guò)噴嘴產(chǎn)生的超音速高湍流  氣流作為顆粒的載體，  顆粒與顆粒之間或顆粒與固定板之間發(fā)生沖擊性擠壓，  摩擦和剪切等作用，  從而達到粉碎的目的。  與普通機械沖擊式超微粉碎機相比，  氣  流粉碎機可將產(chǎn)品粉碎得很細，  粒度分布范圍更窄，  即粒度更均勻；  又因為氣體  在噴嘴處膨脹可降溫，  粉碎過(guò)程沒(méi)有伴生熱量，  所以粉碎溫升很低。  這一特性劉  于低熔點(diǎn)和熱敏性物料的超微粉碎特別重要。  但也存在一此問(wèn)題：  設備制造成本  高，一次性投資大，能耗高，能量利川率只有  2%  左右，般認為要高出其它粉碎  方法數倍，  因而粉體加工成本太大，  這就使得它在這一領(lǐng)域的使用受到了一定的  限制：同時(shí)，它難以實(shí)現亞微米級產(chǎn)品粉碎。                

3   普通球磨機是用于超微粉碎的傳統設備，其特點(diǎn)是粉碎比大，結構  簡(jiǎn)單，機械可靠性強，磨損零件容易檢查和更換，工藝成熟，適應性強，產(chǎn)品粒  度小。但當產(chǎn)品粒度要達到  201  μ  ｍ以下時(shí)，效率低，耗能大，加工時(shí)間長(cháng)。例  如，將珍珠磨到幾百目，要十幾個(gè)小時(shí)。                

4   振動(dòng)磨振動(dòng)磨是用彈簧支撐磨機體，  由帶有偏心塊的主軸使其振動(dòng)，  運轉時(shí)通過(guò)介質(zhì)和物料的起振動(dòng)，  將物料進(jìn)行粉碎，  其特點(diǎn)是介質(zhì)填充率高，  單  位時(shí)間內的作用次數高  (  沖擊次數為球磨機的  4-5  倍  )  ，因而其效率比普通球磨機  高  10-20  倍，而能耗比其低數倍。通過(guò)調節振動(dòng)的振幅，振動(dòng)頻率，介質(zhì)類(lèi)型。  振動(dòng)磨產(chǎn)品的平均粒徑可達  2-3  μ  ｍ以下  ,  對于脆性較大的物質(zhì)可比較容易的得  到亞微米級產(chǎn)品。  近年來(lái)通過(guò)實(shí)踐，  振動(dòng)磨日益受到重視，  原因就是振動(dòng)磨對某  些物料產(chǎn)品粒度可達到亞微米級，  同時(shí)有較強的機械化學(xué)效應，  且結構簡(jiǎn)單，  能  耗較低，磨粉效率高，易于工業(yè)規模生產(chǎn)。                

5   攪拌磨是在球磨機的基礎上發(fā)展起來(lái)的，同普通球磨機相比，攪拌  磨采用高轉速和高介質(zhì)充填率及小介質(zhì)尺寸，  獲得了高的功率密度，  使細物料  研磨時(shí)間大大縮短，是超微粉碎機中能量利用率高，很有發(fā)展前途的種設備。                 .   ..  

    攪拌磨在加工小于  20  μ  ｍ的物料時(shí)效率大大提高，成品的平均粒度小可達到  數微米。高功率密度  (  高轉速  )  攪拌磨機可用于大粒度小于微米以下產(chǎn)品，在顏  料、陶瓷、造紙、涂料、化工產(chǎn)品中已獲得了成功。目前高功率密度攪拌磨在工  業(yè)上的大規模應用有處理小和磨損成本高兩大難題。  隨著(zhù)高性能耐磨材料的出  現，相信這些問(wèn)題都能解決。                         .   ..