Что такое бисерная мельница?

Что такое бисерная мельница?

Бисерные мельницы — это машины для перемешивания и измельчения влажных порошков и других сред с использованием частиц, называемых шариками, которые обеспечивают очень тонкое измельчение вплоть до наноуровня. Это технология, которая обычно производится в Японии.

История бисерных мельниц восходит к послевоенному периоду в Японии, когда Igarashi Machine Manufacturing (теперь AIMEX) завершила первую в Японии бисерную мельницу на основе технологии, принадлежащей DuPont de Nemours, Inc., и смешала ее с собственной оригинальной технологией. После этого она прошла через период расширения из-за быстрого экономического роста Японии и период зрелости после эпохи Хэйсэй, что привело к появлению современной бисерной мельницы.

Применение бисерных мельниц

Основным примером реального использования бисерных мельниц на рынке является измельчение различных объектов. Объектами являются продукты питания, оксиды металлов для стеклянных слоев на поверхности керамики, оксид железа для магнитной ленты, титанат бария для церакона в ламинатах и ​​различные другие объекты, которые используются во многих шлифовальных приложениях.

В последнее время потребность в нанодисперсии растет. Например, бисерная мельница используется для диспергирования частиц размером 100 мм или меньше при диспергировании органических пигментов, используемых в цветных ЖК-фильтрах, циркония для твердых покрытий и диоксида титана для косметических целей.

Принцип работы бисерных мельниц

В мокрой бисерной мельнице сосуд заполняется суспензией, в которой диспергируются бусины и частицы, и суспензия перемешивается на высокой скорости перемешивающим ротором, заставляя бусины и частицы в суспензии сталкиваться друг с другом, что приводит к уменьшению размера частиц.

Бисерные мельницы позволяют регулировать количество энергии, передаваемой частицам, путем изменения размера используемых бусинок.

Например, измельчение твердых частиц или уменьшение их размера до более мелких частиц требует большой энергии, для чего требуется, чтобы относительно большие бусины контактировали друг с другом на высокой скорости.

С другой стороны, при меньших бусинах энергия столкновения ниже, но скорость обработки может быть увеличена, поскольку количество столкновений с частицами увеличивается за счет увеличения объема бусины.

Более мелкие бусины также больше подходят для дисперсии, поскольку сильное измельчение с более крупными бусинами приводит к чрезмерному измельчению частиц и повторной агломерации частиц. Таким образом, энергия измельчения и диспергирования влияет на размер и твердость частиц, которые могут быть разделены, а также на скорость обработки, а частота, с которой бусины и частицы сталкиваются друг с другом, также влияет на скорость, с которой они обрабатываются.

Размер пространства, в котором движутся бусины, также является важным фактором, который также оказывает значительное влияние.

Как выбрать бисерную мельницу

В принципах мы упомянули влияние размера и скорости шариков на производительность измельчения. С другой стороны, необходимо отделить шарики от измельченных частиц, и производительность бисерной мельницы также важна для этого метода. Существует три основных метода разделения: щелевая резка, ситовое и центробежное разделение.

Метод щелевого разделения разделяет пульпу, пропуская ее через узкую щель. В основном используются шарики размером 0,3 мм или больше, и их можно стабильно использовать даже с вязкими пульпами. Метод ситового разделения похож на метод щелевого разделения тем, что он использует щель для разделения пульпы, а также используются шарики размером 0,1 мм или больше.

Метод центробежного разделения использует центробежную силу для разделения пульпы и шариков и может применяться к шарикам размером менее 0,1 мм.

Как объяснялось выше, размер шариков сильно влияет на производительность измельчения. Методы щелевого разделения и сита часто применяются для измельчения на субмикронном уровне, тогда как методы центробежного разделения часто применяются для измельчения и диспергирования на наноразмерах.