深冷粉碎技术开发与应用
2020-12-18 17:42:43
1、概述
粉碎是借助机械力将大块固体物料破碎成适宜程度或细粉的过程，其目的在于减小粒度，增加比表面积。在众多的粉体工程中，物料的物理性能限制了其粉碎方式的运用。热敏性物料的细粉运用在各个领域中越来越广泛。在热熔胶方面我们需要熔点低、粘合力强、参透性强的胶体材料，我们就需要将较大颗粒状的热熔胶粉碎到一定细度的细小颗粒，因其熔点低、软化点低，故在常温下是无法粉碎的。在塑胶激光烧结材料方面，我们需要更细的粉末来进行烧结成型，在防腐工业涂层领域；军工吸波材料运用方面；机械缓冲涂层；塑胶改性、染色；保健品成分保全粉体加工工艺等领域都需要运用到低温环境下粉碎物料。
2、低温深冷粉碎技术开发
基于概述中提到的特殊粉碎需求，我们需要一种特殊的粉碎技术——低温深冷式粉碎。粉碎原理中，气流粉碎（撞击式粉碎）是非常有效的粉碎方法之一。低温深冷粉碎技术最常见的冷媒是液态氮气，在大气中氮气的含量是最多的，其占大气的70%还多，而且氮气是无毒无味的惰性气体，使用安全，液氮的温度是零下196度，对绝大多数物料都是很好的冷谋。物料在液氮气化的作用下达到了我们需要的粉碎温度，也就是我们所讲的催化点。
物料在破碎分裂过程中它所释放的能量将转化成热能，机械动力作用所消耗的动能也将转化成热能，而且液体状的氮气转化成气体状他的膨胀比是液态体积的800多倍。膨胀的气体气流控制、机械承受的低温、物料撞击的动力、合理的热交换点是设计深冷粉碎机械的关键。
3、机械设计要求
在国内外众多的粉碎机生产厂家，在常温粉碎方面已经达到了一个历史顶峰，但在低温深冷方面还只是起步阶段。当前的技术重点放在了空气流动、机械结构承受的低温、机械结构合理性、热交换位置、预冷均匀、撞击环境、低温的可控性、冷源的再利用等方面。
4、粉碎原理
通过采用冷源与物料进行热交换；使物料降温到脆化状态；脆化后的物料在粉碎腔中通过粉碎机构进行无数次的撞击最后成为细小颗粒状，粉碎后的物料细度可以达到微米等级（600~2000目）。可根据物料的性能选择冷媒，如使用液氮作为冷媒其最低的冷却温度可达到零下196度，其冷却速度是非常快的，对某些需要急速冷却、脆化温度低的物料是首选的冷却剂。对冷却脆化温度要求不高的物料可选用压缩空气或冷气机的预冷空气与物料产生热交换。
5、深冷粉碎技术运用领域
a、化工、涂层领域：
金属壁涂层领域：铁氟龙、PA、PC、PU、PP、PE涂层用粉末；塑胶涂料：粘化物涂层、高结合涂料；静音涂层：弹性体、纳米吸音涂层；防腐涂层；吸波涂层等使用的原材料超细粉碎；原色粉碎工艺（天然色母粒粉碎）等等。
b、食品、医药保健品领域
植物果实、动植物提取物、中成药、天然、合成元素的粉碎。深冷粉碎能保证其原有成分在粉碎干燥过程中不流失、变质。
c、回收利用领域
低熔点塑料、高自润滑性物料、废旧橡胶、生胶原胶的低温粉碎方式。本系列机械属于微粉技术，运用于高分子材料类如：聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚四氟乙烯、ABS、弹性体、原橡胶、橡胶、酚基、聚酯类等粉碎到100~600目。对高含水量类如：动植物提取物、中成药、合成纤维、海藻提取物等；强纤维性物料、动物胎盘素、蜂巢、体液的特殊物料粉碎。
d、热熔胶粉技术运用
EVA,EAA,TPU,PA,PC等热熔胶粉碎中粉，细粉。
e：抗氧化粉碎
锌、锡、铝等易氧化金属微粉粉碎。
深冷粉碎技术的应用不仅仅是局限于上述例举的领域，随着此技术的普及，必将在更多的领域中发挥出其贡献。
（ ：敬之）