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最终产品,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。
粉碎室用机械力的方法来克服固体物料内部凝聚力达到使之破碎的单元操作。习惯上有时将大块物料分裂成小块物料的操作称为破碎;将小块物料分裂成细粉的操作称为磨碎或研磨,两者又统称为粉碎。物料颗粒的大小称为粒度,它是粉碎程度的代表性尺寸。
根据被粉碎物料和成品粒度的大小,粉碎可分为粗粉碎、中粉碎、微粉碎和超微粉碎四种:①粗粉碎:原粒度在40~1500mm范围内,成品颗粒粒度为5~50mm;②中粉碎:原料粒度10~100mm,成品粒度5~10mm;③微粉碎(细粉碎):原料粒度5~10mm,成品粒度100μm以下;④超微粉碎(超细粉碎):原料粒度5~10mm,成品粒度在10μm以下。[1]
超微粉碎技术是采用超音速气流粉碎、冷浆粉碎等方法,与以往的纯机械粉碎方法完全不同。在粉碎过程中不会产生局部过热现象,甚至可在低温状态下进行粉碎,速度快,瞬间即可完成,因而最大限度地保留粉体的生物活性成分,以利于制成所需的高质量产品。
由于采用超音速气流粉碎,其在原料上力的分布相当均匀。分级系统的设置,既严格限制了大颗粒,有避免出现过碎,得到粒径分布均匀的超细粉,同时很大程度上增加了微粉的比表面积,使吸附性、溶解性等亦相应增大。
物体经超微粉碎后,近纳米细粒径的超细粉一般可直接用于制剂生产,而常规粉碎的产物仍需要一些中间环节,才能达到直接用语生产的要求这样很可能造成原料浪费。因此,该技术尤其适合珍贵稀少原料的粉碎。
超微粉碎是在封闭系统下进行,既避免了微粉污染周围环境,又可防止空气中的灰尘污染产品。故在食品及医疗保健品中运用该技术,微生物含量及灰尘便得以控制。
磨介式粉碎是借助与运动的研磨介质(磨介)所产生的;中击,以及非;中击式的弯折、挤压和剪切等作用力,达到物料颗粒粉碎的过程。磨介式粉碎过程主要为研磨和摩擦,即挤压和剪切。其效果取决于磨介的大小、形状、配比、运动方式、物料的填充率、物料的粉碎力学特性等。磨介式粉碎的典型设备有球磨机、搅拌磨和振动磨3种。
球磨机是用于超微粉碎的传统设备,产品粒度可达20-40微米。当要求产品粒度在20微米以下,则效率低、耗能大、加工时间长。搅拌磨是在球磨机的基础上发展起来,主要由研磨容器搅拌器、分散器、分离器和输料泵等组成。工作时在分散器高速旋转产生的离心力作用下,研磨介质和颗粒浆料;中向乏器内壁,产生)中击性的剪切、摩擦和挤压等作用,将颗粒粉碎。搅拌磨能达到产品颗粒的超微化和均匀化,成品的平均粒度最小可达到数微米。振动磨是利用磨介高频振动产生的;中击性剪切、摩擦和挤压等作用将颗粒粉碎的,所得到的成品平均粒度可达2-3微米以下而且粉碎效率比球磨机高得多,处理量是同容量球磨机的下10倍以上。