超微粉碎技術(shù)是近20年來國際上發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)。所謂超微粉碎是指通過機(jī)械或流體動(dòng)力學(xué)方法粉碎固體，以克服固體的內(nèi)聚力，從而將3毫米以上的材料顆粒粉碎至10-25微米。操作技術(shù)是20世紀(jì)70年代以后發(fā)展起來的一種適應(yīng)現(xiàn)代高科技發(fā)展的高科技材料加工技術(shù)。超細(xì)粉末是超微粉碎的產(chǎn)物，具有普通顆粒所沒有的特殊物理化學(xué)性質(zhì)，如良好的溶解性、分散性、吸附性、化學(xué)反應(yīng)活性等。因此，超細(xì)粉末已廣泛應(yīng)用于食品、化工、醫(yī)藥、化妝品、農(nóng)藥、染料、涂料、電子和航空航天等許多領(lǐng)域。

 

一、技術(shù)特點(diǎn)

 

快速低溫粉碎:超微粉碎技術(shù)采用超音速氣流粉碎、冷漿粉碎等方法，與以往純機(jī)械粉碎方法完全不同。粉碎過程中不會出現(xiàn)局部過熱，甚至可以在低溫下高速進(jìn)行粉碎，并且可以在瞬間完成，從而較大限度地保留粉末的生物活性成分，制備出所需的高質(zhì)量產(chǎn)品。

 

粒度細(xì)且分布均勻。由于采用超音速氣流破碎，原料上的力分布相當(dāng)均勻。分級系統(tǒng)的設(shè)置不僅嚴(yán)格限制了大顆粒，而且避免了過粉碎，從而獲得粒度分布均勻的超細(xì)粉體。同時(shí)，超細(xì)粉體的比表面積大幅度增加，吸附性和溶解性也相應(yīng)增加。

 

節(jié)約原材料，提高利用率:超微粉碎機(jī)粉碎后，近納米細(xì)顆粒的超細(xì)粉末可直接用于制劑生產(chǎn)，而常規(guī)粉碎產(chǎn)品仍需要一些中間環(huán)節(jié)來滿足直接使用和生產(chǎn)的要求，這很可能造成原材料的浪費(fèi)。因此，該技術(shù)特別適用于粉碎稀有珍貴原料。

 

減少污染:超微粉碎在封閉系統(tǒng)下進(jìn)行，不僅可以防止微粉污染周圍環(huán)境，還可以防止空氣中的粉塵污染產(chǎn)品。因此，在食品和保健品中使用該技術(shù)可以有效控制微生物含量和粉塵。

 

二.粉碎方法

 

nGrinding-medium型研磨:研磨-medium型研磨是利用移動(dòng)研磨介質(zhì)(研磨介質(zhì))產(chǎn)生的彎曲、擠壓和剪切等介質(zhì)沖擊和非介質(zhì)沖擊力粉碎物料顆粒的過程。研磨過程主要是研磨和摩擦，即擠壓和剪切。其效果取決于材料的尺寸、形狀、比例、運(yùn)動(dòng)方式、填充率和機(jī)械性能。有三種典型的研磨設(shè)備:球磨機(jī)、攪拌磨和振動(dòng)磨。

 

球磨機(jī)是用于超微粉碎的傳統(tǒng)設(shè)備，產(chǎn)品粒度可達(dá)20-40微米。當(dāng)要求產(chǎn)品粒徑小于20微米時(shí)，效率低，能耗大，加工時(shí)間長。攪拌磨是在球磨機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，主要由研磨容器攪拌器、分散器、分離器和進(jìn)料泵組成。工作時(shí)，在分散機(jī)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，研磨介質(zhì)和顆粒漿料被研磨；它產(chǎn)生中等沖擊的剪切、摩擦、擠壓等效果，粉碎顆粒。攪拌磨可獲得超細(xì)均勻的產(chǎn)品顆粒，成品的平均粒徑可達(dá)幾微米。振動(dòng)磨是由研磨介質(zhì)的高頻振動(dòng)產(chǎn)生的。成品的平均粒徑可達(dá)2-3微米以下，破碎效率遠(yuǎn)高于球磨機(jī)，處理能力是同等能力球磨機(jī)的10倍以上。

 

氣流微粉化:氣流粉碎機(jī)可用于微粉化。它使用壓縮空氣或過熱蒸汽和噴嘴產(chǎn)生的超音速高湍流氣流作為微粒的載體。顆粒之間或顆粒與固定板之間會發(fā)生沖擊積壓、摩擦和剪切，從而達(dá)到粉碎的目的。自20世紀(jì)40年代美國的一臺工業(yè)噴射不銹鋼粉碎機(jī)誕生以來，現(xiàn)在有6種噴射不銹鋼粉碎機(jī):盤式、循環(huán)管式、靶式、沖擊式、旋轉(zhuǎn)沖擊式和流化床式。與普通機(jī)械超細(xì)不銹鋼粉碎機(jī)相比，氣流不銹鋼粉碎機(jī)可以非常精細(xì)地粉碎產(chǎn)品(粉末產(chǎn)品的細(xì)度可以達(dá)到2-40微米)，粒度分布范圍更窄，即粒度更均勻。因?yàn)闅怏w在噴嘴處膨脹以降低溫度，所以在破碎過程中沒有伴隨的熱量，所以破碎溫度上升非常低。這一特性對于低熔點(diǎn)和熱敏性材料的超微粉碎尤其重要。然而，氣流粉碎消耗大量能量，能量利用率僅為2，這通常被認(rèn)為比其他粉碎方法高幾倍。

 

值得指出的是，一般認(rèn)為產(chǎn)品粒度與進(jìn)料速度成正比，即進(jìn)料速度越大，產(chǎn)品粒度越大。這種理解并不完全。當(dāng)不銹鋼粉碎機(jī)的進(jìn)料速度或顆粒濃度達(dá)到一定值時(shí)，這種說法是合理的。隨著進(jìn)料速度的增加，不銹鋼粉碎機(jī)中的顆粒濃度也增加，導(dǎo)致顆粒擁擠。甚至顆粒也像柱塞一樣流動(dòng)。只有前面的粒子,才有發(fā)生有效碰撞的可能。然而，這并不意味著顆粒濃度越小，產(chǎn)品的顆粒尺寸越小或粉碎效率越高。相反，當(dāng)顆粒濃度低到一定程度時(shí)，顆粒之間沒有碰撞的機(jī)會，破碎效率將降低。