In recent years, China’s rapid industrial development has created more opportunities for the mechanical equipment industry in deep processing. Particle size plays a crucial role in the bioavailability of certain medical products, making pulverization vital. The air pulverizer has become essential in pharmaceutical pulverization due to its low temperature, short production cycle, and high powder collection rate. It provides uniform, fine particle size distribution. The air pulverizer, also known as the air jet mill, jet mill, or energy flow mill, uses high-speed airflow (300-500 m/s) or superheated steam (300-400°C) to ultra-finely pulverize solid materials. As a widely used ultra-fine pulverization device, the air pulverizer is applied to superhard materials. The materials include chemicals, pharmaceuticals, foods, and metal powders. Some customers have mentioned that while the air pulverizer has a wide range of pulverization particle sizes, the pulverization effect varies. Why is this?
L'effetto di polverizzazione in un mulino a getto d'aria è influenzato da fattori quali il rapporto gas-solido, la dimensione delle particelle di alimentazione, la temperatura e la pressione del fluido di lavoro e gli ausiliari di polverizzazione.
Rapporto gas-solido
Il rapporto gas-solido nel mulino a getto d'aria durante la polverizzazione è un parametro tecnico e un indicatore cruciale.
Se il rapporto gas-solido è troppo basso, l'energia cinetica del flusso d'aria sarà insufficiente, influendo negativamente sulla finezza del prodotto. Tuttavia, se il rapporto gas-solido è troppo alto, non solo si sprecherà energia, ma si peggiorerà anche la dispersione di alcuni pigmenti.
Quando si utilizza vapore surriscaldato come fluido di lavoro, i tecnici raccomandano di controllare generalmente il rapporto gas-solido su un valore compreso tra 2 e 4:1 per la polverizzazione di materiali duri dopo la calcinazione e su un valore compreso tra 1 e 2:1 per la polverizzazione di materiali trattati in superficie.
Dimensione delle particelle di mangime
Quando si frantumano materiali duri, anche la granulometria del materiale da frantumare deve soddisfare requisiti rigorosi.
Per la polvere di titanio, la frantumazione dei materiali calcinati deve essere controllata a 100-200 mesh, mentre la frantumazione dei materiali trattati in superficie dovrebbe generalmente essere compresa tra 40 e 70 mesh e non può superare 2-5 mesh.
Temperatura del fluido di lavoro
I tecnici spiegano che quando la temperatura del fluido di lavoro è troppo elevata, la portata del gas aumenta.
Ad esempio, la velocità critica dell'aria a temperatura ambiente è di 320 m/s. Quando la temperatura sale a 480 °C, la velocità critica aumenta a 500 m/s, il che significa che l'energia cinetica aumenta di 150 μT⁻³T. Pertanto, l'aumento della temperatura del fluido di lavoro contribuisce a migliorare l'effetto di schiacciamento.
Durante la frantumazione della polvere di titanio, la temperatura del vapore surriscaldato si aggira generalmente intorno ai 300-400 °C. I tecnici affermano che la temperatura è tipicamente più elevata durante la polverizzazione e la calcinazione, e più bassa durante la polverizzazione di materiali trattati superficialmente. "Alcuni agenti per il trattamento superficiale, soprattutto quelli organici, non sono resistenti al calore, quindi è sufficiente surriscaldarli solo di 100 °C in più rispetto alla temperatura originale del vapore."
Pressione del fluido di lavoro
La pressione del fluido di lavoro è un parametro chiave per generare la velocità del getto e influenza significativamente la finezza della polverizzazione. In genere, maggiore è la pressione del fluido di lavoro, maggiore è la velocità e maggiore è l'energia cinetica.
Ma quanto dovrebbe essere elevata la pressione per la polverizzazione? I tecnici affermano che questo dipende principalmente dai requisiti di frantumabilità e finezza del materiale. Ad esempio, quando si utilizza vapore surriscaldato per polverizzare la polvere di titanio, la pressione del vapore è generalmente compresa tra 0,8 e 1,7 MPa. La pressione per la polverizzazione di materiali calcinati è in genere più elevata, mentre quella per la polverizzazione di materiali trattati superficialmente può essere inferiore.
Ausili per la polverizzazione
I tecnici sottolineano che l'aggiunta di opportuni coadiuvanti di polverizzazione durante il processo di polverizzazione può migliorare sia l'efficienza della polverizzazione sia le prestazioni di dispersione del prodotto nel mezzo.
Quindi, come si dovrebbero scegliere gli ausili per la polverizzazione?
Quando il biossido di titanio viene trattato superficialmente, la maggior parte dei tensioattivi organici utilizzati funge anche da coadiuvanti di frantumazione. I coadiuvanti di frantumazione inorganici includono tipicamente esametafosfato di sodio e pirofosfato di sodio (potassio).
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