ジェットミルは、脆性、高硬度、高純度といった様々な新材料を容易に粉砕できます。これらの材料には、リン酸鉄リチウム、セラミックス、シリコン系材料、炭素系材料、西洋薬、化学材料などが含まれます。ジェットミルは、微粒子、狭い粒度分布、そして高純度の粉末を生成します。ジェットミルは様々な材料をミクロンサイズ、さらにはナノサイズの粒子まで粉砕できるため、多くの産業で広く利用されています。
There are many types of jet mills, each with different working principles and varying effectiveness for grinding different materials. Therefore, selecting the appropriate jet mill based on the specific material is crucial. Mainstream jet mills currently on the market include fluidized bed jet mills, opposed jet mills, flat (disc) jet mills, circulating tube jet mills, and target (paddle) jet mills. Building upon these base designs, methods such as inert gas protection, cryogenic air, or liquid nitrogen freezing can be incorporated to optimize the grinding performance of the jet mill.
適切なジェットミルの選び方
流動床ジェットミルは、市場で最も主流のミルです。実際、特に明記しない限り、「ジェットミル」という表現は暗黙的にこのタイプのミルを指すことがよくあります。流動床ジェットミルは、化学原料、医薬品、化粧品、先端セラミックス、磁性粉末などの材料の粉砕に広く使用されています。
流動床ジェットミルでは、材料はガス膨張状態で粉砕されます。粉砕室の温度は室温に制御され、上昇しないため、特に熱に弱い材料に適しています。さらに、流動床ジェットミルは対向ジェットミルの利点も備えています。ガス流を利用して粒子を高速衝突させ、装置壁への衝撃を最小限に抑えながら粉砕します。これにより、粒度分布が狭い、粉砕効率が高い、エネルギー消費量が少ない、製品汚染が最小限に抑えられる、部品の摩耗が少ないなどのメリットが得られます。モース硬度9以上の材料の粉砕に適しています。
流動床ジェットミルの最大の欠点の一つは、その高コストです。もう一つの欠点は、超音速ジェットで粉砕するためには、原料を流動状態にする必要があることです。そのため、原料は十分な粒度を持つ必要があります。原料の粒度は通常30メッシュ以上が求められ、原料が細かいほど、生産性は向上します。
Epic Powder Fluidized Bed Jet Mill の動作原理
完全な粉砕システムは、高圧ガス供給システム、メインジェットミルホスト、サイクロンコレクター、集塵機、誘引通風機、および制御盤で構成されています。濾過された高圧ガスは、ラバルノズルを通して超音速で粉砕室に注入されます。粉砕後、分級システムの作用により、微粒子と粗粒子が分離されます。サイズ要件を満たす粒子は下流で収集され、粗粒子は粉砕ゾーンに戻り、さらなる処理が行われます。
Epic Powder Fluidized Bed Jet Mill の動作パラメータ
製品の細かさ: 制御範囲は2µm～150µm。周波数変換により粒子径分布を直接制御可能。D97≤2µmの微細粒子径を高精度かつ狭い粒度分布で実現します。
飼料粒子サイズ: 30メッシュ以上。原料が細かいほど生産量が増加します。粗い原料にはプレグラインダーの使用をお勧めします。
給餌方法： 制御された定量供給のためにホッパー + 周波数制御スクリュー フィーダーを使用します。
排出方法: 粉砕された良質の材料は、集塵機またはサイクロン排出装置によって収集されます。お客様のご要望に応じて、電動排出弁、空気圧式バタフライバルブ、手動式バタフライバルブなどの排出方法を設置できます。
製品の品質: MQW シリーズジェットミル全体は、高度な技術図面と欧米の設計プロセスを採用しており、成熟した技術、効率的な操作、高い安定性を保証します。
労働環境: 特別な作業場は必要ありません。負圧システムにより、粉塵や汚染物質の発生を抑えて作業できます。
温度制御: ジェットミルは一定の温度制御を提供し、温度上昇がなく年間を通じて24時間365日の連続生産を可能にします（最高温度≤25°C）。
アフターセールス保証: すべての MQW シリーズ ジェットミルには 3 年間の保証が付いています (摩耗部品と電気部品は除く)。
品質保証： 当社の製品はすべて ISO9001 品質認証および ISO14001 環境管理認証を取得しています。
対向式ジェットミル
カウンタージェットミルまたはリバースジェットミルとも呼ばれるこの装置は、2つの材料の流れを加速することで機能します。これらの流れは高速ガス流と合流し、特定の地点で衝突して粉砕されます。粉砕された微粒子は、空気流とともに外部の分級機に送られます。分級ローターの作用により、気固分離が行われ、最終製品となります。
対向ジェットミルの粉砕機構は、主に粒子間の高速衝突（衝突速度は2つの対向するガス流速度のベクトル和）を利用するため、高効率な粉砕を実現します。この装置は、強力な衝撃力、高速粉砕、高いエネルギー利用率を特徴とし、微細な製品粒子を生成します。特に、硬質、脆性、粘着性材料の粉砕に適しています。さらに、粒子同士の衝突を原理としているため、高速ジェットによる固定衝突部品の摩耗を防ぎ、高純度のマイクロナノ粉末の製造を可能にします。
フラット（ディスク）ジェットミル
フラットジェットミル（ディスクミルとも呼ばれる）は、世界最古のジェットミルの一種です。最初の商業的に成功したフラットジェットミルは、1934年に米国のFluid Energy社によって開発されました。ディスクジェットミルは、構造がシンプルで操作が簡単という利点があり、分解、洗浄、メンテナンスも非常に簡単です。また、自己分類機能も備えており、脆性材料や軟質材料の粉砕に適しています。
The disadvantage of the disc jet mill is that when grinding harder materials, the intense collision and friction with the material can damage the grinding chamber walls, causing some product contamination. Therefore, it is unsuitable for grinding high-hardness particles. Additionally, a significant portion of the energy in a flat jet mill is wasted; energy consumption increases exponentially as the product fineness decreases during grinding. Materials are typically only processed to around D50=1µm.
A conventional disc jet mill has a disc-shaped grinding chamber. This chamber is surrounded by 6-24 high-pressure nozzles. It also includes a Venturi feeder and a product collector. Feed material is entrained by gas into the Venturi feeder. There, it is accelerated to supersonic speed. Inside the chamber, material moves in a high-speed vortex. This causes inter-particle collision and impact with the walls. Coarse particles are thrown outward for further grinding. Fine particles are carried by airflow to the collector.
循環チューブジェットミル
循環チューブ式ジェットミル/分級機には注目すべき利点があります。電動分級機を必要とせず、粉砕と自己分級を実行できます。コンパクトでありながら大容量を実現し、脆性・低硬度材料に最適で、壁面への付着を最小限に抑えながら3～0.2µmの粉砕を実現します。しかし、重要な制約もあります。高速流によって内壁が著しく侵食・摩耗します。その結果、粉砕効率が低下し、エネルギー消費量が増加します。そのため、硬質材料の処理には適していません。
循環管式ジェットミル（垂直ループジェットミル）は、自己分類ジェットミルの一種で、一般的には定断面型と可変断面型に分類されますが、現在では後者が主流です。主な構造は、曲率と直径が可変のループ状のパイプライン（「O」字型）です。運転中は、フィードインジェクターから圧縮ガスが高速で噴出され、フィード混合室に真空を発生させることで材料を自動的に吸引します。その後、フィード材料はベンチュリー管によって加速され、「O」字型ループの下部粉砕室へと送られます。
複数の超音速ノズルが高速ジェットを異なる角度で粉砕室に噴射し、材料を衝突、摩擦、せん断させることで粉砕します。粉砕された材料は気流に乗って「O」ループの上部分級室に入ります。粗い材料は遠心力によって分級ループの外径に沿って粉砕室に戻り、細かい材料は求心気流に乗ってループを出て、曲率半径が小さい渦巻き状のチャンバーで二次分級されます。
ターゲット（パドル）ジェットミル
実際の生産において、ターゲットジェットミルは、材料特性と所望の製品粒度に応じて、様々な形状のターゲットプレートを使用できます。供給方向の調整性に優れています。粉砕力は比較的高いため、比較的硬い材料にも対応できます。高分子ポリマー、低融点の熱に弱い材料、繊維質の粗大材料の粉砕によく使用されます。
欠点としては、ターゲットプレートとミキシングチューブが摩耗しやすく、激しい侵食を受けやすいため、定期的な部品交換が必要となることが挙げられます。これにより、材料の汚染が発生する可能性があります。また、生成物の粒度分布が広くなる傾向があり、運動エネルギー消費量が比較的高くなります。
シングルジェットインパクトミルとも呼ばれるこのミルの動作原理は、主に高速ガス流を用いて材料を搬送し、様々な形状の可動式または固定式のターゲットプレートに衝突させて粉砕することです。さらに、粒子は粉砕室の壁内で複数回の跳ね返り衝突を経験します。粉砕された材料は、出口から空気流とともに分級機へと排出されます。
ジェットミルの一般的な5つのタイプについて説明しましたが、最もよく見られるのはやはり流動床型です。ジェットミルのご購入をお考えの場合は、Epic Powder Mill（86-157-6227-2120）までお問い合わせください。それでは、粉砕媒体の選び方についてご説明しましょう。
不活性ガス保護
現代の多くの工業プロセスでは、可燃性、爆発性、または酸化しやすい粉末材料が使用され、超微粉砕が必要となります。プロセスの安全性を確保するため、ジェットミルでは乾式超微粉砕を実現するために、粉砕媒体として不活性ガス（窒素、アルゴンなど）が一般的に使用されています。運転中は、まずジェットミルシステムに不活性ガスを連続的に導入して空気を置換し、酸素分析計で検出された酸素濃度が事前に設定された安全値に達するまでパージします。その後、供給装置が起動し、材料の粉砕を開始します。
極低温ジェット粉砕プロセス
強靭でありながら超微粉砕が必要な材料には、極低温予冷プロセスを採用できます。極低温ジェット粉砕では、主に液体窒素（-196℃に達する）を冷媒として材料との熱交換を行い、材料を脆化状態まで冷却します。脆化した材料は、粉砕室内で粉砕機構によって何度も衝撃を受け、最終的に微粒子になります。粉砕された材料の粒度は、ミクロンレベル（600～2000メッシュ）に達することがあります。冷却/脆化温度要件がそれほど厳しくない材料の場合、コスト削減のため、チラーまたは冷風発生装置からの予冷空気を材料との熱交換に使用できます。
現在、クライオジェニックジェット粉砕プロセスは、ポリマー、化学薬品、希土類元素、生物学、食品、医薬品、健康食品などの業界において、低融点、熱に弱い材料の超微粉砕に広く利用されています。また、可燃性、爆発性、または酸化性材料の超微粉砕にも使用できますが、一般的に不活性ガス保護を使用するよりもコストが高くなります。
粉砕のニーズに応えるEpic Powderとの提携
Epic Powderは、お客様の特定の材料要件と生産目標に合わせた高度なジェット粉砕ソリューションの提供に特化しています。流動床式、平板式（ディスク式）、その他ジェット粉砕技術全般に精通しており、不活性ガス保護機能や極低温機能を備えたシステムも含まれています。最適な製品品質、効率、そして費用対効果を実現するには、適切な粉砕技術の選択が不可欠であることを理解しています。
当社のエンジニアチームは、お客様のアプリケーションに最適なジェットミルの構成とプロセスパラメータの選択をお手伝いいたします。高性能な機器の提供だけでなく、包括的な技術サポートと信頼性の高いアフターサービスの提供にも尽力しております。
接触 エピックパウダー 粉末処理業務で優れた成果を達成するために当社がどのようにお手伝いできるか、今すぐ 86-157-6227-2120 までお電話ください。