ذرات آسیاب شده ارزش را افزایش میدهند
با افزایش سریع تقاضا برای ذرات ریز در صنایعی مانند مواد غذایی و مواد شیمیایی ریز، فناوری آسیاب فوق ریز توجه گستردهای را به خود جلب کرده است. فناوریهای رایج آسیاب فوق ریز شامل آسیاب جت هوا، آسیاب کلوئیدی و آسیاب گلولهای است. در میان آنها، آسیاب گلولهای روشی است که از انرژی مکانیکی و اثرات حرارتی برای تغییر ساختار و خواص مواد از طریق اصطکاک، برخورد و برش استفاده میکند. این روش مزایای تثبیت نمونهها، تولید محصولات با کیفیت بالا، هزینه کم و سازگار با محیط زیست و بدون آلودگی را دارد و به طور گسترده در خردایش مواد معدنی مختلف، مواد غذایی، دارویی و شیمیایی استفاده میشود.
اصول کار آسیاب گلولهای عمدتاً این است که ماده به دور شفت چرخان آسیاب گلولهای میچرخد، در حالی که صفحه نگهدارنده در جهت مخالف میچرخد. ترکیب این دو سرعت، نیروی گریز از مرکز خاصی ایجاد میکند که باعث میشود نمونه تحت اصطکاک و برش کافی قرار گیرد و در نتیجه به حالت فوق ریز دست یابد.
فرآیندهای آسیاب گلولهای را میتوان بسته به اینکه آیا در طول فرآیند آسیاب، محیط پراکندگی مایع اضافه میشود یا خیر، به روشهای خشک و مرطوب تقسیم کرد. آسیاب گلولهای خشک، مواد خشک را مستقیماً برای آسیاب کردن به آسیاب وارد میکند و مزایایی مانند فرآیند کوتاه، عملیات ساده و مصرف انرژی کم را ارائه میدهد که باعث میشود در زمینههای سنتی مانند فرآوری غلات به طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد. از سوی دیگر، آسیاب گلولهای مرطوب نیاز به افزودن یک محیط پراکندگی به مواد دارد و از اصطکاک، برخورد و ضربه بین محیط آسیاب و مواد برای دستیابی به پودر شدن استفاده میکند. اگرچه پارامترهای فرآیند و شرایط عملیاتی آسیاب گلولهای مرطوب پیچیدهتر است و اغلب نیاز به افزودن مواد کمکی آسیاب دارد، ساختار تجهیزات آن نسبتاً ساده است و محصول یکنواختی آسیاب خوبی را نشان میدهد. صرف نظر از اینکه روش خشک یا مرطوب باشد، فرآیند آسیاب فوق ریز میتواند مواد اولیه غذایی را از طریق نیروهای برشی، ضربهای و برخوردی قدرتمند به پودرهایی با اندازه ذرات مختلف تبدیل کند و در نتیجه نیازهای کاربردی متنوعی را برآورده سازد.
انواع مختلفی از آسیابهای گلولهای وجود دارد و اثر آسیاب گلولهای تحت تأثیر عوامل متعددی مانند چگالی مواد آسیاب، تعداد و اندازه گلولههای آسیاب، سرعت آسیاب، زمان آسیاب، دمای آسیاب، نسبت گلوله به ماده، نسبت پرکننده و غیره قرار میگیرد. با توجه به ترکیب این متغیرها، انرژی تحویل داده شده توسط آسیاب گلولهای بسیار متفاوت است. اگر انرژی آسیاب کم باشد، فقط تغییراتی در کاهش ذرات و افزایش سطح ویژه رخ میدهد. اما اگر انرژی زیاد باشد (آسیاب گلولهای پرانرژی)، تجزیه پیوندهای شیمیایی و وقوع واکنشهای شیمیایی قابل دستیابی است. بنابراین، بسته به اثر مورد نظر، باید شرایط بهینه آسیاب تعیین شود.