Принципи на дробење

Мелницата што се користи го одредува не само принципот на дробење, туку и остварливата форма на честичките, конечната финост и протокот. Лошиот избор на мелница може да доведе до прекумерно абење, производство на топлина или недоволна хомогенизација. Вибрационите мелници комбинираат ударни и триечки сили и се погодни за мали примероци, како и за суво, влажно или криогено мелење. Во криогена мелница, материјалот континуирано се лади со течен азот, што го прави кршлив и ги зачувува испарливите компоненти. Мелниците за сечење се идеални за влакнести или еластични материјали и испорачуваат дефинирани големини на честички, додека виличните дробилки или центрифугалните дробилки се погодни за претходно дробење на големи, тврди грутки. Добро осмислената комбинација од неколку типови мелници гарантира дека материјалот се обработува ефикасно и нежно, а последователните чекори на анализа или производство даваат сигурни резултати.

Компресивниот стрес е еден од најстарите принципи на дробење. Материјалот се компресира помеѓу две фиксни или подвижни површини сè додека не ја надмине својата внатрешна цврстина и не се скрши. Типичните машини како што се виличните дробилки или ролерските дробилки работат на овој принцип: Примероците се внесуваат во тесен отвор и се дробат со механички притисок. Овој метод е особено ефикасен за тврди и кршливи примероци како што се руди или карпи, кои се кршат релативно спонтано под притисок. Кај примарните дробилки како што се кружните дробилки, ексцентрично монтираниот конус за дробење обезбедува рамномерно стресирање и висок проток. Компресивниот принцип е помалку погоден за цврсти еластични материјали, бидејќи тие имаат тенденција да бидат деформирани, а не смачкани. При користење на овој метод, важно е да се осигура дека материјалот се внесува рамномерно за да се избегне премостување и нееднаква распределба на големината на честичките.

При ударно глодање, примерокот се доведува во контакт со цврста површина со голема брзина. Забрзаните честички удираат во ударни површини или алатки за мелење и се кршат поради добиените ударни сили. Топчестите мелници, чеканските мелници и млазните мелници го користат овој принцип со генерирање бројни ударни површини преку брзи ротации или струи на воздух. Особено е погоден за тврди, кршливи и кристални материјали, кои се распаѓаат на пофини честички при удар. Кај вибрационите мелници, овој принцип се комбинира со триење за ефикасно хомогенизирање на мали примероци; тие се погодни дури и за суво, влажно и криогено мелење. Конечната финост зависи од брзината на ударот, геометријата на алатките за мелење и процесот на мелење. Ударното глодање може да генерира топлина; затоа, соодветно ладење е препорачливо за примероци чувствителни на температура или материјали што содржат испарливи компоненти.

Триењето на мелењето се потпира на движењето на површината на алатката за мелење во однос на примерокот, генерирајќи сили на триење помеѓу двете. Цврстите честички во суштина се абразираат; компресивните и смолкните сили дејствуваат истовремено. Дисковите мелници и плочите за мелење го користат ова лизгачко триење за мелење или хомогенизирање на меки до средно тврди материјали. Генерацијата на топлина е обично поголема отколку со компресивно или сечечко мелење бидејќи енергијата континуирано се претвора во топлина за време на движењето на лизгање. Затоа, примероците со ниски точки на топење или компоненти чувствителни на топлина треба или да се мелат бавно или претходно да се изладат. Триењето на мелењето е добро прилагодено кога е потребна униформна распределба на големината на честичките и многу фина финална големина на честичките, на пример, во производството на прашоци за аналитички определувања. Во многу мелници, триењето се користи во комбинација со ударни или смолкни сили за да се постигне поефикасен резултат на дробење.

Сечење се случува кога две површини се поместени една во однос на друга, а материјалот меѓу нив се сече или бруси со движење на сечење. Овој принцип е особено погоден за влакнести, цврсти и еластични материјали како што се пластика, зеленчук, дрво или хартија, кои тешко се мелат само со компресивни сили. Роторските ударни мелници и вкрстените ударни мелници имаат алатки со обратно ротирање кои го сечат примерокот; добиената големина на честичките може да се дефинира со сита и брзина на сечење. Клучна предност е ниското производство на топлина, кое ги штити примероците чувствителни на топлина. Сечењето создава релативно чисти сечени рабови и тесна распределба на големината на честичките. Претходното мелење може да биде корисно за поголеми примероци или влакнести материјали. За екстремно еластични производи, често се користи комбинација од сечење и сечење.

Во принципот на сечење, острите рабови за сечење го одделуваат материјалот од примерокот со сечење или сечкање. Мелниците за сечење, дробилките и ротационите секачи имаат сечила или ножеви кои го сечат примерокот на дефинирани честички преку ротационо движење. Овој метод е погоден за меки, еластични, влакнести и цврсти материјали, како што се растенија, текстил, пластика или филмови. Остриот сечење генерира само минимално триење и затоа малку топлина, спречувајќи промена на бојата или термичка промена на примерокот. Современите мелници за сечење, како што е серијата SM, овозможуваат променливи брзини на сечење и влошки за сито, овозможувајќи репродуктивно поставување на посакуваните големини на честичките. За разлика од чистите процеси на компресија или удар, обликот на честичките тука често останува издолжен или сличен на лушпа. Сечењето е несоодветно за многу тврди и кршливи материјали; за овие материјали се препорачуваат мелници базирани на компресија или удар.