Was ist eine Nassmühle?
Nassmühlen sind Geräte, die Flüssigkeiten zur Zerkleinerung von Gegenständen verwenden.
Geeignete Mahlverfahren hängen von der Größe und Beschaffenheit der Partikel ab, aber die Nassmahlung eignet sich besonders für die Zerkleinerung von feinen Partikeln. Relativ kleine Partikel sind nahe an ihrer idealen Festigkeit und lassen sich nur schwer durch einfache Kollisionen pulverisieren. Daher werden bei der Nassmahlung Wasser oder andere Flüssigkeiten und Kügelchen verwendet, um die Oberfläche der Partikel abzuschaben und sie zu feinen Partikeln zu zerkleinern.
Nassmühlen spielen eine wichtige Rolle bei der pharmazeutischen Vermahlung, insbesondere im medizinischen Bereich. Im Gegensatz dazu wird die Vermahlung in Luft oder Gas ohne den Einsatz von Flüssigkeiten als Trockenmahlung bezeichnet. Die Trockenmahlung eignet sich für die Zerkleinerung größerer Partikel, während Nassmühlen in der Lage sind, feinere Partikel zu mahlen.
Anwendungen von Nassmühlen
Nassmühlen werden in einer Vielzahl von Bereichen als Geräte zur Vermahlung feiner Partikel eingesetzt. Die Zerkleinerung der Partikel kann nicht nur durch Aufprall, sondern auch durch Reibung und Spannung mit Kügelchen erfolgen, die mit der Flüssigkeit zusammengebracht werden.
Partikel, die durch Trockenmahlen nur schwer zu bewältigen sind, können daher mit Nassmühlen auf eine Größe von weniger als einigen Mikrometern zerkleinert werden. Sie sind in verschiedenen Industriezweigen nützlich, in denen eine Feinvermahlung erforderlich ist, und werden für Arzneimittel, Pigmente und Kosmetika, Gummierzeugnisse, Farben und Kondensatoren verwendet.
1. Pharmazeutika
Sie werden bei der Herstellung von Arzneimitteln eingesetzt, wo eine feine Vermahlung erforderlich ist, um die Wirkung der Wirkstoffe zu maximieren.
2. Pigmente und Kosmetika
Zur Herstellung von Pigmenten und Kosmetika mit einheitlicher Partikelgröße, um glatte Texturen und Farben zu erzielen.
3. Gummiprodukte und Anstriche
Zur Herstellung von Gummiprodukten und Farben, bei denen eine einheitliche Partikelgröße erforderlich ist, oder zum Mahlen von Komponenten mit spezifischen physikalischen Eigenschaften.
4. Kondensatoren
Wird bei der Herstellung von Kondensatoren, einem der elektronischen Bauteile, verwendet, um die Qualität von Materialien, die fein gemahlen werden müssen, anzupassen und zu verbessern.
Funktionsweise der Nassmühlen
Nassmühlen zerkleinern Partikel zu feinen Teilchen, indem sie Flüssigkeit und Perlen mit hoher Geschwindigkeit in einer Mahlkammer rotieren lassen. Konkret werden den zu mahlenden Partikeln eine Flüssigkeit, z. B. Wasser, und Kügelchen von etwa 2 mm oder weniger zugeführt. Die Hochgeschwindigkeitsrotation bewirkt, dass die Perlen und Partikel miteinander kollidieren, was zu einer fortschreitenden Zerkleinerung führt. Durch die Befüllung der Mühle mit einer großen Anzahl feiner Perlen kann die Mahlleistung verbessert werden.
Der Hauptvorteil von Nassmühlen besteht darin, dass sie im Vergleich zur Trockenmahlung kleinere Partikel zerkleinern können. Die hohe Rotationsgeschwindigkeit zusammen mit der Flüssigkeit erhöht die Fließfähigkeit der Perlen und erleichtert die Kollision. Außerdem wird die Oberfläche durch Reibung und Spannung abgeschabt, was eine Zerkleinerung zu feineren Partikeln als bei der Trockenmahlung ermöglicht.
Die Verwendung von Wasser oder anderen Lösungen hat jedoch den Nachteil, dass die Mahlkosten höher sind als bei der Trockenmahlung. Außerdem wird ein Teil der Energie, die bei der Hochgeschwindigkeitsrotation entsteht, von der Flüssigkeit absorbiert, was die Energieeffizienz verringert.
Arten von Nassmühlen
Es gibt drei Haupttypen von Nassmühlen: Perlmühlen, Attritor-Mühlen und Planetenmühlen. Je nach Verwendungszweck und gewünschter Partikelgröße ist es wichtig, die am besten geeignete Nassmühle auszuwählen.
1. Perlmühlen
Perlmühlen sind eine Art von Nassmühlen, bei denen die Zerkleinerung durch eine rotierende Flüssigkeit und mit hoher Geschwindigkeit in die Mahlkammer eingebrachte Perlen erfolgt. Durch den Zusammenstoß und die Reibung zwischen den Partikeln und den Kügelchen werden feine Partikel gemahlen. Sie wird im Allgemeinen bei der Herstellung von Pigmenten, Kosmetika und Arzneimitteln eingesetzt.
2. Attritor-Mühlen
Die Attritor-Mühle ist ein Gerät, in dem die Partikel zusammen mit der Flüssigkeit in einer vertikalen zylindrischen Mahlkammer aufgewirbelt und gemahlen werden. In der Mahlkammer sind rotierende Messer angebracht, und die Zerkleinerung erfolgt durch Kollision und Reibung zwischen den Messern und den Partikeln. Sie eignet sich hauptsächlich für die Vermahlung von Keramik, Mineralien und Pigmenten.
3. Planetenmühlen
Planetenmühlen sind Geräte, die die Kollision und Reibung zwischen Partikeln und Kügelchen zum Mahlen nutzen, indem sie den Mahlbehälter selbst gleichzeitig mit der Rotation in der Mahlkammer drehen. Diese doppelte Drehbewegung ermöglicht eine effiziente und gleichmäßige Vermahlung. Sie eignen sich vor allem für die Zerkleinerung im Nanobereich und für die Zerkleinerung von Materialien mit hoher Härte.