急速に変化する世界のための粒子低減技術

それは縮小する世界です:より速い輸送、即時のインターネット情報、そして即時の通信のすべてが組み合わさって、私たちの巨大な地球は、すべての実用的な目的のために、以前よりもはるかに小さく、はるかに要求が厳しくなっています。今日の製造業の世界では、企業は加工装置に対してさらに多くのことを求めています。具体的には、企業は製品特性の向上、プロセス効率の向上、エネルギー使用量の削減を通じて競争上の優位性を求めています。粒子低減という点では、Gran-U-Lizer™はこれらすべての目標を達成しています。

Why maximize particle uniformity?

多くの粒子削減アプリケーションにおいて、最も重要な目的は粒子の均一性を最大化することです。例えば、コーヒーを考えてみましょう。米国では、コーヒーは通常、16 x 40 U.S.メッシュ(1170〜590ミクロン)のサイズ範囲で最大の収量を達成するために挽かれます。「罰金」(この場合は、40メッシュ未満の粒子)が最小限に抑えられます。挽いた後、コーヒーは分類されません。むしろ、それは直接パッケージングに進みます。このタイプの合理化されたプロセスには、精密な研削の均一性と究極の製品の一貫性の両方が必要です。挽き物のサイズが変わったり、追加の「微粉」(またはほこり)が生成されたりすると、コーヒーは醸造プロセス中に過剰抽出されます。この過剰抽出により、コーヒーの苦味が増しますが、これはすべてのコーヒー生産者が最小限に抑えようとしている特性です。他の粒子削減アプリケーションでは、厳しい粒子サイズの要件を満たす必要があるため、製品の分類が必要です。このような場合、「罰金」はしばしば捨てられたり、再処理されたり、流通市場で使用されたりします。いずれの場合も、お金は失われ、エネルギーは浪費されます。

Optimal Applications

一般に、Gran-U-Lizerスタイルのローラー技術を使用して、あらゆる用途に最適な粒子低減方法として選択することを除外する2つの要因があります:(a)粉砕される製品は、砕けやすい、または壊れやすい/壊れやすいものではありません…または(b)最小限の「微粉」で均一な粒子サイズを維持することから得られる価値はありません。ただし、上記の(a)と(b)の両方の条件が満たされた場合、Gran-U-Lizerは、特に所望の平均粒子サイズ範囲が100〜1500ミクロンのアプリケーションにおいて、他のどの粉砕方法よりも優れた粒子削減結果を提供します。Gran-U-Lizerは、ローラーミル技術を利用し、優れたサイズ分布を維持するために3つのコア原則を遵守しています。まず、使用されるローラーは通常滑らかではありません。実際、それらは、それぞれの特定の用途に合わせてカスタム波形(または溝付き)です。文字通り何千もの異なる波形があります

これは、特定のロールに適用される場合があります。実際の環境ラボテストを実施することで、特定のアプリケーションに最適な構成を決定できます。ロールは、ロールの長さに沿って(縦方向)またはロールの円周(円周方向)に走る波形で溝を付けることができます。各波形内のフルートは、形状とサイズの両方が異なる場合があります。たとえば、1インチあたり8本のフルートが必要な製品もあれば、材料の硬度や指定されたサイズなどの変数に応じて30本のフルートを使用する製品もあります。2番目の重要な差別化変数は、相対ロール速度比、または差動ロール速度です。材料がロールを通過するときに理想的な相対速度でロールを運転すると、目的のせん断効果が得られます。たとえば、1 つのロールが 500 RPM で回転し、もう 1 つのロールが 1000 RPM で回転する場合、相対的なロール速度は 2:1 (1000/500) で定義されます。相対的なロール速度比は、ローラーの「ニップ」ポイントを通過する粒子にかかるせん断の量に比例します。せん断が高ければ高いほど、粉砕された粒子が受ける引き裂きが大きくなります。材料特性と利用されるロールカットに応じて、この関係は粒度分布に明確な影響を与えます。第三に、オペレーターは、ロール間のギャップを広げたり狭めたりすることで、製品のサイズを制御することができます。ロールギャップは、その場で調整して、粒子径分布を「オンザフライ」で数秒で変更できるため、連続プロセスをシャットダウンする必要がなく、さまざまな研削設定間の迅速な切り替え時間が可能になります。この微調整機能の最も重要な要素は、ロールを平行に保つ必要性です。完全に平行なロールは、このローラーミル技術の基礎です。

Controlled Explosions

ローラー技術は、過去50年間で進化し、はるかに洗練されてきました。ローラー技術を最も粗雑な形で考える人もいるかもしれませんが、「クラッシャー」は砕けやすい材料を無計画に粉砕してサイズを縮小します。しかし、今日のGran-U-Lizerは、完全に制御され、高度に設計された粒子削減を実現する「制御された爆発」を生成するように設計されています。砕けやすい材料(基本的には、圧力がかかると平らになるのではなく、壊れる可能性のある材料)は、粉塵が少なく、「罰金」が少なく、均一性が高く、サイズを縮小できるようになりました。実際、他の研削方法と比較すると、このローラーミル技術の有限の利点は劇的に明らかになります。たとえば、ローラーミルをハンマーミル、または高速で衝撃で粉砕し、粒子サイズを制御するために穴あきサイジングスクリーンに依存するフィッツミル®と比較します。ローラーミルは通常、粉塵、つまり「微粉」の発生を50〜75%減らし、所望の粒子の均一性を50〜100%向上させます。さらに、ハンマーミルやその他の消耗フライス加工法は複数の衝撃に依存するため、通常、比較的高いエネルギー使用量を必要とします。エネルギー節約は、従来の方法よりもローラーミルを使用する主な理由になる可能性があります。実際、効率的な減速作用により、ローラーミルグラインダーは、ハンマーミルよりも所定の馬力で15〜40%多くのトン数/時間を生産します。ローラーミル技術は、必ずしもすべての用途に最適な技術ではありません。40ミクロンの範囲の最終粒子を使用して非常に微細な粉砕を行いたい場合は、ピンミルが最良の選択肢となる可能性がありますが、ピンミルには、比較的低い容量とかなり高い運用コストと資本コストなどの固有の欠点があります。しかし、100 から 1,500 ミクロンの範囲の分布目標に対して優れた制御された削減を求めており、砕けやすい材料で作業している場合は、ローラーミル技術が最適な選択肢です。

Growing Markets for Precision Particles

精密粒子に対する市場の需要は高まっています。企業が製品特性の向上、プロセス効率の向上、エネルギー使用量の削減に努めるにつれて、利用されるローラーミル技術の重要性はますます高まっています。一般的に、食品、化学、鉱物、製薬会社は、粒子削減の改善を継続的に求めています。具体的には、今後数年間で非常に期待されている2つの市場は、炭素産業と超吸収産業です。これらの材料のコモディティ化が進むにつれ、製造効率と製品品質がますます重要になります。カーボンについては、空気清浄や水質浄化用の活性炭や、鉄鋼の製造工程で使用される炭素電解質の需要が高いと見ています。同じことが、ナプキンから農業までさまざまな用途で使用されている高吸水性材料にも当てはまります。超吸収性市場が成熟するにつれて、競争が激化し、製造効率がますます重要になります。カーボンと超吸収性の生産は、このローラーミル技術の恩恵を受けることができる何千ものアプリケーションの一例にすぎません。基本的に、企業が砕けやすい粒子サイズを減らし、廃棄物を減らし、コストを削減しようとしている場合、ローラーミルの制御された粒子低減技術はますます進むべき道になりつつあります。従来のクラッシャーやその他の不正確な方法では文字通り粉塵が溜まっていますが、ローラーミルは、この減少し続ける世界でその役割を拡大し続けます。