Daily Grind:削減技術が均一性とエネルギーの目標を達成

精密粒子に対する市場の需要が高まる中、2つの粒子低減ソリューションが、より高いプロセス効率を実現し、エネルギー使用量を削減し、製品特性を向上させることができることが証明されています。その利点を調べてみましょう。

エネルギーを節約します。効率を向上させます。生産コストの削減。廃棄物を減らします。リストは続きます。エネルギーと原材料のコストが上昇し、ほとんどの製品の生産コストに影響を与えるにつれて、消費者、企業、およびエンジニアは、リソースの消費についてより意識的になっています。幸いなことに、ドライプロセス業界では、これらの課題に対応できる2つの新しいサイズ縮小(研削)技術があります。1つは、粒状で砕けやすい材料のための造粒機の還元技術です。もう一つは、薄くて葉の多い材料のための分別器還元技術です。どちらの技術も、粒子径の均一性を最大化し、エネルギー使用量が少ないため、効率が向上します。

#1: Maximize Particle Size Uniformity

グラインドサイズが重要な場合は、最初から正しくしてください。研削プロセスを通じて初めて製品のサイズを正しく設定します。規格外の材料を削除するために、分類システムに過度に依存しないでください。製品の歩留まりが悪いと、規格外の材料を廃棄、再処理、または流通市場で使用する必要があるため、生産プロセスが複雑になり、エネルギーが浪費されます。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。例えば、固体表面製造業向けのポリエステルとアクリルの研削を考えてみましょう。メーカーは通常、4 x 12、12 x 30、30 x 60、60 x 100 メッシュ サイズの範囲のさまざまな粒度分布を要求します。いずれの場合も、製品の歩留まりを最大化し、「微粉」(または粉塵)を最小限に抑えることが非常に重要です。グラニュライザー方式により、ユーザーはすべてのサイズを個別に正確にターゲットにすることができます。また、摩耗やハンマーミルの粉砕方法と比較して、微粉の発生を最大75%削減します。罰金の市場がないため、利回りの節約は直接収益に移転します。

#2: Use Less Energy

グラニュラライザーとフラクショライザーの方法は、ハンマーミルや他の高速インパクト粉砕方法よりも25〜40パーセント少ないエネルギーを消費します。グラニュライザとフラクショライザの方法は、高速の衝撃と速度に依存して材料を爆発させたり切断したりして穴あきスクリーンを通るまでにするのではなく、機械を通過する材料の制御された破砕とスライスに依存しています。その結果、エネルギー使用量が少なくなり、製品に導入される熱が少なくなり、粒度制御が向上します。

Application Notes

一般に、グラニュラライザーおよびフラクショライザー粉砕法から最大限の利益を得るには、2つの要素が存在する必要があります。1つは、製品がやや砕けやすい、または壊れやすく壊れやすいものである必要があるということです。もう一つは、最小限の微粉で均一な粒子サイズを維持することで得られる価値です。両方の条件が満たされている場合、これらの粉砕方法は、特に所望の平均粒子サイズ範囲が100〜1,500ミクロンである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減少結果を提供します。

Granulizer Technology

グラニュライザ技術は、ローラーミル技術を使用し、優れたサイズ分布を維持するために3つの基本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、特定のロールに適用される可能性があります。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、またはロールの円周の周りを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で異なる場合があります。たとえば、材料硬度や指定されたサイズなどの変数に応じて、1インチあたり8枚のフルートが必要な製品もあれば、30枚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、一方のロールが500 RPMで回転し、もう一方のロールが1,000 RPMで回転する場合、相対的なロール速度は2:1(1,000 / 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。

そして最後に、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サイズを制御することができます。ロールギャップは、粒度分布を数秒で変更するためにその場で調整できるため、連続プロセスを停止する必要がなく、さまざまな粉砕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。

Fractionizer Technology

グラニュライザープロセスと同様に、フラクショナイザーも平行ロールを使用して製品を粉砕します。ただし、分留装置ロールは実際には互いに噛み合い、ロールを通過するときに供給材料を切断、スライス、および引き裂いて小さな細断または断片にします。上記のグラニュライザーのセクションで説明した3つの変数に加えて、フラクショナイザープロセスでは、リングとチャネル幅という1つの追加のロール設計原則が考慮されます。

ロールリングとチャネル幅によって、細断された粒子の幅が決まります。各嵌合リングとチャネルの間に高い公差が維持されるため、ロールを通過するときに材料を正確な幅に切断できます。平均細断長は、歯またはノッチのプロファイルのサイズ、形状、および滞留距離(ピークツーピーク)によって決まります。ほとんどのアプリケーションでは、分画器ロールは幅寸法の1〜10倍の細断長さを提供するように設計されています。