Deeltjesreductietechnologie voor een snel veranderende wereld

Het is een krimpende wereld: sneller transport, directe internetinformatie en onmiddellijke communicatie zorgen er allemaal voor dat onze enorme planeet, voor alle praktische doeleinden, een stuk kleiner en veeleisender is dan vroeger. In de productiewereld van vandaag eisen bedrijven ook veel meer van hun verwerkingsapparatuur. Meer specifiek zijn bedrijven op zoek naar concurrentievoordelen door verbeterde producteigenschappen, hogere procesefficiëntie en minder energieverbruik. Op het gebied van deeltjesreductie bereikt de Gran-U-Lizer™ al deze doelstellingen.

Waarom de uniformiteit van deeltjes maximaliseren?

In veel toepassingen voor deeltjesreductie is het belangrijkste doel het maximaliseren van de uniformiteit van deeltjes. Neem bijvoorbeeld koffie. In de Verenigde Staten wordt koffie meestal gemalen om een maximale opbrengst te bereiken op een groottebereik van 16 x 40 US Mesh (1170 tot 590 micron) met minimale “fijne deeltjes” (in dit geval die deeltjes onder de 40 Mesh). Na het malen wordt de koffie niet geclassificeerd; in plaats daarvan gaat het rechtstreeks over tot verpakking. Dit type gestroomlijnd proces vereist zowel uniformiteit van de precisiemaling als ultieme productconsistentie. Als de maalgraad varieert of als er extra “fijne deeltjes” (of stof) ontstaan, wordt de koffie tijdens het zetproces overgeëxtraheerd. Deze overextractie verhoogt de bitterheid van de koffie – een eigenschap die alle koffieproducenten proberen te minimaliseren. In andere toepassingen voor deeltjesreductie moet aan strenge eisen voor de deeltjesgrootte worden voldaan en daarom is productclassificatie vereist. Wanneer dit het geval is, worden “boetes” vaak weggegooid, opnieuw verwerkt of gebruikt op een secundaire markt. In beide gevallen gaat er geld verloren en wordt energie verspild.

Optimale toepassingen

Over het algemeen zijn er twee factoren die het gebruik van de roltechnologie in Gran-U-Lizer-stijl voor selectie uitsluiten als de optimale methode voor deeltjesreductie voor elke toepassing: (a) Het te malen product is niet brokkelig of breekbaar/breekbaar… of (b) Er is geen waarde te behalen uit het handhaven van een uniforme deeltjesgrootte met minimale “fijne deeltjes”. Als echter aan beide bovenstaande voorwaarden (a) en (b) wordt voldaan, zal de Gran-U-Lizer superieure deeltjesreductieresultaten opleveren ten opzichte van elke andere freesmethode, met name in die toepassingen waarbij het gewenste gemiddelde deeltjesgroottebereik tussen 100-1500 micron ligt. De variabelen die een rol spelen De Gran-U-Lizer maakt gebruik van walsmolentechnologie en houdt zich aan drie kernprincipes om een uitstekende maatverdeling te behouden. Ten eerste zijn de rollen die worden gebruikt meestal niet glad. Ze zijn in feite op maat gemaakt gegolfd (of gegroefd) voor elke specifieke toepassing. Er zijn letterlijk duizenden verschillende golvingen

Dat kan worden toegepast op een bepaalde worp. Door praktijklabtests uit te voeren, kan de beste configuratie voor een bepaalde toepassing worden bepaald. Rollen kunnen worden gegroefd met golvingen die ofwel over de lengte van de rol (longitudinaal) of rond de omtrek van de rol (circumferential) lopen. Fluiten in elke golf kunnen zowel in vorm als in grootte variëren. Sommige producten vereisen bijvoorbeeld acht groeven per inch, terwijl andere 30 groeven gebruiken, afhankelijk van variabelen zoals de hardheid van het materiaal en de gespecificeerde maat. De tweede belangrijke onderscheidende variabele is de relatieve rolsnelheid, of differentiële rolsnelheid. Door de rollen met de ideale relatieve snelheid te laten draaien terwijl het materiaal er doorheen gaat, wordt het gewenste afschuifeffect bereikt. Als de ene rol bijvoorbeeld met 500 tpm draait en de andere met 1000 tpm, wordt de relatieve rolsnelheid gedefinieerd op 2:1 (1000/500). De relatieve rolsnelheidsverhouding is evenredig met de hoeveelheid afschuiving die wordt uitgeoefend op een deeltje dat door het “knijppunt” van een rol gaat. Hoe hoger de afschuiving, hoe meer scheuring het geplette deeltje krijgt. Afhankelijk van de materiaaleigenschappen en de gebruikte rolsneden heeft deze relatie een duidelijke invloed op de deeltjesgrootteverdeling. Ten derde heeft de operator de mogelijkheid om de productgrootte te regelen door de opening tussen de rollen te verbreden of te verkleinen. De rolopeningen kunnen in een oogwenk worden aangepast om de deeltjesgrootteverdelingen “on the fly” in enkele seconden te wijzigen, waardoor het niet nodig is om een continu proces af te sluiten en snelle omschakelingstijden tussen verschillende maalinstellingen mogelijk zijn. Het meest kritische element van deze fine-tuning-mogelijkheid is de noodzaak om de rollen parallel te houden. Perfect parallelle walsen zijn een hoeksteen van deze walstechnologie.

Gecontroleerde explosies

De roltechnologie is in de afgelopen 50 jaar geëvolueerd en veel verfijnder geworden. Sommigen denken misschien nog steeds aan walstechnologie in zijn meest ruwe vorm, met “brekers” die lukraak brokkelige materialen verpulveren tot een kleiner formaat. Maar de Gran-U-Lizer van vandaag is ontworpen om “gecontroleerde explosies” te produceren die een volledig gecontroleerde en hoogtechnologische deeltjesreductie bereiken. Brokkelige materialen – in feite alle materialen die onder druk kunnen breken in plaats van plat te worden – kunnen nu in omvang worden verkleind met minder stof, minder “fijne deeltjes” en een grotere uniformiteit. In vergelijking met alternatieve maalmethoden worden de eindige voordelen van deze walsmolentechnologie zelfs dramatisch duidelijk. Vergelijk bijvoorbeeld walsmolens met hamermolens, of Fitzmills®, die met hoge snelheden door impact malen en vertrouwen op een geperforeerde zeef om de deeltjesgrootte te regelen. Walsmolens produceren doorgaans 50-75% minder stof, of “fijne deeltjes”, en verbeteren de gewenste deeltjesuniformiteit met 50-100%. En aangezien hamermolens en andere uitputtingsfreesmethoden afhankelijk zijn van meerdere effecten, vereisen ze doorgaans een relatief hoger energieverbruik. Energiebesparing kan een belangrijke reden zijn om voor walsmolens te kiezen in plaats van voor meer traditionele methoden. Vanwege hun efficiënte reductiewerking zullen walsmolenslijpmachines zelfs 15-40% meer tonnage per uur produceren, bij een bepaald vermogen, dan hamermolens. Walsmolentechnologie is niet noodzakelijkerwijs de beste technologie voor elke toepassing. Als u op zoek bent naar zeer fijn slijpen met einddeeltjes in het bereik van 40 micron, zijn pinmills wellicht de beste optie, ook al hebben pinmills enkele inherente nadelen, waaronder relatief lage capaciteiten met vrij hoge bedrijfs- en kapitaalkosten. Maar als u op zoek bent naar superieure, gecontroleerde reductie voor distributiedoelen van 100 tot 1.500 micron, en u werkt met brokkelige materialen, dan is walsmolentechnologie uw beste optie.

Groeiende markten voor precisiedeeltjes

De marktvraag naar precisiedeeltjes groeit. Naarmate bedrijven ernaar streven de producteigenschappen te verbeteren, een hogere procesefficiëntie te bereiken en minder energie te verbruiken, worden de gebruikte walsfreestechnologieën steeds belangrijker. Over het algemeen zien we dat voedings-, chemische, minerale en farmaceutische bedrijven voortdurend vragen naar verbeteringen op het gebied van deeltjesreductie. Meer specifiek zijn er twee markten waar we de komende jaren zeer hoge verwachtingen van hebben: de koolstof- en superabsorberende industrie. Naarmate deze materialen meer gemeengoed worden, worden productie-efficiëntie en productkwaliteit steeds belangrijker. Wat koolstof betreft, zien we een grote vraag naar actieve kool voor lucht- en waterzuivering, evenals koolstofelektrolyten, die worden gebruikt in het staalproductieproces. Hetzelfde verhaal geldt voor superabsorberende materialen, die in verschillende toepassingen worden gebruikt, van servetten tot landbouw. Naarmate de markt voor superabsorberende middelen volwassener wordt, neemt de concurrentie toe en wordt de efficiëntie van de productie steeds belangrijker. De productie van koolstof en superabsorberende middelen zijn slechts enkele voorbeelden van de duizenden toepassingen die kunnen profiteren van deze walstechnologie. Kortom, als een bedrijf op zoek is naar het verkleinen van brokkelige deeltjes, het verminderen van afval en het verlagen van de kosten, wordt de gecontroleerde deeltjesreductietechnologie van walsmolens steeds meer de juiste keuze. Terwijl traditionele brekers en andere onnauwkeurige methoden letterlijk stof verzamelen, zullen walserijen hun rol in deze steeds kleiner wordende wereld blijven uitbreiden.