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單筒偏心振動磨使用液體氮的低溫冰凍粉碎技術

隨著高質量微粉化的要求提高，以低溫材料為代表的低溫技術進 步，由于液化大然氣（LNG)的冷熱利用，大量且便宜的液體氮被生 產出來，工業上的使用更加容易方便。

所謂低溫粉碎，就是橡膠那樣的彈性體，一旦冷卻到脆化點以下， 對丁沖擊有明顯變脆的性質（低溫脆性），通過利用其低溫脆性，可以 控制粉碎時的發熱，一方面防止熱的變性，另一方面進行粉碎的方法。 在粉碎工程中，真正因粉碎被消耗的能量，可以說最大限度也不過 3%,艽大部分變化成了熱。因此如果在常溫下粉碎，耐熱差的物質， 例如塑料類、蠟等進行軟化融化而粉碎困難，即使食品類，也有味、香 成分損失的現象。作為解決這些問題的方法，可以說低溫粉碎是苻 效的。

1、低溫粉碎的特征

在極低溫（一 196°C)下，把具有不活躍性質的液體氮作為冷介質 使用。把低溫粉碎的一般的特征匯總如下：（1)常溫下粉碎困難的，可 以容易地進行粉碎；（2)進一步得到更細粉；（3)顆粒形狀是鈍角狀， 能得到流動性好的粉末；（4)可以防止因利用不活性（氮）氣體帶來的 氧化；(5)降低粉碎的動力；（6)根據脆化的有無溫度差，可以進行復 合料的選擇粉碎；（7)可以防止伴隨的臭氣、粉塵爆發、發出噪聲等。

作為冷介質理想的液體氮滿足下述條件：（1)沸點極低；（2)無活性、不燃性、無毒性；（3)工業方面容易人手；（4)比較便宜；（5)在 大氣壓下是液體，便于操作處理。

低溫粉碎大單筒偏心振動磨裝置如圖6-21、圖6-22所示，在規定 的低溫下，被粉碎的產品被斷續或連續排出，借助回轉閥向外部排出。 粉碎后成為氣體的低溫的氮氣，通過旋風分離器、風機之后向大氣放 出。液體氮的供給，通過對通氣裝置液面控制，對粉碎機出口濕度控制 進行自動供給，液體氮被循環使用。

2、最佳粉碎溫度的決定

在低溫粉碎操作中，最重要的方面是控制液體氮的消費，進而把運 轉成本降低。為此就必須求得可以最有效粉碎的溫度條件。作為其中之 一的目標，知道在塑料類中，對于溫度存在種種轉化點。其中玻璃轉化 點，會給材料的機械特性帶來大的影響。玻璃轉化點在以下的溫度區， 成為玻璃狀，其斷裂面成為銳角狀的脆性破面。并且在這種溫度區以 上，表示所謂的黏彈性，進行粉碎明顯困難。但在實際的低溫粉碎中， 不能這樣進行簡單處理。首先玻璃轉化點情況不明確，具有某種程度的 范圍，并且在粉碎時，在接受沖擊的瞬間招致溫度上升，粉碎前的原料 溫度與氣體介質溫度有差異，即玻璃轉化點的溫度不是最佳粉碎溫度。

對食品沒有像塑料類那樣清楚的溫度界限，因組織是復雜的，所以 不能更明確。因此使用各自的溫度條件進行粉碎，積累經驗可稱為判定以外的方法。

3、低溫粉碎的粉碎舉例

低溫粉碎的細粉產品，大致區分為塑料類和食品類。使用低溫粉 碎，即使在塑料中，特別是熔點為100°C左右的熱可塑性樹脂，所謂的 熱溶性物料的深冷粉碎成為主力，細粉用途主要用于纖維黏結。作為環 境問題從溶劑使用規定和再循環性的要求看，也增加了在包含樹脂涂料 的粉體涂料方面的需要。在機械強度好的工程塑料制造過程中，存在著 細粉化的要求。粉碎舉例見表8-1。

食品類的細粉產品，特別是對常溫下不可能粉碎的油成分和水成分 多的種子類、葉果類、在動物性肉汁性原料、魚類方面、混合產品的原 料和茶葉。把和香料、味料、藥用的有效成分的失效防止作為目的，也 進行了在香料、中藥方面的應用。同樣在健康食品方面，人們最愛飲用 的茶葉有效成分的保留也很重要，粉碎舉例見表8-2。