Коллоидные мельницы измельчают каким способом

Одна из важнейших сфер фармацевтики – производство растворов, эмульсий, сиропов и суспензий. При этом необходимо осуществление сверхтонкого измельчения, для которого, помимо вибрационных и струйных, применяют также и коллоидные мельницы, в которых частицы материала измельчаются в диапазоне от 2 до 50 um.
Коллоидная мельница относится к категории базовых устройств для фармацевтической промышленности, она специально предназначена для производства гомогенных паст и растворов, отличающихся высокой стабильностью.

Принцип так называемого «мокрого» помола заключается в следующем: конусы ротора и статора имеют большую ширину зазора на входе и малую – на выходе. При этом существует возможность регулировать размер рабочего зазора между ротором и статором. Размол твердой фазы в жидкой среде позволяет изготовить суспензию, которая оказалась бы не только максимально однородной, но и крайне устойчивой. Лекарственное вещество (иначе – твердую фазу) предварительно измельчают, помещают в смеситель, а затем многократно прогоняют через коллоидную мельницу. Для изготовления «сухих» суспензий (смесь лекарственного и вспомогательного вещества, которую затем можно растворить путем добавления воды) измельчается каждый из ингредиентов, а затем неоднократно просеивают во избежание расслоения.

Размеры частиц, получаемых при дроблении в коллоидных мельницах, составляют доли микрометров. Чтобы при этом микрочастицы не слиплись, их измельчают при осуществлении жидкой среды. Коллоидные мельницы в фармацевтическом производстве применяются в основном для изготовления линиментов (жидких мазей), мазей, паст и др.
Коллоидная мельница для мокрого помола состоит из основания-конуса, ротора, микрометрического винта и шкива, насаженного на один вал с ротором.

Последовательность работы мельницы: жидкость с твердыми частицами для измельчения подается через отверстие, при вращении ротора происходит истирание частиц в порошок, порошок вместе с жидкостью попадает в камеру мельницы – суспензия готова.
В коллоидной мельнице суспензия, при обнаружении недостаточной степени измельчения, может пропускаться через мельницу повторно.

Источник

Лабораторные коллоидные мельницы

Коллоидные мельницы или гомогенизаторы относятся к лабораторному и промышленному оборудованию, основное назначение которого сверхтонкое измельчение. Такое качество помола необходимо во многих сферах производства.

Принцип работы лабораторной коллоидной мельницы

Всего существует два типа коллоидных мельниц:

Сухого помола. В этих приборах используют центробежно-шаровой метод, который не позволяет получить однородные мелкие частицы.

Более популярен метод мокрого помола, потому что именно при его применении получают однородные мельчайшие частицы, размером до 1 мкн.

Коллоидные мельницы мокрого помола в свою очередь разделяются по принципу работы на два вида:

Функционируют по ударному принципу В цилиндрическом корпусе вращается диск, по обе стороны расположены пальцы. Суспензия попадает в корпус через патрубок, обрабатывается ударами пальцев и возвращается обратно.
Действует по принципу ударно-центробежной мельницы. В неподвижном корпусе находится вращающийся ротор. Внутрь закладывается исходный продукт и небольшое количество жидкости. Под воздействием центробежных сил и ударов о стенки и пазы состав измельчается. Специально продуманные сложные формы микрорельефов на поверхности ротора создают повышенную турбулентность, разрывающую частицы вещества.

Применение мельницы

Получившаяся на выходе смесь имеет однородную текстуру и устойчивость к расслоению. Такое ценное качество расширяет области применения коллоидных мельниц. Они востребованы при приготовлении гомогенных растворов, эмульсий, измельчении твердых и зернистых материалов.

Строительство – растворы, смеси, битум.

Косметическая отрасль – шампуни, бальзамы, крема.

Фармацевтическая промышленность – мази, сиропы, суспензии.

Пищевая промышленность – ореховые пасты, паштеты, кофе, творог.

Химическая промышленность – краски, смазочные жидкости, эмульсии.

Хорошим примером универсальной коллоидной мельницы будет модель JMF-50. Ее можно применять в лабораторных условиях или в качестве встроенного блока в технологическую линию.

У ротора есть концентрические конические зубья, высота которых постепенно уменьшается. Этот прием позволяет измельчать продукт последовательно. Величина зазора между ротором и статором регулируется вручную и фиксируется винтами. В базовой комплектации уже есть рубашка охлаждения проточной водой.

По договоренности можно подобрать дополнительные приспособления:

частотный преобразователь скоростей,

автомат защиты от перегрузок;

операционный модуль с сенсорным экраном.

Подачу продукта можно облегчить за счет внедрения воронки с подающим шнеком. Важно: проверьте наличие тепловой рубашки у аппарата. Эта опция добавляет комфорта, процессы протекают с отбором или подводом тепла в зоне измельчения.

Преимущества и недостатки

Коллоидные мельницы по праву считаются лучшим оборудованием для получения из жидких и полужидких составов однородных мелкодисперсионных и гомогенных смесей. Лабораторные мельницы позволяют одновременно производить диспергирование и гомогенизирование.

Оборудование считается простым в эксплуатации, надежностью, бесшумной работой. Аппараты легко ремонтируются, все детали конструкции съемные, при необходимости заменяются новыми. Корпус прибора изготавливается из нержавеющей стали, значит, прибор прослужит долгие годы.

Мельница обладает высокой производительностью, позволяет получать высокостабильные эмульсии, а также коллоидные суспензии, обеспечивает высокую степень гомогенизации, размер частиц до 1 мкм.

Имеются у лабораторных коллоидных мельниц и недостатки. К ним эксперты относят: высокий износ рабочих элементов мельницы. Небольшие по объему модели используют в лабораториях, для приготовления измельченных малых порций материала.

Источник

Принцип работы коллоидных мельниц

Коллоидные мельницы активно используются на малых, средних и крупных производствах, для выпуска продукции в больших масштабах. Они позволяют измельчать компоненты до образования частиц от 0,4 микрона, чего невозможно достичь вручную. Производители предлагают широкий выбор моделей, которые отличаются мощностью и функционалом. Давайте разберемся, по какому принципу работают мельницы и что входит в их конструкцию.

Конструкция коллоидной мельницы

В основу коллоидной мельницы входят два основных элемента. Это статор и ротор, изготовленные из инструментальной стали, отличающейся высокой прочностью и стойкостью к истиранию. Статор всегда пребывает в неподвижном состоянии, а ротор вращается вокруг своей оси, набирая скорость до 18 000 оборотов в минуту.

Корпус мельницы также выполняется из нержавеющей стали, отличается стойкостью к механическим нагрузкам и повреждениям, не деформируется со временем от постоянной вибрации. Компоненты загружаются в специальную воронку, через которую попадают в рабочую зону, где и происходит измельчение до образования однородной массы.

За тонкость помола отвечает зазор, который предусмотрен между статором и ротором. Чем он меньше по размеру, тем и частицы готового продукта мельче. Регулируется зазор вручную при помощи винта, расположенного в задней части агрегата. Для регулировки не требуется демонтировать механизм с его рабочего положения, что очень удобно в производстве во время выпуска разнотипной продукции с разной технологией.

Устанавливается коллоидная мельница на ровную поверхность, предпочтительно на пол. Важно соблюдать расстояние от мельницы до другого оборудования, чтобы обеспечивался легкий доступ к любому его механизму на случай проведения ремонтных работ. Работает агрегат от электричества. Потребление электроэнергии зависит от вида мельницы. Оборудования мокрого помола затрачивают на 30% больше электричества, чем агрегаты сухого помола.

Коллоидная мельница может использоваться, как отдельное, самостоятельное оборудование, так и в качестве одного из элементов конвейера, когда выполняется изготовление сложных продуктов с серьезной технологией производства.

Существует два вида мельниц, которые отличаются по принципу помола. К ним относят:

Коллоидные мельницы сухого помола имеют ротор цилиндрической формы. Их относят к устройствам центробежно-шаровым. Позволяют измельчить компоненты от 1 микрона. Работают следующим образом. При начале работы двигателя ротор вращается со скоростью до 18 000 оборотов в минуту. В рабочую зону подаются компоненты, предварительно измельченные в волчке или в куттере. За счет возникновения центробежной силы, ингредиенты разрываются на более мелкие фракции. По достижению однородной массы, полученная смесь вытекает через специальный патрубок в заранее приготовленные емкости.

Коллоидные мельницы мокрого помола обладают более высокой эффективностью, чем сухого. Имеют в своей конструкции ротор конической формы. Позволяют получить частицы компонентов размером от 0,4 до 1 микрона. Работают следующим образом. В рабочую емкость поступает жидкость с частицами измельчаемых веществ. Благодаря наличию ротора конической формы, твердые частицы перетираются до 1 микрона и выходят через специальное отверстие вместе с жидкостью. Диспергирование ингредиентов достигается благодаря образованию тонкой пленки на поверхностях подвижных и неподвижных элементов (статора и ротора).

Обратите внимание, что некоторые модели коллоидных мельниц предусматривают наличие основных элементов с рифленой поверхностью, которые ускоряют процесс измельчения компонентов в несколько раз. Также существуют агрегаты с рубашкой, которая позволяет нагревать и охлаждать обрабатываемые вещества, в случаях, когда этого требует технология производства. Такие мельницы считаются универсальными и могут выполнять большое количество функций, заменяя несколько отдельных механизмов.

Применение коллоидных мельниц

Коллоидные мельницы имеют весьма широкую область применения. Чаще всего они используются в пищевой промышленности для изготовления продуктов, таких как кетчуп, майонез, творожная масса, паштеты, закуски. Также агрегаты применяют для производства ореховой пасты или масла. Используются для изготовления джема, мороженного, соевой пасты, фарша, сосисок и других колбасных изделий. В некоторых случаях мельницы применяют для измельчения чая, кофе, кунжута, специй и приправ.

В фармацевтике оборудование используют для изготовления кремов, мазей, суспензий и сиропов, эмульсий и других медикаментов, которые выпускаются в жидком или сухом перемолотом виде. Также коллоидные мельницы используют для измельчения определенных групп веществ, которые после формируют в виде таблеток или капсул.

В строительной сфере деятельности механизмы востребованы для приготовления разного рода растворов, красок, эмульсий и строительных лаков для покрытия поверхностей. С их помощью изготавливают битумы, отделочные жидкие материалы, штукатурку, шпаклевку и многое другое.

Также известно широкое применение коллоидных мельниц в косметологии. С их помощью производят крупными партиями крема, бальзамы, шампуни, жидкое мыло, зубную пасту. Они позволяют приготовить скрабы, пилинги, маски для волос и лица, косметические препараты, используемые в салонах красоты и парикмахерских. Особенно отмечаются краски для волос, осветлители, препараты для чистки, кератин, ботокс и так далее.

Коллоидные мельницы также пользуются популярностью в химической промышленности. Благодаря им выпускают моющие средства, спреи, мыльные растворы, хлорку и другие вещества, которые имеют жидкую консистенцию.

Источник

Коллоидная мельница для пищевой промышленности

Коллоидные мельницы имеют широкую сферу применения. Широкую популярность получили в пищевой промышленности. С их помощью делают пастообразные продукты, например, ореховую пасту. Техника не только гомогенизирует продукты, но смешивает их, добиваясь большей однородности готового состава.

Применение мельницы в пищевой промышленности

Мельницы такого типа широко применяются в пищевой отрасли. Многие колбасные заводы используют высокоэффективную технику для мяса при изготовлении колбас, сосисок и паштетов. Агрегат может обрабатывать съедобные части мясных субпродуктов для их дальнейшего введения в неструктурированные изделия.

Также мельницы используют для переработки молочных продуктов, а именно для гомогенизации творога и получения фруктовых субстратов, чтобы добавлять в мороженое.

Еще одно направление – производство арахисовой пасты. Благодаря принципу действия орехи с легкостью измельчаются до однородной массы.

Принцип работы коллоидной мельницы

Такая установка состоит из пары ключевых деталей – ротор и стартер. Первый активно вращается с высокой скоростью, а второй неподвижен. Все это создает необходимые условия для измельчения продуктов.

Обратите внимание! Есть два типа мельниц – классическая и центробежно-шаровая.

Измельчение продуктов в первом агрегате осуществляется благодаря механическому разрушению элементов. Такие установки действуют по принципу мокрого помола, что позволяет получать частицы величиной менее 1 мкм. Работа коллоидных мельниц осуществляется благодаря центробежным силам. Принцип функционирования выглядит следующим образом:

электропривод вращает ротор, в проем между ним и статором направляется исходный продукт, который изначально измельчается в куттере или волчке;

благодаря узлу тонкой настройки зазор между ними всегда менее 0.05 мм. Частицы материала начинают ускоряющееся кручение вокруг своей оси, из-за чего разрываются на более мелкие;

полученный продукт скапливается в нижней зоне рабочего отсека, после чего выводятся через патрубок в нижний бокс.

Принцип работы центробежно-шаровой установки осуществляется за счет ударных влияний на продукт со стороны большого числа стальных шаров. Последние разгоняются вращающимся ротором.

Производительность коллоидных мельниц в производстве

У коллоидных мельниц для пищевой промышленности высока частота вращения ротора и составляет более 1000 об/мин. В действительности этот показатель зависит от диаметра ротора и окружной скорости статора. Эти показатели определяют размер измельченных частиц продукта.

Также производительность таких установок на производстве зависит от их типа. У заводских моделей этот параметр достигает до 200 тонн в час.

Есть коллоидные мельницы такой производительности, с помощью которых получают высокостабильные коллоидные растворы, тонкие суспензии, смеси и эмульсии.

Преимущества и недостатки

Коллоидные установки необходимы для бесперебойного функционирования в различных условиях. Они имеют ряд преимуществ:

при правильном использовании мельницы способны прослужить достаточно долго;

современная техника работает бесшумно;

простая в управлении и обслуживании;

каждый элемент, который контактирует с обрабатываемыми продуктами, выполнен из пищевой нержавеющей стали;

жернова покрываются специальным противокоррозионным средством;

запчасти описанного оборудования могут быть заменены в случае необходимости.

Однако у таких установок есть недостаток. Практически у всех мельниц высокий износ рабочих элементов. Из-за этого важно постоянно следить за оборудованием и регулярно проводить техническое обслуживание, чтобы производство не вставало на паузу.

Источник