粉砕における粒度分布には、供給粒子径、運転パラメータ、粉砕機の物理的設計、粉砕媒体の特性など、いくつかの要因が影響する。
供給粒子径： 粉砕機に投入される原料の粒子径は非常に重要です。直径200～300 mmの粉砕機では、最大供給粒子径は通常1.5 mmです。小型の粉砕機では、さらに細かい供給粒子が必要になります。これは、供給インジェクターのサイズによって供給粒子径が制限されるためで、大きな粒子は小型の粉砕機では効果的に処理できない場合があります。
運転パラメータ： 最終製品の細かさには、さまざまな運転パラメータが影響します。これには、供給速度、ノズルサイズ、ノズル圧力、ノズル角度、エアフロー率、製品出口直径が含まれます。これらの変数は運転中に調整することができるが、所望の粒度分布を得るために、粉砕プロセスが開始された後は、供給速度のみを変化させるのが一般的である。
ミルの物理的設計 チャンバーの直径や幅、ローラーやビーズの形状など、粉砕機の設計は粒子径に大きく影響する。例えば、異なる速度で作動するローラーを備えたミルは、高い剪断力を発生させることができ、粒子径を小さくして凝集塊を分散させるのに役立ちます。ローラー間のギャップ幅やビーズサイズを調整することで、粒子径を効果的に制御できます。特にディゾルバーとビーズミルは、幅広い粒度分布を作り出すことができ、軟膏やクリームなどの用途に有益です。
粉砕媒体の特性： 粉砕ビーズのサイズは非常に重要です。大きいビーズ（0.5 mm以上）はミクロンサイズの粒子をサブミクロンサイズに粉砕するのに適しており、小さいビーズ（0.3 mm以下）はサブミクロンまたはナノメートルサイズの粒子を粉砕または分散するのに使用されます。ビーズサイズ、ローター回転数、ビーズ質量によって制御される衝撃エネルギーが粉砕効果を決定する。さらに、ローター回転数とビーズサイズに影響されるビーズと粒子の衝突頻度が処理速度に影響する。ビーズの大きさに比例するビーズ間スペースも、最終的な粒子径を決定する役割を果たします。ビーズが小さいほど、より微細な粒子との接触機会が増え、粉砕効率が向上する。
まとめると、粉砕における粒度分布は、供給原料の初期サイズ、粉砕機の運転設定、粉砕機の物理的設計特徴、および粉砕メディアの特性によって影響を受ける。これらの各要因を調整することで、粉砕プロセスを特定の用途や望ましい結果に合わせて最適化することができます。
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