ボールミルの平均粒子径は、運転設定やミルの設計によっ て大きく異なる。通常、ボールミルの粒子径は1～10ミクロンですが、200ナノメートル以下に粉砕できるものもあります。
粒子径に影響する操作上の要因
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供給粒子径： 粉砕機に投入される原料の初期粒子径は非常に重要である。200～300 mmの粉砕機では、供給粒子径は最大1.5 mmですが、それより小さい粉砕機では、供給粒子径はより細かくなります。粉砕前にできるだけ粒子径を小さくすることが重要で、一般的には粒子径40 µm以下を目指します。
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ボールミルの速度： ボールミルの速度は粒度分布に大きく影響します。低速の場合、ボールは粉砕されることなく、互いの上を滑ったり転がったりする。高速の場合、ボールは粉砕されずにシリンダー壁に衝突する。最適な粉砕は通常の速度で行われ、ボールは粉砕機の上部に運ばれ、カスケード状に落下し、最大限の粉砕が行われる。
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ビーズサイズ： 粉砕機で使用されるビーズのサイズは非常に重要である。大きいビーズ（0.5mm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（0.3mm以下）はサブミクロンやナノメートルサイズの粒子の粉砕や分散に適しています。ビーズサイズの選択は、衝撃エネルギーとビーズと粒子の接触頻度に影響し、処理速度と最終粒子径に影響します。
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ビーズ間スペース： ビーズ間の空間は最終粒子径に影響します。ビーズが小さいほどビーズ間スペースが広くなり、より微細な粒子と接触する機会が増えるため、最終粒子径をより小さくすることができます。
物理的要因と調整：
- 供給速度： 供給速度：供給速度を調整することで、要求される粒度分布を満たすことができます。
- ノズルサイズ、圧力、角度： 流動床ミルとジェットミルのこれらのパラメータは、粉砕効率と分級機を通過できる粒子径に影響を与えます。
- 風量： ジェットミルの場合、気流速度は粉砕プロセスにとって重要であり、達成される平均粒子径に影響を与えます。
高度な技術
- 遠心分級機： 流動床ミルでは、遠心分級機が適切なサイズの粒子を自動的に通過させ、より大きな粒子はさらなる粉砕のために戻すのに役立ちます。
- 微粉化とナノメートルサイズの粒子： 高度な粉砕技術と高出力化により、特定の製品配合に不可欠な200ナノメートルの粒子径を達成することができます。
要約すると、ボールミルで達成可能な平均粒子径は、操作設定とミルの特定の設計機能に大きく依存します。これらの要素を最適化することで、ボールミルは1ミクロンから200ナノメートルの粒子を製造することができます。
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