極低温粉砕は、材料を極低温に冷却する特殊なプロセスであり、通常は液体窒素を使用し、その後に微粒子にする。
この方法は、ゴム、繊維、特定の食品など、弾力性があるため常温では粉砕が難しい材料に特に効果的です。
材料を極低温で脆化させることにより、粉砕工程はより効率的になり、劣化を最小限に抑えながら使用可能な製品をより多く生産することができる。
この技術は、熱に弱い成分を保存し、最終製品の品質を向上させるためにも有益です。
極低温粉砕プロセスとは？5つのポイントを解説
1.温度による脆化
極低温になると、材料は弾性を失ってもろくなり、研削しやすくなります。
そのため、常温研削で問題となる、材料の軟化、付着、スクリーンの目詰まりが起こりにくくなります。
2.液体窒素の使用
液体窒素（LN2）は、極低温研削で使用される主要な冷却剤であり、-196℃の低温を提供する。
LN2は材料を冷却するだけでなく、研削プロセス中に発生する熱を吸収し、熱劣化を防ぎます。
3.プロセスの流れ
原料はまず、チラーまたは直接液体窒素で冷却される。
凍結された原料は、多くの場合パドル型ミルを使って粉砕される。
得られた粒子は選別され、必要に応じてさらに粒径を小さくすることができる。
4.常温研削と比較した利点
凍結粉砕は、従来の方法による不規則な形状に比べ、より滑らかな破断面を生み出す。
熱の発生が大幅に減少するため、材料の劣化や燃焼のリスクが減少する。
ほとんどすべての繊維や鋼材がゴムから解放されるため、使用可能な製品の歩留まりが高い。
5.用途
温度に敏感な食品の粉砕に特に有効で、生物活性化合物の保持を強化し、食品の機能的品質を向上させる。
ゴムや繊維など、常温では粉砕が困難な材料の処理に有効。
実験室では、試料の完全性を損なうことなく、正確で効率的な粉砕が必要な試料の粉砕によく使用される。
実用的な考察
粉砕にはエネルギーが必要ですが、極低温粉砕では熱として無駄になるエネルギーを最小限に抑えることができるため、効率的です。
このプロセスの特徴は、低温のため試料が蓄積されず、洗浄が迅速かつ容易であることである。
要約すると、極低温研削は、極低温を利用して従来の研削方法の限界を克服する高度な技術です。
揮発性成分の保持、製品品質の向上、歩留まりの向上など、多くの利点があり、特に熱に敏感な素材や弾性のある素材を扱う様々な産業で価値のあるプロセスとなっています。
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