单筒偏心振动磨使用液体氮的低温冰冻粉碎技术

随着高质量微粉化的要求提高，以低温材料为代表的低温技术进 步，由于液化大然气（LNG)的冷热利用，大量且便宜的液体氮被生 产出来，工业上的使用更加容易方便。

所谓低温粉碎，就是橡胶那样的弹性体，一旦冷却到脆化点以下， 对丁冲击有明显变脆的性质（低温脆性），通过利用其低温脆性，可以 控制粉碎时的发热，一方面防止热的变性，另一方面进行粉碎的方法。 在粉碎工程中，真正因粉碎被消耗的能量，可以说最大限度也不过 3%,艽大部分变化成了热。因此如果在常温下粉碎，耐热差的物质， 例如塑料类、蜡等进行软化融化而粉碎困难，即使食品类，也有味、香 成分损失的现象。作为解决这些问题的方法，可以说低温粉碎是苻 效的。

1、低温粉碎的特征

在极低温（一 196°C)下，把具有不活跃性质的液体氮作为冷介质 使用。把低温粉碎的一般的特征汇总如下：（1)常温下粉碎困难的，可 以容易地进行粉碎；（2)进一步得到更细粉；（3)颗粒形状是钝角状， 能得到流动性好的粉末；（4)可以防止因利用不活性（氮）气体带来的 氧化；(5)降低粉碎的动力；（6)根据脆化的有无温度差，可以进行复 合料的选择粉碎；（7)可以防止伴随的臭气、粉尘爆发、发出噪声等。

作为冷介质理想的液体氮满足下述条件：（1)沸点极低；（2)无活性、不燃性、无毒性；（3)工业方面容易人手；（4)比较便宜；（5)在 大气压下是液体，便于操作处理。

低温粉碎大单筒偏心振动磨装置如图6-21、图6-22所示，在规定 的低温下，被粉碎的产品被断续或连续排出，借助回转阀向外部排出。 粉碎后成为气体的低温的氮气，通过旋风分离器、风机之后向大气放 出。液体氮的供给，通过对通气装置液面控制，对粉碎机出口湿度控制 进行自动供给，液体氮被循环使用。

2、最佳粉碎温度的决定

在低温粉碎操作中，最重要的方面是控制液体氮的消费，进而把运 转成本降低。为此就必须求得可以最有效粉碎的温度条件。作为其中之 一的目标，知道在塑料类中，对于温度存在种种转化点。其中玻璃转化 点，会给材料的机械特性带来大的影响。玻璃转化点在以下的温度区， 成为玻璃状，其断裂面成为锐角状的脆性破面。并且在这种温度区以 上，表示所谓的黏弹性，进行粉碎明显困难。但在实际的低温粉碎中， 不能这样进行简单处理。首先玻璃转化点情况不明确，具有某种程度的 范围，并且在粉碎时，在接受冲击的瞬间招致温度上升，粉碎前的原料 温度与气体介质温度有差异，即玻璃转化点的温度不是最佳粉碎温度。

对食品没有像塑料类那样清楚的温度界限，因组织是复杂的，所以 不能更明确。因此使用各自的温度条件进行粉碎，积累经验可称为判定以外的方法。

3、低温粉碎的粉碎举例

低温粉碎的细粉产品，大致区分为塑料类和食品类。使用低温粉 碎，即使在塑料中，特别是熔点为100°C左右的热可塑性树脂，所谓的 热溶性物料的深冷粉碎成为主力，细粉用途主要用于纤维黏结。作为环 境问题从溶剂使用规定和再循环性的要求看，也增加了在包含树脂涂料 的粉体涂料方面的需要。在机械强度好的工程塑料制造过程中，存在着 细粉化的要求。粉碎举例见表8-1。

食品类的细粉产品，特别是对常温下不可能粉碎的油成分和水成分 多的种子类、叶果类、在动物性肉汁性原料、鱼类方面、混合产品的原 料和茶叶。把和香料、味料、药用的有效成分的失效防止作为目的，也 进行了在香料、中药方面的应用。同样在健康食品方面，人们最爱饮用 的茶叶有效成分的保留也很重要，粉碎举例见表8-2。