Kaltmahlen / Pulverherstellung von Thermoplasten und Elastomeren
Prozessbeschreibung
Beim Kaltmahlen werden die zu mahlenden Stoffe mit tiefkaltem flüssigem Stickstoff oder Kohlendioxid abgekühlt und versprödet. Mit diesem Verfahren werden besonders hohe Kornfeinheiten bei gleichzeitiger Erhaltung der Produktqualität erzielt. Zusätzlich wird die Mühlendurchsatzleistung deutlich gesteigert. Insbesondere verhindert das Kühlen des Mahlvorgangs mit kryogenen Gasen bei wärmeempfindlichen Stoffen einen Temperaturanstieg, der durch die Umsetzung der elektrischen Energie der Mühlenmotoren entsteht. Dadurch wird ein Verschmelzen und Verkleben des Mahlguts ausgeschlossen.
Gaseanwendung
Um zähe und elastische Materialien mit einem hohen Durchsatz fein zu mahlen, bedarf es einer leistungsfähigen kryogenen Kaltmahlanlage. Das Aufgabematerial muss sich einerseits mit einem geeigneten Kältemittel wie z.B. flüssigen Stickstoff auf eine definierte Temperatur meist unterhalb der Glasübergangs- beziehungsweise Erweichungstemperatur (TG) abkühlen lassen. Andererseits sollte beim Zerkleinerungsprozess die Dauer der Beanspruchung möglichst kurz gehalten werden, weil das zu mahlende Gut, welches sich durch den Energieeintrag der Mahlwerkzeuge wieder erwärmt, nicht verformen sondern zerkleinern soll.
Die Ziele der kryogenen Mahlung von Thermoplasten und Elastomeren sind:
- eine hohe Durchsatzleistung um geringe Produktionskosten zu erlangen,
- meist ein großer Fein- bzw. Feinstgutanteil, da dies den Produktwert erhöht,
- ein geringer spezifischer Energiebedarf zur Einsparung von Stromkosten,
- das Vermeiden von thermischen Schädigungen und
- die Gefahr von Staubexplosionen und Bränden während der Mahlung zu verhindern
Messer-Lösung
Die Messer Gruppe betreibt ein hochspezialisiertes Versuchstechnikum, das die Möglichkeit bietet, von Verfahrensentwicklungen zu profitieren, Produktionskosten abzuschätzen oder Musterchargen herzustellen.
Es werden qualifizierte Mustermahlungen unter Einsatz von flüssigem Stickstoff durchgeführt. Alle Mahlparameter, wie Durchsatzleistung, Strom- und Stickstoffbedarf sowie die Korngrößenverteilung werden gemessen, ausgewertet und dem Kunden zur Verfügung gestellt. Die erzielten Ergebnisse lassen sich auf großtechnische Produktionen übertragen.
Neben der reinen Mahlmusterherstellung werden eine Abschätzung der Herstellungskosten unter Produktionsbedingungen sowie ein Vergleich zu anderen Mahlverfahren ermöglicht. Auch bereits bestehende Mühlen beim Kunden lassen sich optimieren. Für die Durchführung von Versuchen auf diesen Anlagen vor Ort können Granulatkühler, Stickstoffregelarmaturen und die Temperatursteuerung gestellt werden.
