Planetový kulový mlýn PM 100 je výkonný stolní model s jednou mlecí stanicí a snadno použitelným protizávažím, které kompenzuje hmotnosti až 8 kg. Umožňuje mletí až 220 ml materiálu vzorku na dávku.
Extrémně vysoké odstředivé síly planetových kulových mlýnů mají za následek velmi vysokou energii rozmělňování a tím i krátké doby mletí.
PM 100 lze nalézt prakticky ve všech průmyslových odvětvích, kde proces kontroly kvality klade nejvyšší nároky na čistotu, rychlost, jemnost a reprodukovatelnost.
Mlýn je ideální pro úkoly ve výzkumu, jako je mechanochemie (screening směsných krystalů, mechanosyntéza, mechanické legování a mechanokatalýza) nebo ultrajemné koloidní mletí v nanometrovém měřítku, stejně jako pro rutinní úkoly, jako je míchání a homogenizace měkkých, tvrdých křehké nebo vláknité materiály.
Produktové video
Ideální kulový mlýn pro standardní aplikace
- Max. rychlost 650 ot./min
- Vstupní velikost až 10 mm a konečná jemnost 0,1 µm
- 1 mlecí stanice pro nádobu od 12 ml do 500 ml
- Nádobu o objemu 12 – 80 ml lze stohovat (po dvou nádobách)
- GrindControl pro měření teploty a tlaku uvnitř nádoby.
- Aerační víčka pro kontrolu atmosféry uvnitř nádoby
- Uložitelné SOP a cyklické programy, 5 různých materiálů nádob pro suché a mokré mletí
Rychlý a výkonný
- Mletí bez ztrát až do submikronového rozsahu
- Mokré mletí umožňuje získat částice o velikosti v rozmezí nanometrů (<100 nm).
- Variabilní otáčky od 100 do 650 ot/min,
poměr otáček 1:-2 - Mletí s až 33,3násobným gravitačním zrychlením
- Dávkové zpracování s max. 1 x 220 ml vzorku
- 2 x 20 ml vzorku na dávku s nádobami, které jsou poskládané na sobě
Planetový kulový mlýn PM 100 Reprodukovatelnost, bezpečnost a snadná manipulace
- Reprodukovatelné výsledky díky regulaci rychlosti
- Snadné a bezpečné upínání mlecích nádob
- Safety Slider zabraňuje spuštění stroje bez bezpečně upnutých nádob
- Dokonalá stabilita na laboratorním stole díky FFCS technologii
- Inovativní protizávaží a snímač nevyváženosti pro neřízený provoz
- Pohodlné nastavení parametrů pomocí displeje a ergonomické ovládání jedním tlačítkem
- Automatické větrání mlecí komory
- Možnost uložení 10 SOP, programovatelný čas spuštění
- Zálohování při výpadku napájení zajišťuje uložení zbývajícího času mletí
Nastavení a volitelné položky
- Možnost suchého i mokrého mletí
- Vhodné pro dlouhodobé zkoušky, max. 99:59:99.
- Intervalový provoz umožňuje chladicí přestávky
- Zpětný chod pomáhá minimalizovat účinky spékání
Planetový kulový mlýn PM 100 Bezpečnost především: Protizávaží a upínání nádob
Protizávaží
Planetové mlýny s jednou mlecí stanicí vyžadují protizávaží pro účely vyvážení. U kulového mlýna PM 100 lze toto protizávaží nastavit na šikmé vodicí liště, aby se vyrovnaly různé výšky těžišť různě velkých mlecích nádob a zabránilo se tak nežádoucímu kmitání stroje.
Safety Slider
Provoz planetových kulových mlýnů je obzvláště bezpečný. Jsou vybaveny robustním Safety Sliderem, který zajišťuje, že mlýn lze spustit až po bezpečném upevnění mlecí nádoby pomocí upínacího zařízení. Samočinný zámek zajišťuje správné a bezpečné usazení mlecí nádoby. Tento osvědčený pevný mechanický systém je méně náchylný k poruchám než elektronická řešení - uživatel má kdykoli plný přístup ke vzorku. Při poruše elektronického systému není možné nádoby například odemknout.
Planetový kulový mlýn PM 100 Mlecí nádoby EasyFit pro vynikající výsledky
- Průměr 1: mlecí nádoby 12 ml a 25 ml
- Průměr 2: mlecí nádoby 50 ml, 80 ml a 125 ml
- Dostupné velikosti nádobek: 12 ml / 25 ml / 50 ml / 80 ml / 125 ml
- Inovativní funkce Advanced Anti-Twist (AAT) zajišťuje bezpečné usazení mlecích nádob
- Vysoká flexibilita díky vhodnosti tří velikostí víka pro všech sedm velikostí nádob
- Tlakotěsné a prachotěsné těsnění o-kroužkem zabraňuje rozlití materiálu
- Nádoby a kuličky dostupné v 5 materiálech: tvrzená nerezová ocel, karbid wolframu, achát, slinutý oxid hlinitý, oxid zirkoničitý
- Ochranný plášť z nerezové oceli pro mlecí nádoby z achátu, slinutého oxidu hlinitého, oxidu zirkoničitého a karbidu wolframu
- Drážka mezi tělem nádoby a víkem umožňuje snadné otevření víka, např. pomocí špachtle, pokud uvnitř sklenice vznikne podtlak.
Adaptér pro speciální aplikace
Se speciálním adaptérem lze screening směsných krystalů provádět v planetovém kulovém mlýnu s použitím jednorázových lahviček, jako jsou 1,5 ml skleněné lahvičky GC. Adaptér má 24 pozic uspořádaných do vnějšího kroužku s 16 pozicemi a vnitřního kroužku s 8 pozicemi. Vnější kroužek pojme až 16 lahviček, což umožňuje screening až 64 vzorků současně při použití planetového kulového mlýnu PM 400. 8 pozic vnitřního kroužku je vhodných pro provádění zkoušek s různým energetickým vstupem, např. pro výzkum mechanosyntézy.
Nádoby a víčka pro speciální použití
- Pro koloidní nebo mokré mletí se doporučuje použít mlecí nádobu se speciálním uzávěrem.
- Speciální uzavírací zařízení je navrženo pro ergonomickou manipulaci.
- Aerační víka jsou určena pro práci v inertní atmosféře, například pokud kyslík může ovlivnit proces mletí nebo mechanosyntézu. Víčka umožňují přivádět do mlecí nádoby plyny, jako je argon nebo dusík.
- Volitelný systém měření tlaku a teploty PM GrindControl
Jak aerační víčko, tak GrindControl lze nyní vybavit vložkami z různých materiálů. Víko tak lze použít např. pro nádobu z oceli a oxidu zirkoničitého pouhou výměnou vložky.
Planetový kulový mlýn PM 100 Mletí za mokra a v nano měřítku s mlýnem PM 100
Mokré mletí se používá k získání částic o velikosti pod 5 µm, protože malé částice mají tendenci se na povrchu nabíjet a aglomerovat, což znesnadňuje další mletí za sucha. Přidáním kapaliny nebo dispergátoru lze částice udržet oddělené.
K výrobě velmi jemných částic o velikosti 100 nm nebo méně (mletí v nanorozměrech) mokrým způsobem mletí je zapotřebí spíše tření než náraz. Toho se dosáhne použitím velkého počtu malých mlecích kuliček, které mají velký povrch a mnoho třecích bodů. Ideální náplň mlecí nádoby by měla obsahovat 60 % malých mlecích kuliček.
Další podrobnosti o plnění nádob, mokrém mletí a zpětném získávání vzorků naleznete zde.
Mletí skla v ethanolu s mlecími kuličkami o průměru 1 mm.
Modrá křivka: původní vzorek; zelená křivka: rozemletý vzorek po 60 min.
Graf ukazuje výsledek mletí oxidu hlinitého (Al2O3) při 650 otáčkách za minutu v PM 100. Po 1 h zmenšování velikosti ve vodě s mlecími kuličkami o průměru 1 mm je střední hodnota distribuce velikosti částic 200 nm; po 4 h je to 100 nm.
Mletí oxidu hlinitého ve vodě s 1 mm mlecími kuličkami (vlevo) po 1 hodině (modrá) a po 4 hodinách (zelená).
V dalším pokusu byl materiál nejprve 1 hodinu rozmělňován pomocí mlecích koulí o průměru 1 mm a poté 3 hodiny pomocí mlecích koulí o průměru 0,1 mm. V tomto případě bylo dosaženo průměrné velikosti 76 nm.
Mletí oxidu hlinitého kuličkami o průměru 1 mm (1 hodina) a poté kuličkami o průměru 0,1 mm (3 hodiny) ve vodě.
Výsledky mletí ukazují, že planetární kulové mlýny mohou produkovat částice o velikosti v rozmezí nanometrů. Zásadní roli v tomto procesu hraje volba správné velikosti kuličky, typ kapaliny a poměr kapaliny a pevné látky (úroveň viskozity).
Mechanicko-chemická destrukce chemikálií v PM 100
V podrobné studii Gobindlal a kol. (2022) [10] zkoumali mechanochemickou destrukci (MCD) perfluorsulfonových kyselin (PFSA), podtřídy perzistentních perfluoroalkylovaných látek (PFAS), za použití PM 100.
- Nastavení mletí: 0,05 g standardů PFAS bylo smícháno s 5 g křemenného písku v 50ml nerezové nádobě s deseti 10mm nerezovými kuličkami.
- Mletí bylo prováděno při pokojové teplotě a tlaku, bez použití rozpouštědel nebo chemických přísad. Vzorky byly mlety po dobu až 720 minut za relativně mírných podmínek, aby bylo možné posoudit kinetiku degradace a stanovit základní mechanismy degradace.
- PM 100 dosáhl 99,99% rozkladu celkového obsahu PFSA po 720 minutách. Jednotlivé sloučeniny, jako PFOS, PFHpS, PFHxS, PFPeS a PFBS, vykazovaly rychlý rozklad, přičemž PFBS dosáhl úplného rozkladu za 180 minut.
Mechanismus účinku:
Křemenný písek, když je mletý v mlýnu PM 100, generuje reaktivní povrchové radikály, které iniciují rozklad PFAS. Tyto radikály usnadňují štěpení vazeb C-F, jedné z nejsilnějších v organické chemii, což vede k mineralizaci fluoru do stabilních vazeb Si-F. Další studie téže skupiny zdůrazňuje škálovatelnost a účinnost mikrodegradace (MCD) s využitím planetového kulového mlýna Retsch PM 100 pro sanaci půdy kontaminované PFAS a destrukci uskladněných AFFF.
Mechanochemie ve farmaceutickém průmyslu Udržitelná výroba aktivních farmaceutických látek s maximální účinností
Objevte, jak mohou mechanochemické metody přispět k výrobě aktivních farmaceutických složek – s vyšší atomovou účinností, menším počtem vedlejších produktů a výrazně sníženou ekologickou stopou. Mechanochemie otevírá nové cesty k udržitelnější chemické syntéze: Využitím mechanické energie lze reakce provádět v pevném stavu – často bez použití rozpouštědel nebo s minimálním použitím rozpouštědel. To snižuje odpad, snižuje spotřebu energie a zároveň zlepšuje účinnost procesu. Vibrační mlýny, jako je MM 500 nano, umožňují přesné řízení parametrů mletí a jsou obzvláště vhodné pro rychlé a efektivní syntézy v laboratorním měřítku. Pro náročnější aplikace vyžadující vyšší energie nabízí planetový kulový mlýn PM 100 optimální podmínky pro cílené provádění i složitých reakcí. Podívejte se!
S laskavým svolením Clary B. Gomez, LAQV REQUIMTE
Mechanochemie a cement:
Alternativy k kalcinaci jílu a technologie aktivace jílů
Aktivované jíly patří mezi nejslibnější doplňkové cementové materiály (SCM), protože jsou dostupné po celém světě, lze je získávat z místních zdrojů a umožňují výrazné snížení spotřeby slínku. Reaktivní jíly se tradičně vyrábějí kalcinací jílu, avšak mechanochemická aktivace představuje novou technologii, která může v určitých aplikacích představovat zajímavou alternativu. Mechanochemická aktivace jílu – zejména pomocí kulových mlýnů, jako jsou PM 100 nebo PM 300 – využívá mechanickou energii ke změně krystalové struktury, umožňuje amorfizaci a zvyšuje reaktivitu, čímž se široká škála místních druhů jílu stává použitelnou jako náhradní cementové materiály. Modely PM 100 a PM 300 jsou ideální pro tento proces v laboratorním a pilotním měřítku. Studie ukazují, že mechanicky aktivované jíly jsou jemnější, strukturálně upravené a chemicky reaktivnější než kalcinované jíly, zejména ty s vysokým obsahem slídy. Klíčovým prvkem řízení procesu aktivační technologie je systém GrindControl, který průběžně měří teplotu a tlak uvnitř mlecí nádoby, pomáhá předcházet přehřátí a poskytuje důležité informace o mechanochemických reakcích. Senzory jsou kompatibilní s nádobami různých velikostí. Během aktivace jílu dochází k výraznému nárůstu teploty a tlaku, což signalizuje uvolňování plynu a přeměnu minerálů; toto monitorování je nezbytné pro řízení reaktivity a zajištění stálé kvality produktů SCM. Data mohou také podpořit závěry o složení jílu – například materiály s vyšším obsahem dolomitu generují vyšší tlaky v důsledku uvolňování CO₂ [1].
Reaktivita různých jílů po tepelné a mechanické aktivaci; nárůst tlaku v systému GrindControl odráží obsah dolomitu
Planetový kulový mlýn PM 100 Doporučené plnění nádob kuličkami
Pro dosažení optimálních výsledků mletí by měla být velikost nádoby přizpůsobena množství zpracovávaného vzorku. Velikost mlecích kuliček je v ideálním případě třikrát větší než největší kus vzorku. Podle tohoto pravidla je v následující tabulce uveden počet mlecích koulí pro každou velikost koulí a objem nádoby. Pro rozmělnění například 200 ml vzorku sestávajícího z částic o velikosti 7 mm se doporučuje nádoba o objemu 500 ml a mlecí kuličky o velikosti nejméně 20 mm nebo větší. Podle tabulky je zapotřebí 25 mlecích koulí.
| Mlecí nádoba nominální objem |
Množství vzorků | Max. vstupní velikost | Ø 5 mm* | Ø 7 mm* | Ø 10 mm* | Ø 15 mm* | Ø 20 mm* | Ø 30 mm* |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 12 ml | až ≤5 ml | <1 mm | 50 | 15 | 5 | - | - | - |
| 25 ml | až ≤10 ml | <1 mm | 95 - 100 | 25 - 30 | 10 | - | - | - |
| 50 ml | 5 – 20 ml | <3 mm | 200 | 50 – 70 | 20 | 7 | 3 - 4 | - |
| 80 ml | 10 – 35 ml | <4 mm | 250 - 330 | 70 – 120 | 30 - 40 | 12 | 5 | - |
| 125 ml | 15 – 50 ml | <4 mm | 500 | 110 – 180 | 50 - 60 | 18 | 7 | - |
| 250 ml | 25 - 120 ml | <6 mm | 1100 - 1200 | 220 - 350 | 100 - 120 | 35 - 45 | 15 | 5 |
| 500 ml | 75 - 220 ml | <10 mm | 2000 | 440 - 700 | 200 - 300 | 70 | 25 | 8 |
*Doporučené plnění kuličkami (v kusech)
V tabulce jsou uvedeny doporučené náplně (v kusech) různě velkých mlecích koulí ve vztahu k objemu mlecí nádoby, množství vzorku a maximální velikosti vstupního materiálu.
Planetový kulový mlýn PM 100 Typické vzorky materiálu
Planetové kulové mlýny RETSCH se dokonale hodí ke zmenšování velikosti například slitin, bentonitu, kostí, uhlíkových vláken, katalyzátorů, celulózy, cementového slínku, keramiky, dřevěného uhlí, chemických produktů, jílových minerálů, uhlí, koksu, kompostu, betonu, elektronického šrotu, vlákna, sklo, sádra, vlasy, hydroxyapatit, železná ruda, kaolin, vápenec, oxidy kovů, minerály, rudy, barvy a laky, papír, pigmenty, rostlinné materiály, polymery, křemen, semena, polodrahokamy, kaly z čistíren odpadních vod, struska, půda, tkáně, tabák, vzorky odpadu, dřevo atd.
Tvrdý-křehký: magnetit
250 ml mlecí nádoba z karbidu wolframu
15 x 20 mm mlecí kuličky z karbidu wolframu
5 min při 500 ot/min
Středně tvrdý : vápenec
500 ml mlecí nádoba z oxidu zirkoničitého
8 x 30 mm mlecí kuličky z oxidu zirkoničitého
3 min při 450 ot/min
Nejlepší řešení pro Vaší přípravu vzorků najdete v naší aplikační databázi
Planetový kulový mlýn PM 100 Princip funkce
Mlecí nádoba je umístěna excentricky na slunečním kole planetového kulového mlýna. Směr pohybu slunečního kola je opačný než směr pohybu mlecích nádob v poměru 1:-2. Na mlecí kuličky v mlecích nádobách působí superponované rotační pohyby, takzvané Coriolisovy síly. Rozdíl rychlostí mezi kuličkami a mlecími nádobami vyvolává interakci mezi třecími a nárazovými silami, při níž se uvolňují vysoké dynamické energie. Vzájemné působení těchto sil způsobuje vysoký a velmi účinný stupeň zmenšování velikosti planetárního kulového mlýna, a to jak při interakci koule s koulí, tak i koule se stěnou nádoby.
Planetární mlýny s jednou mlecí stanicí vyžadují pro účely vyvažování protizávaží. U kulového mlýna PM 100 lze toto protizávaží nastavit na šikmé vodicí liště. Tímto způsobem lze vyrovnávat různé výšky těžišť různě velkých mlecích nádob, aby nedocházelo k rušivým oscilacím stroje.
Případné zbývající vibrace jsou kompenzovány nožičkami s určitým volným pohybem (Free-Force Compensation Sockets). Tato inovativní technologie je založena na d'Alembertově principu a umožňuje velmi malé kruhové pohyby krytu přístroje, které vedou k automatické kompenzaci hmotnosti. Laboratorní stůl je vystaven pouze minimálním třecím silám vznikajícím v patkách.
Tímto způsobem zajišťuje PM 100 tichý a bezpečný provoz s maximální kompenzací vibrací i při největších rozmělňovacích silách uvnitř mlecích nádob, a proto může být ponechán na stole bez dozoru.
Planetový kulový mlýn PM 100 Technické údaje
| Aplikace | pulverizace, míchání, homogenizace, koloidní mletí, mechanické legování, mechanosyntéza, nanomletí, co-crystal screening |
|---|---|
| Oblast použití | zemědělství, biologie, chemie, stavební materiály, strojírenství / electronika, životní prostředí / recyklace, geologie / metalurgie, sklo / keramika, medicína / farmaceutika |
| Vstupní materiál | měkký, tvrdý, křehký, vláknitý - suchý nebo mokrý |
| Princip redukce velikosti zrna | náraz, tření |
| Vstupní velikost materiálu* | 10 mm |
| Konečná jemnost* | 1 µm, pro koloidní mletí 0.1 µm |
| Velikost dávky / vstupní množství* | max. 1 x 220 ml, max. 2 x 20 ml s vyskládanými mlecími nádobami |
| Počet mlecích stanic | 1 |
| Koeficient rychlosti | 1 : -2 |
| Rychlost slunečního disku | 100 - 650 min-1 |
| Efektivní průměr slunečního disku | 141 mm |
| Zrychlení | 33.3 g |
| Druhy mlecích nádobek | EasyFit, volitelné areační kryty, bezpečnostní uzávěry |
| Materiál mlecích nástrojů | tvrzená ocel, nerezová ocel, karbid wolframu, achát, korund, nitrid křemičitý, oxid zirkoničitý |
| Velikosti mlecích nádob | 12 ml / 25 ml / 50 ml / 80 ml / 125 ml / 250 ml / 500 ml |
| Stohovatelné mlecí nádoby | 12 ml / 25 ml / 50 ml / 80 ml |
| Adaptér pro jednorázové skleněné ampulky | 24 x 1,5 ml / 7 x 20 ml |
| Nastavení doby mletí | digitální, 00:00:01 do 99:59:59 |
| Intervalový provoz | ano, se zpětným chodem |
| Doba intervalu | 00:00:01 do 99:59:59 |
| Čas zastavení | 00:00:01 do 99:59:59 |
| Uložitelné SOP | 10 |
| Rozhraní | RS 232 / RS 485 |
| Pohon | 3-fázový asynchronní motor s frekvenčním měničem |
| Síla pohonu | 750 W |
| Elektrické napájení | různé napětí |
| Připojení k elektrické síti | 1-fázové |
| Spotřeba energie | ~ 1250W (VA) |
| Kód ochrany | IP 30 |
| Š x V x H zavřený | 640 x 480 (780) x 420 mm |
| Váha netto | ~ 86 kg |
| Normy | CE |
| Patent / Užitkový patent | Protizávaží (DE 20307741), FFCS (DE 20310654), SafetySlider (DE 202008008473) |
Reference
[1] Kapish Gobindlal, Zoran Zujovic, Jacob Jaine, Cameron C. Weber, Jonathan Sperry; Solvent-free ambient temperature and pressure destruction-of PFSAs under MCD presents a detailed study on the mechanochemical destruction (MCD) of perfluorosulfonic acids (PFSAs), Environmental Science & Technology 2023, DOI: 10.1021/acs.est.2c06673.
Planetový kulový mlýn PM 100 Ke stažení
Product data sheet PM 100
The Sample - Customer Magazine No. 39
High Energy Ball Mills - Grinding And Particle Sizing On A Nanoscale
Expert Guide Milling
Why Size Reduction? A reliable and accurate analysis can only be guaranteed by reproducible sample preparation. The "Art of Milling" describes the process of turning a laboratory sample into a representative part sample with homogeneous analytical fineness.
General Catalogue
Green Cement - Innovation in the Construction Industry
Green Cement represents a significant innovation in the construction industry, aimed at reducing environmental impact and promoting sustainable development. Traditional cement production is a major contributor to global CO emissions, accounting for approximately 7-8% of the total. With this material these emissions can be minimized by incorporating supplementary cementitious materials (SCMs) such as fly ash, slag and seashell by using alternative fuels and raw materials. Our solutions enable the production of a more sustainable product with high performance characteristics and exceptional physical properties.
Product Overview
The right mill for every application.