Гипотезы измельчения.

Стадия измельчения играет роль в процессе производства, т. к. оптимально измельченное ЛРС увеличивает биодоступность сырья.

Измельчаемый материал обладает определенной прочностью, под которой понимают свойтсво материала сопротивляться разрушению под действием внешних сил. Подвергаемое воздействию внешних сил твердое тело испытывает деформацию, которая может быть упругой и пластической. Упругая деформация исчезает после снятия нагрузки без заметного ущерба для прочности тела. При пластической деформации размеры и форма тела после снятия нагрузки не восстанавливаются. По гипотезе Риттингера, при измельчении твердых тел на первом месте стоят такие деформации, при которых материал разрушается по плоскости раскола. Поэтому и работа, затрачиваемая на измельчение, расходуется в основном на образование трещин раскола.

В.Н. Кирпичев и Ф. Кик предложили «объемную» гипотезу дробления, по которой расход энергии на измельчение данного материала при прочих равных условиях прямо пропорционален его объему и весу. Работа дробления выражена следующим уравнением

A=d²V/2E

A – работа дробления

d - величина разрушающих напряжений

V – объем дробимого тела

E – модуль упругости измельчаемого материала

П.А. Ребиндер выдвинул гипотезу о том,что энергия, затрачиваемая на измельчение материала, представляет собой сумму работ, идущих на деформацию дробимого тела и на образовансие новых поверхностей. Эта энергия выражается формулой

A=d²V/2E+KDF

Таким образом, работа измельчения пропорциональна как вновь образованной поверхности, так и объему измельчаемого материала.

При порошковании растительного сырья и других материалов весьма существенным вопросом является правильный выбор машины. Прежде всего необходимо учитывать прочность измельчаемого материала, по­нимая под ней способность его сопротивляться разрушению под дейст­вием внешних сил. Очевидно, для измельчения корневища ревеня потребуются одни усилия, а для измельчения сахара — другие, несрав­ненно меньшие. В первом случае для измельчения необходимы бегуны или молотковая мельница, в то время как во втором будет вполне до­статочно дезинтегратора или шаровой мельницы.

При порошковании растительного сырья необходимо учитывать морфолого-анатомические особенности растения и локализацию в нем дей­ствующих веществ. Очевидно, для волокнистых корней (например, ал­тейного) требуется один тип машин, а для неволокнистых (корневище и корни валерианы) — другой.

Измельчающие машины могут быть классифициро­ваны по различным признакам: степени измельчения материала, которую можно достичь с помощью ма­шин (для среднего и мелкого измельчения) и мель­ниц (для тонкого и коллоидного измельчения); спо­собу измельчения — машины изрезывающие, истираю­щие, раздавливающие, ударные, ударно-истирающие и др.

Для крупного дробления применяют щековые и конусные дробилки, в которых материал с размером кусков не более 1500 мм измельчается под действием на него в основном раздавливающих и раскалывающих усилий до кусков размером ~ (300-100) мм.

После крупного дробления материал подвергают в случае необходимости измельчению в дробилках среднего и мелкого дроблений, в которых измельчение осуществляется приблизительно от 100 мм (размер наиболее крупных кусков исходного материала) до 10-н12 мм. Для среднего и мелкого дроблении используют валковые и ударно-центробежные мельницы.

Классификация аппаратуры по степени измельчения:

· Для среднего измельчения:

Распиливающего действия – Траворезка и корнерезка

· Для мелкого и среднего измельчения

Раздавливающего действия – Валковые дробилки с гладкой или рифленой поверхностью

Истирающе-раздавливающего действия – Дисковая дробилка «Эксцельсиор»

Ударного действия – Молотковая дробилка

Ударно-центробежного действия – Дезинтегратор и дисмембратор

· Для тонкого измельчения:

Ударно-истирающего действия – Барабанная мельница и вертикальная мельница

· Для коллоидного измельчения:

Ударного действия – Струйная мельница

Ударно-истирающего действия – Вибрационная мельница

Дата добавления: 2015-07-12