Методы диспергирования твердых частиц

Основную часть диспергационных методов составляют механические методы, которые базируются на преодолении межмолекулярных сил за счет выполнения внешней работы. В случае твердых тел имеет место их истирание, раздавливание, дробление и расщепление.

В промышленности подобных эффектов достигают путем применения дробилок и мельницы различной конструкции.

Шаровая мельница представляет собой полый вращающийся цилиндр со стальными (керамическими) шарами. Когда цилиндр начинает вращаться, происходят перекатывания шаров и истирание обрабатываемого материала. Основной недостаток шаровых мельниц состоит в том, что размеры получаемых частиц могут лежать в достаточно широких пределах, но не менее 2 и не более 70 мкм.

Вибрационную мельницу можно получить, если привести в круговое колебательное движение полый цилиндр. Материал начинает интенсивно дробиться под действием сложного движения шаров.

Коллоидные мельницы – это устройства, которые позволяют получить частицы более мелких размеров. Принцип работы таких устройств основан на разрывающем воздействии центробежных сил, влияющих на частицы продукта во время их прохождения через зазор между ротором и статором.

Дисперсность полученного продукта определяется шириной зазора и скоростью вращения ротора: чем больше скорость и меньше зазор, тем выше дисперсность.

Известны также ультразвуковые методы диспергирования. Ультразвук способен порождать кавитационные волны, которые, ударяясь об обрабатываемый материал, разрушают его. Дисперсность частиц зависит от частоты ультразвуковых колебаний. Эффективность ультразвукового диспергирования существенно возрастает в случае предварительного тонкого измельчения обрабатываемой среды.