Il Mulino a tamburo TM 300 è utilizzato per preparare granuli e polveri attraverso un processo di macinazione condotto a secco o a umido. Questo versatile macinatore può funzionare come mulino a sfere o ad aste utilizzando il modulo corrispondente. Per garantire un processo di macinazione efficiente, è essenziale utilizzare un numero sufficiente di sfere o aste. A seconda del campione, è possibile ottenere una finezza finale inferiore a 20 micron.
Il mulino a tamburo comprende un motoriduttore montato su un robusto telaio in acciaio, una serie di griglie di separazione e un raccoglitore di campioni. Il TM 300 è progettato con un giogo e un meccanismo di bloccaggio che facilita l'accesso al campione. La pulizia è resa agevole da un meccanismo di bloccaggio a rilascio rapido che consente di rimuovere senza sforzo il coperchio del tamburo.
Il TM 300 accetta campioni di volume fino a 20 l ed è quindi adatto anche a processi di upscaling.
Il TM 300 si distingue per le sue caratteristiche di facile utilizzo. Il meccanismo di inclinazione facilita lo svuotamento rapido e semplice del contenitore di macinazione. Il raccoglitore di campioni rimovibile semplifica il processo di recupero dei campioni, rendendo comodo l'accesso ai materiali raccolti per gli operatori.
La solida cappa di protezione dal rumore contribuisce a rendere l'ambiente di lavoro più silenzioso e confortevole.
Il TM 300 è dotato di un interruttore di emergenza che consente di arrestare il processo di macinazione in modo rapido e affidabile in caso di circostanze impreviste, confermando la sicurezza dell'utente.
I tamburi e i coperchi ridisegnati del mulino a tamburo TM 300 presentano una migliore maneggevolezza, consentendo di fissare il coperchio con una sola vite per una tenuta perfetta, anche durante la macinazione a umido.
I parametri di processo, come il tempo di macinazione o l'avvio/arresto, possono essere comodamente impostati tramite l'ampia interfaccia del display del TM 300. Le impostazioni comprendono il tempo di macinazione e l'avvio/arresto. Le impostazioni includono:
Per soddisfare le diverse esigenze applicative, il TM 300 offre tamburi di macinazione standard da 5 a 43,4 litri. Ciò garantisce l'adattabilità del mulino a un'ampia gamma di lavorazioni.
Una griglia di separazione opzionale consente di separare comodamente le sfere e il campione dopo il processo di macinazione. È adatta per sfere di macinazione di 10, 20 o 30 mm. Un collegamento per l'estrazione della polvere impedisce la fuoriuscita di quest'ultima.
La giara di macinazione è dotata di una guarnizione che garantisce una tenuta sicura per macinazioni senza perdite. Questa caratteristica non solo aumenta l'efficienza del processo, ma riduce anche il rischio di sprechi di materiale.
5-liter Tamburo di macinazione
21.7-liter Tamburo di macinazione
Griglia di separazione
Sebbene la dimensione massima del campione dipenda da proprietà come la durezza e il comportamento di rottura, una dimensione granulometrica di circa 5 mm è l'ideale per il TM 300. Dimensioni maggiori sono accettabili, ma non dovrebbero superare i 15 mm. Per i grumi di campione che si rompono molto facilmente o per gli effetti di de-agglomerazione, è possibile utilizzare una pezzatura in entrata compresa tra 20 e 30 mm. Per questi campioni facili da lavorare, il livello di riempimento del campione può essere aumentato a 20 l.
Se si utilizzano tamburi speciali in acciaio inox 1.4404 nelle dimensioni 21,7 / 10 / 5 l e sfere di macinazione in acciaio 1.4404, è possibile eseguire anche la macinazione a umido con il TM 300. Il volume di riempimento totale per la macinazione a umido può superare la quantità raccomandata per la macinazione a secco. Può essere utile utilizzare un numero elevato di piccole sfere di macinazione per aumentare l'attrito.
| Tamburo di macinazione | Massa delle sfere di macinazione | Dimensione della sfera di macinazione (mm) | Numero di aste | Volume ottimale del campione (l) |
| 5 l | 10 kg | <5 | 10 | 20 | 30 | - | 1 - 1.5 |
| 10 l | fino a 20 kg | <5 | 10 | 20 | 30 | - | 2 - 2.5 |
| 21.4 l | 40 kg | <5 | 10 | 20 | 30 | - | 4 - 5 |
| 43.4 l | - | - | 8 | 9 - 20 |
L'utente può impostare i tamburi di macinazione in cinque posizioni diverse, fissate da una vite. Ciò garantisce un facile riempimento e svuotamento del tamburo, ma migliora anche il processo di miscelazione e macinazione. Il modulo più grande di 43,4 l non può essere portato in posizione di miscelazione per mancanza di spazio.
Posizione di riempimento
Posizione di miscelazione
Posizione di macinazione
Posizione di svuotamento
Posizione di svuotamento completo
Il Mulino a Tamburo TM 300 è in grado di soddisfare le esigenze della moderna produzione farmaceutica. Lo dimostra l'esempio della sintesi meccanochimica di co-cristalli di rac-Ibuprofene:Nicotinamide. Il TM 300 è un'alternativa ecologica ai metodi convenzionali basati su soluzioni. In soli 90 minuti sono stati prodotti 3,2 kg di co-cristalli con una resa del 99% utilizzando solo quantità minime di solvente nel cosiddetto processo di macinazione assistita da liquidi (LAG). Ciò riduce il consumo di energia rispetto ai metodi convenzionali e minimizza drasticamente l'impatto ambientale.
Conversione di rac-IBU. Grafico blu: approccio di macinazione puro con aggiunta di 10 kg di sfere (d = 10 mm) dopo 270 min e 10 kg di sfere (d = 30 mm) dopo 360 min; aggiunta dell'additivo LAG EtOH dopo 510 min. Grafico arancione: Approccio assistito da LAG con aggiunta di EtOH prima della reazione e 20 kg di sfere da 10 mm.
Risultati presentati dal gruppo di ricerca di Michael Felderhoff [1]
Il mulino a tamburo TM 300 consente di eseguire processi meccanochimici su scala in chilogrammi, aprendo nuove possibilità per processi sostenibili di produzione industriale. Particolarmente interessante è l'abrasione minima del metallo: i valori misurati sono stati ben al di sotto dei livelli previsti e significativamente inferiori rispetto, ad esempio, ai mulini vibranti eccentrici. La tabella mostra i valori minimi di abrasione nel TM 300 durante il test.
| Campione | Al [ppm] | Cr [ppm] | Co [ppm] | Fe [ppm] | Ni [ppm] |
| Materiale grezzo IBU | 11.3 | 39.0 | 25.7 | 71.9 | 34.9 | Materiale grezzo Nicotinamide | 8.9 | 33.3 | 26.7 | 40.0 | 33.3 |
| Co-cristalli dopo 30 min | 10.8 | 35.9 | 30.8 | 51.3 | 38.5 |
| Dopo 60 min | 11.0 | 37.0 | 31.7 | 63.4 | 39.6 | Dopo 90 min | 17.2 | 43.8 | 35.9 | 64.6 | 45.3 |
Un'altra area applicativa del TM 300 è il Bond Work Index. Il Bond Work Index viene utilizzato per valutare l'efficienza di macinazione e per calcolare la potenza di macinazione necessaria quando si scelgono le apparecchiature di comminuzione nella fase di progettazione, ad esempio, di un impianto minerario. La determinazione precisa del BWI è fondamentale per una progettazione accurata e per la stima dei costi legati al processo di comminuzione in settori come il cementiero, l'industria mineraria o le acciaierie.
Per il processo è possibile utilizzare sia il modulo Mulino a sfere che il modulo Mulino a barre. Per simulare un circuito di macinazione chiuso sono necessari almeno 15-20 kg di campione.
Il Ball Mill Work Index (BWI) viene utilizzato per la gamma da 2,1 mm a 100 µm. Il campione deve essere pre-frantumato per ottenere le dimensioni granulometriche definite di seguito.
Il Rod Mill Work Index (RWI) è utilizzato per la determinazione delle dimensioni delle particelle in un intervallo granulometrico da 25 mm a 2,1 mm. Il campione deve essere pre-frantumato per ottenere le dimensioni granulometriche definite di seguito.
I mulini a tamburo RETSCH sono dei veri "tuttofare". Omogeneizzano, ad esempio: carbone attivo, leghe, bentonite, ossa, fibre di carbonio, catalizzatori, cellulosa, clinker di cemento, ceramica, prodotti chimici, minerali argillosi, carbone, coke, compost, calcestruzzo, rottami elettronici, fibre, gesso, vetro, capelli, idrossiapatite, caolino, pietra calcarea, ossidi metallici, minerali, pitture e vernici, carta, prodotti farmaceutici, pigmenti, piante, polimeri, quarzo, semi, pietre semipreziose, fanghi di depurazione, scorie, terra, tessuto, tabacco, rifiuti, legna, ecc.
5 l di campione
Modulo a sfere da 21.7 l
Pre-macinazione:
Sfere di macinazione da 40 kg x 20 mm
4 h a 60 rpm
Macinazione fine:
Sfere di macinazione da 40 kg x 10 mm
5 h a 60 rpm
Campione da 4.5 l
Modulo a sfere da 21.7 l
Pre-macinazione:
Sfere di macinazione da 40 kg x 30 mm
3 h a 60 rpm
Macinazione fine:
Sfere di macinazione da 40 kg x 10 mm
4 h a 60 rpm
25 kg di campione
Modulo ad aste da 43.4 l
8 aste di macinazione
1 h a 80 rpm
4.2 l di campione
Modulo a sfere da 21.7 l
Sfere di macinazione da 40 kg x 30 mm
5 h a 70 rpm
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In un mulino a tamburo il campione (di solito materiale pre-frantumato) viene posizionato all'interno del tamburo con il corretto quantitativo di sfere di macinazione e sottoposto a forze esterne.
Il mulino a sfere viene utilizzato per la macinazione fine di materiali solidi, la quale avviene per impatto e attrito in condizioni asciutte. Il tamburo, che contiene il campione e le sfere di macinazione, ruota attorno ad un asse orizzontale. Le sfere di macinazione con ampi diametri permettono di rompere facilmente le particelle, mentre le sfere di macinazione con diametri più piccoli portano ad una finezza finale sostanzialmente più elevata.
Il mulino a sfere e il mulino ad aste hanno fondamentalmente lo stesso concetto: comprendono una giara da 12''x12'' con sfere di macinazione o una giara da 12''x24'' con aste di macinazione.
La giara è collegata a un giogo rotante azionato da un motore e può essere collocato in tre diverse posizioni: Verso l'alto per il caricamento, orizzontale per la macinazione, verso il basso per lo scarico.
Per eseguire il test Bond Index è necessario un numero predefinito di sfere o barre di macinazione. Il controllo elettronico integrato nell'unità è dotato di una protezione da sovraccarico e consente di controllare diverse velocità.
Durante il processo di macinazione, la differenza della velocità tra le sfere/barre e la giara di macinazione produce un'interazione tra forze di attrito e di impatto che rilascia l'energia di comminuzione necessaria. L'interazione tra queste forze produce un grado di riduzione granulometrica molto efficace.
| Applicazioni | polverizzazione, miscelazione usato come Bond Index Tester: quantificazione della macinabilità di minerali |
| Campo di applicazione | Agricoltura, ambientale / riciclo, biologia, chimica, engineering / elettronica, geologia / metallurgia, materiali da costruzione, medicina / farmaceutica, vetro / ceramica |
| Materiale in ingresso | morbido, duro, fragile, fibroso - asciutto o bagnato |
| Principio di macinazione | Frizione |
| Pezzatura materiale in ingresso | < 20 mm usato come Bond Index Tester: < 3.35 mm con modulo a sfere / 12.50 mm con modulo ad aste |
| Finezza finale* | < 20 µm usato come Bond Index Tester: < 100 µm con modulo a sfere / 2,100 µm con modulo ad aste |
| Dimensione lotto/ Quantità in ingresso*: | minimo 1 l / massimo 20 l utilizzato come Bond Index Tester: min. 15 kg con modulo a sfere / min. 20 kg con modulo ad aste |
| Velocità di rotazione | 1 - 80 min-1 usato come Bond Index Tester: 70 min-1 con modulo a sfere / 46 min-1 con modulo ad aste |
| Numero stazioni di macinazione | 1 |
| Materiale degli accessori di macinazione | acciaio temprato, acciaio inox usato come Bond Index Tester: acciaio temprato |
| Dimensioni del tamburo di macinazione | 5 l / 10 l / 21.7 l / 43.3 l usato come Bond Index Tester: 21.7 l con modulo a sfere / 43.3 l con modulo ad aste |
| Regolazione del tempo di macinazione | digitale |
| Guida | motore trifase asincrono con convertitore di frequenza |
| Unità di potenza | 0.75 kW |
| Dati alimentazione elettrica | diverse tensioni elettriche |
| Potenza connessione | Monofase |
| Codice di protezione | IP 41 |
| Consumo energetico | ~ 1800 VA |
| L x A x P aperto | 1500 x 1200 x 700 mm |
| Peso netto | ~ 306 kg |
| Standard | CE |
[1] Jan-Hendrik Schöbel, Frederik Winkelmann, Joel Bicker, and Michael Felderhoff; Mechanochemical kilogram-scale synthesis of rac:ibuprofen:nicotinamide co-crystals using a drum mill; RSC Mechanochemistry, 2025, DOI: 10.1039/D4MR00096J
Soggetto a modifiche tecniche ed errori
