Трехвалковая мельница или трехвалковая мельница [1] представляет собой машину, которая использует сдвиговое усилие, создаваемое тремя горизонтально расположенными валками, вращающимися в противоположных направлениях и с разной скоростью относительно друг друга, для смешивания, измельчения, диспергирования или гомогенизации подаваемых в нее вязких материалов.
Трехвалковая мельница оказалась самой успешной из ряда валковых мельниц, которые получили широкое развитие в 19 веке. К ним относятся одновалковая мельница и пятивалковая мельница. Одновалковая мельница работает за счет пропуска материала между валком и фиксированным стержнем, прижимающимся к валку. Пятивалковая мельница включает четыре последовательно меньших рабочих зажима и, следовательно, по сравнению с трехвалковой мельницей, позволяет использовать более крупные агломераты как часть входного материала, но, соответственно, она более сложна и дорога. [2]
Три смежных валка трехвалковой мельницы (называемые подающим валком, центральным валком и роликом пластины) вращаются с постепенно увеличивающейся скоростью. Материал, обычно в виде пасты , подается между подающим валком и центральным валком. Из-за сужающегося пространства между валками большая часть пасты изначально остается в области подачи. Часть, которая проходит через первый зазор, испытывает очень высокое усилие сдвига из-за разной скорости вращения двух валков. При выходе материал, который остается на центральном валке, перемещается через второй зазор между центральным валком и роликом пластины. Это подвергает его еще большему усилию сдвига из-за более высокой скорости ролика пластины и, как правило, меньшего зазора, чем между подающим и центральным валками. Затем лезвие ножа соскребает обработанный материал с ролика пластины, и паста скатывается по ролику. Этот цикл измельчения можно повторять несколько раз для максимального рассеивания .
Зазоры между валками можно регулировать и поддерживать механически или гидравлически . Обычно расстояние между зазорами намного больше размера частиц. В некоторых операциях расстояние между зазорами постепенно уменьшается для достижения желаемого уровня дисперсии. Валки обычно охлаждаются изнутри водой.
[3] [4]
Трехвалковые мельницы широко используются для смешивания печатных красок , электронных толстопленочных красок, высокопроизводительной керамики , косметики , пластизолей , углерода / графита , красок , фармацевтических препаратов , химикатов, стеклянных покрытий, стоматологических композитов , пигментов , покрытий, клеев , герметиков и продуктов питания. С недавним развитием технологий они также используются в производстве кабельных покрытий, электроники, мыла и искусственных пластмасс .
Малые настольные модели используются для настольных разработок, лабораторных работ и мелкосерийного производства. Более крупные настольные и напольные модели созданы для удовлетворения различных производственных потребностей от пилотных установок до крупносерийного производства.
Особые преимущества этого процесса заключаются в том, что он позволяет измельчать пасты высокой вязкости, а также в том, что высокий поверхностный контакт с охлаждаемыми валками позволяет поддерживать низкую температуру, несмотря на большой объем работы по диспергированию. Существенным недостатком является то, что большая открытая площадь пасты на валках приводит к потере летучих веществ.