ניתוח גורמי התפתחות ומשפיעים של מדיה טחינה
מגמות גודל חלקיקים טחינה
האבולוציה של ציוד הטחינה התפתחה מטחנת כדורי תסיסה המשתמשת בכדורי טחינת חלקיקים גדולים-, לטחנות חול אנכיות ואופקיות המשתמשות בחרוזי טחינה עדינים, ולבסוף לדור חדש של טחנות חול לטחינה עדינה במיוחד עם תכונות משופרות שונות. גודל החלקיקים של כדורי התחמוצת הקרמיים (חרוזי תחמוצת) המשמשים למדית טחינה הפך קטן יותר ויותר עם הקידמה הטכנולוגית, המונעת על ידי שני גורמים עיקריים:
א. עדינות שחיקה משופרת לרמות מיקרון
במהלך תהליך הטחינה, אמצעי הטחינה מתפזרים וטוחנים את החומר תוך כדי תנועה. גדלי חלקיקים קטנים יותר יוצרים יותר נקודות מגע, וכתוצאה מכך טחינה יעילה יותר. לדוגמה, חרוזי סיליקט בקוטר 2 מ"מ מכילים כ-20,000 חלקיקים לליטר; חרוזים בגודל חלקיקים של 1 מ"מ מכילים 80,000 חלקיקים לליטר, פי ארבעה מהמספר. שימוש בחרוזי טחינת חלקיקים גדולים- יכול להיות קשה להשיג את העדינות הרצויה גם לאחר מספר שלבים, אבל מעבר לחרוזים{10}}קטנים יותר לטחינת חלקיקים משפר משמעותית את הביצועים.
ב. חידושים טכנולוגיים בהתקני הפרדת טחנת חול
השימוש הנרחב בחרוזי טחינה עדינים במיוחד נובע משיפורים מתמשכים בהתקני הפרדה, המאפשרים הקטנה מתמשכת בגודל החרוזים מבלי לוותר על זרימת החומר. ממסכי ניקל שטוחים קבועים מסורתיים למסכי ג'ונסון עם קורות צולבות משולשות, ולאחר מכן למפרידי טבעות דינאמיים ומסכי מחסניות, יעילות ההפרדה וחיי השירות שופרו משמעותית. לדוגמה, טחנת פרמייר סובו האמריקאית יכולה להשתמש בחרוזי טחינה של 0.2 מ"מ. טחנת המעבדה השוויצרית Dyno- ומכשיר ההפרדה הצנטריפוגלי שפותח על ידי Buhler דחפו את גודל חלקיקי החרוזים ושיטות ההפרדה לגבהים חדשים.
המשקל הסגולי של אמצעי הטחינה עולה בהדרגה.
חרוזי השחזה הנפוצים כוללים חרוזי זכוכית, חרוזי אבן, חרוזי סיליקט, חרוזים טהורים וחרוזי פלדת כרום, כאשר המשקל הסגולי והקשיות גדלים לפי הסדר (למעט כדורי פלדת כרום). צפיפות גבוהה יותר פירושה מסה גדולה יותר ואנרגיה קינטית גבוהה יותר. לפי הנוסחה הקינטית
P=mv
P=mv, הדחף P של חרוז הטחינה הוא פרופורציונלי למסה m שלו. צפיפות גבוהה יותר פירושה אנרגיית השפעה גדולה יותר, ובכך יעילות טחינה גבוהה יותר.
כדי לענות על הדרישה לטחינה עדינה במיוחד של פיגמנטים אנאורגניים קשים (כגון פחמן שחור, כחול ציאן ותחמוצת ברזל), ובו זמנית לשפר את היעילות והברק, המגמה היא לבחור בחרוזי טחינה בצפיפות- גבוהה. יצרני טחנות חול מודרניים מגיבים בשתי דרכים:
א. הופעתם של טחנות חול בצפיפות אנרגיה קינטית גבוהה-
המזעור של גלילי שחיקה והגברת כוח המנוע הגדילו משמעותית את צפיפות האנרגיה הקינטית.
ב. חומרים משופרים לרכיבי מגע של טחנת חול
רכיבי מגע עיקריים משתמשים בחומרים-בעלי ביצועים גבוהים,-עמידים בפני שחיקה, כגון קרביד, סיליקון קרביד ותחמוצת אלומיניום כדי לעמוד ביעילות בפני ההשפעה והבלאי של אנרגיה קינטית- גבוהה וחרוזי שחיקה-גבוהים.
שינוי גודל חלקיקי טחינה מופחת
אחידות גודל חלקיקי חרוז משופרת משמעותית עוזרת לצמצם את חלוקת גודל חלקיקי החומר תוך הפחתת שבירת חרוזים, צמצום בלאי של רכיבי מגע בטחנת חול ומזעור הסיכון לזיהום המוצר. נכון לעכשיו, שינוי גודל חלקיקי חומר הטחינה-באיכות גבוהה נשלטת בטווח של 0.2 מ"מ. עם זאת, תהליך הייצור של חרוזים אחידים הוא מורכב ויקר יחסית.
תַקצִיר
ההפחתה המתמשכת בגודל חלקיקי חומר הטחינה, הגדלת המשקל הסגולי והקטנת הבדלים בגודל החלקיקים הם גורמי מפתח המניעים את הפיתוח של טחנות חול מודרניות וטכנולוגיות טחינה יעילות במיוחד. מגמות אלו שיפרו משמעותית את עדינות ואיכות המוצר. יחד עם זאת, התקדמות בטכנולוגיית הציוד והחומרים הבטיחה יעילות תהליכי השחזה ועמידות הציוד.
