Feinmahlprozess

Bei vielen technischen Prozessen ist es erforderlich, feinteilige Feststoffe in flüssigen Medien homogen zu verteilen. Dieser Vorgang wird allgemein als „Dispergieren“ bezeichnet. Beim Dispergieren müssen die Haftkräfte, die zwischen feinstteiligen Feststoffpulverpartikeln wirksam sind, überwunden werden. Bei hohen Anforderungen an die Feinheit oder bei schwer dispergierbaren Feststoffen reicht eine Dispergierung mit dem Dissolver häufig nicht aus. Aufgrund ihrer Fähigkeit, die verschiedenartigsten, auch schwer dispergierbare Feststoffe zu verarbeiten, haben sich als Dispergiergeräte schnelllaufende Rührwerkskugelmühlen, im Folgenden „Perlmühlen“ genannt, besonders durchgesetzt. 

Beim Dispergierprozess laufen drei Teilschritte nebeneinander ab: 

• Die Benetzung der Oberfläche des einzuarbeitenden Feststoffes durch flüssige Bestandteile des Mahlgutes.
• Die mechanische Zerteilung von Agglomeraten in kleinere Agglomerate und Primärpartikel.
• Die Stabilisierung von Primärpartikeln, Agglomeraten und Aggregaten gegen erneute Zusammenlagerung (Flockung).

Während die Stabilisierung gegen Flockung in erster Linie eine kolloidchemische Systemeigenschaft darstellt, die von der Wechselwirkung der flüssigen Bestandteile (z.B. bei Lacken: Bindemittel, Lösemittel und Additive) mit den Feststoffteilchen (z.B. Pigmente und Füllstoffe) bzw. der Feststoffteilchen untereinander abhängt, spielt das verwendete Dispergiergerät die wesentliche Rolle im mechanischen Zerteilungsschritt und unterstützt darüber hinaus auch den Benetzungsvorgang. 

Das eigentliche Dispergiersystem einer Perlmühle besteht aus einer Mahlkammer und einem Mahlrotor; die Mahlkammer wird mit den Mahlperlen und dem zu dispergierenden Produkt aufgefüllt. Im Mahlgefäß wird die Mahlkörperschüttung durch den Mahlrotor, der durch einen Motor angetrieben wird, in Bewegung gehalten. Der Dispergiervorgang findet dann zwischen den aneinander vorbeigleitenden Mahlperlen sowie zwischen dem Rotor bzw. der Behälterwand und den Mahlperlen statt.