In veel toepassingen van poederverwerking is het nodig vaste materialen voor verschillende doeleinden te malen of te verkleinen. Het belangrijkste doel van verkleining is het produceren van kleinere deeltjes, hetzij vanwege hun grotere oppervlak, hetzij vanwege hun vorm, grootte en aantal. Het eindproduct bestaat gewoonlijk uit een mengsel van deeltjes die een grote verscheidenheid aan afmetingen en vormen kunnen bevatten. Daarom kan een maalproces in combinatie met een zeef ook de deeltjesgrootteverdeling verkleinen.
Voor het verkleinen van vaste materialen maken wij in onze testruimte gebruik van apparatuur met verschillende mengprincipes: Onze ultracentrifugaalmolen reduceert de zachte tot middelharde en vezelige vaste stof effectief tot een goed gedefinieerde grootteverdeling, wat gebeurt door impact- en afschuifeffecten door middel van een hogesnelheidsrotormolen met ringzeven die in de eigenlijke maalkamer aanwezig zijn. Deze zeven kunnen worden verwisseld om de grootteverdeling naar lagere of grotere maten te verschuiven. Deze 2-staps vermaling zorgt voor een bijzonder zachte maar snelle verkleining. Het toegevoerde materiaal blijft slechts zeer kort in de maalkamer, zodat de karakteristieke kenmerken van het te bepalen monster niet worden gewijzigd. De kleinste deeltjesgrootte die kan worden bereikt ligt in de orde van grootte van 40-50 micrometer. De centrifugaalmolen heeft een zeer breed toepassingsgebied: botten, granen, chemische producten, kolen, koffiebonen, collageen, maïs, gedroogde groenten en fruit, gedroogde larven, geneesmiddelen, voederpellets, meststoffen, levensmiddelen, mineralen, papier, farmaceutische materialen, plantaardige materialen, polymeren, poedercoatings, rubber, specerijen, snoepgoed, textiel, afval, hout.
Om nog kleinere deeltjes te bereiken, wordt het andere principe van kogelmalen gebruikt. Dit is een type verkleiningstoestel dat werkt volgens het principe van impact en wrijving. De verkleining gebeurt door impact doordat de kogels vallen en het oppervlak van de deeltjes raken. De kogelmolen kan tot een grootte van ongeveer 10 micrometer gaan, hoewel moet worden opgemerkt dat deze kogelmolenmethode het meest effectief is bij relatief kleine monsterafmetingen.
De kogelmolen wordt gebruikt voor het verkleinen van materialen zoals kolen, pigmenten en klei. Het maalproces kan zowel nat als droog worden uitgevoerd, maar het natte proces wordt uitgevoerd bij lage snelheid. Voor systemen met meerdere componenten is gebleken dat kogelmalen effectief is bij het verhogen van de chemische reactiviteit in vaste toestand. Kogelmolens zijn ook geschikt gebleken voor de productie van amorfe materialen.
Voor het malen van speciale materialen, zoals warmtegevoelige en moeilijk te malen materialen, kan cryogeen malen worden toegepast. Cryogeen malen, ook bekend als diepvries malen, diepvriesmalen, cryogeen malen en cryo-malen, is het koelen of afkoelen van een materiaal en het vervolgens verkleinen tot een kleinere deeltjesgrootte. Cacaonibs zijn bijvoorbeeld moeilijk te vermalen tot poeder bij omgevingstemperatuur, omdat ze smelten tot een klonterige massa en kleverig worden. Wanneer ze worden gekoeld met droogijs of vloeibare stikstof, kunnen de cacaonibs mooi worden vermalen tot poeders die geschikt zijn voor andere poederprocessen.
Bij het selecteren van een geschikte laboratoriumapparatuur voor cryogeen malen moet rekening worden gehouden met verschillende aspecten, zoals: monstervolume, maalgrootte en gewenste deeltjesgrootte. Ons systeem gebruikt vloeibare stikstof (-196 °C) om het toegevoerde materiaal vóór en tijdens het malen af te koelen om smelten, ontleding of verbrossing te voorkomen. Cryogeen malen wordt veel gebruikt in de voedingsmiddelen-, dranken- en farmaceutische industrie.
Tijdens de verschillende verkleiningsprocedures kan de deeltjesgrootteanalyse worden gebruikt om de doeltreffendheid van de verkleiningsprocedure te bevestigen door de deeltjesgrootteverdeling te meten en na te gaan of de gewenste grootte is bereikt.
