FRITSCH Schneidmühlen
optimal zur Zerkleinerung bei geringstem Reinigungsaufwand |
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Ideal zur Zerkleinerung von weichen bis mittelharten, zäh-elastischer und faseriger Materialien sowie heterogenen Stoffgemischen. Für die Bereiche Kunststoff, Textilien, Land- und Forstwirtschaft, Umwelt, Baustoffe, Chemie, Lebensmittel und zur Analytik und Probenaufbereitung für RoHS-Analysen sind sie unverzichtbar. |
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Erfahren Sie warum repräsentative Probenaufbereitung für die spätere Analyse so wichtig ist und wie einfach sich das mit Schneidmühlen realisieren lässt – gezeigt an 3 Praxisbeispielen: |
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Analytik von Blei in Spielzeug |
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Aufbereitung von Sekundärbrennstoffen |
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Mykotoxine in Nüssen |
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Die Aufgabenstellung:
Moderne Analysengeräte werden immer genauer. Die Nachweisgrenze der Spurenanalytik erreicht mittlerweile den ppb (parts per billion) Bereich. Leider wird dabei oft übersehen, dass sich der Gesamtanalysefehler aus Probenvorbereitung und Analyse zusammensetzt!
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Es reicht also nicht viel Geld in ein hochmodernes Analysegerät zu investieren. Ein Fehler von z.B. 15% in der Probenvorbereitung, kann nicht durch ein noch so präzises Analysegerät ausgeglichen werden. Ein weiteres Problem ergibt sich aus der Tatsache, dass moderne Analysatoren immer weniger Probe benötigen. Eine korrekte Probenaufbereitung bedeutet deshalb:
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Herstellung einer homogenen Probe durch Zerkleinerung |
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Bereitstellung einer repräsentativen Probe für die Analyse durch Zerkleinerung einer ausreichenden Probenmenge und evtl. Probenteilung |
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Eine besondere Herausforderung stellen dabei heterogene Stoffgemische (Materialen mit unterschiedlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften) dar. Ebenfalls schwierig ist die Aufbereitung zäh-elastischer und faseriger Proben. |
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Die Lösung: Probenaufbereitung mit der FRITSCH Universal-Schneidmühle PULVERISETTE 19
Die vorgenannten Probleme werden durch den Einsatz von FRITSCH Schneidmühlen in idealer Weise gelöst. Bei diesen Schneidmühlen wird die Probe über einen Trichter aufgegeben und mit Hilfe eines schnell drehenden Schneidrotors (2800 U/min) an feststehenden Gegenmessern effektiv zerkleinert. Die gewünschte Endfeinheit der Mahlprobe bestimmen Sie in der Schneidmühle ganz einfach und variabel durch die Wahl des eingesetzten Siebes: je feiner die Sieböffnung, desto feiner die Probe. Dabei erleichtern die praktischen FRITSCH Siebeinsätze die Arbeit ganz enorm, sichern einen gleich bleibenden Abstand zwischen Rotor und Mahlgut und sorgen immer für ein optimales Ergebnis.
Je nach Probenmaterial können Sie den genau passenden Rotor für Ihren Einsatzbereich wählen. Sie wählen zwischen dem Standard-Rotor mit V-Schneiden, dem Rotor mit geraden Schneiden für gut schneidfähiges Material (faserige Proben) oder dem robusten Scheibenfräser-Rotor mit Wendeschneidplatten aus Hartmetall Wolframkarbid für harte und abrasive Proben (z.B. Elektronikschrott).
Ein besonders wichtiges Kriterium für eine Schneidmühle, ist die Frage wie schnell und einfach Sie im täglichen Laboreinsatz gereinigt werden kann. Deshalb haben wir bei der Neuentwicklung der FRITSCH PULVERISETTE 19 insbesondere auf einfache und schnelle Reinigung Wert gelegt. |
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SCHNELLER BESSER SAUBER! |
Die gesamte Mahlkammer lässt sich in wenigen Sekunden öffnen, und sowohl der Rotor als auch die Siebkassette lassen sich mit einem Handgriff herausnehmen. Gehäuse und Deckel sind komplett aufklappbar, der Verschlussdeckel ist einfach vom Scharnier abnehmbar.
Das Resultat: eine komplett geöffnete leere Mahlkammer mit minimiertem Totraum für problemlose Schnellreinigung und sicherem Schutz gegen Kreuzkontamination! |
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Auch für das Aufbereiten von großen Probemengen bittet FRITSCH die ideale Lösung: die patentierte FRITSCH Probenabsaugung mit Zyklon.
Statt eines Auffangbehälters wird hierzu die Zyklon-Absaugung an die Schneidmühle angeschlossen. Die Probe wird über den Trichter eingegeben, die Absaugung erzeugt einen Unterdruck in der Mahlkammer, und die gemahlene Probe wird schnell und effektiv in das angeschlossene Probengefäß gefördert.
Das Resultat: einfachste Probenzugabe, sehr hoher Durchsatz, geringe thermische Belastung durch geringe Verweildauer der Probe in der Mahlkammer und minimierter Reinigungsaufwand!
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Beim Zerkleinern von mittelharten, abrasiven Proben lässt sich ein minimaler Abrieb an den Schneidwerkzeugen nicht vermeiden. Dies kann aber die nachfolgende Analytik verfälschen. Deshalb stehen Rotoren und Gegenmesser aus drei unterschiedlichen Materialien zur Auswahl: Werkzeugstahl, chromfreier Stahl (für RoHS-Analytik), sowie Hartmetall-Wolframkarbid
Tipp: nur bei FRITSCH haben Sie die Garantie, dass sowohl die Schneiden des Rotors als auch die feststehenden Gegenmesser aus dem gleichen Material bestehen.
Im Folgenden erläutern wir anhand von drei Praxisbeispielen die Einsatzmöglichkeiten der FRITSCH Schneidmühlen! |
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Praxisbeispiel 1: Analytik von Blei in Spielzeug
Blei ist ein toxisches Schwermetall. Ca. 90% des aufgenommenen Bleis lagert sich in Knochen und Zähnen ab. Da Blei nur sehr langsam ausgeschieden wird, bewirkt eine andauernde Bleibelastung eine Anreicherung im Körper. Eine besondere Gefahr für Kinder.
Die europäische Norm EN 71-3 regelt die Grenzwerte für Blei in Spielzeugen. Zur Analyse ob Spielzeug die erwähnten Normen einhält, müssen die Proben zerkleinert werden. Hierzu wird das Spielzeug zunächst in die zu untersuchenden Bestandteile zerlegt:
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Zur Vorzerkleinerung wird die Universal-Schneidmühle PULVERISETTE 19 oder die Kraft-Schneidmühle PULVERISETTE 25 eingesetzt. Alle Mahlteile können ohne zusätzliches Werkzeug leicht aus der Mahlkammer entfernt werden. Deshalb kann die Mühle, verglichen mit anderen Geräten, sehr viel schneller und besser gereinigt werden. Kreuzkontaminationen von Proben werden vermieden!
Das Resultat: |
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Vorzerkleinerung mit der Universal-
Universal-Schneidmühle P-19
mit einer
Siebkassette mit
2 mm Trapezloch
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Tipp: Ganz wichtig ist die Wahl der richtigen Mahlwerkzeuge. In diesem Fall muss bei der Analyse Blei nachgewiesen werden, d. h. es wurden der Standard-Rotor mit V-Schneiden und Gegenmessern aus Hartmetall Wolframkarbid eingesetzt um eine Verunreinigung der Probe durch metallischen Abrieb zu verhindern! Die Elementbestimmung kann beispielsweise mittels Röntgenfluoreszenzanalyse RFA erfolgen. |
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Praxisbeispiel 2: Aufbereitung von Sekundärbrennstoffen
Plast, Holz, Schredderleichtfraktionen sind in Zeiten steigender Erdölpreise sehr interessante Beimischungen zu den klassischen Brennstoffen. Insbesondere in der Zementindustrie werden die energiereichen Fraktionen aus Aufbereitungsprozessen gern mit verfeuert.
Hier einige Beispiele von mehr oder weniger gut sortierten Fraktionen. Das Spektrum reicht dabei von Mischungen wie hier zu sehen bis hin zu fast reinen Plastfraktionen oder auch Holz.
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Allen gemeinsam ist, dass sie energetisch interessante Beimischungen bei thermischen Prozessen sind. Wichtigster Parameter ist dabei der Heizwert z. B. bestimmt nach DIN 51900 „Prüfung fester und flüssiger Brennstoffe“ und „Bestimmung des Brennwertes“. Sehr störend für die Verbrennungsanlage ist der Chlorgehalt z. B. bestimmt nach DIN 51727 „Prüfung fester Brennstoffe“ und „Bestimmung des Chlorgehaltes“. Je nach Herkunft und Zusammensetzung der Sekundärbrennstoffe sind weitere Parameter zu analysieren, wie z. B. Glühverlust nach DIN 38414-S3, BTEX nach DIN 38407-F9, PAK nach DIN 13877, PCB nach DIN 38414-S20 oder auch Schwermetalle.
Voraussetzung für die Analyse ist die Bereitstellung einer repräsentativen Probe.
Die Probe muss so fein aufbereitet sein, dass die für die Analyse einzuwiegende Menge dem Gesamthaufwerk entspricht. Diese Proben sind aber abhängig von ihrer Herkunft meist sehr heterogen. Deshalb müssen meist größere Mengen zwischen 1 und 10 Liter zerkleinert werden. Als ausreichende Feinheit für die Analyse wird ein Siebdurchgang von 0,5 bis 1 mm gefordert.
Ausgehend von der Menge und den Materialeigenschaften kommt nur eine Schneidmühle für diese Aufgabe in Betracht. Berücksichtigt man des Weiteren, dass zur Vermeidung von Kreuzkontaminationen die Reinigung des Gerätes oftmals länger dauert wie die eigentliche Mahlung, kann nur die Universal-Schneidmühle PULVERISETTE 19 empfohlen werden.
Wird ein Siebdurchgang von 0,5 mm gewünscht, sind die meisten Materialien nur durch Kombination der Schneidmühle mit dem Zyklon aufzubereiten. Der Zyklon erzeugt einen Luftstrom. Dieser saugt die Materialien am Einfülltrichter regelrecht an, wirkt bei der Mahlung kühlend und fördert den Mahlstrom und damit das Passieren des Siebes. Die fertig aufbereitete Probe wird durch den Zyklon in einem Probenglas abgeschieden.
Das Resultat:
Ein paar Beispiele aus der Praxis – aufbereitet mit der Universal-Schneidmühle PULVERISETTE 19 |
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Zerkleinerter Gewerbemüll |
Zerkleinerter Restmüll/Folien |
Zerkleinertes Holz |
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Praxisbeispiel 3: Mykotoxine in Nüssen
Die Kommission der Europäischen Gemeinschaft hat zum Schutz der Verbraucher Höchstgrenzen für bestimmte Kontaminanten in Lebensmitteln festgelegt.
Auch hier gilt: Die beste Analysenmethode ist nur so gut, wie in den Vorstufen, der Probenahme und der Probenaufbereitung gearbeitet wird.
So wurde in der VERORDNUNG (EG) Nr. 401/2006 der KOMMISSION vom 23. Februar 2006 das Probenahmeverfahren und die Analysenmethode für die amtliche Kontrolle des Mykotoxingehaltes von Lebensmitteln verbindliche Standards für die Probenahme und Probenaufbereitung festgelegt.
Artikel 1 regelt die Probenahme für unterschiedliche Lebensmittel. So wurde für „Erdnüsse, Pistazien, Paranüsse und andere Nüsse“ Sammelproben meist mit 30 kg genannt. Bei einer Sammelprobe von 30 kg wird das Mischen und Teilen in drei gleiche Laborproben zugelassen, wenn keine Geräte zur Verfügung stehen, mit denen eine 30 kg Probe homogenisiert werden kann. Eine Probe mit 10 kg ist dann weiter zu bearbeiten. Bei Sammelproben kleiner 30 kg sind andere Teilverhältnisse vorgegeben. Die Einzelprobe ist dann aber mindestens 10 kg.
Artikel 2 legt im Anhang II die Kriterien für die Probenaufbereitung und die Analysenmethoden für die amtliche Kontrolle des Mykotoxingehaltes fest. Der festgesetzte Aflatoxinhöchstgehalt bezieht sich auf den essbaren Teil der Nüsse. Mit dem oben beschriebenen Prozedere der Probenahme entstehen Proben von 10 kg Nüssen oder mehr. |
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Die Aufgabenstellung im Labor lautet:
„Jede Laborprobe ist nach einem Verfahren, das nachweislich eine vollständige Homogenisierung gewährleistet, fein zu mahlen und sorgfältig zu mischen.“
Die Vorschrift lässt zwei Wege zu: |
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Beispiele aus der Praxis |
- Die Nüsse in der Schale können geschält werden und der Aflatoxingehalt ist dann im essbaren Teil zu bestimmen. Dieser Weg möge für Erdnüsse noch gangbar sein. Bei Walnüssen, Haselnüssen oder Mandeln ist dies aber sehr problematisch.
- Die andere Möglichkeit besteht in der Verwendung der Nüsse „in der Schale“ für die Probenaufbereitung.
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Die Aufgabestellung:
10 kg Erdnüsse, Walnüsse, Haselnüsse, Paranüsse oder auch Mandeln müssen in einer vertretbaren Zeit so fein gemahlen werden, dass eine homogene Probe entsteht die Kontamination mit anderen Proben ausschließt und die Reinigung des Gerätes in akzeptabler Zeit möglich ist. |
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Die Lösung zur Zerkleinerung von Walnüssen:
Immer spielt neben dem Ergebnis natürlich auch die benötigte Zeit für die Zerkleinerung eine wesentliche Rolle. Um dies zu testen, wurde 1 kg Walnüsse durchgesetzt. Begrenzendes Element der Probenzugabe ist der Durchmesser des Trichters.
Es wurde der Standard-Trichter für Lang- und Schüttgut gewählt. Zum einen ist dieser Trichter gut zu reinigen; zum anderen sollte der Mühle durch langsames Zuführen der Nüsse Gelegenheit gegeben werden, das Material zu zerkleinern und aus dem Schneidraum auszutragen. Andernfalls droht, wenn zu viel Material im Schneidraum ist, dass sich das Material stärker erwärmt und Öl separiert. Verwendet wurde die 4 mm Siebkassette. |
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Das Resultat: |
In weniger als 2 Minuten waren alle Nüsse durchgesetzt. Für eine Probe von 10 kg muss also von 15 bis 20 Minuten ausgegangen werden. |
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Auch ein anschließender Blick in die geöffnete Schneidmühle zeigte, dass sich die Walnüsse sehr gut durchsetzen lassen. Das Sieb war frei. Weiteres Material hätte durchgesetzt werden können. Der Rotor wurde von der Motorwelle ohne Werkzeug abgezogen und vor dem Sieb platziert. Die Siebkassette ist ebenfalls ohne Werkzeug zu entnehmen. Damit sind alle zu reinigenden Teile sehr gut zugänglich. |
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Die Lösung zur Zerkleinerung von Erdnüssen:
Mit der Universal-Schneidmühle mit einer 4 mm Siebkassette, dem Lang- und Schüttguttrichter und dem Standard-Rotor aus Stahl mit V-Schneidgeometrie kein Problem. |
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Die Lösung zur Zerkleinerung von Mandeln:
Auch Mandeln mit Schale lassen sich hervorragend durchsetzen. Verwendet wurde wieder die 4 mm Siebkassette. Nach dem Öffnen der Mühle befanden sich nahezu keine Rückstände in der Mahlkammer. |
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FAZIT:
Dies waren nur ein paar Anwendungen aus der Praxis. Viele weitere Applikationsbeispiele und Vergleichsmahlungen finden Sie direkt online unter www.fritsch.de im Bereich LÖSUNGEN.
FRITSCH Schneidmühlen gibt es in den verschiedensten Ausführungen – für jede Anwendung die perfekte Mühle! Wählen Sie aus dem umfangreichen Zubehörprogramm den richtigen Rotor und das passende Material für Ihren Einsatzbereich. Mit der Wahl des Materials von Schneidrotoren und Gegenmessern lässt sich auch das Abriebverhalten individuelle steuern.
Konfigurieren Sie Ihre Schneidmühle für Ihre spezielle Anwendung – unsere Experten beraten Sie gerne:
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Quelle: |
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Fritsch GmbH
Industriestraße 8
55743 Idar-Oberstein
Tel.: 0049 67 84 70 0
Fax: 0049 67 84 70 11 |
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www.fritsch.de |
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