TM300ドラムミルは、乾式・湿式粉砕機です。ボールミルとしてもロッドミルとしても使用できます。効率的な粉砕を行うためには、十分な数のボールやロッドを使用することが重要です。試料によっては20ミクロン以下の粉砕が可能です。
ドラムミルは、頑丈なスチールフレームに取り付けられたギアモーター、分離グリッド、試料捕集装置で構成されています。TM300は、試料へのアクセスが容易なヨークとロック機構を備えています。クリーニングは、クイックリリースロックメカニズムにより、ドラムカバーを簡単に取り外すことができ、便利です。
TM 300は最大20 lまでのサンプル量に対応しており、アップスケーリングプロセスにも適しています。
TM 300の特長は、その使いやすさにあります。簡単な傾斜機構により、粉砕ジャーを素早く簡単に空にすることができます。取り外し可能なサンプルコレクターは、サンプルの回収プロセスを簡素化し、オペレーターが収集した試料にアクセスするのに便利です。
強固な防音フードは、より静かで快適な作業環境を実現します。
TM 300には緊急スイッチが装備されており、不測の事態が発生した場合、迅速かつ確実に粉砕プロセスを停止させることができます。
TM 300のドラムとドラムカバーのデザインは一新され、取り扱いが改善された。
粉砕時間やスタート/ストップなどのプロセスパラメーターは、TM300の大型ディスプレイで簡単に設定できます。設定には以下が含まれます：
1～80rpmの可変回転数
最大99:59:59 h:min:s の粉砕時間
回転方向（ケーキングの低減など
温度変化に敏感な試料用に、プログラム可能なインターバルとブレークオプション
遅延スタート機能
TM 300は、5～43.4リットルの粉砕ドラムを標準装備し、様々なアプリケーションに対応します。これにより、幅広い処理に対応できます。
オプションの分離グリッドは、粉砕後のボールと試料の分離に便利です。10mm、20mm、30mmの粉砕ボールに適しています。粉塵排出用の接続口は、粉塵の放出を防ぎます。
粉砕ジャーにはガスケットが装備されており、粉砕作業をロスなく確実にシールします。この機能は、プロセスの効率を高めるだけでなく、材料の廃棄リスクを最小限に抑えます。
5-liter 粉砕ドラム
21.7-liter 粉砕ドラム
分離グリッド
試料の最大供給サイズは、硬度や破断挙動などの特性によって異なりますが、TM 300では約5 mmの粒径が理想的です。これより大きな粒径も許容されますが、15 mmを超えないようにしてください。非常に破砕しやすい塊状の試料や、凝集除去効果のある試料の場合は、20～30 mmのフィードサイズが可能です。このような処理しやすい試料では、試料充填量を20 lまで増やすことができます。
サイズ21.7 / 10 / 5 lのステンレススチール1.4404製の特殊ドラムとスチール1.4404製の粉砕ボールを使用すると、TM 300で湿式粉砕を行うことができます。湿式粉砕の総充填量は、乾式粉砕の推奨量を超える場合があります。摩擦を増加させるために、多数の小さな粉砕ボールを使用することも有効です。
| 粉砕ドラム | 粉砕ボールの質量 | 粉砕ボールサイズ(mm) | ロッド本数 | 最適サンプル量 (l) |
| 5 l | 10 kg | <5 | 10 | 20 | 30 | - | 1 - 1.5 |
| 10 l | ＜ 20 kg | <5 | 10 | 20 | 30 | - | 2 - 2.5 |
| 21.4 l | 40 kg | <5 | 10 | 20 | 30 | - | 4 - 5 |
| 43.4 l | - | - | 8 | 9 - 20 |
ユーザーは粉砕ドラムを5つの異なる位置にセットでき、スクリューで固定します。これにより、ドラムへの充填と排出が容易になるだけでなく、混合・粉砕プロセスも改善される。最大43.4リットルのロッドモジュールは、スペースがないためミキシングポジションには持ち込めません。
充填ポジション
混合ポジション
粉砕ポジション
空のポジション
完全な空のポジション
TM 300は、近代的な医薬品製造の要求に応えることができる。このことは、rac-イブプロフェン：ニコチンアミド共結晶のメカノケミカル合成の例で実証することができる。TM 300は、従来の溶液ベースの合成法に代わる、環境に優しい合成法である。いわゆる液体アシスト粉砕（LAG）プロセスでは、わずか90分で3.2kgの共結晶が99％の収率で製造され、使用する溶媒はごく少量である。これにより、従来の方法に比べてエネルギー消費量が削減され、環境への影響も大幅に軽減された。
rac-IBUの変換。青のプロット：270分後に10kgのボール（d = 10 mm）、360分後に10kgのボール（d = 30 mm）を添加したニート粉砕アプローチ；510分後にLAG添加剤EtOHを添加。オレンジのプロット：LAG-assisted approach with EtOH added prior to the reaction and 20 kg balls 10 mm.
結果はMichael Felderhoffの研究グループによって発表された[1]。
TM 300は、キログラム単位でのメカノケミカルプロセスを可能にし、持続可能な工業生産プロセスの新たな可能性を開く。特に興味深いのは、金属磨耗の最小値です。測定値は、懸念されるレベルをはるかに下回り、例えば偏心振動ミルよりも大幅に低い値でした。表は、試験運転中のTM 300の最小摩耗値を示しています。
| サンプル | Al [ppm］ | Cr [ppm］ | Co [ppm］ | 鉄[ppm］ | ニッケル［ppm］ |
| 原材料 IBU | 11.3 | 39.0 | 25.7 | 71.9 | 34.9 | 原料 ニコチンアミド | 8.9 | 33.3 | 26.7 | 40.0 | 33.3 |
| 30分後の共結晶 | 10.8 | 35.9 | 30.8 | 51.3 | 38.5 |
| 60分後 | 11.0 | 37.0 | 31.7 | 63.4 | 39.6 | 90分後 | 17.2 | 43.8 | 35.9 | 64.6 | 45.3 |
TM 300のもう一つの応用分野はボンドインデックス試験です。ボンド・ワーク・インデックスは、例えば採鉱プラントの設計段階で粉砕装置を選択する際に、粉砕効率を評価し、必要な粉砕動力を計算するために使用されます。BWIの正確な測定は、セメント、鉱業、鉄鋼などの産業における粉砕プロセスに関連する正確な設計とコストの見積りに極めて重要である。
このプロセスにはボールミルとロッドミルの両方のモジュールが使用できます。密閉粉砕回路をシミュレートするためには、少なくとも15kgから20kgの試料が必要です。
ボールミル・ワークインデックス（BWI）は、2.1 mmから100 µmまでの範囲で使用されます。試料は、以下に定義する粒子径にあらかじめ粉砕する必要があります。
鉱物： < 3.35 mmでふるい分け
ドリルコア < 3.35 mmでふるい分け
ハーフドリルコア < 3.35 mmでふるい分け
最適な粉砕ボールの数は285個です。ボールの直径は磨耗により変化するため、全体の質量が20.125gになるように適宜調整する必要があります。
ボンドインデックスボールミルの粉砕ジャーは12''×12''の大きさで、角が丸くなっています。
ロッドミルワークインデックス(RWI)は、25mmから2.1mmまでの粒度範囲の粒度決定に使用されます。試料は、以下に定義する粒子径まで事前に粉砕する必要があります。
鉱物： < 12.50 mmでふるい分け
ドリルコア < 12.50 mmでふるい分け
ドリルコアの半分 < 12.50mm以下でふるい分け
ボンドインデックスロッドミルの粉砕ジャーは、12″×24″の大きさで、波型のデザインです。
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5 l サンプル
21.7 l ボールモジュール
予備粉砕
40 kg x 20 mm 粉砕ボール
60 rpmで4時間
微粉砕
40 kg x 10 mm 粉砕ボール
60rpmで5時間
4.5 l サンプル
21.7 l ボールモジュール
予備粉砕
40 kg x 30 mm 粉砕ボール
60 rpmで3時間
微粉砕
40 kg x 10 mm 粉砕ボール
60rpmで4時間
25 kg サンプル
43.4 l ロッドモジュール
粉砕ロッド8本
80 rpmで1時間
4.2 l サンプル
21.7 l ボールモジュール
40 kg x 30 mm 粉砕ボール
70 rpmで5時間
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ドラムミルは事前に粗粉砕された試料を粉砕ドラムの中に粉砕ボールと共に投入して粉砕を行います。
このボールミルは衝撃力と摩擦力で試料の粉砕を行います（乾式粉砕）。大きい粉砕ボールを使用すると粉砕力が増し効率的に粉砕され、小さい粉砕ボールを使用するとより小さい粒度に試料を粉砕することができます。
ボールミルとロッドミルは基本的に同じコンセプトで、12''x12''のジャーと粉砕ボール、または12''x24''のジャーと粉砕ロッドで構成されています。
ジャーはモーターで回転するヨークに取り付けられ、3つの異なる位置に置くことができる： 上向きで投入、水平で粉砕、下向きで排出されます。
ボンドインデックス試験を行うには、あらかじめ決められた数の粉砕ボールまたは粉砕ロッドが必要です。駆動部に内蔵された電子制御装置は、過負荷保護機能を備え、様々な回転数を許容・制御します。
粉砕中、ボール/ロッドと粉砕ジャー間の速度差は、摩擦力と衝撃力の相互作用を生み、必要な粉砕エネルギーを放出します。これらの力の相互作用により、非常に効果的な粉砕が行われます。
| 用途 | pulverizing, mixing used as Bond Index Tester: quantification of grindability of ores and minerals |
| 分野 | エンジニアリング / 電子工学, ガラス / セラミックス, 化学, 医学 / 薬学, 地質学 / 冶金学, 建材, 環境 / リサイクリング, 生物学, 農業 |
| 投入試料の性質 | 柔らかい、硬い、脆い、繊維質 - 乾いている、湿っている |
| 粉砕方法 | 摩擦 |
| 試料投入サイズ* | < 20 mm used as Bond Index Tester: < 3.35 mm with ball module / 12.50 mm with rod module |
| 粉砕粒度* | < 20 µm used as Bond Index Tester: < 100 µm with ball module / 2,100 µm with rod module |
| 投入試料量* | minimum 1 l / maximum 20 l used as Bond Index Tester: min. 15 kg with ball module / min. 20 kg with rod module |
| 回転数 | 1 - 80 min-1 used as Bond Index Tester: 70 min-1 with ball module / 46 min-1 with rod module |
| 粉砕ジャー装填台数 | 1 |
| 粉砕セットの材質 | 硬化鋼, stainless steel used as Bond Index Tester: hardened steel |
| 粉砕ドラムサイズ： | 5 l / 10 l / 21.7 l / 43.3 l used as Bond Index Tester: 21.7 l with ball module / 43.3 l with rod module |
| 粉砕時間の設定 | デジタル |
| モータ | 3相 非同期モーター 周波数コンバーター付 |
| ドライブ | 0.75 kVA |
| 電圧 | お問い合わせください |
| 電源 | 単相 |
| 保護等級 | IP 41 |
| 消費電力 | ~ 1800 VA |
| W x H x D(ｶﾊﾞｰを閉じた状態） | 1500 x 1200 x 700 mm |
| 本体重量 | ~ 306 kg |
| 規格 | CE |
[1] Jan-Hendrik Schöbel, Frederik Winkelmann, Joel Bicker, and Michael Felderhoff; Mechanochemical kilogram-scale synthesis of rac:ibuprofen:nicotinamide co-crystals using a drum mill; RSC Mechanochemistry, 2025, DOI: 10.1039/D4MR00096J
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