Kryogenes Mahlen: Weiche Materialien zu Feinstpartikeln mit flüssigem Stickstoff

Prinzip und Synonyme

Kryogenes Mahlen (Cryogenic Grinding) – auch Gefriermahlen (Freezer Milling/Grinding) – verarbeitet weiche/flexible Substanzen durch Tieftemperatur-Abkühlung und anschließendes Zerkleinern. Materialien, die bei Raumtemperatur zu weich zum Mahlen sind, werden für die Verarbeitung gehärtet.

Kältemittel und Temperaturbereich

Verwendet: flüssiger Stickstoff, Argon oder Kohlendioxid. Flüssiger Stickstoff erreicht −324,4 °F (ca. −198 °C) – friert die meisten Materialien auf Kontakt ein. In kontrollierter Umgebung lässt sich die Materialtemperatur so regeln, dass selbst weichste Stoffe mit kryogenen Mahlgeräten verarbeitbar sind.

Anlagenauslegung: Einzelbewegtes-Teil-Design

Geräte müssen Extremtemperaturen standhalten. Daher oft Einzelbewegtes-Teil-Design (Single Moving Part) zur Minimierung von Ausfallrisiken. Ein Solenoid bewegt das Mahlmedium im Mahlbecher.

Kryomahlen (Cryomilling) als Variante

Fällt unter kryogenes Mahlen, aber: Material wird in Schlämme aus flüssigem Argon/Stickstoff gekühlt, dann mit konventionellen Mahlwerken (nicht Einzelbewegtes-Teil) vermahlen.

Industrielle Anwendungen: Thermoplaste zu Feinpulvern

Regelmäßig in der Fertigung: Thermoplaste und ähnliche Stoffe zu Feinpulvern/Partikeln. Konventionelle Mühlen würden verstopfen, da weiche Materialien weiter erweichen und am Mahlwerk anhaften.

Biologische Forschung: Gewebeproben und Nukleinsäuren

Ideal für Biologen: Gewebeproben (Pflanzen/Tiere) bei Tieftemperatur verarbeiten. Selbst Nukleinsäureextraktion möglich – erfordert −80 °F (ca. −62 °C, Anm.: Originaltext „26,6 °C“ ist fehlerhaft, korrekt ca. −62 °C) während des gesamten Extraktionsprozesses – gut im Gerätebereich erreichbar.