Qu'est-ce qu'un moulin colloïdal?
Un broyeur à colloïdes est un dispositif produisant un cisaillement hydraulique qui est utilisé pour créer quelque chose appelé une émulsification. Une émulsification est le produit de deux liquides différents qui ont des poids différents par volume. Les deux poids différents créent un effet de suspension dans le liquide le plus léger lorsqu'il est ajouté au plus lourd des deux.
Le broyeur à colloïdes réduit considérablement la taille des gouttelettes en suspension, créant ainsi un mélange beaucoup plus uniforme et complet dans les liquides. Une application nécessitant l'utilisation d'un broyeur à colloïdes est la dispersion de particules solides dans un liquide. Le broyeur permet aux particules solides de devenir si petites que, plutôt que de rester en suspension dans le liquide, elles semblent devenir une partie du liquide lui-même.
Le processus de broyage colloïdal se fait par l'ajout du liquide plus lourd dans la chambre du broyeur qui effectue le processus de cisaillement. Une fois que le liquide le plus lourd a été ajouté, le matériau le plus léger, qu’il s’agisse d’une masse solide ou d’un liquide de viscosité différente, est ajouté au début du broyage. Lorsque la fonction de broyage a lieu, les matériaux sont tous deux agités ensemble dans le broyeur à une vitesse élevée. Cela rend les matériaux plus susceptibles de s'émulsionner par contact avec les dents du broyeur.
Les dents du moulin tournent dans le sens opposé les unes des autres dans certains modèles. Dans d'autres modèles, une dent reste immobile tandis que deux dents opposées tournent à proximité immédiate de la dent immobile. Cette proximité attire les deux matériaux à travers eux-mêmes lors de la rotation des dents, ce qui crée la quantité de cisaillement hydraulique nécessaire pour décomposer les deux matériaux suffisamment loin pour qu'ils se lient les uns aux autres au niveau moléculaire.
L'une des utilisations les plus courantes d'un broyeur à colloïdes est le procédé en émulsion liquide-à-latex. Les peintures au latex doivent être mélangées avec des pigments solides ou à base d’huile pour obtenir certaines couleurs. En raison de la dynamique de chaque substance utilisée pour créer ces peintures au latex teintées et colorées, le seul moyen de décomposer les particules de pigment suffisamment loin pour être émulsionnées dans le latex pour en faire une peinture colorée ou teintée consiste à utiliser un moulin à colloïde.
Une autre application dans laquelle les broyeurs à colloïdes sont utilisés concerne les processus d'homogénéisation; Cependant, ces processus sont effectués beaucoup plus lentement que celui de l'émulsification. Les éléments qui sont mélangés aux produits laitiers afin de les rendre sûrs pour la consommation humaine doivent être ajoutés tant que le produit est encore sous forme liquide. Ces éléments sont souvent ajoutés alors que le lait liquide est dans de grandes cuves. Les cuves agissent comme des moulins colloïdaux, en tournant lentement le liquide sur lui-même pour bien mélanger tous les éléments secondaires.