Kälte tut dem Mahlgut und der Mühle gut: Durch Kaltmahlen lassen sich besonders feine und hochwertige Pulver herstellen. Außerdem hilft diese Technologie beim sortenreinen Trennen von Wertstoffen.
Hitze in Hochleistungsmühlen
Zahllose Herstellungsverfahren benötigen pulverförmige Ausgangsstoffe. In der Regel gilt: Je feiner das Material gemahlen wurde, desto höher ist später die Qualität des Endprodukts. Für Lackzusatzstoffe etwa werden Korngrößen zwischen 100 und 400 Mikrometer verlangt. Beim Mahlen entsteht aber Wärme, vor allem in modernen Hochleistungsmühlen, die mit hohen Drehzahlen arbeiten. Doch nicht alle Materialien vertragen die dabei entstehenden Temperaturen, oder die gewünschte Korngröße kann bei Hitze nicht erreicht werden.
Zudem gibt es Materialien, die sich unter Normalbedingungen gar nicht vermahlen lassen. Thermoplaste, Elastomere und einige Wachse sind dafür zu zäh, zu elastisch oder zu weich. Andere Werkstoffe können beim Mahlen schmelzen oder verkleben – was auch den Mühlen nicht guttut. Wieder andere Produkte, wie zum Beispiel Gewürze, büßen ab einer bestimmten Temperatur drastisch an Qualität ein. Das alles lässt sich durch gezielte Kühlung des Mahlguts vermeiden.
Tiefkaltes Gas, wo es gebraucht wird
Beim Kaltmahlen wird das Mahlgut mit flüssigem Stickstoff oder Kohlendioxid abgekühlt und versprödet. Das Flüssiggas wird auf dem Weg vom Vorratsbehälter zum Mahlwerk hinzugefügt: Ein Wirbelschneckenkühler sorgt gleichzeitig für Materialtransport und tiefe Temperatur. Das kalte Mahlgut gelangt zusammen mit dem Gas in die Mühle. Beide sorgen dort für die Kühlung beim Zerkleinerungsprozess.
Man kann auch statt des Produktes die Mühle selbst kühlen. Dabei wird tiefkaltes Gas direkt in das Mahlwerk eingesprüht, wo es die Temperatur auf das gewünschte Niveau absenkt. Zuführung und Dosierung lassen sich in beiden Fällen präzise steuern. Die richtige Mengen Kälte kommt genau dort an, wo sie gebraucht wird.
Beide Techniken machen es möglich, besonders fein zu mahlen. Dank der Kälte bleibt die Qualität des Ausgangsstoffes unbeeinträchtigt. Nicht zuletzt wird auch die Mühlendurchsatzleistung deutlich gesteigert: Das kalt-spröde Mahlgut ist leichter zu verarbeiten. Da das Verschmelzen und Verkleben ausgeschlossen ist, können die Mühlen mit optimaler Drehzahl laufen.
Sortenreine Trennung
Dasselbe Prinzip hilft auch beim Recycling, wo das Zerkleinern ebenfalls ein entscheidender Produktionsschritt ist. Die Kryogentechnik erleichtert hier das Trennen der Materialien. Meist geht es dabei um die Zerlegung von Verbundstoffen wie faserverstärkten Thermoplasten, galvanisierten Kunststoffteilen oder von Verpackungen mit Produktresten. Herkömmliche Mahlmethoden stoßen hier an ihre Grenzen.
Erst mit der kryogenen Mahltechnik lassen sich die Ausgangsstoffe in sortenreine Komponenten trennen. Dabei werden die unterschiedlichen Materialeigenschaften ausgenutzt: Im Hinblick auf Längenausdehnung und Versprödungsfähigkeit reagiert jeder Stoff anders.
Eine sehr willkommene Nebenwirkung des Kaltmahlens ist das Inertisieren der Mühle. Die Gase verdrängen den Sauerstoff aus dem Prozess und schaffen eine chemisch reaktionsträge Atmosphäre, die Brände und Explosionen verhütet. Darüber hinaus verhindert die Inertisierung chemische Reaktionen, insbesondere die Oxidation des Mahlguts. Das ist insbesondere bei Lebensmitteln ein wichtiger Aspekt.
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