De kunst van het malen - t Labo

the sampleISSN 0949-6025 | Uitgave 36 | Informatie over de voorbereiding en karakterisering van vaste stoffen in laboratoria en procesindustrieënDe kunst van het malenHedendaagse maaltechnologieënKaakbrekersRotormolensSnijmolensMessenmolensMortiermolensSchijvenmolensKogeltrilmolensPlanetaire kogelmolens

REDACTIONEELEDITORIALNieuwe uitdagingen op het gebied van onderzoeken kwaliteitscontrole hebben geleid tot eencontinue optimalisering van de breek- enmaalwerktuigen.Beste lezers,klanten en bedrijfspartners,De kunst van het malenWaarschijnlijk kent u uit ervaringde verschillende aspecten die eenreproduceerbaar en analyseneutraalmaalproces kunnen beïnvloedenen weet u hoe belangrijk het isniet alleen een geschikt instrumentte gebruiken, maar ook de maalwerktuigenen -parameters zodanigte selecteren dat het gewensteresultaat verkregen wordt. In ditproces kunnen ervaring, intuïtie encreativiteit even cruciaal zijn alsfeiten en cijfers. Al deze factorenmaken malen tot een kunst die, alsde stap die voorafgaat aan deeigenlijke analyse, helaas dikwijlsverwaarloosd wordt.Een betrouwbare en nauwkeurige, chemische of fysische analyse kan enkel gegarandeerdworden door een reproduceerbare, analyseneutrale monstervoorbereiding.De “kunst van het malen” bestaat erin een laboratoriummonster in een representatiefdeelmonster met homogene analytische fijnheid om te zetten. Bij de keuzevan een geschikte laboratoriummolen en de gepaste maalwerktuigen, moet ervoor gezorgd worden dat de te bepalen monstereigenschappen (bv. vochtigheid ofgehalte aan zware metalen) tijdens het proces in geen geval gewijzigd worden.Daarom biedt RETSCH het grootste gamma in de wereld aan van laboratoriumbrekersen -molens met maalwerktuigen van verschillende materialen, waardoor ervoor elke toepassing een geschikte molen is. Naast de nauwkeurige kennis van deinstrumenten vergt de kunst van het malen ook heel wat ervaring bij de voorbereidingvan de verschillende materialen.In deze uitgave van “the sample”stellen we onze “hedendaagsemeesterstukken” voor die, dankzijveel innovatieve elementen en verschillendemodellen, de monstervoorbereidingvia vermaling vereenvoudigenen optimaliseren. Uzult niet alleen lezen over de flexibiliteitvan onze molens en brekers,maar ook enkele interessantefeiten vernemen over diverse toepassingenzoals de fabricage vanchocolade of de opsporing vandrugsmisbruik via haaranalyse.VóórNaTOEPASSINGSGEBIEDEN VOOR DE MAALWERKTUIGENWe hopen dat u deze uitgave van“the sample” met plezier leest!Met vriendelijke groetenDr. Jürgen PankratzManaging director, Retsch GmbHKaakbrekersRotormolensMessenmolensSnijmolensSchijvenmolensMortiermolensKogeltrilmolensKogelmolensToevoergrootte* ong. (mm) 35 - 130 10 - 15 10 - 130 80 x 60 15 - 20 8 6 - 8 4 - 10Eindfijnheid* (mm) 0,5 - 5 0,04 - 0,1 0,3 0,25 - 20 0,04 - 0,1 0,01 0,005 - 0,01 0,001Aarde, rioolslib o o o ✓ ✓ ✓ ✓Bouwmaterialen ✓ ✓ ✓ ✓ ✓Brandstoffen afkomstig uit afval ✓ ✓ ✓ oElektronisch afval, printplaten ✓ ✓ o ✓ ✓Farmaceutische producten ✓ ✓ o o ✓ ✓ ✓Glas, keramiek ✓ o ✓ ✓ ✓ ✓Hout, beenderen, papier o ✓ o o ✓ ✓Kolen, cokes ✓ ✓ o ✓ ✓ ✓ ✓Kunststof, rubber o ✓ ✓Leder, textiel ✓ ✓ ✓ oMineralen, ertsen, gesteenten ✓ o ✓ ✓ ✓ ✓Planten, hooi, stro ✓ o ✓ o o ✓ ✓Voedingsmi ddelen en✓ ✓ ✓ ✓ ✓ odierenvoeders✓ = geschikt o = in beperkte mate geschikt * afhankelijk van het type molen,het monster en de maalduur

MAALPRINCIPESDrukDe kracht wordt uitgeoefend tussentwee vaste oppervlakken, die ofwelrechtstreeks de oppervlakken van demaalwerktuigen ofwel de oppervlakkenvan twee aangrenzende deeltjes zijn.De druk wordt uitgeoefend door demaalwerktuigen.Voorbeeld: kaakbrekersHet maalprocesOm een verkleiningseffect te verkrijgen, moet het verbrijzelend principevan de molen afgestemd worden op de breekeigenschappen vanhet specifiek materiaal.Harde en broze materialen worden best verpulverd met impact,druk en wrijving, terwijl zachte en elastische substanties bestverpulverd worden door snij- en schaarwerking.Maalmachines voor grote deeltjesgroottes boven 40 mm zijngekend als brekers of shredders, terwijl kleinere deeltjesgroottesmet molens bewerkt worden.Meestal worden verschillende verkleiningsprincipes gecombineerdin één molen, zoals druk en wrijving in mortiermolens ofschaarwerking en impact in rotormolens.Bij de keuze van een geschikt instrument en vooraleer het voorbereidingsprocesaan te vatten, is een grondige evaluatie van hetmonstermateriaal essentieel. Eigenschappen zoals dichtheid,hardheid, consistentie, restvochtigheid of vetgehalte moetenonderzocht worden. Het succes van het maalproces kan ook beïnvloedworden door de temperatuurgevoeligheid, neiging totagglomeratie of oppervlaktereacties. In ieder geval moeten devereisten van de erop volgende analyse in aanmerking genomenworden bij het uitvoeren van een specifieke maalbewerking.ImpactKracht op een vast oppervlak. Het kangaan om het oppervlak van een maalwerktuigof afkomstig zijn van anderedeeltjes. Kracht door impact wordt vooralveroorzaakt door eenzijdige en tegengesteldedeeltjesversnelling.Voorbeelden: kogeltrilmolens,planetaire molensWrijvingKracht tussen twee vaste oppervlakken.Veroorzaakt door de verticale druk vanhet ene oppervlak en de gelijktijdigebeweging van het ander oppervlak.Voorbeelden: mortiermolens,schijvenmolensSchaarwerkingKracht tussen twee of meer vasteoppervlakken die in tegengestelde richtingbewegen, waardoor een schaarwerkingontstaat. Er is ten minste éénvast en één bewegend oppervlak.Voorbeelden: slagrotormolens, slagkruismolens,ultracentrifugaalmolensSnijwerkingKracht tussen twee of meer oppervlakkenmet scherpe kant. Er is ten minsteéén vaste en één bewegende snijkant.Voorbeelden: shredders,snijmolens, messenmolensBelangrijkste toepassingen in deze uitgaveKaakbrekers BB 200Silicium voor zonne-energie [04-05]Ultracentrifugaalmolen ZM 200Kunststof – een zeer verscheiden materiaal [06-07]Snijmolen SM 300Hernieuwbare energie [08-09]Messenmolen GRINDOMIX GM 300Zijn graanrepen echt gezond? [10-11]Mortiermolen RM 200Van de cacaoboom tot de chocoladereep [12-13]Schijventrilmolen RS 200Zo zuiver mogelijk [14-15]Kogeltrilmolen MM 400Wat haar onthult [16-17]Planetaire kogelmolen PM 100Nanodeeltjes met grote effecten [18-19]www.retsch.nl | the sample 36 | 03

KaakbrekersPRESTATIEGEGEVENSToepassing: grof breken envoorbrekenToevoermateriaal: middelhard, hard,bros, taaiToevoergrootte*: < 90 mmEindfijnheid*: < 2 mm*afhankelijk van het monstermateriaal en deconfiguratie van het instrumentwww.retsch.nl/bb200Kaakbreker BB 200Vermogen voor grof breken en voorbrekenDe kaakbrekers van RETSCH worden gebruikt voor het snel enzacht breken en voorbreken van middelharde, harde, broze entaaie materialen. Met het tafelmodel BB 51 en de vloermodellenBB 100, BB 200 en BB 300 biedt RETSCH een breed gammavan kaakbrekers aan voor monstervoorbereiding in laboratoriaen industriële centra. De brekers munten uit door diverseprestatie- en veiligheidseigenschappen en zijn beschikbaar indiverse materiaalversies (bv. vrij van zware metalen). Met toevoergroottesvariërend van 35 tot 150 mm bereiken de brekersbreekgroottes tot 0,5 mm, afhankelijk van het model.Kleine monsterhoeveelheden kunnen in batches verwerkt worden;voor grotere hoeveelheden kunnen de vloermodellen continubediend worden. De controle van de breedte van de openingen de nulpuntinstelling zorgen voor reproduceerbare resultaten.Een Belleville-verenpakket dient als overbelastingsbeveiliging engarandeert – samen met de centrale smering – een lange levensduur.De breekkaken zijn beschikbaar in mangaanstaal, roestvrij staal,hardmetaal, zirkoniumoxide en staal vrij van zware metalen omde optimale aanpassing aan de toepassingsvereisten te verzekeren.04 | the sample 36 | www.retsch.nl

KAAKBREKERSTOEPASSINGSVOORBEELDENLegeringen, basalt, cementklinkers, keramiek, chamotte,kolen, cokes, bouwmaterialen, veldspaat, glas, graniet,mineralen, ertsen, oxidekeramiek, kwarts, gesteente,silicium, slakken, enz.Silicium voor zonne-energieHalfgeleiders worden gebruikt voordiverse elektronische toepassingenzoals geïntegreerde schakelingen(microprocessors, microcontrollers,enz.), optische detectoren en stralingsbronnen(bv. lichtdiodes), maarvooral voor fotovoltaïsche systemenwaar zonne-energie omgezet wordt inelektrische energie. Voor de meestetoepassingen is silicium het verkozenhalfgeleidermateriaal.Silicium maakt 26 % van de aardkorstuit en is dus het tweede meest voorkomendenatuurlijke element, na zuurstof,waardoor de voorraad bijna onuitputtelijkis. Silicium komt echter niet inzuivere vorm voor, maar in verbondenstaat als siliciumdioxide. Daarom moethet tot zijn elementaire vorm gereduceerdworden in een eerste verwerkingsstap.Afhankelijk van de oorsprongbevat siliciumdioxide verschillendemetalen, die de halfgeleidereigenschappenvan het siliciumbeïnvloeden; daarom moet het in eenvolgende stap gezuiverd worden. Na ditproces is het silicium staafvormig. Destaven worden dan gebroken in stukkenvan ongeveer 5 cm voor verdereverwerking en zuivering. Voor het verdereverkleiningsproces zijn tweeaspecten belangrijk: het silicium magniet verontreinigd zijn door ijzer, watde halfgeleidereigenschappen zou beïnvloeden;bovendien mag de fijne fractie(deeltjesgrootte niet kleiner dan 1 cm)niet te hoog zijn. Daarom mag het siliciumenkel onderworpen worden aaneen korte mechanische belasting, aangezienhet materiaal zeer bros is. Dekaakbrekers BB 200 en BB 300 vanRETSCH zijn uitermate geschikt voordeze toepassing. De beide brekers zijnbeschikbaar in een versie voor dehalfgeleiderindustrie met breekkakenen slijtplaten van hardmetaal enmet een kunststofbekleding voor deinwerptrechter en opvangbak. Het siliciumkomt op geen enkel punt in aanrakingmet het staal en zorgt dus voormaximale zuiverheid van het eindproduct.Met de kaakbrekers BB 200 en BB 300vormen grote monsterdoorvoer en continubreken van grote monstervolumesgeen enkel probleem. Bovendien zijnbeide brekers beschikbaar als inlineversiesvoor integratie in het productieproces.VóórNaDe kaakbrekers van RETSCH: van compacttafelmodel tot robuust vloermodelvoor toevoergroottes tot 130 mm.Kaakbreker BB 51www. retsch.nl/bb51Kaakbreker BB 300www.retsch.nl/bb300www.retsch.nl | the sample 36 | 05

ROTORMOLENSPRESTATIEGEGEVENSToepassing: fijnmalenToevoermateriaal: zacht, middelhard,bros, vezeligToevoergrootte*: < 10 mmEindfijnheid*: < 40 µm*afhankelijk van het monstermateriaal en deconfiguratie van het instrumentwww.retsch.nl/zm200De krachtige en veelzijdige ZM 200 biedt ultieme prestaties enbedieningscomfort. Deze rotormolen verpulvert een zeergroot aantal substanties extreem snel, waardoor een hogemonsterdoorvoer bereikt wordt. Het maalproces dat uit 2 stappenbestaat (schaarwerking en impact) garandeert een uiterstzacht, maar snel maalproces tot typische groottes tussen100 en 500 micron, bepaald door de maasgrootte van de ringzeef.Het monster verblijft slechts korte tijd in de maalkamer,waardoor het niet te veel kan opwarmen en de te analysereneigenschappen op geen enkele manier gewijzigd worden. Hetgepatenteerd cassettesysteem zorgt voor een volledigerecuperatie van het monstermateriaal. Dankzij de snelle eneenvoudige reiniging van de maalwerktuigen wordt kruisverontreinigingdoor frequente wisseling van de monstermaterialensuccesvol vermeden. Met een groot gamma aan toebehorenwaaronder verschillende rotors, ringzeven en opvangbakkenkan de ZM 200 eenvoudig aangepast worden aan diverse toepassingen.Ultracentrifugaalmolen ZM 200Snelle en zachte verpulvering06 | the sample 36 | www.retsch.nl

ROTORMOLENSTOEPASSINGSVOORBEELDENBeenderen en andere weefsels,granen, chemische producten, kolen,cokes, geneesmiddelen, elektronischafval, voedingsmiddelen en dierenvoeders,meststoffen, papier, farmaceutischeproducten, plantmaterialen,kunststoffen, poedercoatings, brandstoffenafkomstig uit afval, harsen,rubber, kruiden, textiel, hout, enz.Slagrotormolen SlagkruismolenSR 300 SK 100www.retsch.nl/sr300 www.retsch.nl/sk100Slagrotor- en kruismolens wordengebruikt om grotere monstervolumesin batches of continu te malen. Zezijn ideaal voor de monstervoorbereidingin laboratoria en ook voor hetvoorbereiden van monsterbatches inpilootinstallaties.Kunststof – een zeer verscheiden materiaalDankzij de bijna onbeperkte verscheidenheidaan kunststoffen zijn er zeerveel toepassingsgebieden. Afkortingenzoals PE, PET, PC, PP, PBT of ABSbeschrijven niet alleen een eenvoudigmateriaal, maar een hele klasse vanproducten met veel verschillendekarakteristieken. Afhankelijk van degebruiksbestemming moet kunststofbijvoorbeeld impactbestendig, breukvast,hittebestendig of oplosmiddelbestendigzijn.Het materiaal wordt onderworpen aanverschillende tests om de geschiktheidervan voor een bepaald proces te bepalen.De geteste eigenschappen vankunststoffen omvatten onder andere hetextrusiegedrag (smeltindex: MFR, MVR)of het smeltpunt en de glasovergang viaDifferentiële Scanning Calorimetrie(DSC) of Thermomechanische Analyse(TMA). Zo is het mogelijk om eigenschappente testen zoals breeksterkte,warmteweerstand of abrasief gedrag,die belangrijk zijn voor het eindproducttijdens het fabricageproces.Om reproduceerbare analyseresultatente garanderen, is het nodig een goedverpulverd monster te bekomen. Meteen homogeen basismateriaal zoalskunststof is het de bedoeling van demonstervoorbereiding de maalgroottete verkrijgen die nodig is voor de eropvolgende analyse. De ultracentrifu-gaalmolen ZM 200 is bijzondergeschikt voor het vermalen vankunststofkorrels en bereikt maalgroottestussen 500 micron en100 micron in een zeer korte tijdspanne.Cryogene kunststofverwerkingwordt aanbevolen omwille van hetmeestal lage smeltpunt en de elasticiteit.Het monster wordt eerst brosgemaakt met vloeibare stikstof en danrechtstreeks in de molen gebracht.Het gebruik van een ringzeef van0,5 mm levert typisch deeltjesgroottesvan minder dan 300 micron op, watvoldoende is voor de meeste analyses.Het toebehoren zoals een afstandszeefof een cycloon reduceert verderde door het maalproces gegenereerdewarmte en verbetert deafvoer van het materiaal. In dezeconfiguratie zijn monsterhoeveelhedentot 4,5 liter haalbaar. Indien het kunststofmateriaaleerder bros en ongevoeligvoor warmte is, is het ook mogelijkeen zeef van 0,25 mm te gebruiken,waardoor maalgroottes van 100 micronen minder bereikt kunnen worden. Nukan een monster genomen en onderworpenworden aan de hiervoorbeschreven tests.VóórNaNIEUW: Cycloonmolen TWISTERDeze nieuwe cycloonmolen met de beproefde kwaliteit van RETSCH werd ontwikkeldvoor de reproduceerbare monstervoorbereiding van levensmiddelenen dierenvoeders als voorbereiding op NIR-analyses. De optimalevorm van de rotor en maalkamer in combinatie met een cycloon veroorzaakteen luchtstroom, die voorkomt dat het monstermateriaal opwarmt, waardoorhet oorspronkelijk vochtgehalte behouden blijft.Cycloonmolen TWISTERwww.retsch.nl/twisterwww.retsch.nl | the sample 36 | 07

SNIJMOLENSPRESTATIEGEGEVENSToepassing: vermalenToevoermateriaal: zacht,midelhard,taai, elastisch,vezeligToevoergrootte*: max. 60 x 80 mmEindfijnheid*: 0,25 - 20 mm*afhankelijk van het monstermateriaal en deconfiguratie van het instrumentwww.retsch.nl/sm300Snijmolen SM 300Krachtige vermaling van moeilijkematerialenSnijmolens zijn geschikt voor het vermalen van zachte, middelharde,taaie, elastische, vezelige en heterogene productmengsels. Denieuwe krachtige snijmolen SM 300 is uitermate geschikt voormoeilijke taken, waar andere snijmolens falen. Het hoog koppelvan de nieuwe 3 kW aandrijving met RES-technologie (extravliegwielmassa) zorgt voor een uitzonderlijk krachtige voorvermalingvan heterogene mengsels, zoals afval of elektronische componenten.De analytische fijnheid wordt dikwijls bereikt in éénbewerking. Een andere innovatie van de SM 300 is het groot, vrijselecteerbaar snelheidsbereik van 700 tot 3.000 min -1 , waardooroptimale aanpassing aan de toepassingsvereisten mogelijk is.Het monster wordt gedurende het maalproces slechts matig opgewarmd,zodat de molen perfect geschikt is voor temperatuurgevoeligematerialen. Het groot gamma van bodemzeven, trechtersen opvangbakken, samen met een speciale versie voor vermalingvan materialen vrij van zware metalen, draagt bij tot de grote flexibiliteitvan de SM 300.De SM 300 kan optioneel uitgerust worden met een cycloonzuigcombinatie.Naast een koeleffect op het monstermateriaalen de maalwerktuigen verbetert dit de afvoer van hetmateriaal uit de maalkamer en wordt het daarom aanbevolenvoor het vermalen van kleine volumes of materialen met lagedichtheid. Dankzij de verbeterde afvoer is minder reiniging nodig.08 | the sample 36 | www.retsch.nl

SNIJMOLENSTOEPASSINGSVOORBEELDENDierenvoeders, beenderen, kabels, karton, elektronisch afval, voederpellets, folies, voedingsmiddelen,leder, materiaalmengsels, non-ferrometalen, papier, farmaceutische producten,plantmaterialen, kunststoffen, brandstoffen afkomstig uit afval, rubber, textiel, afval, hout, enz.Naast de krachtige SM 300biedt RETSCH het veelzijdigstandaardmodel SM 200 en hetbudgetvriendelijk basismodelSM 100.Hernieuwbare energieHoutresten van bosbouw en houtbewerkingworden meestal verwerkt tothoutspaanders. Deze kunnen op verschillendemanieren gebruikt worden,afhankelijk van het type hout, deschors en de restvochtigheid, bijvoorbeeldals basismateriaal voor spaanderplatenof als voedingsbodem voorde cultivering van paddestoelen. Hetgrootste gedeelte echter wordtgebruikt voor energieopwekking. Dekwaliteit van de houtspaanders kanaanzienlijk verschillen in functie vanhun oorsprong en toestand. De handelen de industrie zijn geïnteresseerd inhet percentage aan droge stof en in decalorische waarde van de spaanders,aangezien de prijsberekening afhangtvan het watergehalte van het product.Aangezien het analyseresultaat eenbelangrijke economische factor vormt,wint de representatieve en reproduceerbaremonstervoorbereiding ookaan belang. Om de calorische waardeen het vochtgehalte van de houtspaandersreproduceerbaar te bepalen,is het nodig een klein, maar representatiefanalysemonster te verkrijgen,dat tot een grootte van 2 – 3 mm vermalenis. Er moet op gelet worden dathet maalproces het oorspronkelijkvocht- en energiegehalte van het materiaalniet wijzigt. De snijmolen SM 300met parallelle sectierotor is ideaalgeschikt voor de vermaling van houtdankzij zijn motor met hoog koppel envariabele snelheid. Wanneer het monsteraan een snelheid van 700 min -1 totanalytische fijnheid vermalen wordt,wordt het nauwelijks opgewarmd enblijft het oorspronkelijk vochtgehaltebehouden.SnijmolenSnijmolenSM 200 SM 100www.retsch.nl/sm200 www.retsch.nl/sm100Indien het monster grotere stukjeshout bevat (> 20 mm), is een aanzienlijkehogere energietoevoer vereist omhet materiaal te verpulveren.In dergelijke gevallen moet het monstervoorgesneden worden met behulpvan een zeef met een grotere maasgrootte(bv. 10 mm) en met een groteresnelheidsinstelling. Het erop volgendfijnmalen tot 2 – 3 mm wordt uitgevoerdaan een snelheid van 700 min -1 .Nu kan een kleine monsterhoeveelheidgenomen worden om de vereiste parametersrepresentatief te bepalen.VóórNawww.retsch.nl | the sample 36 | 09

MESSENMOLENSMessenmolen GRINDOMIX GM 300De professionele oplossing voor het voedingslaboratoriumPRESTATIEGEGEVENSToepassing: vermalen en homogeniserenToevoermateriaal: zacht, middelhard, elastisch,droog, met hoog water-,olie- of vetgehalteToevoergrootte*: < 130 mmEindfijnheid*: < 0,3 mm*afhankelijk van het monstermateriaal en de configuratie vanhet instrumentwww.retsch.nl/gm300De messenmolens GRINDOMIX zetten nieuwe maatstaven in devoorbereiding van voedingsmonsters. Het snijeffect dat door de stalenlemmeten geproduceerd wordt, in combinatie met het gepatenteerdzwaartekrachtdeksel resulteert in de vermaling en perfectehomogenisering van monsters met een hoog water-, vet- ofoliegehalte. Het is mogelijk een willekeurig, maar toch representatiefdeelmonster uit eender welke plaats in de maalkamer te nemenen toch een betrouwbaar analyseresultaat te verkrijgen. De maalkamervan de GM 300 heeft een volume van 5.000 ml en verwerktvolledige huishoudelijke hoeveelheden zoals een brood of eenvolledige kool in één bewerking. De messenmolens producerenrepresentatieve monsters met een minimale standaardafwijkingin slechts 30 seconden, waardoor ze DE professionele oplossingvoor elk voedingslaboratorium zijn!Verdere voordelen zijn de variabele snelheid, eenvoudige reinigingen autoclaveerbare maalwerktuigen. Een groot gamma van containersen deksels zorgt voor de eenvoudige aanpassing van demolens aan de toepassingsvereisten.Messenmolen GRINDOMIXGM 200www.retsch.nl/gm200De GM 200 is geschikt voorde snelle en reproduceerbarevermaling en homogeniseringvan monstervolumestot 700 ml en overtreftgemakkelijk elke huishoudelijkemixer.10 | the sample 36 | www.retsch.nl

MESSENMOLENSTOEPASSINGSVOORBEELDENBrood, snoep, graanrepen, granen, kaas, cacaobonen, diepvriesproducten,gedroogd en vers fruit, voederpellets, vis, sla,vlees, noten, oliezaden, worsten, kruiden, groenten, enz.Zijn graanrepen echt gezond?Voedselfabrikanten promoten dikwijls hun producten als “licht” of, zoals in hetgeval van graanrepen, “gezond”. Of dit werkelijk zo is, kan enkel gecontroleerdworden door de voedingswaarden te analyseren, een procedure die een belangrijkonderdeel vormt van de voedselkwaliteitscontrole. De waarden van vette, verzadigdevetzuren, suiker en zout die op de verpakking gedrukt staan, vertegenwoordigeneen gemiddelde van het gehalte aan elke substantie en hebben betrekkingop 100 ml of 100 g van het product. De graanrepen bestaan uit een heterogeenmengsel van ingrediënten (noten, rozijnen, havervlokken, enz.); daarom is degrondige homogenisering van het monster vereist om zinvolle analyseresultatente verkrijgen.Een geschikte molen voor deze toepassing moet voldoen aan bepaalde vereisten.Het product is vettig en, omwille van het suikergehalte, kleverig, waardoor de keuzesbeperkt worden tot een messenmolen GRINDOMIX. Om representatieve monsternemingte verzekeren, is het aangeraden een groter monstervolume te homogeniseren.Dit wordt eenvoudig uitgevoerd met de GRINDOMIX GM 300: dezemaalt de typische inhoud van een doos - 6 graanrepen – binnen 1 minuut tot eenhomogeen poeder met een deeltjesgrootte die meestal kleiner is dan 1 mm. Hetunieke van de GM 300 is dat in één molen voor- en fijngemalen kan worden:eerst worden de repen gedurende 30 seconden aan een snelheid van 700 min -1voorgemalen met de breekstaaf van het mes, daarna worden ze volledig gehomogeniseerdmet het scherp lemmet van het mes binnen 30 seconden aan een snelheidvan 3.000 min -1 . Dankzij deze procedure wordt het vrijkomen van vet en hetvastkleven van het monster aan de maalwerktuigen door het hoge suikergehaltesuccesvol voorkomen. Andere molentypes of huishoudelijke mixers leveren echterde scheiding van de componenten als ongewenst neveneffect op.VóórNaHet homogeen poeder kan nu volledig verwijderd worden uit de maalcontainer,waardoor een representatief deelmonster genomen kan worden voor de analysevan de voedingswaarde door HPLC. Op basis van het gemeten vet- en suikergehaltekan nu geëvalueerd worden hoe gezond het geanalyseerd product werkelijkis.www.retsch.nl | the sample 36 | 11

MORTIERMOLENSVan de cacaoboom tot de chocoladereepWat zou de wereld zijn zonder chocolade?De productie van chocolade is eenredelijk ingewikkeld proces; debetrouwbare kwaliteitscontrole van degrondstof vormt daarbij een belangrijkestap.De weg vanaf de cacaoboom tot dechocoladereep is een lange weg. Doorde vele verwerkingsfasen – oogsten,fermenteren, drogen, zuiveren, roosteren,voormalen en fijnmalen van decacaobonen tot een cacaomassa(“cacaolikeur”) waaruit cacaopoederen cacaoboter geperst worden – kunnener aanzienlijke kwaliteitsverschillenzijn. Het kwaliteitscontroleprocesbestaat niet alleen uit het testen vande onschadelijkheid van het product(bv. schimmels, verontreiniging doorzware metalen) of de ingrediënten(vet-, koolhydraatgehalte), maaromvat ook de vermaling tot eengeschikte deeltjesgrootte voor eensensorische test van de cacaomassa.Dat is belangrijk, omdat het menselijkgehemelte deeltjes van slechts30 micron als onaangenaam ervaart.Vóór de eigenlijke kwaliteitscontroleworden de geroosterde cacaobonenvoorgemalen en bevrijd van onzuiverhedenzoals de kiem en de huid. De cacaokernenworden nu in walsmolens verwerkttot cacaolikeur. Voor de kwaliteitstestin het laboratorium is de mortiermolenRM 200 uitermate geschikt,omdat zijn maalprincipe vergelijkbaar ismet dat van de industriële walsmolens.Door de cacaokernen te vermalen ontstaateen smeerbare pasta in plaats vaneen poeder dankzij het hoog vetgehaltevan 54 %. Dit proces wordt vereenvoudigddoor de maalwerktuigen (mortieren stamper) en het monstermateriaalvóór het vermalen op te warmen tot50 °C in een droogruimte. Hierdoorwordt verhinderd dat het materiaal aande maalwerktuigen vastkoekt en dat hetvet in de cacaokernen dunner wordt. Opdeze manier is het mogelijk een gietbarecacaomassa te produceren in deRM 200 met een deeltjesgrootte diekleiner is dan 20 micron. Nu kan eenrepresentatief monster uit de homogenepasta genomen worden voor de eropvolgende analyse. Dezelfde procedurekan toegepast worden om het vet-,water- en koolhydraatgehalte te analyseren.Mortier en stampergemaakt van 7verschillende materialenDe mortier en stamper zijn beschikbaar ingehard staal, roestvrij staal, hardmetaal,agaat, gesinterd aluminiumoxide, zirkoniumoxideen hard porselein. De grote verscheidenheidaan materialen zorgt dat demonstervoorbereiding perfect geschikt isvoor de materiaaleigenschappen en analysevereisten.TOEPASSINGSVOORBEELDENAssen, cementklinkers, chemischeproducten, kolen, cokes, geneesmiddelen,voedingsmiddelen, homeopathischeproducten, farmaceutischeproducten, zouten, oliezaden, silicaten,slakken, aarde, gistcellen, enz.Cacaokernen vóóren na vermalingin de RM 200VóórNawww.retsch.nl | the sample 36 | 13

SCHIJVENMOLENSPRESTATIEGEGEVENSToepassing: vermalen, mengen, triturerenToevoermateriaal: middelhard, hard, bros, vezeligToevoergrootte*: < 15 mmEindfijnheid*: < 40 μm*afhankelijk van het monstermateriaal en de configuratie van hetinstrumentwww.retsch.nl/rs200Geen enkele molen kan de snelheid vaneen schijventrilmolen verslaan, wanneerhet aankomt op het voorbereiden vanmonsters voor spectraalanalyses. Dekrachtige aandrijving van de RS 200zorgt voor de uitzonderlijk snelle vormingvan het bewegingspatroon van de maalschijvenin de beker, wat leidt tot analytischefijnheid na een zeer kortemaalduur. Bovendien levert deze molenmaalresultaten met uitstekende reproduceerbaarheidop. Het instrument werktregelmatig en zacht, zelfs met zwaremaalsets en aan maximumsnelheid.Dankzij de maalsets in verschillendematerialen en groottes kan dezemolen gebruikt worden voor een grootgamma van monstermaterialen.Met zijn robuust design blijkt hij zeergeschikt te zijn voor gebruik in de sectorvan de bouwmaterialen (cement), geologie,mineralogie, metallurgie en energiecentrales.TOEPASSINGSVOORBEELDENCement, cementklinkers, keramiek,kolen, cokes, beton, korund, glas,metaaloxiden, mineralen, ertsen, silicaten,slakken, aarde, enz.Schijventrilmolen RS 200Analytische fijnheid in enkele seconden14 | the sample 36 | www.retsch.nl

SCHIJVENMOLENSZo zuiver mogelijkZelfs wanneer vermaling in idealeomstandigheden uitgevoerd wordt, veroorzaaktde mechanische belasting diehet monstermateriaal uitoefent op hetoppervlak van het maalwerktuig, abrasie.Het is echter mogelijk om dit schurendeffect tot een minimum te beperkendoor geschikte molens en maalwerktuigente kiezen. Indien het monstermateriaaltot onder 100 micron vermalenmoet worden, zijn sterke mechanischekrachten vereist die de abrasie vergroten.Daarom moeten twee vragen beantwoordworden vóór elk maalproces:1. Wat is de vereiste eindfijnheid?2. Welke metalen interfereren met deerop volgende analyse?De eerste vraag verwijst naar de analytischefijnheid. De term is niet duidelijkgedefinieerd en hangt af van de heterogeniteitvan het oorspronkelijk monsteren van de deeltjesgrootte. Het hoofdobjectiefvan elk maalproces is het homogeniserenvan het monster, omdat eenzeer klein gedeelte van het oorspronkelijkmonster het geheel moet representeren.Bovendien hangt de analytischefijnheid af van de erop volgende analysemethode.X-straal diffractometrie bv.vereist een hogere fijnheid dan X-straalspectroscopie. Het is belangrijk om eenmonster slechts zo fijn te malen alsnodig is, omdat grotere fijnheidmeer energietoevoer vergt, dietegelijkertijd de abrasie vergroot.Het tweede punt beantwoordt de vraagwaarom het monster getest wordt.Indien het bv. chroom is, dienen er geenroestvaststalen maalwerktuigengebruikt te worden, omdat ze chroom inhet monster zouden brengen en de analyseresultatendus zouden vervalsen.Het is over het algemeen verstandigom maalwerktuigen te gebruiken,gemaakt van materialen die nietinterfereren met de erop volgendeanalyse. Om bij het hierboven gegevenvoorbeeld te blijven: indien de hoeveelheidchroom geanalyseerd moet worden,dienen werktuigen van chroomvrij staalgebruikt te worden voor het maalproces.De vraag blijft hoe veel abrasie elk typemolen in de praktijk veroorzaakt. Dealgemeen geldende regel is dat de abrasietoeneemt met de stijgende energietoevoer.De schijventrilmolen RS 200verwerkt monsters met hoge energie ineen zeer korte tijdspanne tot groottesvan 50 micron en minder. Indien eenmaalbeker van gehard staal gebruiktwordt, bedraagt de resulterende abrasieongeveer 2 ppm.Schijventrilmolens worden frequentgebruikt voor de monstervoorbereidingvoor XRF-analyse. Een typische toepassingis de analyse van slakken, nevenproductenvan de staalproductie, dieonderzocht worden op zware metalen(Cr, Fe, Ni, Cd). De introductie van de tebepalen metalen moet daarom voorkomenworden, wanneer het monstergemalen wordt tot de vereiste analytischefijnheid van minder dan100 micron. De RS 200 kan gemakkelijkaan deze vereiste voldoen, indiengebruikt met een maalset van hardmetaaldie enkel wolfraam en kobalt in hetmonster brengt. Een slakmonster van150 g wordt 2 minuten gemalen in eenmaalset van 100 ml aan een snelheidvan 1.400 min -1 , met als resultaat 85 %< 100 micron. Een representatief deelmonstervan enkele gram kan uit dithomogeen monster genomen wordenvoor XRF-analyse.VóórNaDankzij het robuust design kan de schijvenmolen DM 200 gebruikt wordenin harde omstandigheden in laboratoria en pilootinstallaties,evenals online voor de kwaliteitscontrole van grondstoffen. Incombinatie met een kaakbreker BB 200 van RETSCH biedt de schijvenmoleneen halfautomatische oplossing voor grof- en fijnmalen in éénstap.SchijvenmolenDM 200www.retsch.nl/dm200www.retsch.nl | the sample 36 | 15

KOGELTRILMOLENSWat haar onthultDe opsporing van illegale drugs en farmaceutischeproducten is belangrijkvoor bv. de forensische wetenschap, dezwarte handel of competitieve sporten.Chemische stoffen kunnen opgespoordworden in bloed, speeksel, urine enhaar; haar heeft als voordeel dat destoffen gedurende een redelijk langeperiode opgeslagen blijven, in functievan de haarlengte. Naast het opsporenvan drugsmisbruik kunnen haarmonstersook gebruikt worden voor DNAanalyse.Alpha Biolaboratories Ltd. (Warrington,VK) is één van de belangrijkste onderzoekslaboratoriain Europa op hetgebied van illegale drugs, alcohol enDNA-analyse. De meeste analyses wordenuitgevoerd op haar; daarom washet bedrijf op zoek naar een manierom de voorafgaande monstervoorbereidingte optimaliseren. Het objectiefwas om meer monsters te verwerkenmet een betere reproduceerbaarheid.Verpulvering van haar vergroot de contactzonevan het haar met het oplosmiddelen veroorzaakt vervolgens eenverbetering van de opbrengst en tijdvan de drugextractie in vergelijkingmet gesneden haar. Bovendien is eengrotere hoeveelheid gesneden haarvereist om de representativiteit te verzekeren.Alpha Biolabs stelde vast datde kogeltrilmolen MM 400 alle vakjeskon aankruisen voor de herhaalbare enefficiënte monstervoorbereiding. Sindsze de molen gebruiken, hebben zezowel de monsterdoorvoer als reproduceerbaarheidverbeterd.Het instrument wordt gebruikt om tot20 haarmonsters tegelijkertijd in 2 mlreactiekolven van kunststof voor tebereiden, elk gevuld met twee kogelsvan 6 mm.Afhankelijk van het vetgehalte van hethaar kan het nodig zijn vloeibare stikstofte gebruiken als maalhulpmiddelom te voorkomen dat het monster aankoektof vastkleeft aan de bekerwanden.Een geschikte optie is de CryoMillvan RETSCH met geïntegreerd koelsysteem,die zeer efficiënt en bijzonder veiligin gebruik is. Uitwendige koeling vanhet monster is een andere mogelijkheid,bijvoorbeeld met de CryoKit vanRETSCH, waarna het monster in deMM 400 vermalen wordt.De kogeltrilmolens van RETSCH zijnideale werktuigen voor de snelle voorbereidingvan haarmonsters die, doorhun fijnheid en homogeniteit, hetextractieproces versnellen en zorgenvoor betrouwbare, exacte analyseresultaten.De kogeltrilmolen MM 200 wordtgebruikt voor droge vermaling enceldisruptie.De CryoMill werd speciaal ontworpenvoor cryogeen malen.KogeltrilmolenMM 200www.retsch.nl/mm200CryoMillwww.retsch.nl/cryomillVóórNawww.retsch.nl | the sample 36 | 17

PLANETAIRE KOGELMOLENSPlanetaire kogelmolenPM 200www.retsch.nl/pm200Planetaire kogelmolenPM 400www.retsch.nl/pm400Planetaire kogelmolensExtreem snel – extreem fijnPRESTATIEGEGEVENSToepassing: vermalen, mengen, homogeniseren, colloïdaal malen,mechanisch legerenToevoermateriaal: zacht, middelhard, hard, bros,vezelig, droog en natToevoergrootte*: < 10 mmEindfijnheid*: < 0,1 μm*afhankelijk van het monstermateriaal en de configuratie van hetinstrumentwww.retsch.nl/pmDe planetaire kogelmolens van RETSCH worden gebruikt wanneerde hoogste fijnheidsgraad vereist is. Naast de klassiekeprocessen van mengen en vermalen beantwoorden de molensook aan alle technische vereisten voor colloïdaal malen omnanodeeltjes te verkrijgen en de voor de mechanische legeringsprocessenbenodigde energietoevoer te hebben. De uitzonderlijkhoge centrifugale krachten van de planetaire kogelmolensresulteren in grote verpulveringsenergie en daardoorkorte maalduur.De vrij selecteerbare machine-instellingen, het uitgebreid gamma vanmaalbekers gemaakt van materialen van topkwaliteit evenals dediverse kogelbelastingscombinaties (aantal en kogelgrootte) zorgenvoor de individuele aanpassing van de maalparameters aan despecifieke maalopdracht.Dankzij de veiligheidsvoorzieningen zoals de automatischetrillingscompensatie (FFCS-technologie), de programmeerbarestarttijd en de opslag van de resterende maaltijd in geval vaneen stroomonderbreking kunnen de planetaire kogelmolens vanRETSCH gedurende vele uren onbewaakt functioneren.De molens zijn verkrijgbaar met 1, 2 of 4 maalstations. Samenmet de “comfortabele” maalbekers bieden ze het hoogst mogelijkeniveau van prestatievermogen, veiligheid en betrouwbaarheid.18 | the sample 36 | www.retsch.nl