粉ミルクのペレット化における典型的な負荷と圧力の値は？食品研究の圧縮を最適化する

粉ミルクのペレット化においては、典型的な処理パラメータとして、32 mmのダイ内で4.0トンの負荷をかけ、約31 MPaの圧力を発生させます。

この比較的低い圧力は、一般的に凝集性を達成するためにかなり高い力が必要とされる産業用ペレット化とは異なります。

コアの要点 粉ミルクは、他の材料と比較して「穏やかな」圧縮アプローチが必要です。標準的な産業用ペレットは700 MPaを超える圧力を必要とすることが多いですが、粉ミルクは約31 MPaでペレット化が成功しており、これは高衝撃圧縮というよりは粉末の緻密化のカテゴリーに近いと言えます。

粉ミルクの特定パラメータ

32 mmのダイを使用する場合、粉ミルクの確立された基準は4.0トンの負荷です。

この負荷構成により、結果として内部圧力は31 MPaになります。この値は、粉ミルク固体の完全性を損なうことなく安定したペレットを得るための重要な目標値です。

粉ミルクに必要な圧力（31 MPa）は、一般的な粉末の緻密化プロセスと密接に関連しています。

参考までに、13 mmのダイでの一般的な粉末やペーストの緻密化では、通常0.5トンの負荷が使用され、37 MPaの圧力が得られます。この類似性は、粉ミルクのペレット化が本質的に高圧鍛造プロセスではなく、緻密化プロセスであることを示唆しています。

粉ミルクの要件を、硬い標準サイズのペレットの要件と区別することが重要です。

13 mmのダイで標準ペレットを作成するには、最大10トンの負荷が必要となり、739 MPaという巨大な圧力を発生させます。同様に、ミニペレット（7 mmダイ）では、500 MPaを達成するために2.0トンの負荷が使用される場合があります。

その差は歴然としています。標準的なペレット化圧力（500〜739 MPa）は、粉ミルクに使用される圧力の約15〜20倍です。

これらの高い産業圧力を粉ミルクに適用すると、過剰となり、製品の品質に悪影響を与える可能性が非常に高いです。

粉ミルクのような有機食品に過剰な圧力（例：500 MPa以上の範囲）をかけると、多くの場合、否定的な結果につながります。

高圧は塑性変形を引き起こし、ペレットが硬すぎて水に溶けたり分散したりするのが困難になる可能性があります。

ペレット化機械は高トン数（小型ダイでは最大10トン）を供給する能力がありますが、機械の全能力を使用することは、粉ミルクにとってはほとんど適切な選択ではありません。

オペレーターは、単にペレットの耐久性を「向上」させるために負荷を増やしたいという衝動に抵抗する必要があります。なぜなら、目標圧力である31 MPaは、材料の特定の特性にとって十分だからです。

ペレット化プレスの設定を行う際は、材料の最終用途を考慮して、適切な圧力範囲を決定してください。

粉ミルクの完全性が最優先事項の場合：ペレットが溶解性があり、化学的に安定したままであることを保証するために、31 MPa（32 mmダイで約4.0トン）に近い目標圧力を目指してください。
一般的な粉末の緻密化が最優先事項の場合：体積を削減するために、同様の低圧範囲である37 MPa（13 mmダイで約0.5トン）を目標としてください。ただし、岩のように硬い固体にならないように注意してください。
耐久性のある硬い産業用ペレットの作成が最優先事項の場合：大幅に高い力が必要となり、500〜739 MPaを目指すことになりますが、これは一般的に再水和を意図した食品粉末には適していません。

負荷を材料特性に正しく調整することは、使用可能な製品と、固くて溶解しない廃棄物の塊との違いとなります。

材料/用途	ダイ径（mm）	適用負荷（トン）	圧力（MPa）	目的
粉ミルク	32 mm	4.0	31	溶解性ペレット化
一般的な緻密化	13 mm	0.5	37	体積削減
ミニペレット	7 mm	2.0	500	産業用硬度
標準硬質ペレット	13 mm	10.0	739	最大耐久性