Un moulin colloïdal est un dispositif de production de cisaillement hydraulique qui est utilisé pour créer ce qu’on appelle 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 moulin colloïdal travaille pour réduire considérablement la taille des gouttelettes en suspension, créant un mélange dans les liquides qui est beaucoup plus uniforme et complet. Une application qui nécessite l’utilisation d’un broyeur colloïdal est la dispersion de particules solides dans un liquide. Le broyeur permet aux particules solides de devenir si petites que, plutôt que de se mettre 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 le plus lourd dans la chambre du broyeur qui effectue le processus de cisaillement. Une fois le liquide le plus lourd 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 partie broyage de la fonction a lieu, les matériaux sont tous deux mélangés ensemble dans le broyeur à une vitesse élevée. Cela rend les matériaux plus aptes à l’émulsification par contact avec les dents du broyeur.
Les dents du broyeur tournent en sens inverse l’une de l’autre sur certains modèles. Dans d’autres modèles, une dent reste stationnaire tandis que deux dents opposées sont tournées à proximité immédiate de la stationnaire. Cette proximité attire les deux matériaux à travers elle-même lorsque les dents sont tournées, ce qui crée la quantité de cisaillement hydraulique nécessaire pour briser les deux matériaux suffisamment loin pour qu’ils se lient l’un à l’autre au niveau moléculaire.
L’une des utilisations les plus courantes d’un broyeur colloïdal est le processus d’émulsion liquide-latex. Les peintures au latex doivent être mélangées avec des pigments solides ou des pigments 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 pour être émulsionnées dans le latex pour fabriquer de la peinture colorée ou teintée consiste à utiliser un moulin colloïdal.
Une autre application dans laquelle les broyeurs colloïdaux sont utilisés est dans les procédés d’homogénéisation ; cependant, ces processus sont effectués beaucoup plus lentement que celui du processus d’émulsification. Les éléments qui sont mélangés aux produits laitiers afin de les rendre sans danger pour la consommation humaine doivent être ajoutés alors 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, tournant lentement le liquide sur lui-même pour y mélanger soigneusement tous les éléments secondaires.