Le froid optimise le broyage des matières, c'est pourquoi le broyage cryogénique permet d’obtenir des poudres fines et homogènes, de haute qualité. Cette technologie facilite également le tri et la valorisation des matériaux recyclables.
De nombreux processus de fabrication requièrent des matières premières sous forme de poudre. De manière générale, une granulométrie plus faible contribue à augmenter la qualité du produit et ses performances dans les procédés.
Aussi, certains matériaux comme les thermoplastiques, les élastomères ou encore certains types de cires, ne peuvent être broyés selon des procédés traditionnels car ils sont soit trop résistants, soit trop élastiques ou encore trop mous. D'autres matières peuvent fondre ou coller entre elles, risquant d’endommager les machines.
Pour les épices, une exposition à des températures trop élevées lors du broyage entraîne une perte de qualité. Refroidir le produit avant le broyage permet d’éviter ce phénomène et de préserver les caractéristiques organoleptiques du produit.
Lors du broyage cryogénique, la matière utile est refroidie à l’aide d’azote liquide ou de dioxyde de carbone, injecté entre le réservoir de stockage et le broyeur.
Un refroidisseur à hélices assure à la fois le transport du composé et le maintien d’une température suffisamment basse. Ainsi préalablement refroidi, le produit entre ensuite dans le broyeur en même temps que le gaz, qui poursuit le refroidissement pendant toute la phase de broyage.
Il est également possible de refroidir directement le broyeur plutôt que le produit. Dans ce cas, le gaz cryogénique est injecté à l’intérieur de la chambre de broyage afin d’abaisser la température au niveau souhaité.
Dans les deux configurations, la distribution et le dosage du gaz sont précisément contrôlés. La quantité souhaitée de froid est apportée à l'endroit exact où elle est requise.
Ces deux techniques permettent un broyage particulièrement fin, le froid permettant de conserver la qualité de la matière première. Le rendement du broyeur est considérablement amélioré : le matériau broyé, froid et cassant, est plus facile à traiter. Comme la fusion et les adhérences sont évitées, les broyeurs peuvent fonctionner à une vitesse optimale.
Le même principe s'applique également au recyclage, où le broyage est également une étape clé de la production. Contrairement aux méthodes de broyage conventionnelles, le cryobroyage facilite la séparation des matériaux, notamment lors du traitement de matériaux composites complexes comme les thermoplastiques renforcés de fibres, les pièces plastiques galvanisées ou les emballages contenant des résidus de produits.
Seule cette technologie de broyage permet de séparer les matières premières composées en composants purs. Elle prend en compte les différences de comportement des matériaux. Chacun réagit différemment à la cryogénie, notamment en termes de dilatation linéaire et de fragilité, ce qui permet leur séparation efficace.
Un autre avantage du broyage à froid repose sur l'inertage du broyeur. Les gaz utilisés déplacent l’oxygène du procédé et créent une atmosphère chimiquement inerte, limitant ainsi les risques d’incendie et d’explosion.
Cet inertage empêche également les réactions chimiques, notamment l’oxydation du matériau broyé. Un point essentiel, en particulier pour le traitement des denrées alimentaires.