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松下エンジニアリングは粉・粒体プラントを専門とするエンジニアリング会社です。

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◆粉粒体の概要
粉粒体は食品・化学はもちろん医薬品から化粧品・セラミックス等のあらゆる生産工場において、原料、中間製品、製品と色々な場面で存在します。そもそも粉とは粒体とは何か? 粉体工学書によると”粉”とは”固体微粒子のきわめて多数の集合体で、各粒子間に適当な相互作用力が働いている状態”をいうと定義されています。この定義には定量的な表現はなく、すべては感覚的なものばかりで肉眼で見たときに、その形状がはっきりと認識されるものではなく、なんとなく粉々あるものを指しています。 そもそも粉体とはミクロ的には固体であっても集合体となると固体でも液体にも属しません。しかしある状態・条件のときには固体のように、またあるときには液体のような振る舞いをする特異な性質を持っています。それは全ての粉体に共通した性質ではなく、同じ物質においても粒度や水分等によって全く違った性質となる物質もあります。ですから再現性に乏しく、解析が非常に難しいので今日でも経験や実績が重要視されています。

◆粉粒体の物性
粉粒体は食品・化学はもちろん医薬品から化粧品・セラミックス等のあらゆる生産工場において、原料、中間製品、製今日では粉体を理解するにはその物理的性質(物性)を知ることがまず第一といえます。次パウダーテスター・粒度測定器と呼ばれる機器を使用し物性を数値に置き換えて評価します。これらのデーターをもとに過去の経験を考慮し最適なプロセスの設計を行います。

1.見掛け比重・かさ密度
かさ密度=[kg/cm3]又は[t/m3] 緩め見掛け比重・・・・・注入法により落下させて容器に受けて出来た、多量に空気を含んだ粉粒体 固め見掛け比重・・・・・緩めの見掛け比重の粉粒体をタッピングして固めて出来た粉粒体 容量や能力を考慮するのに重要です。

2.安息角
粉体を自由落下させ、円錐状に体積させた時に出来た山と平面との間の角度(°)で粒子の流動性を比較する尺度として古くから用いられていますが、安息角の値だけで複雑な粉体力学特性を著すことは出来ないが、粒子間摩擦や付着力が関係した特性値であることは間違いない。

3.圧縮度
緩め見掛け比重と固め見掛け比重を測ることにより、この二つの数値の比から算出した値(%)
C%=100(P−A)/P    緩め見掛け比重:A   固め見掛け比重:P

4.スパチュラ角
スパチュラの上に堆積する粉体の角度(°)
一般的には安息角より大きい値を示します。

スパチュラ角が大きいほど流動性は悪いと考えられます


5.崩壊角
安息角を測定した後で、規定の衝撃を加えて
円錐積角を崩壊させた時に斜面に出来た角度のこと。
また安息角と崩壊角の差を差角と呼び、この差角が
大きいほど崩れ易い、フラッシング性が高いと判断される。


>6.凝集度
粒子同士が衝突しこれらが付着する現象を凝集と呼んでいる。一定の目開きの篩の上で、ダマになり易さを表しているとも言われる。

7.剪断力
厚さ5mm程度の均一な粉体層を形成後、金属板を置き,これに重りを載せた状態で板を引っ張り、金属面に対する剪断力(摩擦力)を求めます。また、可動板の下面の表面粗さを大きくして剪断力を求めることにより、内部摩擦力が求められます。

8.流動性
安息角・圧縮度・スパチュラ角・凝集度の4要素に対して流動性指数表より流動指数を割り出し、その指標によって流動性を評価します。


9.粒度分布
粉体とはいろんな大きさを持つ粒子の集合体であり、どのくらいの粒子がどんな割合で集まっているのかを知る上で粒度分布測定は用いられています。

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