粉体の固結とトラブル対策

粉体は固体の大きさを小さくした集合体である。固体塊の有する欠点を解消できるものの、同時に新たに生じた欠点も有している。 　その主なものは流動性の低下である。流動性の低下は計量、充填、混合などの操作の効率を低下させるばかりでなく、固結、変質などの問題を引き起こす原因ともなる。 　固結はプロセス効率の低下、製品品質の低下、自動化への障害などをもたらす。この現象は、単に粉体の物性、特性だけによるものではなく、環境などの諸条件が重なって発生するため、そのメカニズムは複雑である。 　また、対策に当たっては十分な原因追求が行われることは少なく、経験に基づき個々に現場対応で行われることが多い。そのため、情報の蓄積は非常に少なく、ある程度、基本的なメカニズムは解明されているものの、有効な予防策を採れないまま、同様のトラブルを繰り返しているのが実状であると思われる。 　トラブルの低減を図るにはまず、共有できる情報量を増加させることが必要であると考えられる。 　そこで、本セミナーにおいては一般的な固結現象に関する最近の論文、報告などからの情報をまとめ、解説することとする。

1. 粉体の固結は何故起こるのか
   1. 固結のメカニズム
      1. 結晶によるもの
      2. 焼結によるもの
      3. 化学反応によるもの
      4. 部分融解によるもの
      5. ガラス転移によるもの
   2. 固結の因子
      1. 粉体物性、特性
      2. 水分
      3. 温度、湿度
      4. 圧力
      5. 時間
2. 固結性をどのように評価するのか
   1. 粉体特性
      1. 水蒸気吸着等温線
      2. 臨界相対湿度
   2. 固結度
      1. せん断強度
      2. 引張強度
      3. 解砕度
      4. 貫入度
      5. その他
3. 固結はどうすれば防げるのか
   1. 粉体特性の改善
      1. 造粒
      2. 表面改質
      3. 固結防止剤添加
      4. 結晶形変化
   2. プロセスの改善
      1. 装置構造の改善
      2. 運転条件の改善
      3. 保存条件の改善
4. 各分野では実際にどのような対策が採られているのか
   1. 医薬品分野
   2. 食品分野
   3. 農薬、肥料分野
   4. 化学品分野