粉体の付着力・付着性の基礎と付着が関与する粉体操作の要点

微小な粒子状固体の集合体は「粉体」と呼ばれます。この粉体を製造プロセス中で取り扱うと必ず問題となるのが「付着」です。この付着のし易さを表わす言葉が「付着性」ですが、この「付着性」は「付着力」と混同されているようです。そこで、本講座では、まず「付着性」と「付着力」の関係を整理してみます。その上で装置壁にくっつく「付着」や粒子同士の付着である「凝集」、その両者が関連する粉体の「流動」について、現象の実際と実操作での例を交えて、それら物性が働くメカニズムやその測定・評価方法や測定・評価した付着性、凝集性、流動性等を基に粉体ハンドリングをどう効率よく行っていくべきなのか?また、それらの物性が基となるハンドリングに際してのトラブルをどう回避、対処していくべきなのか? 等などについて、その考え方を概説します。 　粉体ハンドリングの考え方を理解していただくのが本講座の趣旨ですが、理解の一助となるよう導入として、乾燥状態の粉体を取り扱う上 (=乾式粉体操作) での基本的な注意事項と、粉体操作、粉体特性の基本的な考え方も説明します。

• はじめる前に – 粉体を取り扱う際の基本的注意事項
  • 高校の化学の復習 – ミクロとマクロの整理 -
  • 粉と粒子について考える – 化学工学的粉体操作の考え方 -
  • 粒子の大きさについて考える
  • 粒子径とその分布の表し方

1. はじめに – プロセス中での粉体粒子挙動の概要とその基本的考え方
   1. 付着の実際
   2. 付着と凝集、沈着と再飛散
   3. 粒子挙動に着目したハンドリング技術の分類
2. 粒子の付着力と付着性
   1. 付着力
      1. 種々の付着力
      2. 付着力の比較
      3. 付着力の測定法
   2. 付着力と付着性の違い
      • 「粒子が小さいと付着性は高い」は正しいか?
      • 「粒子が小さいと付着力は強い」は正しいか?
3. 付着性の評価
   1. 付着力の測定法
   2. 付着特性の評価法と評価実例
   3. 付着性と流動性
4. 付着が関与する粉体操作
   1. 流体中での粒子同士の付着と、その分離操作 (=凝集粒子の分散)
      1. 分散操作の考え方
         • 凝集体の分離操作と凝集現象
         • 分散と分散安定化
      2. 種々の分散機
         • 気中分散機と液中分散機の違い
      3. 粒子分散の実際
         • 乾燥ナノ粒子の液中分散法の検討事例
   2. 配管・装置など固体壁への粒子付着とその分離 (=粒子除去操作、乾式表面洗浄操作)
      • 流体から粒子に作用する分離力を決める装置操作条件は何か
      1. 飛散現象とそのモデル化
      2. 付着微粒子の除去操作
      3. 壁面に付着した粒子に流体から作用する分離力の支配因子
   3. 粉体層の圧縮成形操作
      • 付着・凝集状態に着目した一軸圧縮成形の検討事例
      1. 圧縮成形体の充填率におよぼす粒子径の影響
      2. 顆粒成形法でのバインダー混合状態が成形体強度におよぼす影響
5. まとめ
   1. 粉体の特性について考える
   2. 粉体ハンドリング技術の考え方
   3. おわりに
• 質疑応答