凝集性
凝集傾向とは、粉末やばら積み物質が特定の条件下で凝集体を形成する性質を指します。この際、個々の粒子が互いに付着し、より大きな粒子群を形成します。この現象は、望ましい場合(例えば造粒時)もあれば、望ましくない場合(例えばサイロやミキサー内での塊の形成)もあります。
凝集傾向は、さまざまな物理的および化学的要因によって決定されます。これには、粒子径や微粒子含有率、表面状態、水分含有量、温度、および静電荷などが含まれます。ファンデルワールス力、液体の毛細管橋、水素結合などの分子間力は、付着作用を著しく強める可能性があります。
比表面積が大きく、粒子が極めて微細な粉末は、しばしば顕著な凝集傾向を示す。わずかな水分でも、液橋が形成され、安定した凝集体が生じるのに十分であることが多い。
プロセス工学において、凝集性は、流動性、粉塵発生の傾向、計量精度、および達成可能な混合品質などに影響を及ぼします。これは、バルク材料の貯蔵、搬送、混合、乾燥、および処理において重要な要素となります。プロセスの目的によっては、高い凝集傾向を意図的に利用することも可能です。例えば、流動性や溶解性を向上させるための凝集・造粒プロセスなどが挙げられます。一方、他の用途では、安定した再現性のある処理を確保するために、適切な装置設計、プロセス制御、または助剤(例えば、流動性調整剤、抗固結剤など)の使用によって、凝集傾向を低減する必要があります。
この式は、プロセス工程終了後の凝集粒子の割合Aを表す
A = 集積体 / 総量
Aの値が大きいほど、選択された条件下で材料は凝集しやすくなる。