液体ブリッジ

液体ブリッジとは、固体粒子間、あるいは粒子と固体壁の間に形成される液体の毛細管現象による結合です。これは、ガスで満たされた細孔空間に少量の液体が存在する場合に発生します。濡れ力および毛細管力により、液体は固体表面間にメニスカスとして形成されます。

このような液橋は、関連する固体粒子間に引力を発生させます。これは、液体の毛細管圧力と表面張力、および固体表面の濡れ性によって生じます。液橋における毛細管圧力について、よく使用される簡略化された関係式は次のとおりです。

p_(cap) = 2 * γ * cos(θ) / r

• p_(cap): 液体ブリッジ内の毛細管圧力
• γ：液体の表面張力
• θ：濡れ角（接触角）
• r：半月板の特徴的な曲率半径

表面張力が大きいほど、毛細管圧は大きくなります。良好な濡れ性（小さなθ、cos(θ) が 1 に近い）は、引力をさらに強化します。粒子複合体に作用する p_(cap) から生じる力 F_(cap) は、有効接触面積 A から近似的に推定することができます。

F_(cap) ≈ p_(cap) * A

• F_(cap): 毛細管力
• A: 液体ブリッジの有効接触面積

バルク材料では、液体ブリッジが凝集性を大幅に高めることがあります。湿った粉末は、固着、サイロ内のブリッジ形成、凝集体の形成を起こしやすい傾向があります。液体の量に応じて、振り子状態（散発的に形成される液体ブリッジ）、ロープ状ネットワーク、毛細管飽和が区別されます。実際には、液体ブリッジは、凝集、乾燥、湿った粉末の流動性の問題、および装置の洗浄性や残留物の評価において重要な役割を果たしています。