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粒度分布

粒度分布は粒子の大きさと数を表す。分散固体系、懸濁液、エマルションが考えられる。粒度分布という用語が使われることもあります。意味することは同じで、すなわち粒度分布です。粒度分布が狭いということは、ほとんどの粒子が同じような大きさであることを意味する。このような通常低発塵の材料状態は、一般に良好な流動性と搬送特性を可能にする。良好な流動特性は、バルク製品が高速で充填される場合に要求される(ティーバッグ充填、小袋充填、カプセル充填、適応製造など)。また、インスタント製品は通常凝集しており、粒度分布が狭い。これは、調製中に液体中で迅速な沈降、分散、溶解挙動を達成するために必要である。

 

粒度分布が広いということは、粒子径が互いに大きく異なることを意味する。このような材料状態は、バルク材料を圧縮したり凝集させたりする場合に注目される。また、粉末冶金や高性能セラミックスにおいて、粉末の体積が高い質量密度を持つ場合にも興味深い。

よく使用される視覚化の形式は、棒グラフまたは和関数です。和分布関数は、例えばパーセンタイルの決定に適しています。絶対度数に加えて相対度数も表示できます。そして、個数、体積、質量、消光など、粒子系の累積特性への参照があります。

 

バルク固体の多くの特性は、粒度分布の助けを借りてよりよく説明することができます。例えば、バルク材料の流動性と搬送挙動、比表面積と反応性、研磨性、溶解挙動、沈降性、真空混合乾燥機での乾燥挙動、風味強度、圧縮性、凝集適性などです。

 

よく使用される測定方法は、古典的なふるい残渣分析です。その他のオフライン法としては、画像分析、レーザー回折、動的光散乱、沈降分析などがあります。最新のセンサー技術により、いわゆるin-situ粒度分析が可能になってきています。これは、プロセスチャンバー内に測定プローブを設置し、バルク材料の移動床で粒子径を測定し、必要な統計分析を即座に計算するものです。これには粒度分布も含まれます。これは連続またはバッチ粉砕プロセスだけでなく、凝集プロセスにも有効です。粉砕プロセスのタイプと凝集のタイプは、粒子形状、粒子強度、粒度分布に大きな影響を与えます。バッチプロセスとは対照的に、連続プロセスは一般に、望ましい目標粒径によりよく調整することができる。

 

乳児用調製粉乳の製造では、粒度分布に加えて粒子の多孔性と強度も重要である。乳児用調製粉乳の栄養凝集体には、親水性物質に加え、脂肪などの疎水性物質も含まれている。しかし、溶媒/分散剤は熱水である。


噴霧乾燥工程は、適切な乳化剤を粒子に付着させるのに有利である。取り扱いの際、粉塵は望ましくないことに注意すべきである。粉塵はエンドユーザーでの調製工程を混乱させるだけでない。ホコリは包装の密封にとっても問題である。


高性能のクロージャーシールは、ホコリのない状態でなければ恒久的に気密性が保てない。粒度分布は通常、高品質のバルク品に指定されるため、重要な品質パラメーターとなります。