日本ルフト株式会社

科学機器部

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回転ドラム・画像解析方式 粉体流動性測定装置

logoRevolution

粉体のハンドリングやプロセスにおいて発生する閉塞、付着、凝集、固結、磨耗などのトラブルの多くは粉体の流動特性に関連し、粉体の物性や外的環境要因に依存します。操業条件下の流動特性を予測するために、かさ密度、安息角、オリフィスからの流れやすさ等が利用されていますが、相関性が充分とは言えません。この問題を解決する一つの方法は、動的な条件下で粉を試験することであり、その一つがなだれ現象の解析です。Revolutionは、動的な低負荷な測定で、粉体に圧力がかからないプロセスに適した評価法です。

特徴

回転により生じる粉体のなだれ現象を画像で捉え、数値解析することで流動性を評価

無負荷のプロセスに最適

なだれ現象の解析による粉体の動的挙動の評価 回転数の選択により操業条件に近い状態で試験

客観的かつ簡便で、自動的な測定、従来法で差が得られない方へ

様々な評価法

・流動性試験 ・流動化性試験 ・造立性試験 ・固結性試験 ・パッキング試験* ・帯電試験* (*はオプション)

原理

photo円筒容器(ドラム)に所定量の粉体を入れます。このドラムをゆっくりと回転させると、粉の堆積層は上方へ引き上げられます。粒子間の付着力と重力のバランスが崩れたときになだれが起こります。周期的ななだれ現象をCCDカメラで連続的に撮影して、画像解析を行うことにより得られた種々のパラメーターを用いて、動的な流動特性を統計的に数値化できます。(なだれエネルギーやなだれ角度など。)

photoまた、回転数を徐々に速くすると、粉体層への空気の巻き込みにより流動化が起こります。粉体層の体積増加率を測定することにより動的な流動化性(液状化性)を評価できます。 さらに、回転ドラム内で生じる粉体の動的な状態変化を連続的に測定できますので、造粒性などの特性も評価できます。

アプリケーション

低ストレス化での流動性測定
従来法で差が得られない粉体
包装時の充填量の均一化
流動化性評価、粉体が空気を含み液体のように振る舞う様子を評価、 粉体輸送、舞いやすさ等
流動改善剤の選定、最適量決定
各種粉体の流動性評価、医薬、食品、化粧品、金属、セラミックス、樹脂、顔料、トナー、3Dプリンタ用粒子等

> 測定例

グラニュー糖と粉砂糖の測定例です。写真、測定画像よりグラニュー糖はさらさらであることがわかります。グラフは、avalanche energy(なだれエネルギーAE)の時間変化です。なだれエネルギーは、グラニュー糖の方が明らかに小さく変動も小さいです。流動性がよく、なだれも均一であることが示唆されました。

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仕様

試験項目 流動性、流動化性、固結性、造粒性、パッキング性、帯電性
ドラム材質 ボロン-シリケートガラス、電解めっきアルミニウム
試料量 100 cc(標準), 8, 16, 24cc(小型)
ドラム回転数 0.1~200 rpm
画像の保存 無し、全画像又は、任意画像数
画像の取込速度 5~30フレーム/秒
試験時間 崩壊なだれ回数又は、データ点数の設定
光源 コールドカソードランプ
安全設備 ドアロック機構
インターフェイス USB及び1394 Firewire(4又は6ピン)
専用ソフト  Windows 7対応
電源 AC100V、3A、50Hz/60Hz
重量 約9kg
寸法 229(W)×229(H)×610(D) mm
データ処理装置 別途ご相談