粒子径分布制御
粉砕しても、粗粒や微粉が残ってしまう
マキノは、狙いの粒子径分布に近づける調整力で応えます
粉砕は「細かくする」だけでは終わりません。粗すぎる粒子や、必要以上に細かい微粉が残っていると、歩留まりの低下や後工程でのトラブルにつながります。マキノは、ロール間隙や回転数といった調整機構を備えた粉砕機で、狙いの粒子径分布に近づけます。
調整機構を備えた粉砕機で、粗粒側・微粉側の両方を抑え、狙いの粒子径分布に近づけます。
現場で、こんなお困りごとはありませんか?
- 粉砕しても、粗粒が一部残ってしまう
- 目的以上に微粉が増えてしまい、歩留まりが落ちる
- ロットによって粒子径分布がばらつく
- ふるい分けで規格外品が多く出てしまう
- 分布を狙って調整する方法が分からない
そもそも「粒子径分布制御」とは
粒子径分布制御とは、粉砕後の粒子を単に細かくするのではなく、「粗すぎる粒子(粗粒)」と「細かすぎる粒子(微粉)」の両方を減らし、狙った粒子径の範囲に揃えることです。同じ目標粒子径でも、分布の広がり方(シャープに揃っているか、ばらついているか)は運転条件によって変わります。
粒子径分布が狙い通りにならない主な原因
調整機構が使いこなせていない
ロール間隙や回転数などの調整機構があっても、原料に対して最適な設定になっていないと、粗粒や微粉が残ります。
粉砕方式が分布制御に向いていない
一度に大きな力をかける粉砕方式は、粒子径を揃えるより「小さくする」ことに向いており、分布の均一化までは対応しきれない場合があります。
原料側の変動に対応できていない
原料のロットによって硬さ・水分・粒子径が変わると、同じ運転条件でも仕上がりの分布が変わってしまいます。
粒子径分布のばらつきは、一つの原因だけで起きるとは限りません。マキノでは、調整機構・粉砕方式・原料の特性を確認し、狙いの分布に近づける方法をご提案します。
粒子径のばらつきを抑える、調整アプローチ
粒子径分布は、機種を選ぶだけでは狙い通りになりません。同じ機種でも、調整の仕方によって「粗粒が残る」「微粉が出すぎる」といった偏りが生まれます。マキノでは、分布のズレ方を確認したうえで、調整機構を使って狙いの範囲に収めます。
STEP 1 粒子径分布のズレ方を確認する
今の粉砕結果が、どちらのタイプで狙いからズレているかを確認します。破線が狙いの分布、グレーが実際の分布です。
粗粒残り型
目標粒子径に届かない粗い粒子が一定量残る。
分布の右側(粗い側)に裾を引く。
微粉過多型
目標より細かい粒子(微粉)が必要以上に増える。
分布の左側(細かい側)に偏る。
※実際にはこの両方が同時に起きているケースもあります。分布の形はイメージです。
STEP 2 粒子径分布に合わせて調整する
粗粒が残る場合
ロール間隙を調整して、粗粒の残りを減らします。
微粉が多い場合
回転数やスクリーンを調整して、微粉の発生を抑えます。
STEP 3 調整機構を備えた設備で対応する
ロール間隙で調整(粗粒側を抑える)
回転数・スクリーン・分級で調整(微粉側を管理する)
粒子径分布は「粗粒側」「微粉側」のどちらにズレているかで、打つ手が変わります。マキノは、ズレ方を確認したうえで、調整機構を使って狙いの範囲に収めます。
実際の原料で、分布を検証できます
テクニカルセンターで粉砕テストを実施
粒子径分布の出方は、原料の性質や粉砕条件によって変わります。マキノでは、お客様の原料をテクニカルセンターで実際に粉砕し、粗粒・微粉の残り方を確認したうえで最適な調整条件をご提案します。
粗粒・微粉の残存量を確認
実際の原料を粉砕し、粗粒側・微粉側それぞれがどれだけ残るかを実測します。
最適な調整条件を検証
ロール間隙・回転数・スクリーンを変えながら、分布への影響を検証します。
原料変動への対応を確認
ロットによる原料の変動に対して、調整で分布を揃えられるかを確認します。
機種・仕様までご提案
検証結果をもとに、機種・調整機構・スクリーン仕様まで最適な条件をご提案します。
粒子径分布制御でマキノが選ばれる理由
複数の調整軸をもつ機種を選べる
ロール間隙、回転数、スクリーンなど、機種ごとに異なる調整軸から、原料や狙いの分布に合った機種を選定できます。
粗粒側・微粉側の両方にアプローチできる
ロール間隙の調整で粗粒の残りを抑え、回転数・スクリーンの調整で微粉の出すぎを抑えるなど、分布の偏り方に応じた対応ができます。
原料ロットの変動にも対応しやすい
調整機構を備えているため、原料のロットが変わっても、条件を調整することで分布のばらつきを抑えやすくなります。
テストで狙いの分布を事前に確認できる
量産前にテクニカルセンターで実際の原料を粉砕し、粗粒・微粉の残存量を確認したうえで導入できます。
導入効果
粒子径分布が狙い通りにならないと、規格外品の発生や後工程でのトラブルにつながります。分布を狙いの範囲に揃えられることは、単に「粒が細かくなる」以上の効果があります。
規格外品の削減
粗粒・微粉それぞれの規格外品が減ることで、ふるい分け後の廃棄・再処理量を抑えられます。
歩留まりの向上
狙いの粒子径範囲に収まる割合が増えることで、原料あたりの有効な製品量を増やせます。
後工程の安定化
分布のばらつきが減ることで、混合・成形・反応など後工程での品質のばらつきを防げます。
ロットごとの再調整工数の削減
調整機構によって原料の変動に対応しやすくなることで、ロットが変わるたびの試行錯誤を減らせます。
よくある質問
粒子径分布は、どうやって確認すればいいですか?
マキノでは、テクニカルセンターで実際の原料を粉砕し、粗粒・微粉それぞれの残存量を確認します。カタログ値だけでは判断できないため、実測での確認をおすすめします。
今使っている設備の調整だけで改善できますか?
ロール間隙や回転数、スクリーンなど、調整できる機構があれば、設備を入れ替えずに改善できる場合があります。まずは現状の設備と原料をお聞かせください。
原料のロットが変わっても、同じ分布に揃えられますか?
調整機構によって対応できる範囲は変わります。原料の変動幅を確認したうえで、調整で対応できるか、機種変更が必要かをご提案します。
粗粒と微粉、両方を同時に減らすことはできますか?
粗粒の残りにはロール間隙の調整、微粉の出すぎには回転数・スクリーンの調整など、原因に応じたアプローチを組み合わせることで、両方の改善を狙えます。
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各段階で紹介した粉砕機のほかにも、マキノは幅広い粉砕機を揃えています。製品・課題・業界から、自社に合った機種を探せます。
まずは、自社の課題をテストで確認してみませんか
マキノのテクニカルセンターでは、実際の原料・スラリー・成形品を使ったテストを行い、最適な設備・条件をご提案します。まずはお気軽にご相談ください。