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粒子測定の前提 - 粒子特性評価のベーシックガイド2

2018/06/25 Posted by

当ブログの資料ダウンロードランキング上位に入る人気ホワイトペーパー「粒子特性評価のベーシックガイド(全9回)」の2回目です。

本記事では、粒子特性評価の前提となる粒子の定義や、粒子特性評価が必要な理由、測定の重要性が最も高い物理的特性などをご紹介します。

粒子とは?粒子の定義

粒子とは、最も広義には、「物質が分離した一部分」と定義することができます。

本ガイドでは、粒子の定義を、「サブナノメートル(1nm 未満)から数ミリメートルの径を持つ固体粒子、液滴、気泡」とします。

粒子で構成される物質で最も一般的なものは以下のとおりです。

  • 粉体、粒体(例:顔料、セメント、薬剤成分)
  • 懸濁液、エマルション、スラリー(例:ワクチン、牛乳、泥)
  • エアロゾル、スプレー(例:喘息用吸入剤、作物保護スプレー)

粒子の特性を測定するのはなぜ?

様々な業界で、粒子特性評価が日常的に行われているのは、主に二つの理由 があります。

  1. 製品の品質管理の向上  
    競争がますます激化するグローバル経済では、製品の品質管理の向上により、以下のような経済的利益がもたらされます。
    ・製品に付加価値をつけることが可能に
    ・顧客からのクレーム低減および歩留まりの向上
    ・規制が厳しい市場でのコンプライアンス実行

  2. 製品、成分およびプロセスのより良い理解
    製品の品質管理に加えて、粒子特性が製品、成分および製造プロセスに及ぼす影響をさらに深く理解することで以下のことが可能になります。
    ・製品性能の向上
    ・製造および供給における問題のトラブルシューティング
    ・製造工程の効率の最適化
    ・生産量増加および収量向上
    ・競争での優位維持

どの粒子特性の測定が重要か

粒子材料の挙動は、化学成分に加えて構成粒子の物理的特性にしばしば大きく左右されます。構成粒子の物理的特性は、反応速度や溶解速度、成分の流れやすさと混ざりやすさ、圧縮性や摩滅性などの幅広い材料特性に影響を及ぼすことがあります。

製造および開発の観点から見ると、測定の重要性が最も高い物理的特性には以下のものがあります。

  • 粒径 
  • 粒子形状
  • 表面特性 
  • 機械的特性 
  • 帯電特性 
  • ミクロ構造

測定する材料によっては、上記の一部またはすべてが重要である場合があり、互いに相関している場合もあります(例:表面積と粒子径など)。本ガイドの目的上、ここでは粒子径と粒子形状という最も重要かつ最も測定が容易な特性に注目することとします。

続きは:粒子特性評価のベーシックガイド

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