ふるい分析とは？粒度分布の総合ガイド

ふるい分析は、メッシュサイズの異なるふるいを積み重ね、粒度ごとに分離して粒度分布を測定する方法として広く用いられています。このプロセスでは、ふるいを機械的に振って小さな粒子を通過させ、その後、各ふるいに保持された物質の重量を測定します。各ふるいに保持された物質の割合を計算し、粒度分布を決定します。この方法は迅速で信頼性が高く、幅広い粒子径の分析に適しています。

キーポイントの説明

ふるい分析の目的:
- ふるい分析は、主に粒状材料の粒度分布を測定するために使用されます。この情報は、建設、医薬品、食品加工など、粒子径が製品の性能や品質に大きく影響する産業において非常に重要です。
ふるいの選択:
- ふるい分析の最初のステップは、メッシュサイズの異なる金網スクリーンを備えたふるいセットを選択することです。ふるいの選択は、サンプルの予想される粒度範囲によって決まります。ふるいは、メッシュサイズの大きいものを上に、小さいものを下にして積み重ねます。
試料調製:
- 代表的な試料を採取し、分析の準備をする。その際、ふるい分けに適した状態にするため、サンプルの予備乾燥、調整、分割などが行われる。その後、試料の総質量を測定します。
空のふるいの計量:
- 試料を投入する前に、ふるい分け工程後に各ふるい上に保持された試料を正確に測定するために、各ふるいのふるい重量（風袋重量）を測定します。
試料の投入:
- 準備した試料をスタックの一番上のふるいに加えます。その後、手動またはふるい振とう機を使用して、スタックを機械的に振とうし、粒径に応じたメッシュを通過させます。
ふるい分け工程:
- ふるい分け中、メッシュサイズより小さい粒子は下のふるいへ通過し、大きい粒子は保持されます。このプロセスは、粒子がふるいのスタック全体で異なるサイズのフラクションに分離されるまで続きます。
保持材料の計量:
- ふるい分け後、各ふるい上に保持された原料の重量を測定します。各ふるいにかかった材料の重量を記録し、ふるいの風袋重量を差し引いて、保持された材料の正味重量を決定します。
保持率の計算:
- 各ふるいに保持された物質の質量を試料の総質量で割って、各ふるいに保持された物質の割合を算出します。このデータは、試料の粒度分布を測定するために使用されます。
結果の分析と解釈:
- ふるい分析の結果を分析・解釈し、粒度分布を把握します。この情報は、材料加工、品質管理、製品開発について、十分な情報に基づいた決定を下すために利用できます。
ふるい分析の利点:
- ふるい分析は、迅速かつ信頼性の高い粒度分布測定法です。幅広い粒子径に適しており、比較的簡単な装置で実施できます。この方法は広く受け入れられ、標準化されているため、さまざまな産業で粒度分析によく使用されています。

要約すると、ふるい分析は、適切なふるいを選択し、試料を準備し、材料をふるい分け、結果を分析して粒度分布を測定する体系的なプロセスです。この方法は、粒子径が重要な役割を果たす産業において、品質管理とプロセスの最適化に不可欠です。

要約表

ステップ	説明
目的	粒状材料の粒度分布を測定します。
ふるいの選択	予想される粒度範囲に基づき、段階的なメッシュサイズのふるいを選択する。
試料の準備	乾燥、調整、分割により代表的な試料を準備する。
空のふるいの計量	保持物質の正確な測定を確実にするため、ふるいごとに空の重さを量ります。
試料の添加	上のふるいに試料を載せ、振って粒度を分けます。
ふるい分けプロセス	粒子はメッシュを通過し、粒度ごとに分離されます。
残留物の計量	ふるい分け後、各ふるい上に保持された材料を計量します。
保持率の計算	各ふるいの保持率を計算し、粒度分布を求めます。
結果分析	結果を分析して粒度分布を把握し、品質管理に役立てます。
利点	迅速で、信頼性が高く、幅広い粒度に適しています。