ふるい振とう機のデメリットとは？主な制限事項の説明

ふるい振とう機は、その簡便性、費用対効果、再現性のある結果を提供する能力により、粒度分析に広く使用されています。しかし、ふるい振とう機には、精度、信頼性、特定の材料への適合性に影響するいくつかの顕著な欠点があります。これには、微粒子の取り扱いの制限、粒子形状の仮定、細長い粒子や平らな粒子に対する課題、非常に小さい粒子への不適性、ふるい分け中の粒子径減少の可能性、ふるいの目詰まりや歪みに関する問題などが含まれます。このような欠点を理解することは、ユーザーが十分な情報を得た上で決断し、装置の適切なメンテナンスと取り扱いを行う上で非常に重要です。

要点の説明

ファインマテリアルの精度低下:
- ふるい振とう機は、100メッシュ（約150 µm）より細かい試料では精度が落ちます。これは、より細かい粒子が凝集したり、ふるいメッシュに付着したりする傾向があるためで、不正確な結果につながります。さらに、加振機の振動や運動が、これらの微粒子を効果的に分離するのに十分でない場合があり、微粒子がふるい表面に残る原因となります。
粒子形状の仮定:
- ふるい分析では、すべての粒子が円形またはほぼ球形であると仮定します。しかし実際には、細長い形や平らな形など、粒子の形状は不規則です。この仮定は、非球状粒子が球状粒子と同じようにふるいの開口部を通過しない可能性があり、粒度分布データを歪めるため、信頼性の低い質量ベースの結果につながる可能性があります。
細長い粒子や平らな粒子には適さない:
- 細長い粒子や扁平な粒子は、ふるい分析の不正確さの原因となります。このような粒子は、実際の寸法よりも小さいふるい目を通過するように整列することがあり、不正確な分級結果につながります。この問題は、繊維や薄片のような材料で特に問題となります。
50μm以下の粒子には適さない。:
- ふるい振とう機は一般的に50 µm以下の粒子の分析には適していません。このスケールでは、レーザー回折法や沈降法などの他の方法が適しています。このような微粒子に対するふるい振とう機の限界は、効果的な分離を達成するのが難しいことと、粒子の凝集の可能性が高くなることによる。
粒子径減少の可能性:
- ふるい分け工程では、加振機の機械的な作用により、粒子径がさらに小さくなる危険性があります。粒子が壊れやすかったり、もろかったりすると、このような現象が起こり、意図しない断片化が起こります。このような粒子径の変化は、元の粒子径分布が変化するため、分析に誤差をもたらす可能性があります。
ふるいの目詰まりと歪み:
- ふるいの取り扱いやメンテナンスが不適切な場合、目詰まりやメッシュの歪みが発生することがあります。目詰まりは、粒子がふるいの目開きに捕捉され、ふるい分けに有効な面積が減少し、工程が遅くなることで起こります。ふるい目に過度の力が加わったり、不適切な洗浄が行われたりすると歪みが生じ、ふるい目の均一性が損なわれ、結果にばらつきが生じます。
メッシュの織り方のばらつき:
- 試験ふるいはメッシュの織り方にばらつきがあり、測定結果の再現性に影響を与えることがあります。このようなばらつきは、粒度分布測定に矛盾をもたらす可能性があるため、データ分析時に考慮する必要があります。
メンテナンスと取り扱いの要件:
- ふるい振とう機とその部品は、正確で信頼できる結果を得るために、慎重な取り扱いと定期的なメンテナンスが必要です。適切な洗浄、保管、校正を怠ると、目詰まり、歪み、磨耗などの問題を引き起こし、装置の性能を損なう可能性があります。

これらの欠点を理解することで、ユーザーはその影響を軽減するための適切な対策を講じることができます。例えば、微細な粒子や不規則な形状の粒子には別の方法を使用する、ふるいのメンテナンスを適切に行う、データ分析においてメッシュのばらつきを考慮するなどが挙げられます。この認識は、正確で信頼できる粒度分析結果を得るために不可欠です。

総括表

デメリット	特徴
微粒子の精度低下	100メッシュ(150 µm)より細かい粒子では、凝集や効果的な分離ができないため、精度が低下します。
粒子形状の仮定	不規則な形状(細長い/平たい)は粒度分布の結果を歪める。
細長い/平らな粒子への不適性	細長い粒子や平らな粒子は、より小さな開口部を通過する可能性があるため、誤った粒子径測定につながる可能性があります。
50 µm未満の粒子には不向き	50 µm未満の粒子には適さない。レーザー回折法などの代替法を推奨。
粒子径減少の可能性	壊れやすい粒子や脆い粒子は、ふるい分け中に破損し、元の粒度分布が変化する可能性があります。
ふるい目詰まりと歪み	不適切な取り扱いは、目詰まりやメッシュの歪みを引き起こし、ふるい分け効率と精度を低下させます。
メッシュのばらつき	メッシュの織り方にばらつきがあると、結果の再現性や精度に影響を及ぼす可能性がある。
メンテナンスと取り扱いの要件	定期的な洗浄、保管、校正は、性能の問題を防ぐために不可欠です。