粉砕
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最新号
選択された号の論文の34件中1~34を表示しています
〈表紙〉
〈編集委員会〉
〈目次〉
〈巻頭言〉
〈特集〉持続可能な社会に貢献する粉体技術
  • 神谷 秀博
    2024 年 67 巻 p. 3-12
    発行日: 2023/12/15
    公開日: 2023/12/15
    ジャーナル オープンアクセス

    微粒子・ナノ粒子の分子からナノレベルの階層的な界面構造と相互作用の関係を独自の手法を開発しながら評価・解析し,粒子間相互作用の設計法の確立を試みてきた。様々な分野で,微粒子・ナノ粒子を各種素材等に応用する際に重要な障害となる付着・凝集現象の制御法を,様々な粒子材質,大きさなど粒子側の条件と溶媒等との組合せを対象とした液中での粒子分散,集合状態制御のための界面設計法をナノとサブミクロン粒子を対象に概観する。さらに,主にエネルギー・環境システムを対象とした高温の気中場での微粒子付着性増加現象を対象に,独自に開発した様々な付着性評価,解析装置と純物質粒子を基材にして付着性増加因子予測成分を添加,熱処理したモデル灰粒子を用いた手法で増加機構を解明し,ナノ界面構造等の設計による付着性制御に取り組んだ研究を紹介する。

  • 田中 敏嗣
    2024 年 67 巻 p. 13-21
    発行日: 2023/12/15
    公開日: 2023/12/15
    ジャーナル オープンアクセス

    1979年に発表されたCundallとStrackによる離散要素法(Discrete Element Method,以後DEM)は,しばらく時をおいて1980年代後半頃から徐々に粉体工学の分野に波及し始めた。1990年代になってDEMの粉体工学分野への応用が多数なされ,粉体挙動を予測するためのDEMの有効性が認識されるようになった。その後,2000年代から2010年代における計算機の発達と汎用ソフトの開発と普及により,産業分野においても粉体の数値シミュレーションが幅広く行われるようになって来た。著者は,1980年代から固気二相流の離散粒子モデリングと高濃度固気二相流の数値解析のためのDEM-CFDモデルの開発などに携わってきた。本稿では,著者等が行った離散粒子モデルおよびシミュレーションの開発について紹介する。

  • 松坂 修二
    2024 年 67 巻 p. 22-33
    発行日: 2023/12/15
    公開日: 2023/12/15
    ジャーナル オープンアクセス

    粉体ハンドリングは,付着性,流動性,帯電性などの粉体特性と密接に関係している。これらの特性は,複数の要因が複合的に影響するため,理論的な手段だけで予測することは難しく,評価試験が必要である。また,諸特性を平均値や代表値で示すだけでは不十分であり,分布やプロファイルが得られるようにすべきである。評価試験には,粉体の取り扱い工程と同様に,振動や静電気あるいは各種外力が必要である。本稿では,これらの要件を満たす粉体特性評価法を解説したのち,振動を利用した粉体ハンドリングの事例として,粉体供給装置,粉体攪拌装置,気泡流動層など,革新的な機構を備えた装置を紹介する。さらに,静電気を利用した粒子の浮揚,分散,混合技術も紹介する。

  • 脇原 徹, 山本 真矢
    2024 年 67 巻 p. 34-41
    発行日: 2023/12/15
    公開日: 2023/12/15
    ジャーナル オープンアクセス

    ゼオライトを触媒や吸着剤として用いる場合,ミクロ細孔中の拡散が触媒・吸着現象そのものに影響を与える場合があるため,微細粒子の調製を可能とする技術の開発は重要である。しかし,ゼオライト合成においてボトムアップ法,すなわち核生成と結晶成長の制御により,ナノサイズ結晶(~100 nm)を直接合成することは容易ではない。通常,ゼオライトは水熱条件下で数ミクロン程度の大きさに成長することが多く,これを粉砕により整粒化する方法もありえる。しかしながら緻密な金属酸化物に比べ,多孔体であるゼオライトは機械的な衝撃によりダメージを受けやすい。近年,筆者らは機械的な負荷の少ないビーズミリング法とアルミノシリケート水溶液による再結晶化法を組み合わせた,ナノサイズのゼオライトの新規調製法を提案している(Wakihara et al., Cryst. Growth Des. 2011, 11, 4, 955–958)。現在その対象は,当初のLTA型ゼオライトから様々なゼオライト系に展開されている。

  • 関野 徹
    2024 年 67 巻 p. 42-52
    発行日: 2023/12/15
    公開日: 2023/12/15
    ジャーナル オープンアクセス

    酸化物半導体材料は,そのサイズや形状効果が重畳することで優れた特性や新機能が発現する。本研究ではナノスケールのサイズを持つと同時に,ナノチューブやナノシート構造などの低次元構造を付与することで優れた物理化学的・光化学的機能を発現させた酸化チタン(チタニア)ナノ粉末について,更なる光触媒特性の向上や機能付与を目的とした構造チューニングを行った。具体的には,溶液化学的プロセスにより得られるチタニアナノチューブ(TNT)への異種材料(ナノカーボンおよび導電性ポリアニリンポリマー)のナノ複合化における特異なナノ複合構造とその光触媒特性やセンシング特性について述べる。さらに,簡便な化学処理による低次元ナノ構造チタニアの表面化学構造制御による可視光応答性付与について,プロセスと構造,物性および光化学(光触媒)機能の向上など,環境・エネルギー分野や更には次世代型バイオメディカル分野などへの応用展開を指向した最近の研究成果について示す。

  • 伊藤 大輔
    2024 年 67 巻 p. 53-60
    発行日: 2023/12/15
    公開日: 2023/12/15
    ジャーナル オープンアクセス

    従来のリチウムイオン電池(LIB)の特長を受け継ぐ「Advanced LIB」は,高容量LIBや急速充電LIB,さらには高安全性の全固体LIBのような従来LIBと異なる設計の次世代電池であり,今後のグローバル社会における必須エネルギーデバイスとしてより広範な応用が期待されている。Advanced LIBの高エネルギー密度化に対して,電気化学物性とそれに紐付く粉体物性は強い相関を持った必須パラメータといえる。特に表面積の大きな微小粒子では様々な表面/界面劣化が顕著であり,その表面保護が必要となる。本稿では,Advanced LIBの基礎的な考え方と,それに関わる粉体設計,特に高エネルギー密度化について概説する。さらに,電池の高性能化を実現する粉体処理技術について研究事例を紹介する。

  • 東郷 智美, 田中 萌, 越智 綾香, 髙田 真穂, 笹井 愛子, 辻本 広行, 飯塚 翠, 山本 浩充
    2024 年 67 巻 p. 61-69
    発行日: 2023/12/15
    公開日: 2023/12/15
    ジャーナル オープンアクセス

    再生医療や幹細胞研究で利用され始めたヒト幹細胞培養液は,様々な細胞成長因子や生理活性物質を含み,多様かつ多角的な作用機序によって細胞の機能活性化や構成成分の産生促進,並びに細胞の炎症抑制や損傷再生・修復に作用していることが解明されている。そのため近年では画期的な化粧品成分としても注目され,利用されだしている。

    本稿ではヒト幹細胞培養液の化粧品利用上での肌深部への浸透性等の機能向上を目的として,本培養液を封入したPLGAナノ粒子を開発し,その効果を検証している。開発したナノDDS機能を有するPLGAナノ粒子は,幹細胞培養液成分を表皮や真皮まで浸透させ作用部位において徐放することで,持続的なコラーゲン産生促進効果をもたらした。このことは,しわ改善等に効果の高いエイジングケア化粧品への応用が期待される。

    Editor's pick

    近年、再生医療とナノテクノロジーの融合が美容分野で注目を集めています。著者らが取り組んでいるヒト幹細胞培養液とPLGAナノテクノロジーの組み合わせは、皮膚再生や若返りの革新的アプローチを提供し、化粧品開発にも活用されています。本稿では、この融合技術の美容効果と将来的な医療への可能性に焦点を当てています。

〈テクニカルノート〉
  • 河原 正佳
    2024 年 67 巻 p. 70-76
    発行日: 2023/12/15
    公開日: 2023/12/15
    ジャーナル オープンアクセス

    乾燥機としての効率が高い代表機種として,2000年に開発された後,数々の改良および改造が行われて進化し続けている「ドライマイスタ®(DRYMEISTER®;型式:DMR)」がある。この乾燥機は,高速分散・粉砕機構を有する乾燥機で,しかも分級機構も備えている。高速気流直接加熱型乾燥機に求められる乾燥効率向上,コンパクト化,分解洗浄の容易性,付着の低減に関してスポットを当て,実験した結果とその考察について報告する。

    Editor's pick

    高速気流を用いた直接加熱型乾燥機であるドライマイスタは、湿潤粉体材料の乾燥、粉砕、分級を同時に行える多機能的な粉体処理装置です。2000年に開発されて以来様々な改良がされてきましたが、今回は、基本的なコンセプトは変えないものの、本機の胴体部分を大幅に短縮してコンパクト化することにより、材料の機内付着が軽減され、従来機よりも高い粉砕性能を示す実験結果が得られており、新しい乾燥機として期待されます。

  • 岸下 年秀
    2024 年 67 巻 p. 77-81
    発行日: 2023/12/15
    公開日: 2023/12/15
    ジャーナル オープンアクセス

    近年の市場傾向により粉体のさらなる微粒子化が求められている。粉砕において微粒子を求める有効な手段は通常,粉砕力の強いジェットミルや媒体撹拌型粉砕機が挙げられる。しかしながら機械式粉砕機による粉砕品にはそれらの粉砕品とは異なる特性を有することがあり,そのような特性を持つ微粒子を得るには機械式粉砕機の粉砕力を高めるべく衝撃力増加のために,周速度(回転速度)を上昇させる必要がある。機器の高速化を進める上で振動という要素は非常に重要であり,ここで簡単にではあるが纏めた。これらを元に我々はエンジニアリング,設計,製造,設備工事,メンテナンスの各分野で幅広い経験を積んできた。そこで得た知識を生かしながら,お客様のご要望の粉体特性を有する粒子を製造するための設備を提案していきたい。

  • 宮武 繁
    2024 年 67 巻 p. 82-87
    発行日: 2023/12/15
    公開日: 2023/12/15
    ジャーナル オープンアクセス

    ろ過式集塵機は,ミネラル,化成品,食品,医薬品など,様々な粉体を扱う製造処理ライン,粉体捕集用及び大気汚染防止を含む環境保全用として幅広く使用されている。当社で取り扱っているろ過式集塵機は,多種多様な成形・縫製フィルタが使用出来るパルスジェット洗浄機構を持った乾式集塵機(バグフィルタ)である。これらの集塵機は,集塵効率が高い,安定した連続運転が出来る,ろ過面積当たりの処理風量(ろ過風速)が大きいなど,数々の特徴を備えている。今回は当社が提供する代表的な機器とユニークな乾式集塵機KP型パルスジェットコレクタを紹介する。また,当社で実施出来るテストも併わせて紹介する。

  • 清水 健司
    2024 年 67 巻 p. 88-92
    発行日: 2023/12/15
    公開日: 2023/12/15
    ジャーナル オープンアクセス

    粒子の測定方法には様々な種類があるが,粒子の形状評価や,ごく少量含まれる粗大粒子の評価には,画像解析法による粒子径測定が有効である。動的画像解析装置であるパーシェアナライザ®およびオプションの自動試料調製・分注装置オートサンプラを実際の粉体の測定例と共に紹介する。

    Editor's pick

    粉体の粒子形状の評価や微量粗大粒子の検知などは電子写真用現像剤等の様々な粉体材料で重要となっています。これらを短時間で測定・評価できる動的画像解析法を用いたパーシェアナライザは、焦点自動調整やレンズ倍率自動切換え等により、検出感度や操作性に優れた測定装置であることが実測結果で示されています。また、撹拌機と超音波分散機構を備えた自動前処理装置オートサンプラを用いてより安定した測定結果が得られています。

  • 中村 優志, 笹辺 修司
    2024 年 67 巻 p. 93-98
    発行日: 2023/12/15
    公開日: 2023/12/15
    ジャーナル オープンアクセス

    世の中が急速にデジタル化しており,Industory 4.0の提唱や産業界によるIoTプラットフォームの提供などにより,製造業界においてもデジタル化は話題の中心に位置する。デジタルツインという概念は注目を集めているが,その実現には高度な計算が必要である。特に粉体分野では粒子の振る舞いを正確に捉える必要があり,そのためには技術的な課題が数多く存在している。これらの課題を解決すべく,粉体の挙動を数値で評価する実質業界標準である「粉体物性測定装置パウダテスタ®」の安息角とかさ密度の測定に焦点を当て,粉体分野のデジタルツインの基礎となるシミュレーションモデルについて,株式会社DENSEと共同開発を行った。一般的に粉体のシミュレーションは解析コストが膨大となるが,粗視化モデルを適用することで実用的な時間内での解析を可能とした。このシミュレーションモデルの内容と検証結果を報告する。

  • 東郷 智美, 髙田 真穂, 笹井 愛子, 辻本 広行, 山本 浩充
    2024 年 67 巻 p. 99-105
    発行日: 2023/12/15
    公開日: 2023/12/15
    ジャーナル オープンアクセス

    「PLGAナノ粒子を利用したナノDDS型の育毛剤」は,それを利用しない従来技術製剤に比べて高い育毛実感が得られやすい。本稿では,その効果の裏付けデータとなるin vitro(細胞試験)検証結果を報告する。本細胞試験では,育毛に欠かせない毛周期の正常化や毛包形成・成長において中心的な役割を担う毛乳頭細胞を用い,細胞賦活や育毛促進を司る遺伝子の発現,並びに脱毛に関連する遺伝子発現の抑制作用について評価している。結果として,育毛成分を封入したPLGAナノ粒子では毛穴深部まで育毛成分を浸透させ,作用部位で持続的にその効果を発現させることができるため,毛乳頭細胞が賦活化し,毛周期の正常化や毛包形成の促進,血流促進,休止期移行(脱毛)防止といった育毛ケアにとって必要かつ重要な作用が増強されていることが明らかになった。

    Editor's pick

    ホソカワミクロン製薬・美容科学研究センターでは、育毛成分の効果向上を目指し、長年にわたりPLGAナノ粒子を利用した毛穴深層(細胞内)への送達機能を備えた育毛剤の開発に取り組んできました。本稿では、PLGAナノ粒子の細胞内への導入が細胞機能の向上につながることを、毛乳頭細胞を用いたヘアサイクル遺伝子発現の促進と脱毛遺伝子発現の抑制という評価を通じて検証しており、興味深い成果となっています。

〈新製品紹介〉
〈事業紹介〉
  • ホソカワミクロン株式会社 粉体システム事業本部
    2024 年 67 巻 p. 112-115
    発行日: 2023/12/15
    公開日: 2023/12/15
    ジャーナル オープンアクセス

    HOSOKAWA MICRON CORPORATION manufactures and sells a wide range of powder processing equipment used in various industries. Our lineup includes equipment for Milling, Classifying, Mixing, Drying, Dust collection, Granulation, and Particle design, etc. We offer over 200 models, providing different processing volumes and purposes, from experimental equipment to production-scale systems.

    The Powder Processing System Division is responsible for marketing, manufacturing, and sales. We provide equipment and systems to a wide variety of markets, such as minerals, chemicals, food, recycling, electronics, and automotive materials. Additionally, the Pharma & Lab Division handles sales activities for measuring equipment and pharmaceutical-related applications.

    To meet customer requirements and enhance product value, we engineer optimal systems, such as the HOSOKAWA GEN4® RM with IoT for remote monitoring and anomaly detection, and DMR DRYMEISTER® drying machine proposing an energy-saving system with cost reduction and SDG contributions. In this way, by providing end-to-end support, from planning to trial operation, we offer our customers satisfactory equipment and system solutions. Feel free to contact us for customized equipment and systems.

  • ホソカワミクロン株式会社 メンテナンスサービス事業本部
    2024 年 67 巻 p. 116-117
    発行日: 2023/12/15
    公開日: 2023/12/15
    ジャーナル オープンアクセス

    After Sales Division is engaged in sales and repair of parts, alteration of machinery and system improvements in order to solve the issues about powder processing. Our main purpose is to provide the best solution to develop a trust relationship with the clients by increasing the number of alterations tailored to customer specifications. Our domestic branches are located in Osaka, Tokyo, Nagoya, and Shimonoseki and also, the overseas branch is located in Malaysia for following-up of Southeast Asian clients. Experienced engineers provide a fast response to enquiries and deliver skilled reliable repairs and maintenance services for a single piece of equipment or your full process line.

  • ホソカワ受託加工株式会社
    2024 年 67 巻 p. 118-119
    発行日: 2023/12/15
    公開日: 2023/12/15
    ジャーナル オープンアクセス

    Our Toll Processing business responds to customer’s specific production needs under strict quality control, based on various experiences and know-how in powder processing technologies that Hosokawa Micron Corporation has cultivated for over 100 years.

    Our business mission is to support our customers’ business opportunities with a variety of powder processing, such as small-scale test process for research and development, bridging production process until the start of equipment operation, and mass production process that replaces production lines.

  • ホソカワミクロン株式会社 マテリアル事業本部
    2024 年 67 巻 p. 120-121
    発行日: 2023/12/15
    公開日: 2023/12/15
    ジャーナル オープンアクセス

    Material Business Division possesses advanced PLGA (Poly-Lactic-co-Glycolic Acid) nanoparticle technology with DDS (Drug Delivery System) characteristics. The PLGA nanocapsules proposed and provided by us have already been applied to not only drug formulations but also cosmetics, quasi-drugs, and medical devices such as stents and balloon catheters. Since 2004, we have launched to sell both a functional skincare cosmetic brand, “NanoCrysphere®,” and a haircare brand, “NanoImpact®,” utilizing PLGA nanocapsules. Currently, we are also promoting original design manufacturing (ODM) production and sales for various types of unique cosmetics, such as powdery serum and eyelash serum, etc., utilizing our PLGA nanocapsule technology.

  • ホソカワミクロン化粧品株式会社
    2024 年 67 巻 p. 122-123
    発行日: 2023/12/15
    公開日: 2023/12/15
    ジャーナル オープンアクセス

    This article highlights Hosokawa Micron Cosmetics Co., Ltd.’s cosmetic business, particularly the recent release of our new product, “NanoImpact Hybrid Spray (Black),” under the NanoImpact® brand. The company operates two brands, NanoImpact® for hair growth products and NanoCrysphere® for cosmetics, both available online.

    NanoImpact® has actively promoted its hair growth product line, especially the 8th generation product, “Medicated NanoImpact® 8,” launched in September 2022, utilizing various media channels to expand its customer base. The new “NanoImpact® Hybrid Spray,” introduced in June 2023, serves as a “hair-thickening spray,” concealing thinning hair with fine silica particles adhering to each hair. It combines hair growth agents from “Medicated NanoImpact® 8,” offering a hybrid function that cares for the scalp and hair while hiding thinning hair.

    NanoCrysphere®, specialized in cosmetics, achieved success with continuous sales of “Eyelash Serum,” renewed in September 2022. Additionally, we launched the new “NanoCrysphere powdery moist®” in May 2023, a long-standing bestseller since 2008, featuring updated formulas with innovative ingredients for comprehensive anti-aging care.

    Despite challenges from COVID-19 and market uncertainties, Hosokawa Micron Cosmetics remains dedicated to developing attractive products with our unique PLGA nanoparticle technology. Emphasizing collaboration within our organization, we aim to differentiate ourselves through innovative marketing and prompt responses to customer needs. Expanding products globally aligns with Hosokawa Micron Group’s commitment to worldwide expansion, ultimately benefiting the public’s quality of life through Nanoparticle Technology.

  • ホソカワミクロンワグナー株式会社
    2024 年 67 巻 p. 124-125
    発行日: 2023/12/15
    公開日: 2023/12/15
    ジャーナル オープンアクセス

    Hosokawa Micron has been importing and selling powder coating machines using environmentally friendly “Powder coatings” since 1979 from German company “J. Wagner GmbH”. In 1997, Wagner-Hosokawa Micron Ltd. was established as a joint venture company with Wagner®. Powder coating is not only safe because it does not use solvents, but it is also a highly promising coating field where over sprayed paint (unpainted) can be recycled.

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