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【講座主旨】
・粉体/粒体技を取り扱う技術は、実は古い技術であるとともに、現代の工業プロセスの中でも、基本的な 「材料取り扱い技術」でもあります。しかしながら、そのノウハウは、以外にも専門家以外はあまり理解されていない、実にニッチな分野であるといえます。 新しい材料/機能的材料を開発するのには、必須な手法であるといえます。 最近、数値シミュレーション技術を用いることによって実験回数の軽減が実行され、実験できない条件での推定ができるようになりましたが、粉体には粒度分布という自然形態があるため、新しい物質には「実際に小型装置」で試してみることが、外せない基本です。（この基本を踏襲して、研究は進んでいます。）
本講座では、講師の作製した「小型透明卓上スケルトンモデル」を駆使し、装置内の「粉体挙動を見える」ようにして、装置設計に使われている 「化学工学的計算方式」と、先輩達によって確立された「工学的実験式」が、装置内粉体挙動の観察から得られる知識と、どの様にリンクしているかを、体験します。
・これが、「腑に落ちる、応用が効く理解」といえます。化学工学的計算は、プロセスのスケールアップに使われると同時に、プロセスの問題点や、効率最適運転を設定するための、大切な手法です。
・「粉体トラブル」を予測し、その対策をあらかじめ考慮して、「あらかじめ仕組んでおく」、エスケープルート的トラブル対応というノウハウについて 体験から解説します。
【講座内容】
１．はじめに、粉体粒体取り扱い技術を俯瞰
1.1 粉体業界用語の意味、分類と定義。
・粉/粒は「離散体」であり、ばらばらであるが、互いに影響力がある。
1.2 単位操作をつなぐ技術 【均一ピッチスクリューフィーダー動画】
・見えないホッパー内で粉がどのように動いているか観察する。
1.3 「粉は生きている」といわれる理由 【閉塞とその解消方法の動画】
・粉体の閉塞現象には5種類の原因があり、それぞれに見合った対策がある。
1.4 「粉は魔物」といわれる理由 【偏析現象の動画】
・気体や液体にはない現象が「偏析」である。 【ブラジルナッツ現象の動画】
２．「乾燥」、 何をもって「乾燥操作終了」と言えるのか？
・乾燥カーブと、「熱量供給」律速、「拡散係数」律速、の理解。
2.1 乾燥操作の俯瞰
2.2 乾燥原理と その原理を利用した乾燥装置の「現象」を理解する。
2.3 乾燥装置の化学工学的計算方法。 スケールアップ手順例を解説。
2.4 乾燥品の形態を予期して乾燥方法を選択する。後工程の要求事項を満足。
３．「混合」と「造粒」、何をもって「混合終了」「造粒終了」と言えるのか？
3.1 混合は「偏析と分散」の戦い 【V型ブレンダーの動画】
3.2 俯瞰：対流混合と剪断混合 【容器回転型混合器動画】
3.3 造粒の原理とその製品粒子の特性 【高速攪拌混合造粒動画】
3.4 透明小型装置の動画、 【流動層造粒機】【押出造粒と球形化】【噴霧造粒】
４．粉体取り扱いプロセスの、トラブル対応
4.1トラブル現象と対策 トラブル対応にはコストが掛かるのは当たり前か？
4.2 トラブルは多くの要因の総合現象であり、要素に分類できる
4.3 それぞれの要素に対する対策はすべて存在する 【円錐部付きキルンの偏析動画】
4.4 粉塵爆発の災害を回避する手法、エスケープルート的対策例
4.5 世界的傾向、PAT技術と、ドイツの例
4.6 失敗ができないプロセスの疑似体験を積む為に「VRとAR」を利用する
トラブル対策の技術伝承：「身に付く経験/疑似経験」は可能か？
◆◆講師プロフィール◆◆◆
専門：粉・粒に関わる装置、プロセスの開発と設計、トラブル解決。
略歴：
1976年、東京農工大学工学部化学工学科卒業後、(株)奈良機械製作所へ入社。乾燥、粉砕、造粒、表面改質のプロセス開発に関わる。計画設計部長、海外営業部部長を経て、1994〜2001年には同社ヨーロッパ支社支店長を務める。2002年より、同社本社勤務。取締役部長・ヨーロッパ支店長兼任を経て、2014年、同社フェロー就任。2015年1月より、吉原伊知郎技術士事務を開設。また、2001年〜2015年の間、日本粉体工業技術協会
造粒分科会代表幹事を務める。現在は同分科会の技術アドバイザー。東京農工大学技術士会 会長。
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