JPH05332914A - 粉末試験装置 - Google Patents

粉末試験装置

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JPH05332914A
JPH05332914A JP5000208A JP20893A JPH05332914A JP H05332914 A JPH05332914 A JP H05332914A JP 5000208 A JP5000208 A JP 5000208A JP 20893 A JP20893 A JP 20893A JP H05332914 A JPH05332914 A JP H05332914A
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JP
Japan
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powder
test surface
frame
test
bottom member
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Application number
JP5000208A
Other languages
English (en)
Inventor
David J Young
デーヴィッド・ジョン・ヤング
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Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N11/02Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by measuring flow of the material
    • G01N33/0091
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N2015/0096Investigating consistence of powders, dustability, dustiness

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粉末の性質が多数の工業プロセスで取り扱い
の容易さ又は困難性に影響することは既知である。多く
の場合、所与系に対する個々の粉末の適性を試験する唯
一の方法は、その粉末の試料をその系に通すことであ
る。この方法は多量の材料を使用し、しかも材料の性質
が実際その系にに適しているか否かは不確実である。本
願は、多量の材料を必要とすることなく粉末形態の材料
の或る種の性質を定量できる試験装置を記載するもので
ある。 【構成】 装置(10)は枠(12、14、16、1
8、20)を包含し、その中に試験曲面が装着される。
枠(12)の最上部材(14)に開口部(22)を設
け、被験材料を試験表面(26)上に落下させて「足
跡」を形成する。次に、「足跡」を測定して、系にバル
クで導入する前に材料の性質を示す指標を得ることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は試験装置に関するもので
あり、更に詳しく述べると粉末の物理的諸性質を試験す
るための試験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】バルク粉末の運搬、配送、注入及び分与
は多数の工業プロセスで必要である。粉末の多数の性質
がその取扱いの容易さ又は困難性に影響を与えるが、こ
れら粉末の性質には静電荷、比重、粒径、粒子形状並び
に粒径及び粒子形状の分布がある。粉末の取扱い性に影
響を及ぼす可能性あるその他の因子には、合成前駆体と
くに溶剤の残量、粉末の吸湿度及びその疑集度がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】全パラメータを定量的
に測定して粉末の挙動を予測することは理論的に可能で
あるが、希にしか実現されない。実際には、個々のシス
テムの設計者の長期及び短期にわたる経験を用いた取扱
い装置の適当な部品に粉末を合わせているのである。
【0004】新しい粉末タイプ又は粉末バッチを既存の
システムに投入すると、新たな予期されない問題が発生
するのはよくあることである。粉末は、配送ホッパー内
に「ブリッジ」や「ネズミ穴」を形成したり、傾斜面上
に堆積して許容できない程の小山を形成したり、壁に固
着したり、作業環境に雲のように舞立つ可能性を有す
る。これら全ての問題は、或る程度前述の物理的性質に
関係している。
【0005】粉末の性質は定量化が極めて困難なので、
新しい粉末タイプ又は粉末バッチが既存システムで満足
に取扱えるか否かのチエックは、そのシステムで試行す
る外ないのが現状である。これは、粉末材料が許容でき
ず排除しなければならぬ疑いがある場合に、普通数キロ
グラムといったかなりの量の材料が必要なことを意味す
る。
【0006】粉末の調製を改善したい時に、最初数グラ
ムほど製造してその取扱い性を試験できれば広く便利且
つはるかに安価になるであろう。
【0007】GB-B-2060902号明細書は、粉末の流動性を
測定するための装置と方法を開示している。この装置
は、被験粉末を装填するシリンダ(フィル(fille)と
称される)及び色々の寸法のドリル削孔を有する一連の
円板を包含する。この円板はシリンダの下面に取り付け
られ、それを経由して粉末を通すのである。この装置
は、自由流動粉末はフィルの全厚みに逆円錐を形成する
まで小孔を経由してゆっくりと流動するが、凝集した粉
末は塊として落下し、フィル内に円筒状の穴を残すとい
う原理に従って動作する。粉末の流動が60秒以内に始
まってフィルの全厚みに円錐状又は円筒状の穴が形成さ
れるまで継続するならば、結果は良好である。試験結果
が良好だったならば、更に小径の孔を使用する。同じ
く、試験結果が不良であったならば更に大径の孔を用い
るのである。
【0008】GB-B-2060902号明細書に記載の方法は時間
を要する方法であり、各実験は60秒以上継続し、第一
実験結果の良否に係らず実験を繰り返す必要がある。こ
の方法は未だ多量の粉末を必要として、尚かつ、粉末が
如何に所与表面を通過して落下するか又はその面上に堆
積するかを予測するものではない。
【0009】従って、本発明の目的は、小量の粉末の性
質を極めて単純かつ非破壊的に試験し、その粉末が多量
の際に装置の部品を通してどのように挙動するかを予測
する簡単な装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の一特徴は、互い
に実質上垂直に配置される二以上の部材を含む枠;その
枠上に装着される試験表面;及び粉末試材を予かじめ定
められた条件下で装置内に導入して試験表面上に投じる
ための枠に関連した開口部を定める手段;を包含し、試
験表面が実質的に曲面であることを特徴とする、粉末試
料の取り扱い性を試験するための試験装置である。
【0011】図1に本発明の装置10を示す。この装置
は側面の開いた立方体状の枠12を包含し、枠12は水
平な最上部材14、水平な底部材16及び対向する垂直
な端部材対18、20を包含する。最上部材14には端
部材18に隣接して開口部22が形成され、それを経由
して被験材料を装置10内に導入する。最上部材14に
はのぞき穴24も設けられる。
【0012】試験表面26は、図に示すように、一部分
28が垂直な端部材18にもたれ、別部分30が水平な
底部材16に沿い、部分28、30間の部分32がそれ
らを結合する曲面を形成するよう枠12内に配置され
る。止め具対34、36を底部材16に取り付けて部分
30の自由端部を止め、試験表面26を正しい位置に保
持する。
【0013】この試験表面26は、適当な可撓性材料た
とえば板紙、研磨したアルミニウム板、ブラシ磨きした
アルミニウム板、ポリエチレンテレフタレート及びゼラ
チン被覆したポリエチレンテレフタレートで製作するこ
とができる。
【0014】図2は試験表面26の平面図を示すもので
ある。底部材16及び止め具34、36に対して相対的
に表面26の配置を示している。表面26上には、被験
粉末に関する定量的情報を誘導できるよう格子38を記
している。この場合に示した格子は、1cm間隔の一連
の線であり、互いに垂直な方向に走り、試験表面26に
沿った方向及びそれを横切る方向に伸長して側部1cm
の一連の正方形を形成する。図に示すように、更なる試
験二域40、42を底部材16にて定めておくと好適で
ある。
【0015】操作時には、開口部22を経由して被験粉
末を装置10内に導入する。これは、そこから粉末を装
置内に導入できる参照点を与え、この参照点は試験表面
26上の固定された高さと位置にある。次に、粉末は試
験表面上に落下し、格子28上に「足跡」44を形成す
る。
【0016】起こり得る「足跡」の一例を図2に示す。
格子38から以下の情報を測定することができる(距離
は全てcm単位である)。
【0017】1)L1は試験表面上方の連続粉末の最高
距離である。; 2)L2は試験表面下方の連続粉末の最低距離であ
る。; 3)W1は連続粉末の最大幅である。; 4)W2は試験表面上の粉末粒子の最大拡がり幅である
(1乃至2個のはみ出し粒子は無視する)。; 5)N1は域40における(普通は)疑集した粒子の数
である。; 6)N2は域42における(普通は)疑集した粒子の数
である。; 得られた粉末の「足跡」の寸法及び形状は極めて再現性
に富むことが、実験により見出された。α-[4-(4-ベ
ンジルオキシフェニルスルホニル)-フェノキシ]-α-
(ピバリル)-2-クロロ-5-[γ-(2,4-ジ三級アミル
フェノキシ)ブチルアミド]-アセトアニリド粉末と板
紙製の試験表面を使用すると、表1に示すような結果が
得られた。
【0018】
【表1】 開口部を経由する粉末の注入速度が足跡の寸法に及ぼす
影響は、例えあっても極めて僅かであることも明らかで
ある。
【0019】試験表面の性質が「足跡」の形状にたいし
た影響を及ぼさないことも実験により見出された。表2
は四種の試験表面に対する三種の粉末の結果を示すもの
であり、各三種の粉末に対して同一試験表面を用いた。
別の粉末や別の表面だと違った結果をもたらす可能性が
ある。
【0020】この三種の粉末は以下の通りである。
【0021】粉末A:1-(2,4,6-トリクロロフェニル)
-3-{5-[α-(3-三級ブチル-4-ヒドロキシフェノキ
シ)テトラデカンアミド]-2-クロロアニリノ}-5-ピラ
ゾロン 粉末B:α-[4-(4-ベンジルオキシフェニルスルホニ
ル)-フェノキシ]-α-(ピバリル)-α-クロロ-5-[γ
-(2,4-ジ三級アミルフェノキシ)ブチルアミド]-アセ
トアニリド 粉末C:2-[α-(2,4-ジ三級アミルフェノキシ)-ブチ
ルアミド]-4,6-ジクロロ-5-エチルフェノール 四種の試験表面は以下の通りである。
【0022】表面W:ゼラチン被覆ポリエチレンテレフ
タレート 表面X:研磨アルミニウム 表面Y:ブラシ磨きアルミニウム 表面Z:板紙
【表2】 多数の粉末の「足跡」を測定するのは比較的容易であっ
たが、それらの測定をバルク粉末の定量的性質に関係付
けることは困難であった。これまでの粉末の主観的すな
わち定性的性質の定量尺度を生み出すことが実に本装置
の目的なのである。
【0023】しかしながら、最も興味ある粉末の性質
は、例えば嵩密度、表面電荷、残留溶剤、粒径及び粒子
形状を定める物理的又は化学的性質よりもむしろ、例え
ば「スランプ(slumping)」、「固着性(stickines
s)」及び「ふわふわ度(fluffiness)」として観察さ
れる粉末の取り扱い性質である。多数の定性的関係は以
下のようであると思われる。
【0024】 性 質 可能性な尺度 傾斜表面に対する接着 L1 粒径の拡がり L2 疑集粒子の百分率 N2 疑集粒子の粒径分布 N1:N2 軽さ/ふわふわ度 W2、N1、N2、 粒子間反撥 W1、W2 上記のパラメータが唯一無二であって上記の性質の唯一
の尺度であると示唆されるわけではなく、更に広い範囲
の化合物を用いた実験から更に定量的かつ定性的な関係
が出現することもあり得る。これまでのところ、表2に
示すように、試験した各粉末に関しては相異なるパラメ
ータの組(L,W,N)が粉末の足跡を描くことが見出
された。 本発明の装置は小型で簡単に使用できて
安価である。試験材料は少量しか必要でなく、しかも所
与の粉末材料に適用できる定量的乃至半定量的な一連の
測定値を与える。更には、本発明の装置は軽量かつコン
パクトであって動力を必要とせず、どこでも操作するこ
とができる。
【0025】一特定粉末に関し、試験表面に超音波プロ
ーブを数秒間当てると、粉末を試験表面の底部に迅速に
落下させることが見出された。このことは、この粉末を
含むフィードホッーパに超音波エネルギーを加えるとホ
ッパーからの流れを著しく改善することを示唆してい
る。これは、試験表面に超音波トランデューサ(できる
なら周波数可変のもの)を当てると本発明装置の有用性
を高める能性を示している。(もっとも、この場合には
電源が必要となるであろう)本発明の装置は表記の粉末
A、B及びCに適用されたが、その他の粉末も同様に試
験することができる。
【0026】上で議論した装置の寸法はおよそ17cm
×13cm×12cmであって、このままで持ち運べる
寸法のものである。本発明の装置は実質上平になるまで
折りたたむことができるし、分解して実質上平らにする
ことができるので、更に持ち運びを容易にすることがで
きる。
【0027】本明細書には三種の材料と五種の表面しか
記載しなかったが、試験表面は適当な材料ならば何れの
材料からも製作することができる。プラスチックやアル
ミニウム以外の金属のような材料も使用することができ
る。更には、使用される材料の表面性質は、粗面であっ
ても研磨されていても、静電荷を帯びていても、磁性で
あっても、接地されていても、疎水性又は親水性であっ
ても、これらを組み合わせたものであっても、或いは前
述のように超音波撹拌を付加したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
本発明を更によく理解できるよう例示としての付属図面
を引用する。
【図1】本発明に従って製作された試験装置の透視図で
ある。
【図2】図1の示した装置に用いる試験表面の平面図で
ある。
【図3】格子線位置の試験表面の傾斜角を示すグラフで
ある。
【図4】試験表面を超えて落下する疑集粒子の数と主観
的な外観/取扱い性との関係を示すグラフである。
【図5】試験表面上方の連続粉末の最高距離と被験材料
の嵩密度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
10 装置 12 枠 14 水平最上部材 16 水平底部材 18、20 垂直端部材 22 開口部 26 試験表面 28 一部分 30 別部分 32 部分 34、36 止め具対 38 格子 40、42 試験域 44 「足跡」

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】互いに実質上直角に配置される二以上の部
    材を含む枠;該枠上に装着される試験表面;及び粉末試
    科を予め定められた条件下で装置内に導入して該試験表
    面上に投じるための該枠に関連した開口部を定める手
    段;を包含し、該試験表面が実質的に曲面であることを
    特徴とする、粉末試科の取り扱い性質を試験するための
    試験装置。
  2. 【請求項2】 該試験表面が、開口部を定める手段に実
    質的に隣接する位置で実質上垂直な第一部分を包含する
    請求項1の装置。
  3. 【請求項3】 該試験表面が、開口部を定める手段から
    離れた位置で実質上水平である第二部分を包含する請求
    項2の装置。
  4. 【請求項4】 該試験表面の上に格子を形成した請求項
    3の装置。
  5. 【請求項5】 該格子が直線的である請求項4の装置。
  6. 【請求項6】 該枠の断面が実質的に長方形であり、か
    つ、該枠が最上部材、底部材及び該最上部材を該底部材
    に接続する二個の平行な端部材を包含し、該試験表面が
    端部材と底部材との間に装着される請求項5の装置。
  7. 【請求項7】 該底部材が、該試験表面の一端の位置を
    定めるための止め手段を包含する請求項6の装置。
  8. 【請求項8】 開口部を定める手段を止め手段から離れ
    た最上部材に形成する請求項7の装置。
  9. 【請求項9】 該装置が貯蔵又は運搬に便利なように圧
    し潰し可能である請求項8の装置。
JP5000208A 1992-01-07 1993-01-05 粉末試験装置 Pending JPH05332914A (ja)

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GB929200215A GB9200215D0 (en) 1992-01-07 1992-01-07 Testing devices
GB9200215:3 1992-01-07

Publications (1)

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ID=10708195

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US (1) US5467659A (ja)
EP (1) EP0550931B1 (ja)
JP (1) JPH05332914A (ja)
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5847294A (en) * 1996-04-09 1998-12-08 Amherst Process Instruments, Inc. Apparatus for determining powder flowability
US7765883B1 (en) * 2007-05-08 2010-08-03 Catalyst Partners, Inc. Dry blending aid
US8875591B1 (en) * 2011-01-27 2014-11-04 Us Synthetic Corporation Methods for measuring at least one rheological property of diamond particles
CN104849971A (zh) * 2015-05-28 2015-08-19 湖北鼎龙化学股份有限公司 彩色调色剂及其制备方法、以及调色剂颗粒流动性的测试方法
CN115015059A (zh) * 2017-05-25 2022-09-06 信越化学工业株式会社 粉体的疏水化度的解析方法、高疏水化度处理着色颜料以及含有其的化妆料

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE560825C (de) * 1932-10-07 Gerhard Klanke Dr Geraet zum Anzeigen von Neigungen
US3221560A (en) * 1963-02-21 1965-12-07 Pillsbury Co Flowability apparatus
US3423995A (en) * 1966-04-18 1969-01-28 California Inst Res Found Testing container
US3665768A (en) * 1970-11-10 1972-05-30 Hosokawa Funtaikogaku Kenkyush Device of measuring fluid characteristic of powdered or granular materials
SU478192A1 (ru) * 1973-03-19 1975-07-25 Ордена Трудового Красного Знамени институт физической химии Устройство дл определени угла естественного откоса порошкообразных материалов
US3940997A (en) * 1973-12-27 1976-03-02 Xerox Corporation Apparatus and method for measuring angle of repose
US4062228A (en) * 1974-04-12 1977-12-13 Donald P. Matula Powder moisture meter
SU573739A1 (ru) * 1975-06-23 1977-09-25 Харьковский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства Устройство дл определени коэффициента трени сем н
HU174116B (hu) * 1975-12-29 1979-11-28 Chinoin Gyogyszer Es Vegyeszet Sposob i ustrojstvo dlja opredelnija svojstv pri kachenii tvjordykh zernovykh vehhestv
FR2361640A1 (fr) * 1976-08-09 1978-03-10 Sopad Sa Procede permettant de mesurer la capacite d'ecoulement d'une matiere a ecoulement fluide et appareil mettant en oeuvre ledit procede
JPS5373168A (en) * 1976-12-13 1978-06-29 Hokushin Gohan Kk Measuring method and apparatus for weight of powdered articles in wind sending process
DE2726370C2 (de) * 1977-06-10 1981-09-24 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Meßverfahren und Meßeinrichtung zur Bestimmung der Homogenität von Magnetdispersionen
DE2729252C3 (de) * 1977-06-29 1980-05-08 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Vorrichtung für Kurzzeitversuche zum Zwecke der Bestimmung der Rieselfähigkeit von Pulver
SU696379A1 (ru) * 1978-04-12 1979-11-05 Производственно-Техническая Фирма "Сиборггазстрой" Устройство дл определени угла обрушени сыпучих материалов
US4274286A (en) * 1979-08-06 1981-06-23 Gruppo Lepetit S.P.A. Powder flowability test equipment
DE3006626A1 (de) * 1980-02-22 1981-08-27 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Pruefverfahren zur ermittlung der magnetischen eigenschaften ferromagnetischer pulver
SU987468A1 (ru) * 1981-07-30 1983-01-07 Филиал По Разработке Готовых Лекарственных Средств Научно-Исследовательского Института По Биологическим Испытаниям Химических Соединений Прибор дл определени физико-механических характеристик дисперсных материалов
US4697463A (en) * 1983-12-09 1987-10-06 Research Laboratories Of Australia Pty. Ltd. Method of and means for testing flow properties of magnetic toners
GB8410790D0 (en) * 1984-04-27 1984-06-06 Univ London Determining behaviour of powder/granular material under stress
US5122418A (en) * 1985-12-09 1992-06-16 Shiseido Company Ltd. Composite powder and production process
US4766761A (en) * 1987-09-03 1988-08-30 The B. F. Goodrich Company Method of determining the internal porosity of powders

Also Published As

Publication number Publication date
EP0550931B1 (en) 1996-06-26
EP0550931A1 (en) 1993-07-14
US5467659A (en) 1995-11-21
GB9200215D0 (en) 1992-02-26

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