混合・混練・攪拌機

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　粉体技術を構成するプロセスの中で、さまざまな素材や材料などの調合・配合を担う混合・混練・攪拌操作。扱う素材やその物性、特性、さらに操作を通じて得られる生成物に応じて各操作が単独、あるいは複合的に使われる。この利用の範囲は幅広く、製薬や食品など日常生活に直結する分野をはじめ、電子・電池材料、セラミックスなどの工業分野までカバーし、製造プロセスを支えている。

高精度化・自動化ニーズに対応

　異なる粉粒体を混ぜて均一化する「混合」、粉粒体の周囲に液体や気体、ペーストなどを混合しながら分散させる「混練」、これらを促進させるために重要な「攪拌」。いずれも、さまざまな分野の製品製造プロセスにおいて欠くことのできない操作だ。

　要求される均一化のレベルは目的によって異なり、これに合わせた原理や装置の選定、使い分けが重要で、要求レベル達成においては単独の“操作”だけでなく、ほかのプロセス技術との複合化なども進む。

　扱う粒子サイズが微小化する中、より高精度な制御・操作技術に加え、操作の状態把握も不可欠となってきた。これをカバーするため、広がっているのがシミュレーション技術の活用だ。シミュレーション技術は着実に進展しており、近年は粒子挙動の解明にとどまらず、関連機器や装置の設計、開発にも用いられるようになっている。

新技術に高まる期待

　一方、コンタミネーションコントロール（汚染制御）対策や、労働人口の減少を背景に広がっている人手不足の対策として自動化、省人化のニーズが高まり、各種装置ではロボット化やＡＩ、ＩｏＴなどの導入も積極的に行われている。

　攪拌操作では攪拌翼の性能が効果の精度に大きく影響する。近年は穴の開いた円盤を液中で回転させ、遠心力から生じる水流で攪拌する手法や、回転体をパイプ形状にして遠心力とともに、その空洞部から試料を吐出して壁面に衝突させる手法で、分散効果を高めるなど活発な技術開発が進む。混合、混練の各操作においても取り組みは盛んで、今後の動向が注目される。