粒度分布（りゅうどぶんぷ）とは
粒度分布（りゅうどぶんぷ）とは、粉体の中に「どのような大きさの粒子が」「どのくらいの割合で」含まれているかを示す指標です。
粉体の粒子は全て同じ大きさではなく、微粉から粗粉まで大小様々なサイズが混ざり合って構成されています。この粒子の大きさのバラつき具合を表したものが粒度分布です。
粒度分布は、粉体の「流動性」「充填性」「溶解性」「発塵性」などに多大な影響を与えます。
例として、『細かい粒子（微粉）が多すぎると付着や固結が起きやすくなる』、『大小の粒子が適度に混ざっていると隙間が埋まり充填密度が高くなる』といった現象が挙げられます。
製品の品質安定化や、製造・計量工程におけるトラブルを防ぐため、正確な把握と管理が求められる重要な特性の一つです。
粒度分布のメカニズム
粒度分布の主なパターン
粉体の状態によって分布グラフの形状に特徴が現れ、主に以下のパターンに分類されます。
単分散
粒子の大きさが均一に揃っており、グラフの山の幅が狭い状態の分布です。
流動性が良く、充填時の粒子間の空隙が大きくなる傾向があります。
多分散
大小様々な粒子が幅広く混ざっており、グラフの山の幅が広い状態の分布です。
大きな粒子の隙間に小さな粒子が入り込むため、充填密度が高くなります。
二山分布
グラフの山が2つある状態の分布です。
異なる2種類の粉体を混合した場合や、粉砕工程において粗い粒子が未粉砕のまま残った場合などに発生します。
粒度分布の調べ方
粒度分布は、対象となる粉体の大きさや性質によって以下の方法で測定することができます。
ふるい分け法
最も伝統的で標準的な手法です。
レーザー回折・散乱法
幅広いサイズの測定が可能です。
画像解析法
粒子の大きさと形状を測定します。
粒度分布の管理・対策
機械的な対策
制御的な対策
- 粉砕・分級の自動化（品質の安定化）
粉砕機のモーター回転数などをPLCで細かく制御し、原料の投入量や要求されるスペックに応じて、常に最適な粒度分布となるよう自動調整するシステムを構築します。 - オンライン測定との連動（異常の早期検知とフィードバック）
製造ライン上に粒度を連続測定できるセンサーを設置し、PLCと連動させます。規定の粒度分布から外れた際に自動でアラートを出し、分級機へフィードバック制御を行うことで、品質低下を未然に防ぎます。
