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一般に扱われている粉粒体は、その大きさに分布をもつとともに個々の粒子は違った形をしている。粒子径は粉粒体の諸現象との関連因子として欠かすことのできない性質であり、また、粒子の形状の製品の品質に影響をおよぼす因子である。粒子の形状分離の多くは、形状による摩擦力の違いを利用したものである。
本研究においては、粉砕性の違いによる形状分離、ならびに粉砕性の差を利用しての新しい粉砕プロセスの開発を目的とした。粉砕実験は、試料に、製造工程が一定の石英ガラスを用いて、粉体層の圧縮粉砕、ボールミルによる粗粒子の粉砕、微粒子の粉砕を行った。実験に供した石英ガラスの粒子径は5.66〜4.76mm、232〜174μm、174〜153μmの3種類である。粒子形状の評価としては、これまでの研究結果を参考にして、(最長径/厚み)の形状指数、長短軸比、真円度である。
その結果、以下の結論を得た。
1)粉体層の圧縮粉砕においては、粉体層に加える荷重の増加、すなわち、粉体層に加えたエネルギーの増加とともに未粉砕粒子の形状指数は小さくなり、立方体状、球状に近くなる。
2)ボールミル粉砕においては、粉砕時間の増加とともに未粉砕粒子の形状は、粗粒子、微粒子においても圧縮粉砕の場合と同様に、立方体状、球状に近くなる。また、粉体層の圧縮粉砕に比べると、形状指数においては差はないが、真円度においてはボールミル粉砕がすぐれていることがわかった。
3)以上のことから、粉砕による一種の形状調整が可能であり、また、砕料の粉砕性は、砕料の粒子形状の影響を受けるので、粉砕プロセス中に形状分離操作を組み入れることにより、より有効な粉砕が行えることがわかった。
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