微粉砕機 顔料粉末の粒子径制御は、顔料の分散性、着色力、安定性を向上させるための重要なプロセスです。粒子径は顔料の重要な指標の一つです。一般的に、 顔料粒子 安定した物理的形状、均一な粒子サイズ、凝集や沈殿のない良好な分散性を備えています。
効率的な超微粉砕技術により、粒子径をミクロン単位、さらにはサブミクロン単位まで微細化します。これにより、コーティング、インク、プラスチックなどの用途における性能が大幅に向上し、高品質で精製された製品に対する要求に応えます。

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酸化鉄顔料は、優れた分散性、耐光性、耐候性で知られています。主に、赤、黄、黒、茶の4種類の酸化鉄顔料があり、いずれも酸化鉄をベースとしています。その中でも、ベンガラが最も広く使用されています。

沈降法（湿式法）酸化鉄顔料は、本来非常に微細です。しかし、フィルタープレスと乾燥の過程で、ファンデルワールス力、水素結合、そして静電気の影響により、微細な凝集体が大きな凝集体を形成します。このような凝集体は高級塗料の着色に直接使用することはできず、微粉砕機を通す必要があります。現在、一般的な超微粉砕装置としては、ジェットミル、エアークラシファイアミル、ボールミル、振動ミル、リングローラーミルなどがあります。

ジェットミリング

ジェットミルは最も重要な超微粉砕装置の一つであり、製品の細かさは通常1～45μmに達します。

高圧空気、不活性ガス、または過熱蒸気を用いて、急速な膨張と冷却により高速流れ場を生成します。これにより、ジェット気流内で材料粒子が衝突、摩擦、せん断され、粒子径が縮小されます。

この製品は、粒子サイズが細かく、粒度分布が狭く、表面が滑らかで、形状が規則的で、純度が高く、活性が高く、分散性が良好で、粉砕時の温度上昇が低いという特徴があります。
デメリット：設備の製造コストが高く、初期投資が大きく、エネルギー消費量が多く、粉末処理コストが高い。

Alr分級ミル

空気分級ミルは、非金属鉱物産業において微粉砕用に広く使用されています。
通常、d97 = 10 μm（約1250メッシュ）の製品粉末度を実現します。高性能精密分級機と組み合わせることで、d97 = 5～7 μmの超微粉体も製造可能です。

原料は供給システムによって均一に粉砕室に送り込まれ、高速回転する粉砕ディスクによって強い衝撃を受け、同時に遠心力も受けます。原料は粉砕リングギアに衝突し、せん断、摩擦、衝突といった様々な総合的な力を受けます。粉砕された原料は気流に乗って分級エリアへと移動し、周波数変換によって調整された分級ホイールによって粗粒と細粒に分離されます。 

ボールミル

ボールミルは、粉砕媒体が充填された固定チャンバーと回転する撹拌機で構成される超微粉砕装置の一種です。1μm未満の製品粒度を達成できます。撹拌機は粉砕媒体を撹拌して不規則な運動を発生させ、衝撃力、剪断力、摩擦力を加えて材料を粉砕します。

リングローラーミル

リングローラーミル ローラープレスは、層ごとに圧縮粉砕する技術を用いて超微細なサイズに粉砕します。高圧下では、応力集中によって亀裂が形成・伝播し、微小亀裂や表面割れが生じ、最終的には材料が破壊されます。

特殊顔料の粉砕

酸化鉄顔料：
酸化鉄顔料のフィルタープレスおよび乾燥の過程では、ファンデルワールス力、水素結合、静電相互作用により、微小凝集体がより大きな凝集体を形成する傾向があります。これらの凝集体は、通常の機械的手段では分散させることができません。
流動床またはディスク型ジェットミルを使用して酸化鉄顔料を処理すると、次のヘグマン粉末度を達成できます。
酸化鉄（赤色）：5.5～7.0（色が濃いほど粒子径が細かい）
黄色酸化鉄：7.5、
黒酸化鉄：7.0。

超微粉砕後、酸化鉄顔料は大きな凝集体から小さな凝集体へと解砕されます。塗料製造においては、短時間の高速撹拌で必要な微粒子化を実現できるため、処理コストを削減できます。さらに、小さな顔料凝集体は再凝集しにくく、安定した塗膜品質を確保できます。

黒色耐熱マンガンフェライト顔料：

マンガンフェライト顔料は、表面コーティング、表面改質、乾燥、粉砕といった工程を経て、微粒子が再凝集します。この再凝集により、粒子の大きさは様々ですが、粗大化します。そのため、顔料本来の特性を効果的に発揮することができません。
流動床式またはディスク式ジェットミルを用いて深粉砕することで、マンガンフェライト顔料のヘグマン粒度は約7～7.5に達します。優れた分散性により、顔料本来の光学特性と顔料特性を最大限に発揮することができます。

Bロウンセラミックピグメント：

フラット型ジェットミルを使用して茶色のセラミック顔料を超微粉砕し、空気圧 7.5×10^5 Pa、供給速度 100 kg/h で、製品は d50 4.55 μm、最大粒子サイズ 9.64 μm を達成しました。

結論

結論として、微粉砕機は、正確な粒子サイズ制御と分散性の向上を実現することで、顔料粉末の製造において重要な役割を果たします。高度な粉砕技術を活用することで、メーカーは顔料の性能を最適化し、様々な用途において色強度、安定性、一貫性を向上させた高品質な製品を実現できます。

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