セラミックスは、主に人工的に作られた非金属の無機物個体をいいます。
セラミックスの特性として、硬度が高い・耐火性や耐腐食性に優れている・電気を通しづらいといった、優れたメリットを持つ素材です。現代ではさまざまな分野に活用される原料となっています。
具体的なセラミックスの例としては、陶器・磁器やガラス、セメント、研磨剤など。優れた特性が豊富にあるものの、急な衝撃や温度変化に弱いという弱点もあるため、これらに注意しながら乾燥を行う必要があります。
セラミックスの活用例としては、半導体や液晶製造装置、携帯電話やハードディスク、義歯、ヒーターなどです。
陶磁器は土を練り固めて焼いたものの総称です。陶器は粘土が主材料となっており、磁器は陶石を粉砕した石粉が主材料になっています。
さまざまな原料や製作方法により、原材料や硬度、焼成温度、透光性、給水性、打音などが変わってきますが、器を中心に身の回りでよく使われる素材です。
硬度が高いものでも部分的な衝撃で破損する場合があるため、乾燥させるには注意が必要になります。
ファインセラミックスは、各種産業用途に用いられる高い性能の磁器素材です。
一般的なファインセラミックスの定義としては以下のような項目が挙げられます。
自然の材料から作られる陶器・磁器とは区別されています。
他のセラミックスと比べて耐熱性が高いため、高温での使用が可能。さらに軽量・高剛性・耐食性が高いクリーンで曲げ強度が高いなど、さまざまな特性を有している素材です。
セメントは、水や液剤により硬化する粉体のことをいいます。
土木・建築用のコンクリートやモルタルの材料などに多く利用されていますが、目や鼻・皮膚などの人体に対して刺激性・溶解性があるため、効果前のセメントが付着すると炎症や出血を伴う可能性があります。
乾燥装置で取り扱う場合にも、人体への影響に注意しながら適切な乾燥機を選ぶようにしましょう。
研磨剤は読んで字のごとく、さまざまなモノを磨くためのモノをいいます。中でも砥石などの工業製品は、人工のダイヤモンドを用いた研磨剤を利用することが多く、高品質ながら大量に生産することが可能なセラミックスです。
主に刃物を研ぐために使用されるなど、その独自の硬さを活かした用途に利用されています。
セラミックスは電子機器などで使用される材料も多く、精密機械だからこそコンタミの発生が問題となってきます。
内部でファンによる攪拌など摩擦を起こすことなく乾燥ができる振動乾燥機、真空乾燥機、箱型乾燥機などが向いているといえます。
振動乾燥機の特徴について見る
箱型棚式乾燥機の特徴について見る
半導体や各種薬品、食品など、自社商品の研究開発を目的とした工業用乾燥機には、様々なタイプが存在します。
ここでは代表的な5タイプについて、簡易的な比較表にまとめています。自社にはどのタイプが最適なのか、検討をしてみてください。
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振動乾燥機
振動乾燥機はドラム型は缶体内に原料を投入し振動を行い、原料の流動化・乾燥を行う乾燥装置です。 |
攪拌乾燥機
攪拌式の乾燥機は、本体内部にあるパドルや羽根により原料を攪拌し、乾燥を行うタイプの乾燥機です。 |
真空回転乾燥機 (コニカルドライヤー) 真空回転乾燥機は、本体部分を密閉して減圧を行い、真空状態を作り出して原料を乾燥する構造の乾燥装置です。 |
箱型棚式 乾燥機 箱型棚式乾燥機はトレイに乾燥物を配置し、乾燥を行う構造の乾燥装置です。 |
流動層乾燥機
流動層乾燥機にはさまざまな形状があり、回転運動や振動、熱風などを利用し乾燥を行います。 |
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材料適⽤ 範囲 様々な種類・状態の材料に対応をしてるか。凝集性・付着性のある材料、水分量の多い材料、を苦手とする乾燥機も。 |
広い 幅広く対応 本体部分は真空状態になるため、様々な材料に対応。また、外に空気が漏れないため、人体に有害なものやナノ粒子状なども対応可能です。 |
広い 幅広く対応 本体部分は閉じられた状態になるため、様々な材料に対応。 |
広い 幅広く対応 本体部分は真空状態になるため、様々な材料に対応。 |
狭い 凝集性・付着性のある材料は苦手 攪拌が行われないため、凝集性・付着性のある材料に適用しない。 |
狭い 凝集性・付着性のある材料不可 攪拌が行われないため、凝集性・付着性のある材料に適用しない。また、水分を多量に含んだものも苦手とする。 |
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適⽤量
一度に乾燥を行う材料の適用量はどうか。 |
⼩〜⼤
様々なサイズの乾燥機をメーカーが用意している。 |
⼩〜⼤
様々なサイズの乾燥機をメーカーが用意している。 |
⼩〜⼤
様々なサイズの乾燥機をメーカーが用意している。 |
⼩
材料を水平に並べる構造上、大量の材料を乾燥させる際には広いスペースが必要となる。 |
大
大量の材料の乾燥に適用したタイプの乾燥機。 |
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粒⼦破損
材料の粒子を破壊せずに乾燥ができるか。物理的な摩擦が少ないものが好ましい。 |
少ない
振動による攪拌のため、機器による摩擦を発生させない。 |
有り
攪拌の際に機器による摩擦が発生しやすい。 |
少ない
回転による攪拌のため、機器による摩擦を発生させない。 |
少ない
攪拌を行わないため、機器による摩擦を発生させない。 |
有り
攪拌の際に機器による摩擦が発生しやすい。 |
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加熱温度
関節加熱の温度が高いほど乾燥速度は早まるが、内部構造が複雑な機器の場合、熱膨張の影響を受けやすいため、制限がかかる。 |
高温域 （250度以下） 内部構造がシンプルなため、高温での過熱が可能。 |
中温域 （190度以下） 内部構造が複雑なため、200度以上を出すのが難しい。 |
中温域 （190度以下） 内部構造が複雑なため、200度以上を出すのが難しい。 |
高温域 （250度以下） 内部構造がシンプルなため、高温での過熱が可能。 |
低温域 （160度以下） 内部構造が複雑なため、200度以上を出すのが難しい。 |
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コンタミ 発⽣ リスク 乾燥機の内部での摩擦により、コンタミが発生するリスクがあるか。 |
低い
乾燥機での攪拌による摩擦が起こりにくく、コンタミが発生するリスクは低い。 |
低い
乾燥機での攪拌による摩擦が起こりにくく、コンタミが発生するリスクは低い。 |
高い
乾燥機での攪拌による摩擦が起こるため、コンタミが発生するリスクが高い。 |
低い
乾燥機での攪拌による摩擦が起こりにくく、コンタミが発生するリスクは低い。 |
高い
乾燥機での攪拌による摩擦が起こるため、コンタミが発生するリスクが高い。 |
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洗浄時間
乾燥を行うごとに洗浄が必要な工業用乾燥機。内部構造が複雑な場合、解体が必要となるため、洗浄時間が長くなる。 |
短い
内部構造がシンプルなため、洗浄時間が短い。 |
長い
内部構造が複雑なため、洗浄時間が長い。 |
長い
内部構造が複雑なため、洗浄時間が長い。 |
短い
内部構造がシンプルなため、洗浄時間が短い。 |
長い
内部構造が複雑なため、洗浄時間が長い。 |
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消耗 部品 攪拌に羽を使用している、摩擦を起こすための部品が多い乾燥機の場合、消耗品の交換が必要となる。 |
少ない
消耗品はほとんどない。 |
多い
消耗品が多く、定期的な交換が必要。 |
多い
消耗品が多く、定期的な交換が必要。 |
少ない
消耗品はほとんどない。 |
多い
消耗品が多く、定期的な交換が必要。 |
| 特⻑ | 上記項⽬に幅広く対応した上で、粒⼦がダマにならない | 最も⼀般的な形式のため使い慣れている研究者が多い | 高真空下で低温乾燥が可能なため、熱に弱い原料に向いている | 食品乾燥など攪拌が必要のないものに 向いている | 大量の原料の乾燥に適している |
| 代表的な 製品（※） |
中央化工機
VU型振動乾燥機  引用元:中央化工機HP |
ヤスジマ
YVD真空撹拌乾燥機  ヤスジマHP |
徳寿工作所
真空回転乾燥機 WDV型  徳寿工作所HP |
長門電機工作所
箱型棚式乾燥機  引用元:長門電機工作所HP |
栗本鐵工所
流動層乾燥装置  引用元:栗本鐵工所HP |
※タイプ別の代表的な製品の選出基準
「振動乾燥機」「攪拌乾燥機」「真空回転乾燥機」「箱型棚式乾燥機」「流動層乾燥機」⇒2022年3月23日時点で各タイプ名をGoogle検索した際、最上位に表示されるメーカーの商品。
