粉体受託加工の「乾燥」で使われる設備

こちらの記事では、粉体受託加工において「乾燥」の工程で使用されている設備について解説しています。乾燥設備の役割や選定ポイント、主な設備などの情報をまとめ、紹介していますのでぜひ参考にしてください。

乾燥設備の役割と選定ポイント

粉体加工における乾燥設備は、粉体の含水率を管理し、製品の品質や安定性などを保つために重要な役割を果たしています。ここでは、乾燥設備の役割に加えて、導入時に押さえておきたい選定ポイントについてまとめています。

品質安定化や保存性向上を図る

乾燥設備は、粉体に含まれている余分な水分や溶剤を除去し、品質の安定化や保存性の向上を図ることがその役割となっています。たとえば化学分野においては、所定の含水率や残存溶剤濃度を均一にして、製品としての高い純度と安全性を保つことに繋げられます。

耐熱性や付着性、必要な処理量などを確認する

乾燥設備を選定する際のポイントとしては、ターゲットとなる製品の耐熱性や付着性、必要とされる処理量（バッチ処理なのか連続式なのか）について考慮することが欠かせません。特に化学系の粉体加工においては、有機溶剤の除去を伴うケースが多いため、対象となる乾燥設備の防爆仕様や溶剤回収機能があるかを確認することが非常に重要な選定ポイントとなります。また、化学系では連続処理対応が可能かどうかという点もチェックしておきたい部分です。

主な乾燥設備の種類と特徴

粉体加工における乾燥設備にはさまざまな種類があります。ここでは、主な乾燥設備の種類と特徴について解説していきますので、機器の選定を行う際の参考としてご確認ください。

流動層乾燥機

引用元HP：株式会社パウレック公式HP
https://www.powrex.co.jp/wsg

ドイツGlatt社の流動層技術を用いている点が特徴の流動層乾燥機です。乾燥機能のみのタイプやトップスプレーによる造粒が可能なタイプがあります。バグフィルタはウィンチ巻き上げ方法を採用していることから高所作業は不要。また、爆発安全対策として安全な空間に放散するためのダクトを標準装備しています。

オプションにてアースモニタリング装置やガス濃度検知器、溶媒希釈装置などの安全機構の搭載が行えます。また、製品排出に空気輸送排出システム（オプション）を組み込めば、自動化・省人化を図ることが可能です。

ロータリードライヤー

引用元HP：月島機械株式会社公式HP
https://www.tsukishimakikai.co.jp/industry/std/

蒸気などの熱媒を用いた伝熱によって原料を加熱することによって、乾燥を行います。乾燥機は円筒型のシェルと、シェル全長にわたり同心円状に配置されたチューブという構成となっています。このチューブに蒸気などの熱媒が入り、供給部から送られてきた原料は、回転するシェルおよびチューブでかき上げて攪拌されながら熱伝導を受けることで乾燥が行われるという仕組みです。乾燥した製品は回転と共に排出部に向かって送られ、蒸発した液分は少量のキャリアガスとともに排出されます。

熱風乾燥機（箱型・バンド型）

引用元HP：ヤマト科学株式会社公式HP
https://www.yamato-net.co.jp/product/category/science/drying-oven/variable-flow-oven/

強制送風循環タイプの乾燥機です。こちらの乾燥機は、ファンを用いて槽内の空気を循環させる仕組みとなっています。研究開発用としてのほか、検査用や部品の乾燥用、水分除去の目的など、さまざまな分野で使用されている、汎用性の高い乾燥機です。

真空乾燥機

引用元HP：LONGDIA公式HP
https://www.loongmicrowave.com/ja/Pharmaceutical-Low-Temperature-Vacuum-Dryer-pd532002348.html

写真は医薬品中間体用として開発された真空乾燥機です。マイクロ波加熱、真空冷却、精密制御といった3種類のコア技術を組み合わせることによって、材料の迅速・均一・穏やかな乾燥を実現しています。医薬中間体のほか、医薬品有効成分や生化学製品といった製薬産業やファインケミカル産業、食品および健康製品業界など多彩な分野で活用されています。

乾燥環境と品質管理体制

乾燥加工においては、作業中に意図しない水分の再吸湿や異物の混入を防ぐ厳格な環境管理が不可欠であるといえます。そのため、温度と湿度が管理されているクリーンな部屋での作業を行う、洗浄バリデーションなど工程と工程の間でのコンタミを防止する対策が徹底されている点が特徴です。

対象物の特性に合わせた設備の選定が重要

こちらの記事では、粉体加工における乾燥機について解説してきました。粉体受託加工における乾燥は、製品の物性・品質向上に大きく関わってくる重要な工程であるといえます。そのため、設備を選定する際には熱に弱い原料や有機溶剤を含む化学品といったように、対象物の特性に合わせることが成功の鍵です。