粉
体
工学研 究会
東京談 話会 報告
“第8
回夏
期研修会”
参加者
一 同
夏 期 研修 会 も回 を 重 ね8回 (8年) に な り, この継 続 も会 員 皆様 の ご協 力 に よ る ことが 大 であ ります 。 この度 8月26, 27日 湯 河 原 の 温 泉 町 (大 門い こい 荘) で湯 に 浸 り, 日頃 の疲 れ を い や し, 身 の あ る研 修 会 を 盛大 に 行 な い ま した。 遠 くは 荒 川 先 生, 三 輪 先生 の ご出席 をい た だ き, また東 京 事 務 所 の 井 上 良子 さんに も ご出席 を お願 い し, 総 勢31名 に よる活 発 な 質疑 ・討 論 が (特 に夜 の部 で) 行 な わ れ ま した。 講 演 内 容 の概 要 はつ ぎ の 通 り で す 。 1. 食 品 工 業 と粉体 工 学, 味 の 素 中 研 土井 修 氏 まず 食 品 工 業 の 全 貌 お よび 社 会 的 立場 ・意 義 に つ い て 説 明 され, つ い でS40年 代 の農 林 省 の発 表 に よ る食 品工 業 の動 態 に つ い て 説 明が あ った。 そ れ に よる と特 徴 は, 食 品工 業 全 体 と して 中小 企 業 性 が 強 く, 労 働 力 の減 少 か つ確 保 か ら合 理 化 省 力 化 の 必要 性 が 叫 ば れ て い る こ とで あ る。 加 え て食 品 工 業 の使 命 は人 間 の 生 命 生活 を支 え る 食 品 を製 造 す る基 幹 産業 の一 つ で あ り, よ りよい食 品 を よ り安価 にか つ 安 定 的 に 供給 す る こ とで あ ろ う。 それ を 実 現 す る た め に種 々の 問題 をそ れ ぞ れ の 分 野 で解 決 しな け れ ば な ら な い。 す な わ ち, 食 品 工 業 を 支 え る うち の一 つ の 食 品工 学 は主 に 貯 蔵, 製 造 加 工, 包 装, 流 通 のた め の単 位 操 作 と考 え られ る。 また 粉 体 工学 の共 通 関 連部 門 と して, 乾 燥, 粉 砕 選 別, 造 粒 成 形 の プ ロセ ス の概 説 が あ った 。 さ らに 問 題 提 供 と して, つ ぎ の項 目が あ げ ら れ た 。 a. 粉 体 物 性 評価 技 術 の 向上 b. 物 性 改 良技 術 の 向上 c. Technology transferに よ る新 技 術 の 開発 d. 省 資 源, 省 エ ネ ル ギ ー, 省 力 化 技 術 の 開発 e. 粉 体 機 器 メ ー カー と ユ ーザ ー との 連繋 強 化 三 輪 先 生 の 自 製 の 石 臼 と, コ ー ヒ ー の 手 挽 き, そ れ を 看 視 す る 井 上 さ んVol.
14 No. 12 (1977)
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2. 石 臼 の歴 史 ・分 布 同志 社 大 三 輪 茂 雄 氏 (コ ー ヒ ー豆 の粉 砕) 〃 神 野 厚 子 さん 石 臼 の 紋 が地 方 に よ って 異 な り, また石 臼 に 適 した石 があ り, 現在 全 国股 に か け て 石 と臼 の産 地 を調 べ そ の分 布 を 作 成 中 で あ る。 そ の中 で, 白 山 山系 お よび 鈴 鹿 山 系 を調 査 した 際, 白 山 山 系 で は 曲 谷 石 が 適 した 石 材 で, この石 材は あ ま り地 方 へ運 ば れ て い な い こ とが 分 った。 石 臼 は, 古 くは, 穀 類 の粉 砕 のほ か に, 火薬 の原 料製 造 (硝石 の粉 砕), あ るい は 甲賀 忍 者 の 秘薬 の製 造 に 使 われ た ら しい 。 石 臼 の歴 史 を 調 べ て い る うちに, 意 外 に 民 俗 学 的な 面 まで 明 らか に な って きた。 わ が国 以 外 の 臼 を模 写 で示 し, メ ソポ タ ミア地 方 に 用 い られ た 型 は別 と して, 他 の国 の もの は 現代 にこま でそ の 形 を 伝 承 して い る。 臼 は 古 代 に おい て は 粉 砕手 段 で あ ろ うが 現 代 で はほ か に か な り効率 の よい 粉 砕機 が あ る に もか か わ らず, あ る 分 野 で は懐 古趣 味 以 外 に, いぜ ん と して 石 臼 に よ る手 挽 きが 行 な われ てい る。 機 械 化大 量 処 理 迅 速 化 の で きない 理 由は, 微 少成 分 の熱 に よ る揮散, 破 壊 が 行 な わ れ る の であ ろ う。 た とえば, 抹 茶 は 近 代 的機 械 で粉 砕 した もの は香 りが わ るい。 石 臼 でゆ っ く り手 挽 きす る と, 粉茶 が 湿 度 で凝 集 し, 鱗 片 状 に 造 粒 され 香 りの よい も のが で き る。 最 後 に 三 輪 先 生 自身 の手 造 りに よる石 臼で, 茶 な ら ぬ コ ー ヒー豆 の挽 き比べ が 神 野 さん に よっ て 実 演 が あ り, 参 加 者 一 同, 試 飲 に あず か った 。 な るほ ど香 りが 違 う と も思 え た 。 神 野 さん の説 明 3. 海 洋 開発 に関 す る最近 の話 題 旭 化 成 ㈱ 妹 尾三 郎 氏 海 水 中 に は ウ ラ ンは3.3ppb (海水1ト ンに つ き3.3 mg) 含 有 し, 海洋 全 体 では 約50億 トンとい わ れ て い る。 わ が 国 の天 然 ウラ ンの埋 蔵量 はせ い ぜ い700ト ン とい わ れ, ど う して も新 しい エ ネ ル ギ ー源 と して, 海水 中 の ウ ラ ンに 注 目を しな けれ ば な らな い。 ウラ ンの採 取 方 法 と して は, a. ウ ラ ンだ け を 選 択 的 に 吸着 す る方 法 (吸着 剤 の 開 発) b. ウ ラ ンだ け を選 択 的 に 濃 集 あ るい は 蓄 積 す る生 物 濃 集 法 c. 界 面 活 性剤 と空 気 を 海 水 中 に送 り, 泡 捕 集 させ 浮 上 させ る浮 選 法 そ の他, イ オ ン交換 法, 共 沈 法 が 研 究 され て い る。 さ らに食 料 資 源 に つ い て, ジ ャイ ア ン ト ・ケ ル プ (通 称 オ バ ケ コ ン ブ) の 説 明 が あ り, こ の もの は1日 に2m も伸 び るとい わ れ, 寿 命 は 約6ヶ 月 とい う。 これ を栽 培 採 取 し, 処 理 加 工 して メ タ ン ガス を生 産 し, 合成 天 然 ガ ス と して 利用 し よ うと して い る。 そ の過 程 で, カ リ ウ ム, 窒 素 肥料, 飼料, 化 成 品 の 副産 物 を製 造, 特 に食 料 へ の期 待 は 大 きい。 育 成 に は 光合 成 で あ るか ら太 陽 エ ネ ル ギ ーが 必 要 で, 水 深30∼50m, 海 水温 度 が低 い こ と, さらに 栄 養 分 を 供給 す る必 要 が あ り, “海 底 植 木 鉢 ”を 設 定 し, い つ も海 水 の循 環 を し栄 養 素が い きわ た る こ と が必 要 であ る。 現 在, 米 国 カル フ ォル ニ ア州 で 実 験 中 と の こと。 4. 流 動 現 象か らみ た 環境 化 学 と粉 体 宇 都 宮 大 学 宇 津木 弘 氏 自然 は水 とCO2に 太 陽 エ ネ ル ギ ーを 作 用 して植 物 が 作 られ, それ を 食 料 と して動 物 が生 存 し, 人 間 は植 物 と動 物 を食 料 と して生 活 す る。 植 物, 動 物, 人 間 は死 滅 す れ ば バ クテ リヤ を介 して 元 のCO2に 戻 され る。 この よ うな エ コ ロ ジー でい うサ イ クル と同 じ ことが 生 産 につ い て も い え るで あ ろ う。 す な わ ち, 原料 に エネ ル ギ ーを 作用 さ せ て 価 値 の あ る生 成 物 が 作 られ るが, こ の と き派 生す る 副成 物 は 付 加価 値 が あれ ば 他 の 生成 物に な り, な けれ ば 廃 棄 物 にな る。 生成 物 はや が て は 廃 品 とな るが, これ は 付加 価 値 を つ け て再 生 させ るか 廃 棄物 と して捨 て られ る で あ ろ う。 この よ うな廃 棄 物 は 本 来 な ら再 び原 料 と して 元 に戻 され るべ きで あ る し, 前 述 のEcological system と同 じよ うにIndustrial systemと もい うべ きサ イ クル を考 え られ る。 この サ イ クル の中 で 価値 あ る も のは 別 と して, 公 害 物 質 とな る場 合 に は, そ の 除 去 (分離) か 希 釈 か の いず れ か の方 法 を 考 え なけ れ ば な らな い。 演 者 は この うち希 釈 を対 象 に 研 究 し, 流 れ 理 論 に 基づ き, 簡 単 な モ デ ル 実験 を行 な い, そ の重 要 性 を 説 明 した。 5. 栃 木 県産 出 の鹿 沼 土, 大 谷 石 とそ の利 用 宇 都 宮大 学 田中 甫 氏 706 (40) 粉 体 工学 研 究 会 誌
鹿 沼 土 は 群 馬 県 の赤 城 山 が 噴 出 した火 山灰 が 堆 積風 化 した もの で, 赤 城 山東 方 に広 く堆 積 してい る。 約1mの 表 土 の下 に1.5∼1.8mの 厚 さで 鹿 沼 層 が あ り, そ の下 は 関 東 ロ ー ム層 で あ る。 鹿 沼 土 の 主成 分 は非 晶 質 の ア ロ フ エ ンで, 多 孔質 で通 気 性 は よ く, 吸着 性 が 強 い 。 演 者 は この土 の利 用 開 発 を考 え てい る。 そ の利 用 法 と して a. 表 面 物 性 を利 用す る (吸着, 触 媒 作用 あ り) b. 構 造 的 な もの (多孔 性 を 利 用 して耐 火, 断 熱 材 料) c. 成 分 の利 用 (廃 液 の 中和 作 用 やSiO2とAl2O3を 原 料 と した 板 ガ ラス や合 成 ゼ オ ライ トの 原料) な どが あ る。 大 谷石 は栃 木 県 大 谷 一 帯 に あ り推 定 埋 蔵量 は7億 トン 以上 といわ れ て い る。 この石 は加 工 しや す い ことか ら千 年 以上 前 の天 平 時 代 か ら使 われ た 記 録 が あ る。 近 年 は宅 地 造成 の擁 壁 や 石 塀 な どに年 間100∼150万 トンが 切 出 さ れ, 毎 日200ト ン以上 も 出 て くる切 り屑 粉 を いか に 処 理 す る か は深 刻 な 問 題 で あ る。 こ の粉 は 色 素 な どの吸 着 性 が 強 い こと は注 目す べ きで あ る。 6. 漂砂 につ い て 東 海 大 学 斉 藤 晃 氏 わ が 国 の海 岸 線 は総 延 長 が 約29,400kmあ り, そ の う ち 約 半数 に あた る14,000kmが 海岸 法 に 基 づ く保全 上 必 要 な 区 域 で, そ の うち 約8,000kmの 海 岸 に 堤 防, 護 岸, 突 堤, 離 岸 堤 な どが あ る。 す なわ ち, 海 岸 の 侵 食 が非 常 に 多 い の で あ る。 海 浜 土 砂 は波 に よっ て海 岸 線 に 沿 っ て 移 動 し, 淘 汰 され るか ら, 海 浜 の砂 の粒 度 分 布, 形状, 鉱 物 組 成, 透 水 性, 空 隙 率 の物 理 的 性質 を求 め る こ と は, 漂 砂 の 移 動 方 向, そ の量 を 推定 す るに 重 要 で あ る。 移 動 量 を 求 め る式 と して; Q=0.786E0.91d0.59 (Q: 漂 砂 量m3/day, E: 浜 ぞ い の波 エ ネ ル ギ ーton-m/m-day) が あ り, 年15万 ∼5万m3の 砂 の移 動 が あ る。 海 岸 の 侵 食, 堆 積 現 象 は, 海 岸 に 平 行 方 向 へ の漂 砂 だ け で な く, 直 角 方 向に も移 動, 堆 積 し, 海 岸 線 か ら 急 に 深 くな っ て, 浅 くな り沖 へ 向 っ て深 くな る, 急 激 な 山形 を 作 る波 の 荒 い 場 合 の 侵食 海 岸 に 生 じ, また あ ま り山 のな い 砂 の 移 動 が お だ や か な波 の場 合 の 堆 積海 岸 に生 ず る。 前 者 を Bar型, 後 者 をStep型 とい う。 さ らに海 岸 線 か ら沖 へ 向 っ て, 後 浜, 前 浜, 外 浜, 沖 浜 な ど領域 に おけ る砂 の 運 動 につ い て 詳 細 な 説 明が あ った 。 7. 粉 末 治 金 に お け る偏 析 と混 合 に つ い て 日立 金 属 ㈱ 竹 内 久 裕 氏 鉄 粉 は大 別 して3種 類 に分 類 され る。 不純 物 の少 な い 鉄 鉱 石 を炭 素 還 元 して ス ポ ンジ状 と して粉 砕 す る もの, 製 鉄 工 場 で発 生 す る ミル ス ケ ール を利 用 し, これ を ガス 還 元す る も の, さ らに近 年 製 造 され て い る溶 融 金 属 や 合 金 を ガ ス流 また は 水 流 で噴 霧 す る方 法 に も とず くア トマ イ ズ 粉 で あ る。 この ア トマ イ ズ粉 は 比 較 的球 状 に近 く, 粗 細 粒 の分 離 が 起 こ りや す い。 また 鉄 粉 に, C, Cu, Sn な どの 球状 粉 を混 合 して も, よ く混 合 しな い。 一 般 に 球 状 粉 は 流動 しや す い た め, 移 動 す る と必 ず粒 度偏 析 が 起 こ りや す い。 焼 結 体 を 作 る前 の金 属 粉 の 混 合 む らは重 要 な 問 題 で あ り, そ の良 否 は焼 結 体 の強 度 に 大 き く影 響を もた らす。 演 者 は この 問 題 に 関 して, 放 射 性 ト レーサ 法 を 利 用 し偏 析 現 象 を 究 明 し, 実用 的 方 法 と して はStatic mixerを 用 い ると よい 混 合 が 可 能 で あ る こ とを 提 唱 し た 。 た だ し, Static mixerへ の試 料 の投 入 口付近 は未 混 合 のた め あ る長 さが 必 要 との こ とで あ る。 8. バ ル クハ ン ドリ ングに お け る新 技 術 横 浜 国大 青 木 隆 一氏 将 来 のエ ネ ル ギ ー源 と して, 太 陽 エ ネ ル ギ ーの 利 用 は 原子 力 エ ネ ル ギ ー と併 行 して 大 きな 問 題 を 惹 起 して い る。 サ ンシ ャイ ン計 画 の一 端 と して, わ が 国 の よ うに 石 油 資源 のな い 国 は 石炭 の利 用 が 見 直 され て い る。 す な わ ち一般 炭 の天 然 ガス化 で あ る。 そ の 方 法 と して, Lurgi の移 動 層 に よ るガ ス化, 日立 プ ロセ ス に よる熱 分 解, 三 藤 プ ロセ スの 水添 ガス化 な どが あ る。 この場 合, アキ ュ ム レー タ ー の高圧 中 に, い か に して 粉砕 され た 石 炭 を 連 続 的 に供 給 す るか が重 要 な問 題 で あ り, そ の計 測 制 御 と 合わ せ て研 究 され て い る。 そ の方 法 と して, Gas-solid-infector, Fluid-dynamniclock, Kineticextruder, Stan bpipeball conveyorな どが あ り, そ の特 長 と 問 題 点 の 詳 細 な報 告 が な され た。 以上, 盛 り沢 山 の 内 容 で あ った 。 最 後 に この談 話 会 開 催 に あ た り, 数 回 の 会合 を も ち企 画 に 参 加 され た, 横 浜 国 大 ・青 木 隆 一 先 生, バ ウテ ック社 大 塚 章 氏, 粉 体 と工 業社 高橋 芳 夫 氏 に 深 謝 い たす と と もに, 会 場設 定 お よび 講 演 記録 を してい た だ い た, 法 政 大 ・津 々 見雄 文 先 生, 東 海 大 ・内 山赳 先 生 に お 礼 申 し上 げ ます。 (文責 種 谷 真一)
