粉体層せん断力測定装置

NS - S シリーズ

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NS-S

株式会社 ナノシーズ

原料粉体、中間製品の粉体物性（粉体動摩擦角、圧縮率、せん断付着力、応力緩和率、応用伝達率）について、高精度で再現性の良い評価ができます。

特長● わずか1cc の粉体量でも測定が可能です。貴重なサンプルも確実に回収できます。
● 定容積せん断試験、定荷重せん断試験の2つの試験が1台の測定装置で実現可能です。
● 高精度な2軸直行せん断セルシステムが物性のわずかな違いも見逃しません。
● 測定ごとの掃除がとても簡単です。
1測定に必要な時間はわずか約10分で、短期間で大規模な実験を行うのに最適な測定装置です。
● ファイバードラム底部やホッパ出口での粉体固結トラブルの解析、予測も可能です。
● 医薬分野におけるスティッキング現象の評価に利用できます。
● 恒温恒湿槽内での測定も可能です。測定部全体での加温・加湿ができますので、サンプルに対して温度むらが発生しにくく、正確な測定ができます。
● 製品の流動性評価を再現性良く測定できます。
● オプションで、フィルムや金属表面などの固体表面との動的、静的摩擦力も測定できます。
● 専用測定ソフトは Windows®に対応。ユーザーフレンドリーな操作で、誰でも簡単に測定ができます。

本装置を用いた測定方法はJIS化されました。
一面せん断試験による限界状態線（CSL）及び壁面崩壊線（WYL）の測定法
JIS Z 8835 : 2016

アプリケーション1

表面改質剤などの最適添加割合の決定

表面改質技術は、従来の経験則に基づいている場合が多く、その種類や濃度についてもエビデンス（データに基づ いた明確な根拠）によって決めている場合が少ない。

2

ロット間における粉体力学物性の均一性の管理

品質管理された原料を用いても、時に成形性の不良や、充填バラツキの発生などにより、生産に支障を来たす場合があります。
これは、粉体形状、粉体表面状態などの粉体物性による影響が大きい場合があります。

3

粉体の付着性に関する指標の測定が可能

付着性の小さい粉体の場合には、横方向の粉体層せん断力が小さくなり、付着性の大きな粉体の場合は、せん断力が大きくなります。

4

加圧状態における粉体物性の評価が可能

流動性の良い粉体の場合、せん断面で流動化し、せん断力が低く測定されます。

5

応力緩和特性の測定が可能

本装置では、応力緩和曲線から物性が大きく変化する臨界点の検出ができます。

解決例
添加割合をデータに基づいて決定すれば、無駄なコストを抑えられます。さらに、過剰な添加によるトラブルも防ぎます。せん断力や応力緩和曲線から改質前の物性と、改質後の物性が大きく変化する臨界点の混合割合を検出して処方設計を支援します。

解決例
本装置では、ロット違いの同じ原料のわずかな粉体力学的な差異も検出でき、製品クレームの減少や原料安定供給に寄与できます。

解決例
ナノ粒子のような小さな粒子でも、粉体層としての付着力測定が可能で、それぞれの比較が可能です。

解決例
原料ファイバードラムの底面近くの粉の固結や、ホッパーの排出部付近の粉体のブリッジなどのトラブル分析、または未知のトラブルを事前に予測・改善することも出来ます。

解決例
応力緩和量の大きい粉体は、粒子の再配列、滑り込みが大きい
た め 圧 密され や すく、原 料 保 存 状 態で（バ ルク状 態）で のケーキングが発生しやすくなります。

NS - S

装置概観/各部名称
1. 専用パソコン

6. レーザー変位計

2. コントロール ユ ニット

7.リニアアクチュエータ

3. サーボシリンダ

8. Z ステージ

4. せん断セル

9. ロードセル

5. スライドステージ

99

計

測
サーボシリンダ

縦・横加圧の同時データ収録によって、せん断面にて連続のせん断力（せん断面摩擦力）が測定できます。

押し込み荷重計

○医薬品

○トナー

○セラミック

せん断力計

リニアアクチュエータ

最低5μm/secで連続せん断操作を行います。1秒間に1個ずつ粒子をずらす力が測定できます。
底面荷重計□ 条件設定画面

設定可能な測定条件
サンプリング周波数□ 得られた測定波形

1秒間に何ポイント収録するかを選択します

収 録タイムアウト トータルの測定時間を入力します
押し込み隙間せん断時のセル間の隙間を設定します

押し込み速度

押し込み速度を選択します

押し込み開始遅延

押し込みの開始遅延時間を設定します

押し込み荷重限度

押し込みの荷重限度を設定します

横摺り速度

横摺り速度を選択します

横摺り開始遅延

せん断の開始タイミングを調整します

移動平均化

データの移動平均を行います

平均化データ数

上記の際に平均するデータの数を設定します○ レポート出力は、モノクロ・カラーの選択ができます○ グラフが表示され、測定が自動終了します
データは自動で保存されます○ 各物性測定値が経時的に表示されます○ 各物性値の相関図が3 パターン表示されますNS - Sオプション
1. 本システムは、お客様ご希望の仕様に沿えられますよう装置の改造や特別仕様の実験セルなどをご用意しております。
（120℃まで）
2. セルを温調できるユニットもご用意できます。
3. 本体とコントローラ間の信号ケーブルを延長する延長ケーブルセット（4ｍ）もご用意いたしております。

基板 - 粉体間摩擦力測定セル

カスタマイズセル

各種内径セル（写真は内径15、30、43mm） 縦荷重用校正治具

搬送用アルミジュラルミンケース

横荷重用校正治具取扱注意事項
1. 本装置は、セルの変位を測定する為に、レーザー光源による変位計を用いております。
直接、光をのぞき込まないでください。
（クラス2, 1mW以下）
2. 測定環境のメーカー保証は温度50℃以内、湿度85％RH以下ですが、それ以上の高温多湿にも対応できます。
ただし、部品の消耗が激しいので、従来よりも交換が早く必要になります。

標準仕様（測定可能パラメータ一覧）

縦荷重（ロードセル）
せん断力（ロードセル）
底面荷重（ロードセル）
圧力伝達率 （セル壁面摩擦による圧力欠損計算）
粉体層高さ （変位計）
せん断距離 （変位計）
サンプル温度 （熱電対）

NS - S500

NS - S300

0 〜 700 N
0 〜 100 N
0 〜 700 N
0 〜 100 %0 〜 40 mm
0 〜 20 mm
室温 〜 120℃−
0 〜 100 N
0 〜 400 N−
0 〜 40 mm
0 〜 20 mm
室温 〜 120℃

NS - S100
000−〜 50 N
〜 100 N−〜 40 mm−−

■標準付属品NS - S500

NS - S300

NS - S100♦サンプル温調ヒーターシステム（室温〜120℃） ♦標準サンプルセル♦標準サンプルセル（内径15/43mm）SUS製♦データ解 析ソフトウェア（ U S Bキー付）（内径 15/30/43mm）SUS 製♦ノートPC♦温調サンプルセル♦温調サンプルセル（内径 15/30/43mm）SUS 製♦データ解析ソフトウェア（ U S B キー付）
（内径 15/43mm）SUS 製♦摩擦力測定ユニット♦摩擦力測定用標準基板セット（10 種類）♦ノート P C

技術協力 ： 国立研究開発法人産業技術総合研究所■設計・製造元
国立研究開発法人 産業技術総合研究所
技術移転ベンチャー〒463-8561 名古屋市守山区下志段味穴ヶ洞 2266-99
産業技術総合研究所内 OSL棟 3F
TEL 052 - 736 - 8417 FAX 052 -736 - 8435
http://www.nanoseeds.co.jp info@nanoseeds.co.jp♦標準サンプルセル（内径43mm）SUS製♦データ解 析ソフトウェア（ U S Bキー付）♦ノートPC

サステナブルマテリアル研究部門■販売代理店

高尾泰正博士