超音波による粉体の圧密

Hielscher Ultrasonicsは、容器、バイアル、反応器、カラムを超音波で振動させる装置を製造しています。超音波振動により、充填後の粉体粒子を揺り動かし、より高密度および／または均一な粉体充填状態を得ることができます。

粉体やバルク材料のかさ密度または充填密度は、流動性、透過性、充填体積に大きな影響を与えます。乾燥粉体、湿潤粉体、または粉体スラリーを容器に充填した直後は、充填された各粉体粒子が隣接する粒子に対して最適な位置にあるわけではありません。
容器を所定の回数（例えば100回）叩くのと同様に、超音波振動は毎秒最大26,000回の機械的衝撃（打撃）を容器に伝えます。一定の振幅で動作するHielscherの超音波装置を使用することで、各打撃の大きさと頻度を完全に制御でき、再現性を確保できます。これにより、分析や製造における品質がより安定します。代表的な用途として、充填中または充填後のHPLCカラムの圧密があります。この場合、カラム自体に超音波振動を加えます。

一般に、粗粒子のサイズと微粒子のサイズの比が小さいと、充填密度またはかさ密度が低くなります。かさ密度は、材料が圧力下でどのように沈降または圧密するかを表します。これは、粉体粒子の密度と粉体層内の粒子の空間的配置の両方に依存します。