WO2017191745A1 - 粉体の飛散性評価方法及び粉体の飛散性評価装置 - Google Patents

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WO2017191745A1
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liquid
box
dust
property evaluation
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達矢 堀内
菅野　健一
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Yoshino Gypsum Co Ltd
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Yoshino Gypsum Co Ltd
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    • G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
    • G01N2021/4764—Special kinds of physical applications
    • G01N2021/4769—Fluid samples, e.g. slurries, granulates; Compressible powdery of fibrous samples

Definitions

  • the present invention relates to a powder scattering property evaluation method and a powder scattering property evaluation apparatus.
  • a mold material used for the production of metals (gold teeth, silver teeth, etc.) used in the treatment of teeth
  • Gypsum-based powder products and phosphate-based powder products are used as a mold material (so-called dental investment material) used for the production of metals (gold teeth, silver teeth, etc.) used in the treatment of teeth
  • Gypsum-based powder products and phosphate-based powder products are used as a mold material (so-called dental investment material) used for the production of metals (gold teeth, silver teeth, etc.) used in the treatment of teeth, and as an auxiliary material in the production of tooth molds and dentures
  • These dental powder products are mixed with a liquid such as water and hardened at the time of use (at the time of production such as an investment material, a tooth mold, and a denture).
  • Products that generate a small amount of dust so that the working environment can be maintained comfortably because dust is generated when handling powder products (hereinafter referred to as “powder scattering”). Is preferred and is in circulation.
  • Patent Document 1 includes four components of (a) hemihydrate gypsum, (b) a regulator, (c) a predetermined wetting agent, and (d) a predetermined anionic surfactant.
  • An invention relating to a low-dust powdery dental plaster composition comprising a composition is disclosed.
  • the present inventors have performed a powder product (so-called dust-free powder) that has been subjected to a treatment for suppressing the generation of dust, and has not been subjected to such a treatment. I noticed that the difference in measurement results between the powder products was small. There was almost no difference in the measurement results between the dust-free powders, and it was difficult to compare and evaluate the performance difference between the dust-free powders. Therefore, even if a dust-free powder that can reduce the amount of dust generation compared to conventional dust-free powder is developed, its superior performance cannot be accurately evaluated, and the product features and value are justified. May not be able to show. If this happens, it may interfere with the sales of excellent products.
  • the present invention intends to provide a method capable of more clearly evaluating the powder scattering property.
  • Patent Document 1 Conventionally, as described in Patent Document 1 described above, it was considered that a large amount of dust was generated by shaking of the powder. However, as a result of repeated studies, the present inventors have found that in practice, a larger amount of dust is generated at the moment of contact between the powder and the liquid when the powder is dropped into the liquid. As a result, the present invention has been completed.
  • the powder to be evaluated is dropped in the liquid placed in the box, thereby scattering the powder as dust in the box, and the dust in the air in the box by a dust meter.
  • a method for evaluating powder dispersibility by measuring concentration is provided.
  • FIG. 2 is a schematic view of a cross section taken along line AA in FIG. 1. It is sectional drawing corresponding to FIG. 2 showing schematic structure of the powder scattering property evaluation apparatus of another one Embodiment of this invention. It is sectional drawing corresponding to FIG. 2 showing schematic structure of the scattering property evaluation apparatus of the powder of another one Embodiment of this invention.
  • the powder scattering property evaluation method causes the powder to be scattered as dust in the box by dropping the powder to be evaluated into a liquid placed in the box, It is characterized by measuring the dust concentration in the air in the box.
  • FIG. 1 is a plan view from above schematically showing a schematic configuration of an arrangement relationship in a powder scattering property evaluation apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and is a schematic view showing a state in which the liquid 3 is arranged in the box 2.
  • FIG. 2 shows a scattering property evaluation apparatus 1 in which a box 2 in which a liquid 3 is placed and a powder to be evaluated fall on the liquid 3 placed in the box 2 and are scattered as dust.
  • a dust meter 4 for measuring the dust concentration in the air in the box 2.
  • the box 2 is capable of forming a space (measurement target space) in which the powder to be evaluated is scattered as dust.
  • the shape of the box body 2 is not particularly limited, but may be a shape having an upper portion 2a, a side portion 2b, and a bottom portion 2c. When viewed in plan view from the upper portion 2a or the bottom portion 2c, the shape is substantially triangular, Examples include a shape, a substantially polygonal shape, a substantially circular shape, and a substantially elliptical shape. For example, a substantially rectangular parallelepiped box 2 having an upper portion 2a, side portions 2b, and a bottom portion 2c can be suitably used.
  • the volume of the box 2, that is, the volume of the space in which the powder is scattered is preferably about 10 to 300 L, and more preferably about 10 to 150 L.
  • the box 2 In order to drop the powder onto the liquid 3 placed in the box 2, the box 2 enters the box 2 at a position above the liquid level 3 a of the liquid 3 placed in the box 2. It is preferable to provide a hole 21 serving as an entrance for the powder. As shown in FIGS. 1 and 2, if a hole 21 is provided in the upper part 2 a of the box 2, the hole 21 is positioned above the liquid level 3 a of the liquid 3 placed in the box 2. It is more preferable in that the powder can be easily dropped from the hole 21 to the liquid 3 placed in the box 2. Even if a hole is provided in the side portion 2b of the box body 2 at a position that is above the liquid surface 3a of the liquid 3 by using a supply path described later, the liquid 3 placed in the box body 2 is It is possible to drop the powder.
  • the box 2 is preferably a substantially sealed box 2 that forms a closed space except for the holes 21.
  • the diameter of the hole 21 is preferably about 10 to 100 mm.
  • the box body 2 includes a box body 22 having an upper opening, and a lid body 23 that covers the upper portion of the box body 22, and the above-described hole portion 21 is provided in the lid body 23.
  • the box body 22 constitutes the side part 2 b and the bottom part 2 c of the box body 2
  • the lid body 23 constitutes the upper part 2 a of the box body 2.
  • an opening / closing portion such as a slide type or a push-pull type may be provided on the upper portion 2a and / or the side portion 2b of the box body 2 instead of or together with the lid body 23.
  • the liquid 3 and the dust meter 4 are arranged in the box 2 in the measurement preparation stage, or the liquid 3 and the dust meter 4 from the box 2 at the end of the measurement and at the time of non-measurement. Can also be taken out.
  • the above-described substantially hermetically sealed box is formed by closing the opening / closing portion, which can contribute to improvement in measurement accuracy.
  • the box body 2 is preferably transparent or translucent so that the inside of the box body 2 can be visually recognized from the outside of the box body 2.
  • all or part of the box 2 may be transparent or translucent.
  • the material of the box 2 that can visually recognize the inside from the outside include plastic and glass. From the viewpoint of manufacturing cost, mass, handleability, safety, and the like, plastic is preferable.
  • the plastic include polypropylene, polyethylene, acrylic resin, and polyester resin.
  • the evaluation target powder is not particularly limited. Any powder that may be scattered as dust when used in applications depending on the powder can be subject to evaluation.
  • the material of the powder include flour such as wheat flour, rice flour, corn flour, and potato starch, calcium sulfate, calcium carbonate, calcium hydroxide, silicon dioxide, talc, iron oxide, aluminum, aluminum oxide, aluminum hydroxide, and oxidation.
  • examples thereof include inorganic powders such as magnesium and magnesium hydroxide, and synthetic resin powders.
  • a powder product in which a plurality of different or similar types of powders such as gypsum, plaster, cement, and dental powder products are mixed can be used as the evaluation target powder.
  • the method and the apparatus 1 of the present embodiment are more suitable for relatively evaluating the scattering property of the powder. Therefore, the powder to be evaluated is subjected to a process for suppressing the generation of dust. More preferred are powdered products, for which so-called dust-free products are sold. Further suitable powder products include, for example, dental gypsum-based investment materials, dental phosphate-based investment materials, dental silica-based investment materials, dental hard gypsum, dental super-hard gypsum, and dental calcined gypsum. Dental powder products such as
  • the amount of the powder dropped into the liquid 3 is preferably 0.05 to 0.80 g per liter of the volume of the box 2 so that an appropriate amount of powder is scattered as dust in the box 2. More preferably, it is 0.08 to 0.65 g.
  • the amount of the powder dropped into the liquid 3 can be appropriately adjusted according to properties such as the density of the powder to be evaluated.
  • the liquid 3 placed in the box 2 may be prepared in the box 2 at least during measurement.
  • the liquid 3 is preferably replaced every time the dust concentration of the powder is measured. Therefore, the liquid 3 is preferably placed in the box 2 at the time of measurement, more preferably at every measurement. More preferably, as shown in FIG. 2, the liquid is put in a container 5 whose upper part is opened at the time of measurement, and the container 5 containing the liquid 3 is accommodated in the box 2, whereby the box 2 It is good to be placed inside. By using such a container 5, the exchange of the liquid 3 and the cleaning of the portion into which the liquid 3 is placed are facilitated.
  • the scattering property evaluation apparatus 1 can further include a container 5 (hereinafter sometimes referred to as a “liquid container”) 5 into which the liquid 3 is placed. .
  • a container 5 hereinafter sometimes referred to as a “liquid container”
  • a mark is provided in the arrangement position of the liquid container 5 in the box 2.
  • a fixing portion for fixing at a predetermined position in the box body 2 is provided.
  • the end in the box 2 is preferable.
  • the box 2 has a shape with corners (including rounded corners) in a plan view of the bottom 2c, such as a substantially rectangular parallelepiped box 2, as shown in FIG.
  • the liquid 3 is arranged at the position of the end or corner in the box 2, and the dust meter 4 described later is arranged so as to face the position of the liquid 3, so that the dust meter 4 is removed from the liquid 3 that is a dust generation source. Taking a certain distance can contribute to improvement of measurement accuracy.
  • the liquid container 5 is not particularly limited as long as the upper part is opened to such an extent that the powder to be evaluated can fall and come into sufficient contact with the liquid surface 3a of the liquid 3 placed in the container 5.
  • Examples of such a container 5 include a dish shape, a bowl shape, and a cup shape. Since the liquid 3 is preferably placed in the container 5 in an amount having a certain depth so that the powder falling on the liquid 3 can be sufficiently scattered as dust, the container 5 has a bowl-shaped or A cup type is preferred.
  • the amount of the liquid 3 placed in the box 2 is not particularly limited, and can be appropriately determined according to the volume of the box 2 and the amount of powder used. For example, it is preferably 50 to 2400 mL, 80 More preferably, it is set to ⁇ 1000 mL.
  • the liquid 3 is contained in a liquid container 5 that is separate from the box 2. May be.
  • liquid can be put into a liquid injection part formed in a dish shape, bowl shape, cup shape, etc. integrally provided in the box 2, or a liquid injection part formed of a partition plate, etc.
  • the liquid 3 may be placed in the box 2.
  • the size of the opening of the liquid container 5 or the liquid injection part is such that the powder to be evaluated can be sufficiently brought into contact with the liquid surface 3a of the liquid 3 and the powder is liquid. If it is a magnitude
  • the size of the opening of the liquid container 5 or the liquid injection part is determined by the diameter of the hole 21 of the box 2 and the supply described later for guiding the powder from the hole 21 to the liquid 3. It is preferably larger than the width or diameter of the path.
  • the type of the liquid 3 it is desirable to use a liquid that matches the actual usage of the powder to be evaluated.
  • the powder to be evaluated is a dental gypsum-based investment material or a calcined gypsum for a dental model (such as dental hard gypsum, dental super-hard gypsum, and dental calcined gypsum)
  • the dental gypsum-based investment material Since calcined gypsum for dental models is mixed with water and used, it is preferable to use water as the liquid 3.
  • the powder to be evaluated is a phosphate-based dental investment material
  • the dental investment material is used by being mixed with an aqueous solution of colloidal silica. Is preferably used.
  • water is used as the liquid 3. It is preferable to use it.
  • the scattering property evaluation apparatus 1 can further include a supply path 6 that guides the powder from the hole 21 to the liquid 3.
  • the supply path 6 can be connected to the hole 21 provided in the box 2 described above.
  • the hole 21 side in the supply path 6 can be a portion (introduction portion) 6a into which powder is introduced, and the end opposite to the introduction portion 6a is supplied with powder to the liquid 3.
  • Part (supply part) 6b Part (supply part) 6b.
  • the introduction portion 6a side may be provided so as to penetrate from the hole portion 21 to the outside of the box body 2.
  • the supply path 6 is provided so that the powder can be scattered as dust when the powder falls on the liquid 3 placed in the box 2.
  • the shape of the supply path 6 include a tubular shape, a semi-tubular shape, and a slope shape, and the cross-sectional shape thereof includes, for example, a circular shape, an elliptical shape, a square shape, a rectangular shape, an arc shape, and a U shape. And the like.
  • the supply path 6 is preferably tubular (supply pipe).
  • the width (diameter) of the supply path 6 (supply pipe) and the widths (diameters) of the introduction part 6a and the supply part 6b are as large as the diameter of the hole 21 provided in the box 2 described above. can do.
  • the supply path 6 may be provided linearly from the hole portion 21 of the box body 2 toward the liquid 3 or may be provided in a curved shape, and the box body from the hole portion 21 toward the liquid 3. 2 may be provided in a straight line shape along the height direction. Further, the supply path 6 includes a portion (vertical portion) 61 along the height direction of the box body 2 (perpendicular direction to the liquid surface 3 a of the liquid 3), the height direction of the box body 2, and the liquid surface 3 a of the liquid 3. And a portion (inclined portion) 62 that is inclined with respect to the surface. In this case, in the supply path 6, the introduction part 6a side may be an inclined part or a vertical part, and the supply part 6b side may be an inclined part or a vertical part.
  • the supply path 6 has an inclined portion where the supply portion 6 b side for supplying powder to the liquid 3 is inclined with respect to the liquid surface 3 a of the liquid 3, and the powder slides toward the liquid 3. More preferably, 62 is provided.
  • the powder supplied from the supply unit 6 b continuous to the inclined unit 62 falls into the liquid 3 from the obliquely upward direction with respect to the liquid surface 3 a of the liquid 3. Since the supply path 6 includes the inclined portion 62, when the powder falls from the inclined portion 62 to the liquid 3, the powder can be actively scattered as dust.
  • the inclined portion 62 is preferably configured such that at least the supply portion 6 b side is inclined with respect to the liquid surface 3 a of the liquid 3, and the entire supply path 6 is inclined with respect to the liquid surface 3 a of the liquid 3. Good.
  • the angle ⁇ formed by the inclined portion 62 and the liquid surface 3a of the liquid 3 is preferably 20 to 70 °, and more preferably 30 to 60 °.
  • a tubular supply path (supply pipe) 6 is illustrated.
  • the connection side with the hole portion 21 of the box 2 is an introduction port (introduction portion) 6 a through which powder is introduced, and the side opposite to the introduction port 6 a is the powder 3.
  • the supply pipe 6 includes a vertical portion 61 formed on the introduction port 6a side along the height direction of the box 2, and an inclined portion 62 formed continuously from the vertical portion 61 to the supply port 6b. ing.
  • the supply path 6 is provided with the supply unit 6b away from the liquid surface 3a of the liquid 3 by a predetermined height so that the powder falling on the liquid 3 is more easily scattered as dust.
  • the supply path 6 is provided with a supply port (supply part) 6 b separated from the liquid surface 3 a of the liquid 3 by a predetermined height h.
  • the distance (height) h between the liquid surface 3a of the liquid 3 and the lower end of the supply port (supply part) 6b is preferably 1 to 30 mm, more preferably 5 to 15 mm.
  • the scattering property evaluation apparatus 10 can include a hopper portion 7 connected to the hole portion 21 of the box body 2 on the box body 2.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example in which the hopper portion 7 is attached to the hole portion 21 of the box 2 in the apparatus shown in FIG. In the apparatus 10 shown in FIG.
  • the outlet side end portion 7 a of the hopper portion 7 is inserted into the introduction port 6 a in the supply path 6 in which the introduction port 6 a side is inserted and accommodated in the hole portion 21 of the box body 2.
  • the connection mode of the hopper 7, the hole 21, and the supply path 6 is not limited.
  • the introduction port 6 a of the supply path 6 is provided through the hole 21 to the outside of the box 2, and at a position outside the box 2 away from the hole 21 of the box 2, The outlet side end portion 7a may be connected to the introduction port 6a.
  • a dust measuring device used for measuring a general-purpose work environment can be used.
  • the dust meter 4 that can be used include a light scattering dust measuring device, a light absorption dust measuring device, and a voltage balance dust measuring device.
  • the light scattering type dust measuring device is preferable because it can be used easily.
  • the dust meter 4 is preferably placed in the box 2 at the time of use (measurement).
  • the dust concentration in the air in the box 2 when the powder is dropped into the liquid 3 placed in the box 2 and scattered as dust by the dust meter 4 arranged in the box 2 with high accuracy. Can be measured.
  • the dust meter 4 is more preferably arranged at the end (corner) position in the box 2, and it is measured that the dust meter 4 is arranged so as to face the arrangement position of the liquid 3 described above. This is preferable in that the range can be expanded and the measurement accuracy can be improved.
  • the dust meter 4 does not have to be placed in the box 2 during use (measurement). If the dust concentration in the air in the box can be measured, the dust meter 4 is placed outside the box 2. It may be placed. For example, as shown in FIG. 4, an intake pipe 41 for sucking the air in the box body 2 into the dust meter 4 in the scattering evaluation device 11 and an exhaust pipe for discharging the sucked air into the box body 2. 42 can be attached. Even if the dust meter 4 is placed outside the box body 2 by using the dust meter 4 including the intake pipe 41 and the exhaust pipe 42 connected to the inside of the box body 2, The dust concentration in the air in 2 can be measured.
  • the box 2 is connected to the intake pipe 41 and connected to the intake hole 241 for sending the air in the box 2 to the dust meter 4 via the intake pipe 41 and the exhaust pipe 42.
  • An exhaust hole 242 for sending air into the box 2 through the exhaust pipe 42 can be provided.
  • the intake pipe 41 is connected to the intake port of the dust meter 4 and the intake hole 241 provided in the side portion 2 b of the box 2, and the exhaust pipe 42 is connected to the dust pipe 4. It is connected to a total of 4 exhaust ports and exhaust holes 242 provided in the side part 2 b of the box 2.
  • the dust concentration measured by the dust meter 4 can be used for evaluation of powder scattering properties. If the dust concentration is a high value, it can be evaluated that the powder is likely to be scattered, and if the dust concentration is a low value, it can be evaluated that the powder is difficult to be scattered.
  • the dust concentration it is preferable to measure at least one of the number concentration [pieces / m 3 ] and the mass concentration [mg / m 3 ] of the dust.
  • it is preferable to measure at least one of the maximum value and integrated value of the dust concentration and it is more preferable to measure both.
  • the maximum value and integrated value of the dust concentration can be obtained by measuring the dust concentration at intervals of a predetermined time (for example, 1 minute) and acquiring a plurality of (for example, five points) measurement values.
  • a step of placing the liquid 3 (more preferably, the container 5 containing the liquid 3) in the box 2 and a measurement by the dust meter 4 are started.
  • the method includes a step and a step of dropping the evaluation target powder into the liquid 3.
  • a step of installing the dust meter 4 in the box body 2 or outside the box body 2 may be included. It is more preferable that the measurement of the dust meter 4 is started before the powder is dropped onto the liquid 3 and the powder is dropped onto the liquid 3 after the first measurement value is obtained as a blank.
  • the measurement is preferably terminated when the amount of dust decreases to the same level as the first measurement value (blank), and a predetermined time interval (for example, an interval of 10 to 120 seconds) from the start of measurement to the end of measurement. It is preferable to measure the dust concentration with
  • the powder scattering property evaluation method of one embodiment of the present invention can also take the following configuration.
  • [1] The powder to be evaluated is dropped into the liquid placed in the box, so that the powder is scattered as dust in the box, and the dust concentration in the box is measured with a dust meter.
  • a method for evaluating powder scattering [2] The box according to [1], wherein the box includes a hole serving as an entrance of the powder into the box at a position above the liquid level of the liquid placed in the box. Powder scattering evaluation method.
  • Powder scattering evaluation method [4] The powder scattering property evaluation method according to [2] or [3], wherein the powder is dropped into the liquid using a supply path that guides the powder from the hole to the liquid. [5] The supply path includes an inclined portion in which a supply portion side that supplies the powder to the liquid is inclined with respect to the liquid surface of the liquid, and the powder slides toward the liquid. The powder scattering property evaluation method according to [4]. [6] The powder scattering property evaluation method according to [5], wherein the supply path is provided with the supply unit spaced apart from the liquid surface by a predetermined height. [7] The liquid is placed in a container having an open top, and the container containing the liquid is accommodated in the box, whereby the liquid is placed in the box. ] The powder scattering property evaluation method according to any one of the above. [8] The powder scattering property evaluation method according to any one of [1] to [7], wherein the powder is a dental powder product.
  • the powder scattering property evaluation apparatus may have the following configuration.
  • a dust scattering evaluation apparatus comprising: a dust meter.
  • the box includes a hole serving as an entrance of the powder into the box at a position above the liquid level of the liquid placed in the box.
  • Powder scattering evaluation device [11] The box according to [10], wherein the box includes a box body having an upper opening, and a lid that covers the upper part of the box body, and the hole is provided in the lid. Powder scattering evaluation device.
  • the powder scattering property evaluation apparatus according to [10] or [11], further including a supply path that guides the powder from the hole to the liquid.
  • the supply path includes an inclined portion in which a supply portion that supplies the powder to the liquid is inclined with respect to the liquid surface of the liquid, and the powder slides toward the liquid.
  • the powder scattering property evaluation apparatus according to [12].
  • the powder scattering property evaluation apparatus according to any one of [9] to [14], further including a container that is accommodated in the box and in which the liquid is placed and that has an open top.
  • the powder scattering property evaluation apparatus according to any one of [9] to [15], wherein the powder is a dental powder product.
  • a polypropylene storage case (trade name “ST BOX 25” manufactured by Astage Co., Ltd.) having a box body and a lid, having a width of 360 mm, a height of 240 mm, and a depth of 240 mm (capacity of about 20 L) was used as the box.
  • a circular hole having a diameter of 30 mm was provided at the right-side portion in the width direction and at the substantially central portion in the depth direction (see FIG. 1).
  • a container with an open top is placed on one corner of the box, and a laser light scattering dust meter (trade name “Dust Monitor Dust” manufactured by SATOTECH) is placed on the corner opposite to the corner where the container is placed.
  • a total of DC 170 ") (see FIG. 1).
  • the center-to-center distance in plan view between the container and the dust meter was about 200 mm.
  • a supply pipe for guiding the powder from the hole of the box into the container disposed in the box was used.
  • a powder inlet of a supply pipe (tube diameter: 30 mm, vertical part length: 60 mm, inclined part length: 95 mm, angle ⁇ : 35 °) into the hole of the box, The hole and the supply pipe were connected (see FIGS. 2 and 3).
  • Example 1 In Example 1, a dental gypsum-based investment material (trade name “Sakura Quick 20” manufactured by Yoshino Gypsum Co., Ltd.) was used as a powder to be evaluated. Since this powder is used by being mixed with water, 150 mL of water was previously placed in a container disposed in the box. At this time, the distance h between the liquid level in the container and the lower end of the supply port of the supply pipe was 5 mm. Before dropping the powder into water, measurement of the dust concentration with a dust meter was started. The measurement interval of the dust concentration was set to 1 minute, and after the first measurement was completed, 10 seconds later, 5 g of the powder was put into the container through the supply pipe from the hopper (see FIG. 3) attached to the hole of the box. Dropped into water and scattered as dust. Up to five measured values of the dust concentration in the air in the box (number concentration of particles having a particle size of 0.5 ⁇ m or more) were obtained.
  • Example 2 In Example 2, instead of the powder used in Example 1, a nonionic surfactant was added to the powder used in Example 1 as a process for suppressing the generation of dust (dust-free process) The dust concentration was measured in the same manner as in Example 1 except that the dental plaster-based investment material was used.
  • Comparative Example 1 In Comparative Example 1, the dust concentration was measured by the same method as in Example 1 except that water was not put into the container disposed in the box.
  • Comparative Example 2 In Comparative Example 2, the dust concentration was measured in the same manner as in Example 2 except that water was not put into the container disposed in the box.
  • Example 3 was the same as Example 1 except that white cement (trade name “White Cement” manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd.) was used as the evaluation target powder instead of the powder used in Example 1. The dust concentration was measured by this method.
  • white cement trade name “White Cement” manufactured by Taiheiyo Cement Co., Ltd.
  • Example 4 In Example 4, instead of the powder used in Example 3, a nonionic surfactant was added to the powder used in Example 3 as a process for suppressing the generation of dust (dust-free process) Dust concentration was measured in the same manner as in Example 3 except that the white cement was used.
  • Comparative Example 3 In Comparative Example 3, the dust concentration was measured in the same manner as in Example 3 except that water was not put into the container disposed in the box.
  • Comparative Example 4 In Comparative Example 4, the dust concentration was measured in the same manner as in Example 4 except that water was not put into the container disposed in the box.
  • Example 5 In Example 5, instead of the powder used in Example 1, dental hard gypsum (trade name “New High Stone Yellow” manufactured by Yoshino Gypsum Co., Ltd.) was used as the evaluation target powder. The dust concentration was measured in the same manner as in Example 1 except that the amount of powder dropped in Example 1 was changed from “5 g” to “10 g”.
  • Example 6 In Example 6, in place of the powder used in Example 5, a nonionic surfactant was added to the powder used in Example 5 as a process for suppressing the generation of dust (dust-free process). The dust concentration was measured in the same manner as in Example 5 except that (hard dental plaster) was used.
  • Comparative Example 5 Comparative Example 5
  • the dust concentration was measured in the same manner as in Example 5 except that water was not put into the container placed in the box.
  • Comparative Example 6 In Comparative Example 6, the dust concentration was measured in the same manner as in Example 6 except that water was not put into the container placed in the box.
  • the powder scattering property evaluation method or the scattering property evaluation apparatus can more clearly evaluate the powder scattering property, the powder product is used, manufactured, and sold. In particular, it is useful in the sale of powder products in which the generation amount of dust is suppressed.

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Abstract

粉体の飛散性をより明確に評価することが可能な方法を提供すること。　箱体内に置かれた液体に評価対象の粉体を落下させることによって、前記箱体内にて前記粉体を粉塵として飛散させ、粉塵計で前記箱体内の空気中の粉塵濃度を測定する、粉体の飛散性評価方法を提供する。また、内部に液体が置かれる箱体と、評価対象の粉体が前記箱体内に置かれた液体に落下して粉塵として飛散した際に、前記箱体内の空気中の粉塵濃度を測定する粉塵計と、を備える、粉体の飛散性評価装置を提供する。

Description

粉体の飛散性評価方法及び粉体の飛散性評価装置
　本発明は、粉体の飛散性評価方法、及び粉体の飛散性評価装置に関する。
　例えば、歯科業界では、歯の治療に使用される金属（金歯及び銀歯など）の製作に用いられる鋳型材（いわゆる歯科用埋没材）や、歯型及び義歯などの製作の際の補助材料として、石膏系の粉体製品やリン酸塩系の粉体製品が使用されている。これらの歯科用粉体製品は、使用時（埋没材、歯型、及び義歯など製作時）において、水などの液体と混合されて硬化される。粉体製品を扱う際に粉塵が発生すること（以下、「粉体の飛散性」という）から、作業環境を快適に保持することができるよう、粉塵発生量の少ない（いわゆるダストフリータイプ）製品が好まれており、数多く流通している。
　粉体製品の取り扱いに際し、粉塵発生量が少なければ作業環境が良好となることは、歯科業界に限られない。例えば、建設業（建築業及び土木業など）、並びに各種製造業（鉄鋼業、化学・石油製品工業、輸送用機械器具製造業、及び食料品製造業など）などの様々な産業分野においても粉体製品（以下、単に「粉体」ともいう）は広く使用されている。各種産業分野で使用される粉体及び製造される粉体についても、できるだけ粉塵が飛散しない性状であることが望まれることが多い。
　上述の歯科業界における一例として、特許文献１には、（ａ）半水石膏、（ｂ）調節剤、（ｃ）所定の湿潤剤、及び（ｄ）所定の陰イオン界面活性剤の４成分の組成からなる低粉塵性粉末状歯科用石膏組成物に関する発明が開示されている。
　一方、粉体の飛散性を測定する方法としては、何らかの方法で粉塵を発生させて、それが含まれる空気中から粉体（粉塵）をフィルタ上に捕集し、その捕集量を定量する方法や、試料空気のレーザー回折情報などから空気中の粉塵濃度を得る方法などが、従来から採用されていた。例えば、前述の特許文献１では、その実施例において、粉体の所定質量を金属製円筒缶に採り、毎秒１往復で上下に５回振盪後、直ちに蓋を外し、デジタル粉塵計を用いて表面から放出する３分後の粉塵の質量濃度を測定する方法が記載されている。
特開昭６２－２１２２５５号公報
　本発明者らは、従来の粉体の飛散性の測定方法では、粉塵の発生を抑制する処理が施された粉体製品（いわゆるダストフリー粉体）と、そのような処理が施されていない粉体製品とで、測定結果の差異が小さいことに気が付いた。ダストフリー粉体同士ではなおさら測定結果にほとんど違いが出ず、ダストフリー粉体同士での性能差を比較評価することは困難であった。そのため、仮に従来のダストフリー粉体に比べて粉塵発生量をより低減可能としたダストフリー粉体を開発したとしても、その優れた性能を正確に評価しきれず、製品の特長及び価値を正当に示すことができなくなる可能性がある。こういった事態を招くと、優れた製品の販売に支障をきたしかねない。
　そこで、本発明は、粉体の飛散性をより明確に評価することが可能な方法を提供しようとするものである。
　従来、前述の特許文献１に記載のように、粉体の振盪により、多量の粉塵が発生していると考えられていた。しかし、本発明者らは、検討を重ねた結果、実際には、粉体を液体に落下させた際の粉体と液体との接触の瞬間の方が、多量の粉塵が発生するとの知見を得て、本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明は、箱体内に置かれた液体に評価対象の粉体を落下させることによって、前記箱体内にて前記粉体を粉塵として飛散させ、粉塵計で前記箱体内の空気中の粉塵濃度を測定する、粉体の飛散性評価方法を提供する。
　本発明によれば、粉体の飛散性をより明確に評価することが可能な方法を提供することができる。
本発明の一実施形態の粉体の飛散性評価装置の概略構成を表す図である。 図１のＡ－Ａ線断面の概略図である。 本発明の別の一実施形態の粉体の飛散性評価装置の概略構成を表す、図２に対応する断面図である。 本発明のさらに別の一実施形態の粉体の飛散性評価装置の概略構成を表す、図２に対応する断面図である。
　以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
　本発明の一実施形態の粉体の飛散性評価方法は、箱体内に置かれた液体に評価対象の粉体を落下させることによって、箱体内にて粉体を粉塵として飛散させ、粉塵計で箱体内の空気中の粉塵濃度を測定することを特徴とする。
　箱体内に置かれた液体に評価対象の粉体が落下すると、液体のない場所に粉体を落下させる場合に比べて、箱体内において多くの粉塵を発生させることが可能となる。このように、本方法では、評価対象の粉体を粉塵として積極的に飛散させ、その際の箱体内の空気中の粉塵濃度を粉塵計で測定することで、粉体が飛散し易いものであるか、飛散し難いものであるかを評価する。つまり、粉体を箱体内に置かれた液体に落下させ、粉塵として積極的に飛散させることで、飛散し易い粉体と飛散し難い粉体とで、箱体内の空気中の粉塵濃度の値の差がより明確になる。このため、ダストフリー粉体同士での性能差の比較評価も可能となり、粉体の飛散性をより明確に評価することができる。すなわち、粉体の飛散性の評価に関し、本方法は、複数の粉体の飛散性を相対的に比較して評価することにより好適である。
　以下、本発明の一実施形態の粉体の飛散性評価方法について、その方法に用いることが可能な本発明の一実施形態における粉体の飛散性評価装置の概略構成を表す図面を参照しながら、詳細に説明する。なお、各図において共通する構成部については同一の符号を付して説明を省略することがある。
　図１は、本発明の一実施形態の粉体の飛散性評価装置１における配置関係の概略構成を模式的に表した上方からの平面図である。図２は、図１におけるＡ－Ａ線の断面図であり、箱体２内に液体３を配置した状態を表す概略図である。図１及び図２に示す飛散性評価装置１は、内部に液体３が置かれる箱体２と、評価対象の粉体が、箱体２内に置かれた液体３に落下して粉塵として飛散した際に、箱体２内の空気中の粉塵濃度を測定する粉塵計４と、を備える。
　箱体２は、評価対象の粉体が粉塵として飛散する空間（測定対象空間）を形成することが可能なものである。箱体２の形状は特に限定されないが、上部２ａ、側部２ｂ、及び底部２ｃを有する形状とすることができ、上部２ａ又は底部２ｃからの平面視形状でいえば、略三角形状、略四角形状、略多角形状、略円形状、及び略楕円形状などを挙げることができる。例えば、上部２ａ、側部２ｂ、及び底部２ｃを有する略直方体状の箱体２を好適に用いることができる。箱体２の容量、すなわち、粉体を飛散させる空間の容積は、１０～３００Ｌ程度であることが好ましく、１０～１５０Ｌ程度であることがより好ましい。
　箱体２内に置かれた液体３に粉体を落下させるため、箱体２は、箱体２内に置かれる液体３の液面３ａよりも上方となる位置に、箱体２内への粉体の入り口となる孔部２１を備えることが好ましい。図１及び図２に示すように、箱体２の上部２ａに孔部２１を設けておけば、その孔部２１は箱体２内に置かれる液体３の液面３ａよりも上方の位置となり、その孔部２１から箱体２内に置かれた液体３に粉体を落下させ易い点でより好ましい。後述する供給路の使用により、液体３の液面３ａよりも上方となる位置であれば、箱体２の側部２ｂに孔部を設けても、箱体２内に置かれた液体３に粉体を落下させることが可能である。
　上部２ａが開口した箱体２を用い、その開口から粉体を箱体２内に置かれた液体３に落下させることも可能であるが、孔部２１を備える箱体２は、孔部２１以外は閉じた空間（略密閉した空間）を形成することができる点で好ましい。このような略密閉系箱体２によって、その箱体２内に置かれた液体３に粉体を落下させた際に生じる粉塵に対し、箱体２の外部の気流などの影響を受け難くすることができる。その結果、測定精度を高めることが可能となる。したがって、測定精度の向上に寄与することができる観点から、箱体２は、孔部２１以外は閉じた空間を形成する略密閉系箱体２であることが好ましい。また、測定精度向上の観点及び液体３に落下した粉体が粉塵として十分に飛散し得る観点から、孔部２１の径は、１０～１００ｍｍ程度であることが好ましい。
　図２に示すように、箱体２は、上部が開口した箱本体２２と、箱本体２２の上部を覆う蓋体２３とを備え、蓋体２３に上述の孔部２１が設けられていることが好ましい。この場合、箱本体２２が箱体２の側部２ｂ及び底部２ｃを構成し、蓋体２３が箱体２の上部２ａを構成する。箱本体２２と、孔部２１を有する蓋体２３とを備える箱体２を使用することによって、測定前の測定準備段階においては、箱本体２２から蓋体２３を外しておくことで、箱体２内に液体３や粉塵計４を配置し易く、測定作業が容易となる。また、測定を行う際には、箱本体２２の上部を蓋体２３で蓋をすることで、上述の略密閉系箱体が形成されるため、測定精度の向上に寄与することができる。
　図示しないが、蓋体２３の代わりに又は蓋体２３と共に、箱体２の上部２ａ及び／又は側部２ｂにスライド式やプッシュプル式などの開閉部を設けてもよい。開閉部を開いた状態とすることで、測定準備段階において箱体２内に液体３や粉塵計４を配置したり、測定終了時や非測定時において、箱体２から液体３や粉塵計４を取り出したりすることもできる。また、測定を行う際には、開閉部を閉じた状態とすることで、上述の略密閉系箱体が形成されるため、測定精度の向上に寄与することもできる。
　箱体２は、箱体２の外部から箱体２の内部が視認可能な程度の透明又は半透明であることが好ましい。この場合、箱体２は、箱体２の外部から箱体２の内部が視認可能であれば、箱体２の全部又は一部が透明又は半透明であってもよい。外部から内部を視認可能な箱体２の材質としては、例えば、プラスチック及びガラスなどを挙げることができ、製造コスト、質量、取り扱い性、及び安全性などの観点から、プラスチックが好ましい。プラスチックとしては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル樹脂、及びポリエステル樹脂などを挙げることができる。箱体が上述の箱本体２２及び蓋体２３、又は箱本体２２及び開閉部を備える場合、箱本体２２と蓋体２３、又は箱本体２２と開閉部とは、同種の材質で形成されていてもよく、異種の材質で形成されていてもよい。
　評価対象の粉体は特に限定されない。粉体に応じた用途で使用される際に粉塵として飛散する可能性がある粉体はいずれも評価対象となり得る。粉体の材質としては、例えば、小麦粉、米粉、トウモロコシ粉、及び片栗粉などの穀粉、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、二酸化ケイ素、タルク、酸化鉄、アルミニウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、及び水酸化マグネシウムなどの無機粉末、並びに合成樹脂粉末などを挙げることができる。また、例えば、石膏、漆喰、セメント、及び歯科用粉末製品などの異種又は同種の複数の粉体が混合された粉体製品を評価対象の粉体とすることもできる。
　本実施形態の方法及び装置１は、前述の通り、粉体の飛散性を相対的に評価するのにより好適であることから、評価対象の粉体としては、粉塵の発生を抑制する処理が施された製品、いわゆるダストフリー製品が販売されている粉体製品がより好適である。さらに好適な粉体製品としては、例えば、歯科用石膏系埋没材、歯科用リン酸塩系埋没材、歯科用シリカ系埋没材、歯科用硬質石膏、歯科用超硬質石膏、及び歯科用焼石膏などの歯科用粉末製品などを挙げることができる。
　液体３へ落下させる粉体の量は、箱体２中に適量の粉体が粉塵として飛散するように、箱体２の容量１Ｌあたり、０．０５～０．８０ｇであることが好ましく、０．０８～０．６５ｇであることがより好ましい。液体３へ落下させる粉体の量は、評価対象とする粉体の密度などの性質に応じて、適宜調整することができる。
　箱体２内に置かれる液体３は、少なくとも測定時に箱体２内に用意されればよい。粉塵濃度の測定に際し、液体３に粉体が落下すると液体３に粉体が混入することから、液体３は、粉体の粉塵濃度を測定する度に交換されることが望ましい。そのため、液体３は、好ましくは測定時に、より好ましくは測定毎に、箱体２内に置かれるのが良い。さらに好ましくは、図２に示すように、液体は、測定時に上部が開口した容器５に入れられて、その液体３が入った容器５が箱体２内に収容されることで、箱体２内に置かれるのが良い。このような容器５を用いることで、液体３の交換や液体３を入れる部分の洗浄が容易となる。
　上述の容器５を使用する場合、飛散性評価装置１は、液体３が入れられる、上部が開口した容器（以下、「液体用容器」と記載することがある。）５をさらに備えることができる。この場合、液体用容器５は測定毎に取り外すことが望ましいことから、箱体２内には、液体用容器５の配置位置に印が設けられていることが好ましく、また、液体用容器５を箱体２内の所定位置に固定するための固定部が設けられていることも好ましい。箱体２内における液体３（液体用容器５）の配置箇所としては、箱体２内の端が好ましい。例えば、略直方体状の箱体２などのように箱体２が底部２ｃの平面視において角（丸角を含む）のある形状である場合、図１に示すように、液体３（液体用容器５）は、箱体２内における底部２ｃの隅に配置されることが好ましい。箱体２内の端や隅の位置に液体３を配置し、後述する粉塵計４を液体３の位置に対向するように配置するなどして、粉塵計４を粉塵発生源である液体３から一定程度距離を取ることで、測定精度の向上に寄与することができる。
　液体用容器５は、その容器５内に入れられた液体３の液面３ａに評価対象の粉体が落下して十分に接触し得る程度に上部が開口した形状であれば、特に限定されない。そのような容器５としては、例えば、皿型、椀型、及びカップ型などを挙げることができる。液体３に落下した粉体が粉塵として十分に飛散し得るように、液体３はある程度の深さを有する量で容器５に入れられていることが好ましいことから、容器５としては、椀型やカップ型が好ましい。箱体２内に置かれる液体３の量は特に限定されず、箱体２の容量及び粉体の使用量に応じて適宜決定することができ、例えば、５０～２４００ｍＬとすることが好ましく、８０～１０００ｍＬとすることがより好ましい。
　なお、上述の通り、液体３の交換が容易である観点などから、液体３は、箱体２とは別個の液体用容器５に入れられていることが好ましいが、箱体２内に直接入れられてもよい。例えば、箱体２内に一体的に備え付けられた皿状、椀状、及びカップ状などに形成された液体注入部や、仕切り板などで形成された液体注入部に液体が入れられることで、液体３が箱体２内に置かれてもよい。
　液体用容器５又は液体注入部の開口の大きさ（液面３ａの大きさ）は、液体３の液面３ａに評価対象の粉体が落下して十分に接触し得ると共に、粉体が液体３に落下した際に粉塵として十分に飛散し得る程度の大きさであれば特に限定されない。液体用容器５又は液体注入部の開口の大きさ（液面３ａの大きさ）は、前述の箱体２の孔部２１の径、及び粉体を孔部２１から液体３へと導く後記供給路の幅又は径よりも大きいことが好ましい。
　液体３の種類としては、評価対象の粉体の実際の使用状況に合わせたものを用いることが望ましい。例えば、評価対象の粉体が歯科用石膏系埋没材や歯科模型用の焼石膏（歯科用硬質石膏、歯科用超硬質石膏、及び歯科用焼石膏等）である場合、歯科用石膏系埋没材や歯科模型用の焼石膏は、水と混合されて使用されることから、液体３として水を使用することが好ましい。また、例えば、評価対象の粉体がリン酸塩系の歯科用埋没材である場合、その歯科用埋没材はコロイダルシリカの水溶液と混合されて使用されることから、液体３としてコロイダルシリカの水溶液を使用することが好ましい。さらには、評価対象の粉体の用途が特定されていない場合、粉体の用途が多岐に亘る場合、及び粉体が液体と混練して用いられるものでない場合などには、液体３として水を使用することが好ましい。
　箱体２内に置かれた液体３への粉体の落下には、粉体を箱体２に設けられた孔部２１から箱体２内に置かれた液体３へと導く供給路６を用いることが好ましい。この供給路６を使用する場合、飛散性評価装置１は、粉体を孔部２１から液体３へと導く供給路６をさらに備えることができる。具体的には、供給路６を前述の箱体２に設けられた孔部２１に接続して設けることができる。この際、供給路６における孔部２１側を粉体が導入される部分（導入部）６ａとすることができ、その導入部６ａとは反対側の端を、粉体が液体３へ供給される部分（供給部）６ｂとすることができる。図２では、供給路６における導入部６ａ側が箱体２の孔部２１内に挿入されて収まることで、孔部２１と供給路６が接続された構成が例示されているが、供給路６は、導入部６ａ側が孔部２１から箱体２外へ貫通して設けられていてもよい。
　供給路６は、箱体２内に置かれた液体３に粉体が落下した際に粉体を粉塵として飛散可能に設けられる。供給路６の形状としては、例えば、管状、半管状、及びスロープ状などを挙げることができ、その断面形状は、例えば、円形状、楕円形状、正方形状、矩形状、円弧状、及びＵ字状などを挙げることができる。
　粉体が液体３に落下する前の供給路６を通る段階において、箱体２内の空間に粉体が粉塵として飛散することなく、粉体が液体３に落下したときに粉塵として飛散するように、供給路６は管状（供給管）であることが好ましい。供給路６（供給管）の幅（径）、並びに上述の導入部６ａ及び供給部６ｂの幅（径）は、前述の箱体２に設けられた孔部２１の径と同程度の大きさとすることができる。
　供給路６は、箱体２の孔部２１から液体３に向かって直線状に設けられてもよく、曲線状に設けられてもよく、また、孔部２１から液体３に向かって、箱体２の高さ方向に沿った直線状に設けられてもよい。さらに、供給路６は、箱体２の高さ方向（液体３の液面３ａに対する垂直方向）に沿った部分（鉛直部）６１と、箱体２の高さ方向や液体３の液面３ａに対して傾斜した部分（傾斜部）６２とを備えていてもよい。この場合、供給路６において、導入部６ａ側は傾斜部でも鉛直部でもよく、供給部６ｂ側も傾斜部でも鉛直部でもよい。
　図２に示すように、供給路６は、液体３へ粉体を供給する供給部６ｂ側が液体３の液面３ａに対して傾斜しており、粉体を液体３に向かって滑り落とす傾斜部６２を備えることがより好ましい。この傾斜部６２に連続した供給部６ｂから供給される粉体は、液体３の液面３ａに対して斜め上方向から液体３に落下する。供給路６が傾斜部６２を備えることにより、粉体が傾斜部６２から液体３に落下した際に、粉体を粉塵として積極的に飛散させることができる。傾斜部６２は、少なくとも供給部６ｂ側が液体３の液面３ａに対して傾斜した構成であることが好ましく、供給路６の全体が液体３の液面３ａに対して傾斜したものであってもよい。
　傾斜部６２と液体３の液面３ａとがなす角度θは、２０～７０°であることが好ましく、より好ましくは３０～６０°である。かかる角度の範囲の傾斜部６２によって、傾斜部６２の先端の供給部６ｂから液体３に落下した粉体が粉塵としてより飛散し易くなる。
　なお、図２では、管状の供給路（供給管）６が例示されている。その供給管６において、箱体２の孔部２１との接続側が、粉体が導入される導入口（導入部）６ａとなっており、その導入口６ａとは反対側が、粉体が液体３へ供給される供給口（供給部）６ｂとなっている。そして、供給管６は、導入口６ａ側が箱体２の高さ方向に沿って形成された鉛直部６１と、その鉛直部６１から連続して供給口６ｂにかけて形成された傾斜部６２とを備えている。
　液体３に落下した粉体が粉塵としてより飛散し易いように、供給路６は、液体３の液面３ａから供給部６ｂが所定の高さ離れて設けられることが好ましい。図２に示す装置では、供給路６は、液体３の液面３ａから供給口（供給部）６ｂが所定の高さｈだけ離れて設けられている。液体３の液面３ａと供給口（供給部）６ｂの下端との距離（高さ）ｈは、１～３０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは５～１５ｍｍである。
　図３に示すように、粉体を箱体２内に導入し易いように、また、供給路６における導入部６ａに粉体を入れ易いように、箱体２の孔部２１の上に接続させるホッパー部７を用いることが好ましい。この場合、飛散性評価装置１０は、箱体２の上に箱体２の孔部２１に接続されるホッパー部７を備えることができる。図３は、図２に示す装置における箱体２の孔部２１にホッパー部７を取り付けた例を示す概略構成図である。図３に示す装置１０では、導入口６ａ側が箱体２の孔部２１内に挿入されて収められている供給路６における導入口６ａに、ホッパー部７の出口側端部７ａが挿入されているが、ホッパー部７、孔部２１、及び供給路６（導入口６ａ）の接続態様は限定されない。例えば、供給路６の導入口６ａが孔部２１から箱体２の外部へ貫通して設けられ、かつ箱体２の孔部２１から上方に離れた箱体２外の位置でホッパー部７の出口側端部７ａが導入口６ａに接続されていてもよい。また、例えば、ホッパー部７の出口側端部７ａが、孔部２１を貫通し、孔部２１から下方に離れた箱体２内の位置で供給路６の導入口６ａに接続されていてもよい。
　粉塵計４としては、汎用的な作業環境の測定に使用される粉塵測定器を使用することができる。使用できる粉塵計４としては、例えば、光散乱式の粉塵測定器、光吸収方式の粉塵測定器、及び電圧天秤方式の粉塵測定器などを挙げることができる。これらのうち、簡易に使用可能な点で、光散乱式の粉塵測定器が好ましい。
　粉塵計４は、使用時（測定時）において、箱体２内に置かれていることが好ましい。箱体２内に配置された粉塵計４によって、箱体２内に置かれた液体３に粉体を落下させて粉塵として飛散させた際の箱体２内の空気中の粉塵濃度を精度よく測定することができる。図１に示すように、粉塵計４は、箱体２内の端（隅）の位置に配置されることがより好ましく、前述の液体３の配置位置に対向するように配置することが、測定範囲が広がり、測定精度の向上に寄与し得る点で好ましい。
　粉塵計４は、使用時（測定時）において、箱体２内に置かれていなくてもよく、箱体内の空気中の粉塵濃度を測定することが可能であれば、箱体２の外側に置かれていてもよい。例えば、図４に示すように、飛散性評価装置１１における粉塵計４に、箱体２内の空気を吸い込むための吸気管４１と、吸い込んだ空気を箱体２内へ排気するための排気管４２とを取り付けることができる。箱体２の内部に接続した吸気管４１及び排気管４２を備える粉塵計４を用いることで、粉塵計４を箱体２の外部に置いた場合であっても、その粉塵計４で箱体２内の空気中の粉塵濃度を測定することができる。この際、箱体２には、吸気管４１と接続されて、吸気管４１を介して箱体２内の空気を粉塵計４に送るための吸気孔２４１や、排気管４２と接続されて、排気管４２を介して空気を箱体２内へ送るための排気孔２４２を設けておくことができる。図４に示す飛散性評価装置１１では、吸気管４１は、粉塵計４の吸気口と箱体２の側部２ｂに設けられた吸気孔２４１とに接続されており、排気管４２は、粉塵計４の排気口と箱体２の側部２ｂに設けられた排気孔２４２とに接続されている。
　粉塵計４で測定する粉塵濃度は、粉体の飛散性の評価に用いることができる。粉塵濃度が高い値であれば、その粉体は飛散し易いと評価することができ、粉塵濃度が低い値であれば、その粉体は飛散し難いと評価することができる。粉塵濃度としては、粉塵の個数濃度［個／ｍ3］及び質量濃度［ｍｇ／ｍ3］の少なくとも一方を測定することが好ましい。また、粉塵濃度の最大値及び積算値の少なくとも一方を測定することが好ましく、それら両方を測定することがより好ましい。粉塵濃度の最大値及び積算値は、粉塵濃度の測定を所定時間（例えば１分間）の間隔で行い、複数（例えば５点）の測定値を取得することで得ることができる。
　本実施形態の粉体の飛散性評価方法における測定手順としては、箱体２内に液体３（より好ましくは液体３を入れた容器５）を配置するステップと、粉塵計４による測定を開始するステップと、評価対象の粉体を液体３に落下させるステップと、を含むことが好ましい。この測定手順において、粉塵計４による測定を開始する前には、箱体２内又は箱体２外に粉塵計４を設置するステップを含んでいてもよい。粉塵計４の測定は、粉体を液体３に落下させる前に開始し、１点目の測定値をブランクとして取得した後に、粉体を液体３に落下させることがより好ましい。また、粉塵量が１点目の測定値（ブランク）と同程度まで低下したときに測定を終了することが好ましく、測定開始から測定終了までは所定時間間隔（例えば、１０秒～１２０秒間隔）で粉塵濃度を測定することが好ましい。
　以上に述べた各構成は、それぞれ任意に組み合わせることも可能である。また、本発明の一実施形態の粉体の飛散性評価方法は、次の構成をとることも可能である。
　［１］箱体内に置かれた液体に評価対象の粉体を落下させることによって、前記箱体内にて前記粉体を粉塵として飛散させ、粉塵計で前記箱体内の空気中の粉塵濃度を測定する、粉体の飛散性評価方法。
　［２］前記箱体は、前記箱体内に置かれる前記液体の液面よりも上方となる位置に、前記箱体内への前記粉体の入り口となる孔部を備える前記［１］に記載の粉体の飛散性評価方法。
　［３］前記箱体は、上部が開口した箱本体と、前記箱本体の前記上部を覆う蓋体と、を備え、前記蓋体に前記孔部が設けられている前記［２］に記載の粉体の飛散性評価方法。
　［４］前記粉体を前記孔部から前記液体へと導く供給路を用いて、前記液体に前記粉体を落下させる前記［２］又は［３］に記載の粉体の飛散性評価方法。
　［５］前記供給路は、前記液体へ前記粉体を供給する供給部側が前記液体の前記液面に対して傾斜しており、前記粉体を前記液体に向かって滑り落とす傾斜部を備える前記［４］に記載の粉体の飛散性評価方法。
　［６］前記供給路は、前記液体の前記液面から前記供給部が所定の高さ離れて設けられる前記［５］に記載の粉体の飛散性評価方法。
　［７］前記液体は、上部が開口した容器に入れられ、前記液体が入った前記容器が前記箱体内に収容されることで、前記箱体内に前記液体が置かれる前記［１］～［６］のいずれかに記載の粉体の飛散性評価方法。
　［８］前記粉体が歯科用粉末製品である前記［１］～［７］のいずれかに記載の粉体の飛散性評価方法。
　さらに、本発明の一実施形態の粉体の飛散性評価装置は、次の構成をとることも可能である。
　［９］内部に液体が置かれる箱体と、評価対象の粉体が前記箱体内に置かれた液体に落下して粉塵として飛散した際に、前記箱体内の空気中の粉塵濃度を測定する粉塵計と、を備える、粉体の飛散性評価装置。
　［１０］前記箱体は、前記箱体内に置かれる前記液体の液面よりも上方となる位置に、前記箱体内への前記粉体の入り口となる孔部を備える前記［９］に記載の粉体の飛散性評価装置。
　［１１］前記箱体は、上部が開口した箱本体と、前記箱本体の前記上部を覆う蓋体と、を備え、前記蓋体に前記孔部が設けられている前記［１０］に記載の粉体の飛散性評価装置。
　［１２］前記粉体を前記孔部から前記液体へと導く供給路をさらに備える前記［１０］又は［１１］に記載の粉体の飛散性評価装置。
　［１３］前記供給路は、前記液体へ前記粉体を供給する供給部側が前記液体の前記液面に対して傾斜しており、前記粉体を前記液体に向かって滑り落とす傾斜部を備える前記［１２］に記載の粉体の飛散性評価装置。
　［１４］前記供給路は、前記液体の前記液面から前記供給部が所定の高さ離れて設けられている前記［１３］に記載の粉体の飛散性評価装置。
　［１５］前記箱体内に収容されると共に、前記液体が入れられる、上部が開口した容器をさらに備える前記［９］～［１４］のいずれかに記載の粉体の飛散性評価装置。
　［１６］前記粉体が歯科用粉末製品である前記［９］～［１５］のいずれかに記載の粉体の飛散性評価装置。
　以下、実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
＜装置の準備＞
　箱本体と蓋体とを備え、幅３６０ｍｍ、高さ２４０ｍｍ、奥行き２４０ｍｍ（容量約２０Ｌ）のポリプロピレン製収納ケース（アステージ社製の商品名「ＳＴ　ＢＯＸ　２５」）を箱体として使用した。この箱体における蓋体において、幅方向における右側部分で奥行き方向における略中央部分に直径３０ｍｍの円形状の孔部を設けた（図１参照）。この箱体内の１つの隅側に上部が開口した容器を配置し、この容器を配置した隅とは対角の隅側にレーザー光散乱方式の粉塵計（ＳＡＴＯＴＥＣＨ社製の商品名「ダストモニター粉じん計ＤＣ１７０」）を配置した（図１参照）。容器と粉塵計との平面視における中心間距離は約２００ｍｍであった。粉体の落下には、粉体を箱体の孔部から箱体内に配置した容器内へと導く供給管を用いた。箱体内において、箱体の孔部内に供給管（管の直径：３０ｍｍ、鉛直部の長さ：６０ｍｍ、傾斜部の長さ：９５ｍｍ、角度θ：３５°）の粉体導入口を挿入し、孔部と供給管とを接続した（図２及び図３参照）。
（実施例１）
　実施例１では、評価対象の粉体として、歯科用石膏系埋没材（吉野石膏社製の商品名「サクラクイック２０」）を用いた。この粉体は水と混合されて用いられるものであるため、箱体内に配置された容器には、予め水を１５０ｍＬ入れておいた。このとき、容器内の液体の液面と供給管の供給口の下端との距離ｈは５ｍｍであった。粉体を水に落下させる前に、粉塵計による粉塵濃度の測定を開始した。粉塵濃度の測定間隔を１分間とし、１点目の測定が完了した後、１０秒後に、粉体５ｇを箱体の孔部に取り付けたホッパー部（図３参照）から供給管を通じて容器内の水に落下させ、粉塵として飛散させた。この際の箱体内の空気中の粉塵濃度（粒径０．５μｍ以上の粒子の個数濃度）の測定値を５点まで取得した。
（実施例２）
　実施例２では、実施例１で使用した粉体の代わりに、実施例１で使用した粉体に、粉塵の発生を抑制する処理として、非イオン系界面活性剤を添加したもの（ダストフリー処理の歯科用石膏系埋没材）を用いた以外は、実施例１と同様の方法で粉塵濃度の測定を行った。
（比較例１）
　比較例１では、箱体内に配置した容器に水を入れなかった以外は、実施例１と同様の方法で粉塵濃度の測定を行った。
（比較例２）
　比較例２では、箱体内に配置した容器に水を入れなかった以外は、実施例２と同様の方法で粉塵濃度の測定を行った。
（実施例３）
　実施例３では、実施例１で使用した粉体の代わりに、評価対象の粉体として、白色セメント（太平洋セメント社製の商品名「ホワイトセメント」）を用いた以外は、実施例１と同様の方法で粉塵濃度の測定を行った。
（実施例４）
　実施例４では、実施例３で使用した粉体の代わりに、実施例３で使用した粉体に、粉塵の発生を抑制する処理として、非イオン系界面活性剤を添加したもの（ダストフリー処理の白色セメント）を用いた以外は、実施例３と同様の方法で粉塵濃度の測定を行った。
（比較例３）
　比較例３では、箱体内に配置した容器に水を入れなかった以外は、実施例３と同様の方法で粉塵濃度の測定を行った。
（比較例４）
　比較例４では、箱体内に配置した容器に水を入れなかった以外は、実施例４と同様の方法で粉塵濃度の測定を行った。
（実施例５）
　実施例５では、実施例１で使用した粉体の代わりに、評価対象の粉体として、歯科用硬質石膏（吉野石膏社製の商品名「ニューハイストーンイエロー」）を用いたこと、及び実施例１で落下させた粉体の量「５ｇ」を「１０ｇ」に変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で粉塵濃度の測定を行った。
（実施例６）
　実施例６では、実施例５で使用した粉体の代わりに、実施例５で使用した粉体に、粉塵の発生を抑制する処理として、非イオン系界面活性剤を添加したもの（ダストフリー処理の歯科用硬質石膏）を用いた以外は、実施例５と同様の方法で粉塵濃度の測定を行った。
（比較例５）
　比較例５では、箱体内に配置した容器に水を入れなかった以外は、実施例５と同様の方法で粉塵濃度の測定を行った。
（比較例６）
　比較例６では、箱体内に配置した容器に水を入れなかった以外は、実施例６と同様の方法で粉塵濃度の測定を行った。
　各実施例及び比較例において測定した粉塵濃度の５点の測定値の中の最大値と、計５点の積算値とを評価に用いた。結果を表１～３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
　実施例１及び２の結果と比較例１及び２の結果との対比、実施例３及び４の結果と比較例３及び４の結果との対比、並びに実施例５及び６の結果と比較例５及び６の結果との対比から、実施例の方が、比較例よりも、粉体に対するダストフリー処理の有無による粉塵濃度の測定値の差が大きかった。よって、粉体を箱体内に置かれた液体に落下させて粉塵として積極的に飛散させることで、飛散し易い粉体と飛散し難い粉体とで、箱体内の空気中の粉塵濃度の値の差がより明確になり、粉体の飛散性をより明確に評価できることが確認された。
　本発明の一実施形態の粉体の飛散性評価方法又は飛散性評価装置は、粉体の飛散性をより明確に評価することができるため、粉体製品の使用、製造、及び販売などを行う際、特に粉塵の発生量が抑制された粉体製品の販売などにおいて有用である。
　１、１０、１１　粉体の飛散性評価装置
　２　箱体
　３　液体
　４　粉塵計
　５　容器
　６　供給路

Claims (16)

  1. 　箱体内に置かれた液体に評価対象の粉体を落下させることによって、前記箱体内にて前記粉体を粉塵として飛散させ、粉塵計で前記箱体内の空気中の粉塵濃度を測定する、粉体の飛散性評価方法。
  2. 　前記箱体は、前記箱体内に置かれる前記液体の液面よりも上方となる位置に、前記箱体内への前記粉体の入り口となる孔部を備える請求項１に記載の粉体の飛散性評価方法。
  3. 　前記箱体は、上部が開口した箱本体と、前記箱本体の前記上部を覆う蓋体と、を備え、前記蓋体に前記孔部が設けられている請求項２に記載の粉体の飛散性評価方法。
  4. 　前記粉体を前記孔部から前記液体へと導く供給路を用いて、前記液体に前記粉体を落下させる請求項２又は３に記載の粉体の飛散性評価方法。
  5. 　前記供給路は、前記液体へ前記粉体を供給する供給部側が前記液体の前記液面に対して傾斜しており、前記粉体を前記液体に向かって滑り落とす傾斜部を備える請求項４に記載の粉体の飛散性評価方法。
  6. 　前記供給路は、前記液体の前記液面から前記供給部が所定の高さ離れて設けられる請求項５に記載の粉体の飛散性評価方法。
  7. 　前記液体は、上部が開口した容器に入れられ、前記液体が入った前記容器が前記箱体内に収容されることで、前記箱体内に前記液体が置かれる請求項１～６のいずれか１項に記載の粉体の飛散性評価方法。
  8. 　前記粉体が歯科用粉末製品である請求項１～７のいずれか１項に記載の粉体の飛散性評価方法。
  9. 　内部に液体が置かれる箱体と、
    　評価対象の粉体が前記箱体内に置かれた液体に落下して粉塵として飛散した際に、前記箱体内の空気中の粉塵濃度を測定する粉塵計と、
    　を備える、粉体の飛散性評価装置。
  10. 　前記箱体は、前記箱体内に置かれる前記液体の液面よりも上方となる位置に、前記箱体内への前記粉体の入り口となる孔部を備える請求項９に記載の粉体の飛散性評価装置。
  11. 　前記箱体は、上部が開口した箱本体と、前記箱本体の前記上部を覆う蓋体と、を備え、前記蓋体に前記孔部が設けられている請求項１０に記載の粉体の飛散性評価装置。
  12. 　前記粉体を前記孔部から前記液体へと導く供給路をさらに備える請求項１０又は１１に記載の粉体の飛散性評価装置。
  13. 　前記供給路は、前記液体へ前記粉体を供給する供給部側が前記液体の前記液面に対して傾斜しており、前記粉体を前記液体に向かって滑り落とす傾斜部を備える請求項１２に記載の粉体の飛散性評価装置。
  14. 　前記供給路は、前記液体の前記液面から前記供給部が所定の高さ離れて設けられている請求項１３に記載の粉体の飛散性評価装置。
  15. 　前記箱体内に収容されると共に、前記液体が入れられる、上部が開口した容器をさらに備える請求項９～１４のいずれか１項に記載の粉体の飛散性評価装置。
  16. 　前記粉体が歯科用粉末製品である請求項９～１５のいずれか１項に記載の粉体の飛散性評価装置。
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