粉体特性解析 JIS K 6217-4ISO 4656ASTM D2414

S-500

吸油量測定装置

カーボンブラック・電極材料等の吸油量(DBP吸油量)を高精度に自動測定。スピードコントロールモーターによる精密な駆動と、混合ユニットの温度制御機能、そして独自トルク検出機構により、微小トルク粉体にも安定した測定を実現します。

S-500 吸油量測定装置

二次電池用負極材の評価に最適

リチウムイオン電池をはじめとする二次電池の性能は、負極材に使用されるカーボンブラックや黒鉛系材料の品質に大きく左右されます。吸油量(DBP吸油量)は、カーボンブラックのストラクチャー(粒子の凝集構造)を定量的に評価する指標として広く用いられ、電極内の導電ネットワーク形成や電解液の含浸性を予測するうえで欠かせないパラメータです。

S-500 は、国内外の大手電池メーカー・材料メーカーに採用されており、負極材の受入検査、ロット間品質管理、新規材料の研究開発において高い評価を得ています。スピードコントロールモーターの採用により装置の温度上昇を抑え、温度変化に敏感な電極材料でも安定した繰返し精度を実現します。

導電助剤として使用されるアセチレンブラックやケッチェンブラックなど、微小トルクで反応する粉体にも対応。独自のトルク検出機構により、低ストラクチャー材料でも明確なエンドポイント検出が可能です。

測定原理

S-500 は、JIS K 6217-4 に準拠したトルク変化方式で吸油量を測定します。試料粉体をミキシングチャンバーに入れ、ブレードで撹拌しながら高精度マイクロ定量ポンプで一定速度のDBP(フタル酸ジブチル)を滴下します。

粉体が液体を吸収するにつれてブレードにかかるトルクが上昇し、やがて粉体が液体で飽和すると急激にトルクが低下します。この最大トルクの70%に達した時点を測定のエンドポイントとし、それまでに滴下した液量から吸油量(mL/100g)を算出します。

高精度マイクロ定量ポンプによる精密な送液制御と、応答性の高いトルクセンサーの組み合わせにより、従来の手練り法と比べて測定者間のばらつきを大幅に低減します。

対応するサンプル

S-500 はカーボンブラックに限らず、幅広い粉体材料の吸油量を測定できます。以下のような業界・用途で利用されています。

  • カーボンブラック — ゴム・タイヤ用、電池用導電助剤、インク・塗料用
  • 電極材料 — リチウムイオン電池用黒鉛負極材、シリコン系複合材料
  • シリカ(ホワイトカーボン) — タイヤ・ゴム添加剤、化粧品原料
  • 炭酸カルシウム — 製紙・塗料・プラスチック用フィラー
  • 顔料・セラミックス粉末 — インクジェット用分散体、電子部品材料

測定液もDBPに限らず、あまに油、シリコーンオイル、水、NMP(N-メチルピロリドン)、DOP(フタル酸ジオクチル)など、サンプルや規格に応じて切り替えが可能です。

主な特長

  • スピードコントロールモーター採用 — 装置温度の上昇抑制、回転数の安定化
  • 独自開発トルク検出機構
  • 簡易温度制御機能(断熱構造採用)
  • 高精度マイクロ定量ポンプ内蔵(滴下速度可変・簡単校正)
  • DBP・あまに油・シリコーンオイル・水・NMP・DOP等に対応
  • サーマルプリンター内蔵
  • 液晶タッチパネル操作
  • PC用通信ソフト標準付属(パソコン無しでも使用可)
  • 小型軽量 約50kg
  • AC100V(海外向け200V対応可)

オプション

  • バッファタンクユニット
  • 近似式補正機能
  • ステンレス仕様の測定部
  • 高トルクタイプ(最大20Nm)— タイヤ用カーボンブラック向け

主な仕様

型式

S-500

測定方式

粉体への液体添加に伴うトルク変化方式(JIS K 6217-4準拠など)

対応液体

DBP, あまに油, シリコーンオイル, 水, NMP, DOP等

送液方式

高精度マイクロ定量ポンプ

駆動方式

スピードコントロールモーター

最大トルク

10Nm (※特別仕様で20Nmにも対応可)

給油ポンプ精度

±0.5%以内

表示

液晶タッチパネル

出力

サーマルプリンター、RS-232C

質量

約50kg

電源

AC100V 最大500VA

よくある質問

カーボンブラックや電池材料の「吸油量」を、作業者の誤差なく正確に測定するにはどうすればよいですか?
属人化しやすい手動の測定方法から、JIS K6217-4に準拠した「トルク変化方式」の自動測定器「S-500」への切り替えが最適です。S-500は、粉体を自動攪拌しながら高精度マイクロ定量ポンプ(ポンプ精度±0.5%以内)で液体(DBPやNMPなど)を一定速度で滴下します。スピードコントロールモーターによる安定した回転と、混合ユニットの温度制御機能の組み合わせにより、作業者による測定のばらつきを排除し、極めて高い再現性を実現します。
タイヤ用のハードグレードカーボンブラックを測定したいのですが、高トルクや海外規格(ASTMなど)には対応していますか?
はい、対応可能です。S-500は日本のJIS K6217-4だけでなく、ISO 4656やASTM D2414といった国際的な規格にも準拠しています。また、標準仕様でも最大負荷(トルク)10Nmまで測定可能ですが、混練時に極めて大きなトルクが発生するハードグレードのカーボンブラック向けには、**最大20Nmまで対応可能な「特別仕様」**をご用意しています。
製造現場の限られたスペースに設置し、パソコン(PC)を使わずに測定結果を管理・印字することは可能ですか?
可能です。S-500は、測定ユニット、定量ポンプユニット、電気機器、そして「サーマルプリンター」を1つのボディにまとめたコンパクトな一体構造を採用しています。液晶タッチパネルで条件を登録すれば、あとは「STARTスイッチ」を押すだけの簡単操作で自動測定が完了します。測定後は、最大トルクや100gあたりの吸油量、トルク変化曲線のグラフなどを内蔵プリンターからその場で出力できるため、PCレスでの運用に最適です。もちろん、必要に応じてRS-232C経由でのPCへのデータ出力も行えます。