「解砕」（かいさい）とはなにか
液中で凝集した微粉体（金属粉末、セラミック粉末、樹脂粉末、カーボンパウダー等）をほぐす
粒子間には、互いに集まろうとする『付着力』（ファンデルワールス力や静電気力など）が働くため、いったん液中に粉体を分散させても、時間とともに凝集して大サイズになってしまいます。
それをバラバラにほぐして再分散させるには、付着力を上回る『分離力』を凝集体に加える必要があります。分離力を加えて一次粒子のサイズに戻す操作が『解砕』です。
似たような用語に『粉砕』がありますが、固体にエネルギーを加えることで砕いて小さくする操作が粉砕です。一次粒子のサイズを変えてしまうので、解砕とは異なる概念です。解砕と粉砕の違いは、右のイメージ図でご理解ください。
付着力を上回る分離力を凝集体に加えることは、簡単そうにみえて実は難しく、スラリー（液体と固体の混合物）を扱うエンジニアにとって悩みの種です。
しかしOHRミキサーを使うと簡単に解砕できるため、大変驚かれます。そのメカニズムを順を追ってご説明いたします。
【粉砕機】や【撹拌機】を解砕に使うデメリット
多くの動力を使ったからといって、解砕が進むわけではない
粉砕のための装置（粉砕機）が、解砕向けにも数多く販売されています。粉砕機として代表的なものを以下に挙げます。
- ボールミル・ビーズミル：
セラミックス製のボール（メディア）をスラリーと一緒に容器に入れて回転させ、メディアの落下エネルギーを利用して打撃力を加える - ハンマーミル：
容器内で金属製のヘッドを高速回転させ、容器の内壁にスラリーをこすり付けて、すり潰す
これらの装置を解砕に使うと、凝集体に機械的な打撃力を長時間にわたって与え続けるので、下記のデメリットがあります。
下のイラストとともにご覧ください。
- 一次粒子のサイズを変えてしまう。（解砕時に粒子サイズが変わると、性質が変わって困るテーマがある）
- ボール、砥石、刃などが磨耗して、原料中にコンタミしてしまう。
- バッチ処理が主体で、処理時間が長い。 装置サイズも動力も大きい。
- 特にハンマーミルの場合、摩擦熱により粒子が変質する。
また、『撹拌機』を使って解砕する試みもありますが、かなり長時間をかけても目標の解砕レベルには至りません。
撹拌機で流体を撹拌すると、混ざることなく停滞する領域【孤立混合領域】（非混合領域）が容器内に生まれることはよく知られていますが、撹拌機で解砕が進まない理由は【孤立混合領域】だけが原因ではな
く、高速回転する撹拌翼はほとんど凝集体に当たらず、また当たっても非常に弱い打撃しか与えられないからです。
右の動画でご確認ください。
※この動画では、凝集体に見立てた黄色い樹脂（比重≒1.0）を入れています。
実際に当社に寄せられた「撹拌機を使って数時間から1ヶ月超、撹拌し続けてもダメだった」というユーザー証言は、撹拌機の原理的限界を表しています。
OHRミキサーによって解砕できた事例／凝集したカーボンの解砕
ワンスルーで、低圧で、OHRミキサーで良好に解砕
某化学メーカーは、直径5〜10mmに凝集したカーボンスラリーを解砕できず困っていました。さまざまな撹拌機を試しましたが、数時間撹拌し続けても解砕できませんでした。
ところが、OHRミキサーに低圧で1回通しただけで、非常に良好に解砕・再分散できました。
処理フローは、以下のとおりです。
なお、OHRミキサーによるワンパス処理に要する時間は、たった数秒です。
対象の凝集体はカーボンに限らず、金属粉体でも、セラミック粉体でも、樹脂粉末でも、さまざまなスラリーに使われて、いずれでも高い評価を受けています。より詳しくは、お問い合わせください。
お問合せ
なぜ、OHRミキサーを通すだけで、良好に解砕できるのか
OHRミキサーに送り込まれたスラリーは、その全量が漏れなく、強いせん断力を受ける
粉砕機も、解砕機も、撹拌機も、スラリーを入れた容器の中で物体を動かして打撃力を加えます。しかしそれでは、打撃を受ける部分と受けない部分が生まれてしまい、不均一になります。
またスラリー中で物体を高速回転させても、凝集体の周囲を満たしている液体が緩衝材となって、凝集体自体に打撃力が作用しにくく、これも解砕が進みにくい原因です。
OHRミキサーの場合は、送り込まれたスラリーの全量が漏れなく内部を通過し、均一な打撃が与えられます。
さらに、内部に固定されている2種の特殊構造物のうち、最初の交差した板（ガイドベーン）によって遠心力をかけて、スラリーを構成する【凝集体】と【液体】の比重差を利用して互いを引き剥がして２層に分けた後、幾段にも設けられているキノコ状の構造物（カレントカッター）に衝突させて、極めて複雑な乱流を生み出し、せん断力を加えます。
OHRミキサーは高圧乳化機の代わりとして使われますが、この事実は、内部に生み出すせん断力の強さの証明でもあります。
詳しいメカニズムは、下記URLからご確認ください。
メカニズム図解
なお、OHRミキサーは【インラインミキサー】に分類されますが、一般的なインラインミキサーは単調な流れ（具体的には、内部に取り付けられたプレートで2分割を繰り返すなど）しか生み出せません。
スラリー中の凝集体は、その周囲が液体で満たされていますので、一瞬のうちに衝突を繰り返すような、激しく複雑な流れを生み出さないと、凝集体は液体と同じ挙動で動いてしまって打撃を与えられません。
一般的なインラインミキサーが解砕に使えないのは、内部で生み出した乱流が一過性で終わってしまい、凝集体に衝撃を与えるまで至らないからです。