粉末：定義、特性、製造、用途および安全性

主な特性

粉末材料は、取扱いや加工の際の挙動を左右するいくつかの物理的性質によって特徴づけられる。重要な属性には次のものがある。

• 粒子径および粒度分布：質感、反応性、充填状態に影響する。
• 比表面積および表面化学：溶解や付着に影響する。
• かさ密度および多孔性：保管と輸送に重要である。
• 流動性および凝集性：微細な粉末は固結したりブリッジを形成したりすることがある一方、粗い粉末はより自由に流れやすい。詳細は粒子特性を参照。

製造と処理

粉末の製造または変換に用いられる一般的な方法には、機械的な微粉砕（研削、粉砕）、液体を凝固する液滴へとする噴霧、噴霧乾燥、凍結乾燥、化学的沈殿がある。製造後の粉末は、ふるい分けまたは気流分級により分類され、性能向上のために混合、造粒、被覆が行われることもある。産業用の処理技術と装置は、処理方法に関する多くの技術資料で説明されている。

用途と例

粉末は日常生活と産業で広く使われている。例として、化粧品（化粧を定着させたり、テカリを抑えたりするフェイスパウダーやボディパウダー）、スポーツ補助剤（選手のグリップを向上させるチョークやロジン）、料理用香辛料（カレー粉など）、洗濯または洗浄用の粉末洗剤がある。産業では、金属粉が焼結や積層造形に用いられ、医薬品の有効成分は粉末として計量される。また、一部の粉末は火工品や推進薬の成分であり、歴史的には火薬、あるいは製造された花火にも関係する。歴史上、一部の粉末は武器や爆発装置にも使用されたため、規制と安全な取扱いが重要である。

歴史と用語

人々は数千年にわたり、穀物をひいて小麦粉にし、鉱物を砕いてきた。推進や火工のための粉末混合物を制御して用いることは中世中国で始まり、広く伝播した。「powder」は動詞としても用いられ、皮膚や布地に微細な粉状材料を施すことを意味する。動詞としての「粉をつける」を参照。

安全性と取扱い

微細な粉末は吸入の危険、製品汚染、静電気の発生をもたらす可能性があり、可燃性の場合には密閉空間で粉じん爆発の危険を生じうる。適切な換気、粉じん管理、接地、適切な個人用保護具、適した容器での保管は、こうした危険の低減に役立つ。食品、医薬品、化粧品で粉末を使用する場合には、安全性と一貫した性能を確保するため、製造は衛生および品質管理の基準に従って行われる。