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超音波で挙動制御したマイクロバブルによるソフトセパレーション技術の新展開

Research Project

Project/Area Number 21656233
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Recycling engineering
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

柴田 悦郎  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (70312650)

Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywordsマイクロバブル / セパレーション技術 / 超音波 / 洗浄
Research Abstract

超音波照射下の空気のマイクロバブルの高速挙動による物理的洗浄効果に関する検討を行った。高速度カメラを用いて、20kHz、600Wの出力の超音波照射下での空気のマイクロバブルの試料表面での挙動を撮影した。マイクロバブルは単一の形状を維持したまま、試料表面を高速で移動しながら凝集することが明らかとなった。油性インク、カーボン汚れに対する洗浄実験を行い、超音波照射下のマイクロバブルの物理的挙動が洗浄効果につながることを明らかにした。超音波洗浄で見られたキャビテーションのスポットダメージは、マイクロバブルの共存時にはほとんど見られなかった。これはマイクロバブルが洗浄面を覆うため、ダメージの原因となるような洗浄面付近でのキャビテーションが発生しなかったためであると考えられる。これらの結果から、空気のマイクロバブルを利用した低周波(20kHz)での超音波マイクロバブル洗浄は、比較付着力の弱い汚れや洗浄面のスポット破壊を避けたい場合に適した洗浄方法であると考えられる。
20kHz、600Wの出力の超音波照射下では、空気のマイクロバブルは単一の形状を維持したまま、試料表面を高速で移動しながら凝集することが明らかとなった。油性インク、カーボン汚れに対する洗浄実験を行い、この超音波照射下のマイクロバブルの物理的挙動が洗浄効果につながることを明らかにした。超音波洗浄で見られたキャビテーションのスポットダメージは、マイクロバブルの共存時にはほとんど見られなかった。これはマイクロバブルが洗浄面を覆うため、ダメージの原因となるような洗浄面付近でのキャビテーションが発生しなかったためであると考えられる。空気のマイクロバブルを利用した低周波(20kHz)での超音波マイクロバブル洗浄は、比較付着力の弱い汚れや洗浄面のスポット破壊を避けたい場合に適した洗浄方法であると考えられる。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2010 2009

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] 新規洗浄法としての超音波マイクロバブル洗浄の効果2010

    • Author(s)
      大野隆之, 飯塚淳, 柴田悦郎, 中村崇
    • Organizer
      資源・素材学会2010(福岡)
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2010-09-13
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Hexane Emulsion Separation Using Microbubbles2009

    • Author(s)
      E.Shibata, 柴田悦郎, 中村崇
    • Organizer
      The 10th International Symposium on East Asian Resources Recycling Technology(EARTH 2009)
    • Place of Presentation
      Jejudo, Korea
    • Year and Date
      2009-11-03
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波照射によるマイクロバブルの浮選2009

    • Author(s)
      瀬川香織、勝俣稔宏、大和田秀二、柴田悦郎、中村崇
    • Organizer
      資源・素材2009(札幌)
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2009-09-09
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波照射下のマイクロバブルの高速挙動を利用した新規洗浄プロセスに関する研究2009

    • Author(s)
      大野隆之、柴田悦郎、中村崇
    • Organizer
      資源・素材2009(札幌)
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2009-09-09
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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