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近赤外分光法によるポリマー中に溶解するCO_2濃度センサーの実用化研究

研究課題

研究課題/領域番号 12555214
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 化学工学一般
研究機関京都大学

研究代表者

大嶋 正裕  京都大学, 工学研究科, 教授 (60185254)

研究分担者 黒田 竜磨  住友化学, 樹脂開発センター, グループ長
車田 研一  京都大学, 工学研究科, 助手 (80273473)
谷垣 昌敬  京都大学, 国際融合創造センター, 教授 (30027148)
渡 正博  横河電機, 環境機器事業部, 課長
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
13,200千円 (直接経費: 13,200千円)
2002年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2000年度: 11,600千円 (直接経費: 11,600千円)
キーワード近赤外分光分析 / 超臨界二酸化炭素 / オンラインセンサー / 高分子成形加工 / 物質移動 / 吸収スペクトル / 拡散係数 / 多成分拡散 / 近赤外分光 / 発砲射出成形 / 二酸化炭素 / 近赤外分光法 / 濃度センサー / 射出成形機 / 気泡成長 / プラスチック / 超臨界流体
研究概要

近赤外分光法を利用したポリマー成形加工を支援するセンサーならびに測定器開発を目指した研究を行った。その結果、発泡成形における発泡剤(CO2/ブタン/アルコール)の濃度をオンラインで測定し、フィードバック制御に利用できるセンサー技術のならびに溶融ポリマーへのCO_2をはじめとする低分子物質の拡散係数を測定できる測定装置に実用化のめどをつけた。
射出機の金型内にも染料や結晶核剤を溶かしこんだ超臨界二酸化炭素を導入し、カウンター圧をかけることができ、射出樹脂のファンテンフローと超臨界二酸化炭素の溶媒和効果ならびに樹脂表面への拡散現象を利用した樹脂の射出表面修飾法を開発した。その際、金型内へ導入する二酸化炭素に溶かす安定化剤、結晶核剤の濃度のセンシングに近赤外分光法センサーの利用を検討した。また、近赤外分光法のポリマー成形加工への応用として、バッチタイプの高圧セルに近赤外プローブを取りつけ、近赤外分光法による樹脂への二酸化炭素の拡散係数の測定ならびに染料の樹脂への拡散速度を計測できる装置を世界ではじめて開発した。開発した測定装置により、高分子材料中へのCO_2/プロパノール混合ガスの高分子材料中への拡散挙動の観察にも成功した。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (7件)

  • [文献書誌] 永田武史, S.Areerat, 大嶋正裕, 谷垣昌敬: "CO_2の溶解に伴うポリプロピレンの粘度低下の測定およびその予測"化学工学論文集. 28. 739-745 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nagata, M.Tanigaki, M.Ohshima: "In-line NIR sensing of CO_2 concentration in polymeric foaming extrusion process"Journal of Cellular Plastics. 38・1. 11-30 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ohshima: "Polymeric foaming in the 21^<st> century"Proc. of Thai-Japan Polymer Processing Workshop. 36-44 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagata, T, M. Tanigaki, M. Ohshima: "In-Line NIR Sensing of CO_2 Concentration for Polymer Foaming Extrusion Processes"Journal of Cellular Plastics. vol.38, No.1. 11-30 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M, Ohshima: "Polymer foaming in the 21^<st> century"Proc. of Thai-Japan Polymer Processing Workshop. (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ohshima: "Polymeric Foaming in the 21^<st> Century"Proceedings of Thai-Japan Polymer Processing Workshop. 36-44 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ohshima: "Polymeric Foaming of Olefin Polymer in the 21^<st> Century"Proceedings of Int.Sympo.on Future Technology for Polyolefin and Olefin Polymerization Catalysis. OP52 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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