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鋳型界面での核化現象の解明と均質な結晶粒子群製造法への展開

研究課題

研究課題/領域番号 18H01765
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分27010:移動現象および単位操作関連
研究機関東京農工大学

研究代表者

滝山 博志  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40251582)

研究分担者 工藤 翔慈  群馬工業高等専門学校, 物質工学科, 助教 (50735008)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2020年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
キーワード鋳型界面 / 核化 / 共結晶 / 晶析 / 異相界面 / 粒径分布 / 結晶多形
研究成果の概要

結晶性化成品製造では、所望の粒径でかつ単一分散な粒子群が求められる。それを実現するためには、核化のより精密な制御が必須である。本研究で気液界面に展開されるソフト鋳型を用い、界面を昇温によって一度リセットすることで過飽和の局所的な残存に成功し、核化数の制御が可能となった。核化制御は多成分の共結晶でも重要な課題であり、共結晶に対する核化制御も行った。結果、核化と粒子群の均一性など粒子群品質との関係も整理できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

結晶化プロセスの核化はその後の成長にも影響するため、より精密な制御が要求される。鋳型界面には、核化トリガーの機能が備わっており、その機能を充分に発揮できるような操作法を見いだすことが必要である。そこで、鋳型界面上に局所的に限定させた過飽和を実現させることで、核化数の制御に成功した。核化や核化数の制御は均一な品質を有した結晶粒子群製造に必須の技術であり、本研究の結果によって結晶化の推進力と核化制御による結晶粒子群の均一性との関係を整理できた。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Development of novel cascade type crystallizer for continuous production of crystalline particles2020

    • 著者名/発表者名
      Koyama Mana、Kudo Shoji、Amari Shuntaro、Takiyama Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of Industrial and Engineering Chemistry

      巻: 89 ページ: 111-114

    • DOI

      10.1016/j.jiec.2020.06.021

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increase of solidification rate to improve quality of productivity for xylitol/sorbitol crystalline candy products2020

    • 著者名/発表者名
      Atsukawa Kentaro、Kudo Shoji、Amari Shuntaro、Takiyama Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of Food Engineering

      巻: 268 ページ: 109738-109738

    • DOI

      10.1016/j.jfoodeng.2019.109738

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of Initial Temperature and Slurry Density on Stable Crystallization Process of Xylitol Melt Containing Sorbitol2020

    • 著者名/発表者名
      Otgonnyam Gemgui、Kamakura Yoshimitsu、Kudo Shoji、Takiyama Hiroshi
    • 雑誌名

      Food Science and Technology Research

      巻: 26 号: 2 ページ: 235-238

    • DOI

      10.3136/fstr.26.235

    • NAID

      130007849669

    • ISSN
      1344-6606, 1881-3984
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Quality Control by Using the Millimeter-Size Tube Type Taylor Vortex Continuous Crystallizer2019

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Yuko、Kim Woo-Sik、Takiyama Hiroshi
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      巻: 52 号: 3 ページ: 308-310

    • DOI

      10.1252/jcej.18we024

    • NAID

      130007616812

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • 年月日
      2019-03-20
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Production of crystalline particles with high homogeneity in reaction crystallization by using pH-solubility-profile2019

    • 著者名/発表者名
      Ohyama Mitsuki、Kudo Shoji、Amari Shuntaro、Takiyama Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of Industrial and Engineering Chemistry

      巻: 75 ページ: 38-43

    • DOI

      10.1016/j.jiec.2019.03.003

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of the Change in Morphology of Glycine Crystalline Particles at the Template Interface with L-Leucine2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Haruka、Takiyama Hiroshi
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      巻: 51 号: 3 ページ: 276-281

    • DOI

      10.1252/jcej.17we206

    • NAID

      130006516168

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高品質な結晶粒子群製造のための晶析操作設計の展開2020

    • 著者名/発表者名
      滝山 博志
    • 学会等名
      化学工学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of Two Kinds of Supersaturation on Crystal Qualities during Cocrystallization2020

    • 著者名/発表者名
      滝山 博志
    • 学会等名
      化学工学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 溶液晶析法による共結晶粒子群のHomogeneity評価2020

    • 著者名/発表者名
      大山 満希・甘利 俊太朗・滝山 博志
    • 学会等名
      化学工学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ソフトテンプレート上に析出する結晶粒子群の凝集現象2019

    • 著者名/発表者名
      谷 翔子・甘利 俊太朗・滝山 博志
    • 学会等名
      分離技術会 年会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Anti-Solvent添加晶析での結晶粒子群品質とその制御に対する操作戦略2019

    • 著者名/発表者名
      滝山博志
    • 学会等名
      化学工学会第84年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高品質な結晶粒子群製造のための晶析プロセス操作設計2018

    • 著者名/発表者名
      滝山博志
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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