流体の糸曳きとそれを用いた粒子沈降防止技術に関する研究

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K15076
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 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: 山口大学
• 研究代表者: 貝出 絢 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (50773074)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 糸曳き / 粒子分散系 / 沈降防止 / レオロジー / 内部構造 / オイルゲル化剤

研究成果の概要

本研究は、分散系における粒子の沈降防止技術に関して、低分子オイル増粘・ゲル化剤：PMDA-Rを用いて検討したものである。液の流動性をレオロジー的に評価し、それらが示す曳糸応力のパターンを実験的に明らかにした。一般に、添加剤の濃度を高くすると、その種類にかかわらず類似した動的粘弾性を示すことが多くなるが、本研究では特に、低濃度における流動性に関するデータを加味することで、糸曳きのパターンに関する有用な知見が得られることがわかった。加えて、添加剤が液内部で形成する自己組織構造はその化合物の相溶性を反映したものであることも明らかになった。

自由記述の分野

化学工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

化学工業において、粒子分散系を取り扱う場面は多く、それらが長期にわたり沈降せずに高い安定性を示すことは、ユーザーに対し、性状を担保するという側面だけでなく、例えばデバイス内でのトラブルを防ぐことにも寄与すると考えられる。本研究は油系であり、かつ高濃度の粒子分散系を対象として、長期安定性を維持するために必要な条件を探すと同時に、糸曳きに着目したものである。単に糸を曳くという現象を感覚的に整理するのではなく、それを評価できる装置を自作することで、糸曳きのパターンが複数あることを見出し、さらにどのような糸が発現すれば粒子の沈降を抑制することに寄与できるかを示そうとしたことに価値があると考えている。