| 研究課題/領域番号 |
26420329
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| 研究機関 | 大島商船高等専門学校 |
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研究代表者 |
高橋 主人 大島商船高等専門学校, その他部局等, その他 (80517095)
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| 研究分担者 |
中村 翼 大島商船高等専門学校, その他部局等, 准教授 (10390501)
古瀬 宗雄 大島商船高等専門学校, その他部局等, 教授 (50633228)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 微粒子除去 / 異物除去 / 静電気力 / 大気圧利用 / 付着力 / 表面洗浄 |
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| 研究実績の概要 |
材料表面の異物除去技術の開発において，これまでに2μm-20μmのガラス球模擬異物は，ポリエチレンフィルムを高電圧印加で試料に押し付ける方法で除去できることを示した．さらに微細な0.3-1.5μmのガラス球では除去操作10回の繰り返しで50-70%しか除去されなかった．微粒子の微細化で除去しにくくなっていることがわかる．そこでガラス球の除去過程を詳細に分析し，フィルムと微粒子の直接接触が除去率向上に重要であることを明らかにした．両者の直接接触はフィルムの押付力に依存するが，静電気力による押付力負荷方法は，フィルムの耐電圧の問題があり限界があった．そこで，フィルムと試料の間を真空排気し，フィルムを大気圧を利用して押し付ける方法を検討した．その結果，大気圧除去操作10回で0.3-1.5μmのガラス球の除去率80%を得ることができた．さらに微細な微粒子除去には押付力の増加が必要になると考えられるので，加圧大気の印加治具を試作した．評価は今後実施する．
微細微粒子除去の評価で問題となるのが，微粒子を分散して試料に付着させる方法の確立である．これまでは，微粒子を揮発性溶剤に超音波分散させたものを試料に滴下して，微粒子付着試料を作成していた．この方法では微粒子の凝縮が避けられず，良好な試料の作成に多大な時間を要していた．したがって，0.1μm級の微粒子付着試料を作成するのは困難であった．そこで，ビニルチューブ内に高圧空気で微粒子を供給して分散させる方法を開発した．微粒子はチューブ内を通る間に接触帯電する．その結果，微粒子同士が反発して分散される．それを試料に吹き付けることで微粒子が一様に分散された使用を作成することができた．ただし，供給微粒子の粒度分布と付着微粒子の粒度分布が異なっている．現在，条件出しで課題の解決を図っている．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
これまでより微細な微粒子除去を実施したところ，除去効率が思うようには向上しなかった．そのため種々の方法を検討した．当初はフィルムの付着力向上を目指して粉無しのポリ塩化ビニルの評価などを実施したが，フィルムの静電気力で周辺の微粒子を集めてしまうため異物除去評価が思うようにできなかった．また，フィルムの押付力を向上する方法として，最終的な大気圧負荷にたどり着くまでに時間を要した．
これに加えて，試料表面に一様に分散した異物付着試料を作成するのに時間を要した．高圧空気（最終的には乾燥窒素を使用予定）で微粒子を供給し，微粒子同士の接触帯電を利用して分散させる方法を考案したが，微粒子粒径分布が付着前と後で異なるため，その対策に時間を要した．
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| 今後の研究の推進方策 |
0.1μm級の微粒子分散条件を確立する．その後，微粒子除去評価試験を実施する．フィルムへの押付力は，大気圧から数気圧程度までの高圧空気により負荷する．
その他，上記の方法で微粒子除去率の向上が得られない場合は，フィルムの表面状態を大気圧プラズマ処理により変化させ，微粒子との付着力向上の効果を評価する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
計画では連続的に除去操作が実施できる装置を試作する予定であったが，除去特性の評価が完了しなかったため，本格的な試作装置の製作ができなかった．
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| 次年度使用額の使用計画 |
研究を加速して装置試作に取り掛かる予定である．
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