剪断速度増加に伴うポリスチレン粒子の凝集・分散挙動に対するカルボキシメチルセルロースの影響 Effect of Carboxymethylcellulose on Agglomeration and Dispersal of Polystyrene Particle Agglomerates with Step-Wise Shear Rate Change

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抄録

急激な変化を伴う流動場での粒子凝集分散挙動は,定常流動場におけるそれとは異なると考えられる.本研究では,ステップ状の剪断速度を印加した場合の凝集体の成長および破壊過程を直接観察によって調査し,レオロジー特性から予測される定常流動場での挙動との違いを明らかにすることを目的とした.水中におけるポリスチレン粒子の凝集性をカルボキシメチルセルロース(CMC)濃度により制御し,CMC濃度が凝集分散特性に及ぼす影響も調査した.この結果,剪断速度低下に伴う凝集体成長過程は粒子の衝突に支配されており,CMC濃度の凝集体成長速度への影響は現れなかった.一方,剪断速度増大に伴う凝集体破壊過程では,高CMC濃度ではCMC吸着層が粒子の接触を妨げるために速やかに破壊されるが,低CMC濃度では高い凝集性をもつ粒子は破壊されにくくその破壊過程は不均一になり,また,ステップ状の速度変化による凝集体破壊の場合,定常流動場における分散状態評価の大きさと比べると完全分散に近い条件で異なる結果となった.

Dispersion and agglomeration of particles with a drastic change in fluid flow differs from those under a steady shear flow. In this study, the development and destruction of particle agglomerates with step-wise shear rate change were investigated by microscopic observation, and the results were compared with particle dispersibility predicted from rheological data. Polystyrene particles with strong agglomerative properties could be controlled by addition of small amount of carboxymethylcellulose (CMC). Once the particles were sufficiently dispersed, the agglomeration process was dominated by the collision of particles and was not affected by polymer concentration. When the amount of adsorbed CMC was sufficient to prevent the aggregation of particles, agglomerates readily dispersed to an agglomerative state corresponding to the applied shear rate. However, insufficient adsorption of CMC resulted in a heterogeneous agglomeration process that took longer time to attain steady agglomerated state. Slurry viscosity was employed to evaluate agglomerative nature except under conditions of complete dispersion.

収録刊行物

  • 化学工学論文集 = Kagaku kogaku ronbunshu

    化学工学論文集 = Kagaku kogaku ronbunshu 38(1), 13-18, 2012-03-20

    The Society of Chemical Engineers, Japan

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10030160315
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    023617955
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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