曳糸性を示す複雑流体の特性解明とその制御手法に関する研究

复杂流体拉丝特性及其控制方法研究

• 批准号: 22K04805
• 负责人: 貝出 絢
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04805/
• 关键词: 糸曳き; 粒子沈降防止; 粘弾性; レオロジー; スラリー; 分散系; 複雑流体; 粘度

本研究は、複雑流体に分類される粘弾性流体もしくは粘弾性固体について、糸曳きの発現の有無、さらにはその制御手法について明らかにすることを目的としたものである。これは、ある流体が発現する、わずかmmオーダーの糸曳きが粒子の沈降防止に役立つ可能性があると考えるもので、糸曳きの挙動には、少なくとも2つのパターンが観察された。本研究では、オイル増粘・ゲル化剤を添加して調製した複雑流体が発現しうる糸曳きの特性を明らかにし、工業的に曳糸性を制御するために有用な知見を得ることを目標としている。対象とする系は申請者のグループが開発した化合物であり、その分子構造を系統的に変化させることで、基本骨格や側鎖に関する影響はもちろん、溶媒が糸曳きにもたらす効果について詳細な検討が可能になる。溶媒としてドデカン、イソステアリン酸イソステアリル、他2種の油類に低分子オイル増粘・ゲル化剤：ピロメリッド酸テトラカルボキサミド（PMDA-R）を溶解させたものを試料とした。この化合物は、ベンゼン環の周囲に4つのアミド基を有しており、その末端にアルキル基が配位している。4つの側鎖のうち、結晶性の異なる2種類のアルキル基を導入することで、溶解性およびレオロジー特性を変えることができる。最大で1wt%の化合物を溶解させて調製した試料に対して、レオロジー特性（平衡流動特性、動的粘弾性）を測定し、自作の曳糸性測定装置によって、糸曳きを評価した。これにより、糸曳きのパターンを粘弾性と関連付けて整理した。さらに、特定の油中での化合物が形成する内部構造と化合物の結晶性を関連付けて考察した。調製する試料だけでは、純粘性流体に関するデータが取得できないため、水あめをモデルとして利用しデータを得た。さらに、糸曳きのパターンをより詳細に理解するために、規格化することで対応した。

这项研究旨在阐明串线的发生是否发生在粘弹性流体或分类为复杂流体的粘弹性固体以及如何控制它们中。这是因为在流体的顺序上，至少有两种螺纹模式可以帮助防止粒子沉降，在螺纹行为中至少观察到了至少两种模式。这项研究旨在阐明串线的特征，这些特征可以通过添加油增厚和胶凝剂来表现出复杂的流体，并获得有用的知识来控制工业控制串珠性。目标系统是由申请人组开发的化合物，通过系统地改变其分子结构，可以详细研究溶剂对条纹的影响，不仅对基本的骨干和侧链。通过溶解十二烷，等距酸酯和另外两种油作为溶剂，低分子量的油增厚和胶凝剂：中含十二酰胺（PMDA-R）在另外两种油中制备样品。该化合物在苯环周围有四个酰胺基，并且烷基在其末端坐标。可以通过在四个侧链中引入两个不同结晶度的烷基来改变溶解度和流变特性。通过溶解多达1 wt％的化合物的样品测量了流变特性（平衡流量特性，动态粘弹性），并使用自制的线程测量设备评估了串。这允许与粘弹性相关的组织串线模式。此外，特定油中化合物形成的内部结构与化合物的结晶度有关。无法单独制备的样品获得纯粘性流体的数据，因此使用糖浆作为模型获得数据。此外，为了更详细地了解串起模式，我们通过标准化了。