並列タイトル等Estimate of the Fluid Force Related to Washing Mechanism -Analysis of Viscoelasticity for Aqueous Solutions of Surfactant and Mechanism for Soil Removing -
一般注記洗浄における汚れの除去機構を考える場合,洗浄液中の界面活性剤や洗浄補助剤による化学的作用とともに,外部から被洗物に与えられる物理的作用も重要な要因を占めている.本研究は,物理的作用のひとつである洗浄液の持つ流体力に着目したもので,界面活性剤水溶液を中心に,汚れ除去を効果的に行うためのより有効な流体力の利用方法を解明することを目的としている.
本実験では,界面活性剤水溶液の流動時の特徴をミクロな視点から解析することを試み,洗浄液中に形成された球状ミセルが流動時と静止時でどう変化するかを,エマルションを試料として加熱せん断流動観察システムを用いて観察比較した.すなわち,各種O/WおよびW/Oエマルションを調製し,顕微鏡下のステージ部にセットして加熱せん断流動観察システムにより定常流を与え,エマルション中の液滴の流れと変化をモニタで観察した.さらにCCDカメラを介して画像をPCに取り込み,画像解析ソフトによる分析を行った.その結果,O/Wエマルション,W/Oエマルションとも,定常せん断流動下で静止時に円形だった油滴や水滴が,流動速度を上げるとともに楕円形状に変化することが認められ,流動を止めると直ちに円形に戻った.この変形を,液滴の縦横比を算出して比較したところ,流動速度の上昇に伴う縦横比の増加は,必ずしも比例関係になく,ある速度までは上昇し,その後は低下してさらにその後再び上昇するという波状のグラフを示した.これはすべてのエマルションで共通する現象であることから,液滴が変形しやすい速度としにくい速度があることが示唆され,興味深い結果となった.
The purpose of this research is to investigate the effect of fluid force on detergency. That is to measure the deformation of surfactant micelles when aqueous solutions of surfactant is flowing. But micelles are too small to see, so I used some oil-in-water type (O/W) and water-in-oil type (W/O) emulsions made of oleic acid and pure water (these are as a bigger model of surfactant micelles). The ratio of height to width was calculated using by the observation system of heating, shear flowing.
The following results are obtained. The ratio of height to width was increased (>1), it means the shape of drops deformed to elliptic sphere, when every emulsions were flowing. And the flow stopped, it was decreased immediately (almost=1), the shape returned to sphere. For all emulsions used, the ratio of height to width increases with an increase in low shear rate. But the ratio decreases at some high shear rate, and it increases again with higher shear rate. There is room for further investigation on this point.
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