高速回転ミキサーを用いた均一エマルジョン調製

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  • Preparation of Uniformly Sized Emulsions using a High Velocity Revolution Mixer
  • コウソク カイテン ミキサー オ モチイタ キンイツ エマルジョン チョウセイ

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抄録

<p>高速回転ミキサーの一種である円筒壁旋回ミキサーは，均一な液滴径のエマルジョンが得られることから工業的に用いられているが，基礎的な検証データや均一化機構は明らかにされていない．本報では一般的なローター・ステーター型ミキサーとの比較を通して，実際のエマルジョンの調製実験，インパルス応答実験，流れの可視化による解析，およびCFD（Computational Fluid Dynamics）シミュレーションによる速度勾配の解析を行い，均一エマルジョン液滴の生成について考察した．エマルジョン調製実験の結果，円筒壁旋回ミキサーはローターと容器との間のクリアランスが0.5–2.0 mmの範囲で均一なエマルジョン液滴を生成することが示された．インパルス応答実験では，処理液の滞留時間分布が円筒壁旋回ミキサーと比較ミキサーでほぼ同じことが示された．クリアランス付近の流れの可視化では非定常な乱流状態が比較ミキサーで観察されたのに対し，円筒壁旋回ミキサーでは一様な定常流が認められた．CFDシミュレーションによる解析結果では，円筒壁旋回ミキサーの方が高い速度勾配領域への処理液の供給量が多くなおかつ，速度勾配が一定に揃った傾向が示された．均一なエマルジョン液滴の生成には，クリアランス近傍流れの状態や速度勾配が関係していることが示唆された．</p>

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