論文データベース

デンプン・グリセロール系食用薄膜のディップコーティング工程を最適化するため、粘度測定とHerschel–Bulkleyモデル等に基づく数理モデルを構築した研究です。液槽中の流動と膜厚形成をシミュレーションし、簡便な粘度測定結果から最適塗布速度や引き上げ速度を予測しました。これにより、実験的試行を減らして所望の膜厚と均一性を得る条件を理論計算で導出でき、食品コーティング分野での工程設計効率化につながる成果です。

ポリエチレン（HDPE）の機械的リサイクル過程における劣化をレオロジーで定量化し、再生樹脂の品質指標を提案した論文です。押出しによる模擬リサイクル実験と実際の使用済みHDPEについて、せん断粘度の変化から分子構造劣化を追跡しました。その結果、初期段階では主鎖切断が支配的で、酸素曝露が増すと長鎖分岐が増加する劣化パターンを明らかにし、レオロジーから算出した特性劣化パラメータが機械的低下と対応することを示しています。この手法により、リサイクルポリマーの品質管理が可能となることが示唆されています。

紙の劣化度合いを示すセルロースの重合度をレオメーターで評価する方法を検証した研究です。従来、DPvはセルロース溶液の希薄粘度をガラス毛細管粘度計で測定して算出していましたが、本研究では回転型レオメーターによる動粘度測定からDPvを求める手順を提案しました。加速劣化させた紙試料を用い、レオメーターで得た粘度平均重合度と従来法の結果を比較したところ、少量試料で迅速に精度良くDPvを推定できることが示されました。紙の保存・劣化診断において、レオロジー測定が有効な代替手法となることを実証しています。

潤滑グリースの劣化状態を評価する種々のレオロジー手法を比較検討した研究です。従来、グリースの硬さ（コンシステンシー）は円すい浸入度試験で評価されますが、大量試料が必要でした。本研究では小容量試料で測定可能なレオメーターによる手法に着目し、振幅掃引試験から得られるクロスオーバー応力や、低せん断速度での降伏応力など複数の指標を比較しました。その結果、クロスオーバー応力による評価が再現性・感度ともに優れ、グリース劣化度合いを他手法と良好に相関して推定できると結論付けています。これは現場から採取した少量の劣化グリースでも残存寿命評価が可能になる有益な知見です。

生分解性ポリマーの熱劣化を評価する手段としてのレオロジー手法について総説した論文です。時間依存粘弾性試験（タイムスイープ）や周波数依存試験により、分子量低下や架橋など劣化挙動を敏感に検出できることを述べています。特にPLA（ポリ乳酸）のような代表的生分解性樹脂に対し、充填剤の添加や加工条件による熱安定性向上効果をレオロジー的に評価した研究例を紹介し、アレニウス式に基づく劣化予測モデルの活用も議論しています。総じて、レオメーターを用いた粘度・粘弾性測定が分解度合いの指標（粘度平均重合度など）として有用であり、劣化機構解明や耐久性向上に寄与することを示しています。

バイオポリマーの高温・高せん断劣化がレオロジー測定に与える影響を低減する手法を提案した研究です。時間分解レオメトリ―により、測定中に進行する材料の分解を追跡し、その影響を補正することで、より正確なレオロジーモデルを構築しています。劣化に起因する粘度や弾性の大幅な変化（測定中に粘度低下など）を補正し、分解前の本来の物性を推定できることを示しています。この手法は高分子材料の寿命評価や加工プロセス最適化に有用です。