第1節 撹拌機の選定および基本設計
1.選定および設計の基本的な流れ
2.撹拌目的と撹拌作用
3.撹拌翼の選定
3.1 撹拌Reynolds数と流動特性
3.2 撹拌翼の種類
4.モータ動力の決定
4.1 単位体積あたりの動力
4.2 液循環回数
5.撹拌軸の設計
5.1 撹拌軸に作用する力
5.2 軸たわみ
5.3 危険回転数
5.3.1 等価荷重による静たわみ計算
5.3.2 Dunkerleyの式によるNc計算
5.3.3 パドル翼の強度計算
第2節 撹拌翼形状の選定と種類および邪魔板について
1.撹拌翼形状の選定と種類
1.1 撹拌翼形状の選定
1.2 撹拌翼の種類と特長
1.2.1 エッジドタービン翼
1.2.2 プロペラ翼(マリンプロペラ翼)
1.2.3 タービン翼
1.2.4 パドル翼
1.2.5 アンカー翼
1.2.6 ヘリカルリボン翼
1.2.7 その他の撹拌翼
1.3撹拌翼の設計ポイント
1.3.1 翼径について
1.3.2 翼段数について
1.3.3 翼取り付け位置について
2.邪魔板について
2.1 撹拌槽内の流動形態と邪魔板
2.2 邪魔板の種類と設計
2.3 邪魔板の弊害
第3節 グラスライニング製撹拌翼の特徴と混合性能
1.グラスライニング製撹拌翼の形状と施工制限
2.グラスライニング製板羽翼に関して
3.グラスライニング製撹拌翼のスケールアップ
4.多様化するニーズに対応した新しい大型撹拌翼
5.これからの生産現場の撹拌翼の仕様
第4節 固液撹拌槽内の壁面熱伝達に及ぼす沈降性粒子添加の影響
1.熱伝達係数の測定方法
2.槽壁の熱伝達と粒子の挙動
2.1 均一相の槽壁熱伝達
2.2 粒子添加時の槽壁熱伝達と粒子の挙動
2.3 低Re域および高Re域における熱伝達の相関
第5節 固液撹拌槽における粒子濃度分布の推算法
1.既往の研究と問題点
2.粒子濃度分布の汎用的な推算法
3.粒子濃度分布の試算例
第6節 機械撹拌時の固液系混合パターンと定量評価
1.実験方法
2.混合パターン
2.1 低密度粒子の場合
2.2 高密度粒子の場合
2.3 低密度粒子および高密度粒子系でのT−UおよびU−V遷移条件
2.4 低密度粒子および高密度粒子系での各領域での物質移動速度の相関式
第7節 ビーズミルの運転条件とその最適化
1.ボールミルからビーズミルへ
2.粉砕・分散に最適な構造
3.ビーズミルの種類
3.1 大量循環方式 SCミル
3.2 マイクロビーズ対応 MSCミル
3.3 高粘度1パス処理 MYミル
4.運転条件の最適化
4.1 ビーズ径の最適化
4.2 ビーズ充填率と回転速度の最適化
4.3 スラリー循環回数の最適化
5.運転条件の影響
5.1 ビーズ径の影響(SCミルロング)
5.2 ビーズ径の影響(MSCミル)
5.3 L/D、周速、ビーズ充填率の影響(SCミルシリーズ)
5.4 流量の影響(MYミル)
5.5 粉砕室材質の影響(SCミル)
第8節 ビーズミルによる微粒子化技術
1.湿式ビーズミルの特徴
1.1 ビーズミルの原理
1.2 ビーズミルの開発の歴史
1.3 ビーズミルでのコンタミネーションの対策
1.4 ビーズミルの運転方法
1.5 循環方式におけるパス回数とタンク内に未粉砕粒子が残る確率
1.6 ビーズミルの粉砕、分散効率に影響を与える因子
1.6.1 ビーズ径
1.6.2 ビーズ充填率およびアジテータ周速
1.6.3 応力モデル
2.ビーズミルでの再現性
2.1 滞留時間と投入動力量
3.ビーズミルのスケールアップ
第9節 高速撹拌機を用いるナノ粒子の高分散技術と物性制御
1.微粒子分散における高速撹拌機の役割と選択のヒント
2.凝集した微粒子の分散と安定化
3.分散性がナノ粒子の物性に与える影響
3.1 可視光散乱
3.2 紫外線散乱
第10節 吸引分散撹拌機の特性と均一分散
1.装置の概要
1.1 分散のメカニズム
1.2 Conti-TDSTMの特徴
1.3 ジェットストリームミキサーの特徴
2.用途例
2.1 塗料向け(酸化チタン)
2.2 二次電池
2.2.1 PVDFの分散
2.2.2 カーボンブラックの分散
2.2.3 活性剤の分散
第11節 超音波による、ナノレベルの撹拌・乳化・分散・粉砕技術−−超音波の非線形現象制御技術によるナノレベルの撹拌−−
1.どのようにして解決するのか
1.1 原理
1.2 実施の形態
1.3 音圧データの測定・解析・確認
1.4 超音波 プローブの製造技術
1.4.1 超音波の音圧測定プローブ
1.4.2 超音波の発振制御 プローブ
2.どうして新しい超音波システムな のか?
2.1 超音波とファインバブルによる表面改質(表面残留応力の緩和) 技術
2.2 統計数理に基づいた、時系列データのフィードバック解析 技術
3.具体例
3.1 超音波出力の最適化技術による結果
第12節 ハイドロダイナミックキャビテーション効果を利用した分散装置及び均一分散技術
1.ハイドロダイナミック(流体力学的)キャビテーション効果とジェットペースタ
2.既存の分散装置とジェットペースタについて
3.電気自動車(EV)と燃料電池自動車(FCV)の流れ
4.リチウムイオン電池(LiB)次世代スラリーについて
5.次世代高容量正極活物質の水系スラリーへの適用
5.1 炭酸ガスの優位性
5.2 NCAの場合
5.3 電極スラリー及び電極の作製
5.4 電極特性
5.5 次世代高容量負極活物質の水系スラリーへの適用
6.SiOを利用した高容量水系負極スラリーについて
7.高容量ハイニッケル水系スラリーと高容量SiO水系スラリーからなる全電池
8.固体電解質形燃料電池(PEFC)用白金担持カーボンブラックスラリーへの適用
9.「ジェットペースタ」のラインアップと使用方法
第13節 静的流体混合装置の混合性能評価
1.従来の混合性能評価
2.静的流体混合装置の混合性能評価の標準化
2.1 流れ系と可視化画像の取得(可視化実験)
2.2 混合指標の設定
2.2.1 取得画像の定量化
2.2.2 混合度:M
2.2.3 中央輝度:Rmed
2.2.4 最大中央輝度:R’max
2.2.5 濃厚塊の大きさ:L
2.2.6 偏在度:Dev
2.3 混合性能の評価
3.標準化した混合性能評価方法の応用
第14節 インライン式動的混合・反応装置の原理・特徴・応用
1.インライン式混合・反応装置の原理
2.インライン式動的混合・反応装置の特徴
2.1 バッチ式撹拌装置との比較
2.2 インライン式静的撹拌装置(スタティックミキサ)との比較
2.3 二軸押出混錬装置との比較
3.インライン式混合・反応装置の応用
3.1 コンパウンド製造プロセス
3.2 熱可塑性ポリウレタン 重合・押出機の前処理
3.3 プレポリマー製造プロセス
3.4 シリコーン製造プロセス
3.5 粉液混合プロセス
4.インライン式混合・反応装置の今後の展開
第15節 晶析技術と撹拌
1.結晶特性と撹拌
2.結晶核形成のメカニズム; 過飽和溶液の構造
3.撹拌が一次核形成におよぼす影響
4.オイル化晶析における撹拌による粒子径制御
第16節 ベンチスケール自動連続晶析の構成と運転条件、その応用例
1.回分晶析と連続晶析における撹拌機の役割とスケールアップの考え方
2.プロセス開発のためのベンチスケール連続晶析ユニットについて
3.製造プロセス開発への適用
3.1 反応晶析の例(水酸化ニッケル)
3.1.1 実験方法
3.1.2 実験結果と考察
3.2 濃縮晶析の例(硫安−水系)
3.2.1 実験方法
3.2.2 実験結果と考察
4.晶析装置の撹拌機のスケールアップに関する一考察
第17節 懸濁重合,乳化重合の連続プロセスと高分子微粒子の作製
1.懸濁重合の反応機構
1.1 はじめに
1.2 懸濁重合と乳化重合
1.3 懸濁重合法と撹拌
1.4 ガラス球充填層と管型反応器を組み合わせた新しい連続懸濁重合
1.5 管型反応器を用いたエマルションの連続重合
1.6 乳化重合の連続化における自励振動とその抑制
第18節 スラグ流を用いたSoap-free乳化重合による単分散高分子微粒子の連続製造
1.Soap-free乳化重合
2.マイクロ化学プロセス
3.スラグ流を用いたSoap-free乳化重合プロセスの構築
4.スラグ流を用いたSoap-free乳化重合の特徴
5.スラグ流を用いたSoap-free乳化重合による高重合度の高分子微粒子の調製
6.スラグ流を用いた乳化重合における単分散高分子微粒子の調製
第19節 フローマイクロリアクターを用いた連続重合とそのスケールアップ
1.フローマイクロリアクターを用いた付加重合
2.フローマイクロリアクターを用いたアニオン重合
3.アニオン重合における混合性と分子量分布の関係
4.アニオン重合の連続運転
5.アニオン重合連続運転システムの構築
6.モノマー濃度/開始剤濃度の比率がポリマー分子量に与える影響の評価
7.ポリスチレンのアニオン重合をモデルとした連続運転システムの検証
第20節 3段縦型撹拌槽の逆混合と交換流量
1.理論
1.1 逆混合モデルと逆流量
1.2 流体交換モデルと交換流量
1.3 流系モデルと逆流量・交換流量
1.4 逆混合モデル(逆流量測定理論)の数学的表現
1.5 流体交換モデル(交換流量測定理論)の数学的表現
2.測定装置
2.1 逆流量測定
2.1.1 逆流量測定装置
2.1.2 3段縦型撹拌槽のスペックと条件
2.1.3 測定操作
2.2 交換流量測定
2.2.1 φ100の3段縦型撹拌槽のスペック,条件,測定方法
2.2.2 φ170の3段縦型撹拌槽のスペック,条件,測定方法
3.3段縦型撹拌槽の逆流量および交換流量
3.1 逆流量f
3.2 交換流量Q
3.2.1 φ100撹拌槽
3.2.2 φ170撹拌槽
第21節 多孔体粒子を用いた培養槽の撹拌技術
1.実験方法
1.1 実験装置
1.2 固体粒子分散性能
1.3 動画解析
1.4 撹拌所要動力Pjd
1.5 Particle Image Velocimetry (PIV)による速度場測定
2.まとめ
第22節 高通気条件下の気液撹拌槽における反応性改善
1.製品及び製造プロセス概要
2.ガス分散翼の見直し 〜ラボスケールでの反応・検証実験〜
2.1 各種タイプの撹拌翼を用いたラボ反応実験
2.2 検証@ 〜撹拌作用の反応への影響〜
2.3 検証A 〜通気撹拌動力特性〜
3.通気撹拌条件の最適化 〜スケールアップ指標の確立〜
第23節 ベルヌーイ流撹拌体の特徴と条件による選定例
1.ベルヌーイ流撹拌体の構造
2.ベルヌーイ流撹拌体の種類
3.縦渦巻き二重環撹拌の原理
3.1 水平射出
3.2 パルス
3.3 縦渦巻き二重環
4.ベルヌーイ流撹拌体のシミュレーション
5.ベルヌーイ流撹拌体の特徴
6.ベルヌーイ流撹拌体の応用装置
7.ベルヌーイ流撹拌体の選定条件
8.ベルヌーイ流撹拌体の選定例
9.容器の選定とスケーリング
10.プレ撹拌の重要性
第24節 電界砥粒制御技術を応用した電界撹拌技術の開発とその応用展望
1.電界砥粒制御技術を応用した電界撹拌技術
1.1 電界撹拌技術の原理
1.2 電界撹拌中の挙動観察
1.3 電界撹拌中の発熱特性
1.4 微粒子を用いた電界撹拌中の内部挙動観察
2.電界撹拌技術の医療分野への応用
2.1 がんの個別化治療に向けた術中病理診断(医療ニーズ)
2.2 医療ニーズと工学シーズのマッチング
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