JP2003287485A - 流体の粘弾性測定法 - Google Patents
流体の粘弾性測定法Info
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- JP2003287485A JP2003287485A JP2002091269A JP2002091269A JP2003287485A JP 2003287485 A JP2003287485 A JP 2003287485A JP 2002091269 A JP2002091269 A JP 2002091269A JP 2002091269 A JP2002091269 A JP 2002091269A JP 2003287485 A JP2003287485 A JP 2003287485A
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- particles
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 種々の剪断速度を受ける材料を用いるうえ
で、広い周波数領域での粘弾性挙動を把握するために、
１００００ｒａｄ／ｓ以上の高周波数領域での粘弾性特
性を求める方法を提供する。 【解決手段】 水槽１には散乱粒子となる微粒子２を分
散させた流体３を貯留し、水槽１の側面にはレーザー光
を入射させるために透明なガラス容器を用いる。透明な
側面から、流体３中で交差するように同一波長のレーザ
ー光４、５を入射させ、交差箇所において干渉縞を得て
受光器６により受光する。流体３中のガラスプレート７
を電磁加振器によりｙ軸方向に正弦振動させ、任意の３
箇所以上の箇所における微粒子２の速度の減衰曲線を求
めることにより、貯蔵弾性率Ｇ’と損失弾性率Ｇ’’を
算出する。
で、広い周波数領域での粘弾性挙動を把握するために、
１００００ｒａｄ／ｓ以上の高周波数領域での粘弾性特
性を求める方法を提供する。 【解決手段】 水槽１には散乱粒子となる微粒子２を分
散させた流体３を貯留し、水槽１の側面にはレーザー光
を入射させるために透明なガラス容器を用いる。透明な
側面から、流体３中で交差するように同一波長のレーザ
ー光４、５を入射させ、交差箇所において干渉縞を得て
受光器６により受光する。流体３中のガラスプレート７
を電磁加振器によりｙ軸方向に正弦振動させ、任意の３
箇所以上の箇所における微粒子２の速度の減衰曲線を求
めることにより、貯蔵弾性率Ｇ’と損失弾性率Ｇ’’を
算出する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、流体の粘弾性測定
法に関する。
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】物質の粘弾性特性を広い周波数の領域で
把握することは、この物質の実用特性を評価する上で重
要である。粘弾性特性としては、一般に貯蔵弾性率Ｇ’
と損失弾性率Ｇ’’として表現されるものである。この
ような流体の粘弾性測定としては、一般にgap loading
法とsurface loading法の２種類に大別される。
把握することは、この物質の実用特性を評価する上で重
要である。粘弾性特性としては、一般に貯蔵弾性率Ｇ’
と損失弾性率Ｇ’’として表現されるものである。この
ような流体の粘弾性測定としては、一般にgap loading
法とsurface loading法の２種類に大別される。
【０００３】gap loading法は２枚の板の間隙に試料を
挟み、一方または両方を正弦振動させることで試料に剪
断流動を与え、刺激として与えた剪断ひずみと応答とし
て生じた剪断応力の振幅比および両者の位相差から貯蔵
弾性率Ｇ’と損失弾性率Ｇ’’を決定するもので、通常
の二重円筒型、円錐・円盤型、平行円盤型のレオメータ
はすべてこの手法である。
挟み、一方または両方を正弦振動させることで試料に剪
断流動を与え、刺激として与えた剪断ひずみと応答とし
て生じた剪断応力の振幅比および両者の位相差から貯蔵
弾性率Ｇ’と損失弾性率Ｇ’’を決定するもので、通常
の二重円筒型、円錐・円盤型、平行円盤型のレオメータ
はすべてこの手法である。
【０００４】このgap loading法では試料をはさんだ間
隙距離が試料中に発生するずり波の波長に比べて無視で
きる程度に短いと仮定しているため、低弾性体でかつ高
周波数領域での測定ではずり波の波長が短くなり、間隙
距離を狭くするのには限界があることから、一般には１
００ｒａｄ／ｓ以上は計測不可能である。
隙距離が試料中に発生するずり波の波長に比べて無視で
きる程度に短いと仮定しているため、低弾性体でかつ高
周波数領域での測定ではずり波の波長が短くなり、間隙
距離を狭くするのには限界があることから、一般には１
００ｒａｄ／ｓ以上は計測不可能である。
【０００５】一方、surface loading法は試料に浸した
平板治具を振動させることで試料中にずり波を発生さ
せ、それが治具表面から離れるにしたがって減衰する現
象を利用する。この方法によれば、波長λと振幅が１／
ｅに減衰する減衰距離χ0 が分かれば、貯蔵弾性率Ｇ’
と損失弾性率Ｇ’’が求まる（Rheological Technique
s、ｐ３０９、１９８０）ものの、液中の波の減衰を測
定することは困難である。
平板治具を振動させることで試料中にずり波を発生さ
せ、それが治具表面から離れるにしたがって減衰する現
象を利用する。この方法によれば、波長λと振幅が１／
ｅに減衰する減衰距離χ0 が分かれば、貯蔵弾性率Ｇ’
と損失弾性率Ｇ’’が求まる（Rheological Technique
s、ｐ３０９、１９８０）ものの、液中の波の減衰を測
定することは困難である。
【０００６】そこでメカニカルインピーダンスを用いた
新たな測定法も提案されている（日本レオロジー学会
誌、Ｖｏｌ．２５、ｐ１９、１９９７）。この方法によ
り測定可能な周波数は１００００ｒａｄ／ｓ程度までと
なったが、もともと測定部のインピーダンスに比べ、試
料そのもののインピーダンスが非常に小さいため、イン
ピーダンスヘッドの測定精度等の問題で、より高い周波
数領域での測定は現状では不可能である。
新たな測定法も提案されている（日本レオロジー学会
誌、Ｖｏｌ．２５、ｐ１９、１９９７）。この方法によ
り測定可能な周波数は１００００ｒａｄ／ｓ程度までと
なったが、もともと測定部のインピーダンスに比べ、試
料そのもののインピーダンスが非常に小さいため、イン
ピーダンスヘッドの測定精度等の問題で、より高い周波
数領域での測定は現状では不可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、種々の剪断速度を受ける材料を用いるうえ
で、広い周波数領域での粘弾性挙動を把握するために、
１００００ｒａｄ／ｓ以上の高周波数領域での粘弾性特
性を求める方法を提供することにある。
する課題は、種々の剪断速度を受ける材料を用いるうえ
で、広い周波数領域での粘弾性挙動を把握するために、
１００００ｒａｄ／ｓ以上の高周波数領域での粘弾性特
性を求める方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、樹脂等の
流体中に粒子を分散させて、レーザー光のようにコヒー
レントな光を２方向から照射した時に得られる干渉縞を
この粒子が横切る際の信号を検出することにより、粒子
の移動速度を測定することができ、流体の波の減衰を算
出できることを知見して、本発明を完成するに至った。
流体中に粒子を分散させて、レーザー光のようにコヒー
レントな光を２方向から照射した時に得られる干渉縞を
この粒子が横切る際の信号を検出することにより、粒子
の移動速度を測定することができ、流体の波の減衰を算
出できることを知見して、本発明を完成するに至った。
【０００９】すなわち、本発明は、微粒子を分散させた
流体中の少なくとも３箇所以上の任意の箇所に、同一入
射側から２本の同一波長のレーザー光を該流体中で交差
するように照射してそれぞれの箇所において干渉縞を得
て、該流体に正弦振動を与えてそれぞれの箇所における
該微粒子が該干渉縞を横断することにより得られる流体
中の波の速度の減衰波形を測定し、該減衰波形から波の
波長λと波の振幅が１／ｅに減衰する距離χ0 を算出す
ることにより貯蔵弾性率Ｇ’と損失弾性率Ｇ’’を求め
ることを特徴とする流体の粘弾性測定法を提供するもの
である。
流体中の少なくとも３箇所以上の任意の箇所に、同一入
射側から２本の同一波長のレーザー光を該流体中で交差
するように照射してそれぞれの箇所において干渉縞を得
て、該流体に正弦振動を与えてそれぞれの箇所における
該微粒子が該干渉縞を横断することにより得られる流体
中の波の速度の減衰波形を測定し、該減衰波形から波の
波長λと波の振幅が１／ｅに減衰する距離χ0 を算出す
ることにより貯蔵弾性率Ｇ’と損失弾性率Ｇ’’を求め
ることを特徴とする流体の粘弾性測定法を提供するもの
である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
を詳細に説明する。図１は、本発明による流体の粘弾性
測定を行う際の光学系を示す模式図である。水槽１には
散乱粒子となる微粒子２を分散させた流体３を貯留し、
水槽１の側面はレーザー光を入射させるために透明なガ
ラス容器（例えば内容積１０リットル）を用いる。な
お、レーザー光に対する吸収や波長依存性を考慮すると
石英ガラスを使用することが好ましい。
を詳細に説明する。図１は、本発明による流体の粘弾性
測定を行う際の光学系を示す模式図である。水槽１には
散乱粒子となる微粒子２を分散させた流体３を貯留し、
水槽１の側面はレーザー光を入射させるために透明なガ
ラス容器（例えば内容積１０リットル）を用いる。な
お、レーザー光に対する吸収や波長依存性を考慮すると
石英ガラスを使用することが好ましい。
【００１１】透明な側面から、流体３中で交差するよう
に同一波長のレーザー光４、５を入射させる。このレー
ザー光４、５の光源は異なる光源でも良いが、光学系の
調整のし易さや光源の少スペースの点からは、一つの光
源からビームスプリッターにより２本に分岐されたレー
ザー光を照射するような構造を有していることが好まし
い。
に同一波長のレーザー光４、５を入射させる。このレー
ザー光４、５の光源は異なる光源でも良いが、光学系の
調整のし易さや光源の少スペースの点からは、一つの光
源からビームスプリッターにより２本に分岐されたレー
ザー光を照射するような構造を有していることが好まし
い。
【００１２】このレーザー光４、５を任意の交差角で交
差させて交差箇所において干渉縞を得るが、この干渉縞
はレーザー光４、５の入射側に配置した受光器６により
受光する配置としている。
差させて交差箇所において干渉縞を得るが、この干渉縞
はレーザー光４、５の入射側に配置した受光器６により
受光する配置としている。
【００１３】また、流体に正弦振動を与えるために、電
磁加振器５１２−Ｄ（エミック株式会社製）の下端に取
り付けたガラスプレート７を流体３中に配置させてい
る。なお、説明のため図中に示すような方向をｘｙｚ軸
として考える。
磁加振器５１２−Ｄ（エミック株式会社製）の下端に取
り付けたガラスプレート７を流体３中に配置させてい
る。なお、説明のため図中に示すような方向をｘｙｚ軸
として考える。
【００１４】このガラスプレート７を流体３中で上下方
向（ｙ軸方向）に正弦振動させて流体３に剪断流動を与
えると、流体３中の微粒子２も上下方向に正弦振動する
ことになる。流体が粘弾性を有することから、振動原点
（０、０、０）からｘ軸方向に距離が遠くなるにしたが
って流体３中に発生した波及び微粒子２のｙ軸方向の振
動が減衰することになる。
向（ｙ軸方向）に正弦振動させて流体３に剪断流動を与
えると、流体３中の微粒子２も上下方向に正弦振動する
ことになる。流体が粘弾性を有することから、振動原点
（０、０、０）からｘ軸方向に距離が遠くなるにしたが
って流体３中に発生した波及び微粒子２のｙ軸方向の振
動が減衰することになる。
【００１５】後述するように、この微粒子２のｙ軸方向
の移動速度をｘ軸方向の任意の３箇所で求めることによ
り、微粒子２の速度の減衰曲線を求めることができる。
こうして求められた微粒子の速度の減衰曲線は、微粒子
のｙ軸方向の変位量を微分した関数として求められるも
のであるから、微粒子の変位量がｃｏｓ関数であれば速
度はｓｉｎ関数となり、両者の間には位相が−９０°だ
けずれた関係が成り立つことになる。
の移動速度をｘ軸方向の任意の３箇所で求めることによ
り、微粒子２の速度の減衰曲線を求めることができる。
こうして求められた微粒子の速度の減衰曲線は、微粒子
のｙ軸方向の変位量を微分した関数として求められるも
のであるから、微粒子の変位量がｃｏｓ関数であれば速
度はｓｉｎ関数となり、両者の間には位相が−９０°だ
けずれた関係が成り立つことになる。
【００１６】微粒子が粘弾性流体中での重力あるいは浮
力による変動を無視できる程度の大きさ、比重、質量で
あると仮定すれば、この微粒子の変位量、速度は、流体
の波の変位量、速度と同じであると考えられるから、流
体の変位量、速度の減衰曲線として求めることができ
る。
力による変動を無視できる程度の大きさ、比重、質量で
あると仮定すれば、この微粒子の変位量、速度は、流体
の波の変位量、速度と同じであると考えられるから、流
体の変位量、速度の減衰曲線として求めることができ
る。
【００１７】図２は流体の波の減衰曲線とその波のｙ軸
方向の速度の減衰曲線の関係を模式的に示したグラフで
ある。実線は、微粒子の移動速度を測定して得られたデ
ータから求められる波の減衰曲線であり、破線は波の変
位量を示す減衰曲線であり、両者の位相差は−９０°で
あるが、波長は同一となる。
方向の速度の減衰曲線の関係を模式的に示したグラフで
ある。実線は、微粒子の移動速度を測定して得られたデ
ータから求められる波の減衰曲線であり、破線は波の変
位量を示す減衰曲線であり、両者の位相差は−９０°で
あるが、波長は同一となる。
【００１８】図２に示すようにｘ＝０でｙ軸方向に周波
数ωで振動する振動源（ガラスプレート７）が存在しｘ
軸方向にずり波が伝播する場合、任意のｘにおける流体
のｙ軸方向の変位は下式（１）で示される。
数ωで振動する振動源（ガラスプレート７）が存在しｘ
軸方向にずり波が伝播する場合、任意のｘにおける流体
のｙ軸方向の変位は下式（１）で示される。
【００１９】
【数１】
【００２０】ここでλは流体の減衰波の波長を示し、χ
0 は振幅がｕ0 ／ｅに減衰する距離である。
0 は振幅がｕ0 ／ｅに減衰する距離である。
【００２１】”Rheological Techniques、ｐ３１４、１
９８０”の式（６．１４）によれば、上記（１）式の実
数部をとることによって、任意のｘにおける流体のｙ方
向の変位は、
９８０”の式（６．１４）によれば、上記（１）式の実
数部をとることによって、任意のｘにおける流体のｙ方
向の変位は、
【００２２】
【数２】
【００２３】で示されることになる。したがって、任意
のｘにおける流体の速度は上式（２）を時間微分して得
られる下式（３）となる。
のｘにおける流体の速度は上式（２）を時間微分して得
られる下式（３）となる。
【００２４】
【数３】
【００２５】ｘ＝０におけるｙ値はガラスプレート７の
存在により観測することが困難であるから、ｘ軸の任意
の３箇所ｘ１、ｘ２、ｘ３におけるｙ値を求めることに
より、ｕ0 、λ、χ0 が算出されることになる。なお、
測定誤差をより小さくするためにはｘ軸方向に３箇所以
上の測定点から求めることが好ましく、ｕ0 、λ、χ0
の精度が良好となる。また、複素伝播定数Γは式（４）
存在により観測することが困難であるから、ｘ軸の任意
の３箇所ｘ１、ｘ２、ｘ３におけるｙ値を求めることに
より、ｕ0 、λ、χ0 が算出されることになる。なお、
測定誤差をより小さくするためにはｘ軸方向に３箇所以
上の測定点から求めることが好ましく、ｕ0 、λ、χ0
の精度が良好となる。また、複素伝播定数Γは式（４）
【００２６】
【数４】
【００２７】として定義され、このＧ’、Ｇ’’がそれ
ぞれ貯蔵弾性率、損失弾性率であり、式（５）、（６）
ぞれ貯蔵弾性率、損失弾性率であり、式（５）、（６）
【００２８】
【数５】
【００２９】
【数６】
【００３０】として決定されるものであるから、流体の
密度ρが既知であれば、上述した減衰曲線から波長λと
減衰距離χ0 を求めることにより、Ｇ’、Ｇ’’が求め
られる。
密度ρが既知であれば、上述した減衰曲線から波長λと
減衰距離χ0 を求めることにより、Ｇ’、Ｇ’’が求め
られる。
【００３１】したがって、これらの関係から、任意の３
箇所以上の箇所における微粒子の移動速度を求めること
により、波の速度としての減衰曲線のｖ0 、λ、χ0 が
求められ、このλ、χ0 によりＧ’、Ｇ’’が得られる
ことになる。
箇所以上の箇所における微粒子の移動速度を求めること
により、波の速度としての減衰曲線のｖ0 、λ、χ0 が
求められ、このλ、χ0 によりＧ’、Ｇ’’が得られる
ことになる。
【００３２】流体３中の微粒子２の速度を求めるには、
流体３中に同一波長のレーザー光４、５を交差角θで交
差させて干渉縞を得れば、波長λL のレーザー光を使用
すれば干渉縞の間隔は、 δ＝λL／｛２・ｓｉｎ（θ／２）｝ として算出され、その箇所を微粒子２が移動する際に干
渉縞を横断することになる（図３参照）。受光器６によ
り検出される干渉縞は、微粒子２の横断により強度が周
期的に変化するので、その周波数から微粒子２の移動速
度を把握することができる。
流体３中に同一波長のレーザー光４、５を交差角θで交
差させて干渉縞を得れば、波長λL のレーザー光を使用
すれば干渉縞の間隔は、 δ＝λL／｛２・ｓｉｎ（θ／２）｝ として算出され、その箇所を微粒子２が移動する際に干
渉縞を横断することになる（図３参照）。受光器６によ
り検出される干渉縞は、微粒子２の横断により強度が周
期的に変化するので、その周波数から微粒子２の移動速
度を把握することができる。
【００３３】この測定系としては、例えばレーザドップ
ラ流速計（（株）小野測器製ＬＶ−５０００）を好適に
使用することができる。この測定器によれば、波長がλ
L ＝６３０ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザーを使用することか
ら、交差角θ＝６０°とした場合には、上記計算式よ
り、 δ＝λL＝６３０ｎｍ として、得られる干渉縞の間隔が求められる。したがっ
て、干渉縞の間隔δはレーザー光波長と同じになり、測
定用の微粒子２の粒径を把握するのに便利である。
ラ流速計（（株）小野測器製ＬＶ−５０００）を好適に
使用することができる。この測定器によれば、波長がλ
L ＝６３０ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザーを使用することか
ら、交差角θ＝６０°とした場合には、上記計算式よ
り、 δ＝λL＝６３０ｎｍ として、得られる干渉縞の間隔が求められる。したがっ
て、干渉縞の間隔δはレーザー光波長と同じになり、測
定用の微粒子２の粒径を把握するのに便利である。
【００３４】なお、当然に、交差角θを大きくすれば干
渉縞の間隔δは狭くなり、交差角θを小さくすれば干渉
縞の間隔δは広くなり、また、波長λL が長いレーザー
光を使用すれば干渉縞の間隔δは広くなり、短い波長の
レーザー光であれば干渉縞の間隔δは狭くなるので、必
要に応じて測定用の微粒子２の粒子径を選択すれば良
い。
渉縞の間隔δは狭くなり、交差角θを小さくすれば干渉
縞の間隔δは広くなり、また、波長λL が長いレーザー
光を使用すれば干渉縞の間隔δは広くなり、短い波長の
レーザー光であれば干渉縞の間隔δは狭くなるので、必
要に応じて測定用の微粒子２の粒子径を選択すれば良
い。
【００３５】汎用的なレーザー光としては、上述したよ
うなＨｅ−Ｎｅガスレーザー（λL＝６３０ｎｍ）や、
アルゴンガスレーザー（λL ＝５８０、５１４、３５１
ｎｍ）、フッ素ガスレーザー（λL ＝１５７ｎｍ）等を
使用することができ、θ＝６０°として簡便に使用し得
る微粒子２の粒子径を把握すれば、これらレーザー光波
長に対応する干渉縞の間隔（δ＝６３０、５８０、５１
４、３５１、１５７ｎｍ）よりも小さな粒子径のものを
適宜選択すれば良い。
うなＨｅ−Ｎｅガスレーザー（λL＝６３０ｎｍ）や、
アルゴンガスレーザー（λL ＝５８０、５１４、３５１
ｎｍ）、フッ素ガスレーザー（λL ＝１５７ｎｍ）等を
使用することができ、θ＝６０°として簡便に使用し得
る微粒子２の粒子径を把握すれば、これらレーザー光波
長に対応する干渉縞の間隔（δ＝６３０、５８０、５１
４、３５１、１５７ｎｍ）よりも小さな粒子径のものを
適宜選択すれば良い。
【００３６】こうした観点からは、１００ｎｍ以下の粒
径の微粒子であれば、いずれのレーザー光に対しても使
用できることがわかるが、市販の酸化シリコンの粉体が
２０ｎｍから１００ｎｍと種々のものが入手可能である
ため、この中から適宜選択して使用すれば良い。
径の微粒子であれば、いずれのレーザー光に対しても使
用できることがわかるが、市販の酸化シリコンの粉体が
２０ｎｍから１００ｎｍと種々のものが入手可能である
ため、この中から適宜選択して使用すれば良い。
【００３７】振動源の振動周波数ωが一定であれば、特
定の一定時間毎に流体の波は同じ状態となるため、図４
に示すように、ｘ方向の任意の３箇所以上の箇所（例え
ばｘ１、ｘ２、ｘ３）で一定時間毎に微粒子２の速度を
測定することにより減衰曲線のλ、χ0を得て、貯蔵弾
性率Ｇ’と損失弾性率Ｇ’’を求めることができる。
定の一定時間毎に流体の波は同じ状態となるため、図４
に示すように、ｘ方向の任意の３箇所以上の箇所（例え
ばｘ１、ｘ２、ｘ３）で一定時間毎に微粒子２の速度を
測定することにより減衰曲線のλ、χ0を得て、貯蔵弾
性率Ｇ’と損失弾性率Ｇ’’を求めることができる。
【００３８】なお、各測定個所での微粒子２の分散状態
が非常に密である場合には粒子同士の干渉や、干渉縞中
を複数個の微粒子が横断することになるため干渉縞強度
変化の周波数ノイズ成分として測定誤差の原因となり、
また非常に疎である場合には、測定微粒子を把握するこ
とが困難となるので、測定する流体に応じて適宜分散さ
せる量を調整すれば良く、一例として、１ｃｃ中に１０
０ｎｍの酸化シリコンを１０００〜１００００個程度分
散させることが好ましい。
が非常に密である場合には粒子同士の干渉や、干渉縞中
を複数個の微粒子が横断することになるため干渉縞強度
変化の周波数ノイズ成分として測定誤差の原因となり、
また非常に疎である場合には、測定微粒子を把握するこ
とが困難となるので、測定する流体に応じて適宜分散さ
せる量を調整すれば良く、一例として、１ｃｃ中に１０
０ｎｍの酸化シリコンを１０００〜１００００個程度分
散させることが好ましい。
【００３９】
【発明の効果】本発明の流体の粘弾性測定法によれば、
振動源として一般的な電磁加振器（例えばエミック株式
会社製５１２−Ｄ）を使用することにより１００００〜
１０００００ｒａｄ／ｓまでの周波数で加振することが
でき、直接的に微粒子の速度を観測することにより波の
変位を算出できることから、従来のインピーダンスヘッ
ドを使用したsurface loading法の上限値１００００ｒ
ａｄ／ｓよりも高周波領域での貯蔵弾性率Ｇ’と損失弾
性率Ｇ’’を求めることができる。
振動源として一般的な電磁加振器（例えばエミック株式
会社製５１２−Ｄ）を使用することにより１００００〜
１０００００ｒａｄ／ｓまでの周波数で加振することが
でき、直接的に微粒子の速度を観測することにより波の
変位を算出できることから、従来のインピーダンスヘッ
ドを使用したsurface loading法の上限値１００００ｒ
ａｄ／ｓよりも高周波領域での貯蔵弾性率Ｇ’と損失弾
性率Ｇ’’を求めることができる。
【００４０】したがって、散乱粒子として酸化シリコン
の微粒子を用いずに、例えばインクジェットインクのよ
うに５０〜１００ｎｍ程度の顔料微粒子を含有する流体
であれば、同様の方法により顔料微粒子の移動速度か
ら、インクジェットインクそのものの貯蔵弾性率、損失
弾性率を求めることもできる。
の微粒子を用いずに、例えばインクジェットインクのよ
うに５０〜１００ｎｍ程度の顔料微粒子を含有する流体
であれば、同様の方法により顔料微粒子の移動速度か
ら、インクジェットインクそのものの貯蔵弾性率、損失
弾性率を求めることもできる。
【図１】本発明による流体の粘弾性測定を行う際の光学
系を示す一実施形態の模式図。
系を示す一実施形態の模式図。
【図２】流体の波の減衰曲線とその波のｙ軸方向の速度
の減衰曲線の関係を模式的に示したグラフ。
の減衰曲線の関係を模式的に示したグラフ。
【図３】微粒子が干渉縞を横断する際の概念図。
【図４】流体中の任意の３箇所での微粒子の速度を求め
る概念図。
る概念図。
１ 水槽
２ 微粒子
３ 流体
４ レーザー光
５ レーザー光
６ 受光器
７ ガラスプレート
Claims (3)
- 【請求項１】 微粒子を分散させた流体中の少なくとも
３箇所以上の任意の箇所に、同一入射側から２本の同一
波長のレーザー光を該流体中で交差するように照射して
それぞれの箇所において干渉縞を得て、 該流体に正弦振動を与えてそれぞれの箇所における該微
粒子が該干渉縞を横断することにより得られる流体中の
波の速度の減衰波形を測定し、 該減衰波形から波の波長λと波の振幅が１／ｅに減衰す
る距離χ0 を算出することにより貯蔵弾性率Ｇ’と損失
弾性率Ｇ’’を求めることを特徴とする流体の粘弾性測
定法。 - 【請求項２】 該微粒子が粒径１００ｎｍ以下の酸化シ
リコン粒子である請求項１に記載の流体の粘弾性測定
法。 - 【請求項３】 該２本の同一波長のレーザー光を該流体
中で交差させる交差角が６０°である請求項１又は２に
記載の流体の粘弾性測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002091269A JP2003287485A (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | 流体の粘弾性測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002091269A JP2003287485A (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | 流体の粘弾性測定法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003287485A true JP2003287485A (ja) | 2003-10-10 |
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ID=29236399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002091269A Pending JP2003287485A (ja) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | 流体の粘弾性測定法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003287485A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008241323A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Keio Gijuku | 液体表面粘弾性質測定ヘッド及びそれを用いた液体表面粘弾性質測定装置 |
| WO2015029183A1 (ja) * | 2013-08-29 | 2015-03-05 | 株式会社 エー・アンド・デイ | 流動体に作用するずり速度の到達距離を評価する方法、そのプログラム及び装置 |
-
2002
- 2002-03-28 JP JP2002091269A patent/JP2003287485A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008241323A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Keio Gijuku | 液体表面粘弾性質測定ヘッド及びそれを用いた液体表面粘弾性質測定装置 |
| WO2015029183A1 (ja) * | 2013-08-29 | 2015-03-05 | 株式会社 エー・アンド・デイ | 流動体に作用するずり速度の到達距離を評価する方法、そのプログラム及び装置 |
| JPWO2015029183A1 (ja) * | 2013-08-29 | 2017-03-02 | 株式会社エー・アンド・デイ | 流動体に作用するずり速度の到達距離を評価する方法、そのプログラム及び装置 |
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