抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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スラリーを最高245MPaに加圧し,向かい合わせた一対の微細ノズルから約700m/sで噴射し,粒子を微細化した。ヒュームドシリカ粒子では,粒子径が5000nm以上あれば,粒子濃度が20vol%でも凝集は起こりにくく,700nm以下になると,粒子濃度が1vol%以下でも粒子凝集が生じる。濃度2.6vol%のヒュームドシリカ粒子の水懸濁液を圧力200MPaで10回噴射・衝突させ,メジアン径153nmに均一分散した。噴流部ではキャビテーション現象が生じている。噴射ノズルから13mm離れたSUS304板に200MPaで1分間噴射すると,流路抵抗がない場合は気中噴流による壊食と同様の打痕が得られ,流路抵抗が2MPaでは噴射痕を中心に残しつつその周辺にキャビテーション痕が現れた。5MPaではキャビテーション痕が優勢となり,噴霧痕が見えなくなり,10MPaでは噴流痕,キャビテーション痕ともなくなった。噴流衝撃,キャビテーション衝撃の両方を有効利用する最適流路抵抗範囲を,打痕実験データを基に決定できる。粒子径0.05μm~10μmの範囲で,噴流で加速した粒子の運動エネルギーと,圧壊が起こる弾性限界エネルギを比べると,粒子径が2μmを切るあたりで運動エネルギが弾性限界を下回り,粒子径が1μmを下回る領域では,一次粒子より小さな粉砕は困難である。高噴射圧力の方が運動エネルギが大きく,粉砕に有効であるが,1μm以下になると運動エネルギに大きな差がなくなる。粒子粉砕で,媒体を用いて挟み込みによる衝撃を与え,その状況下で高圧噴射を行うハイブリッド粉砕方式を開発した。メジアン径2.4μmの炭酸カルシウム粒子粉砕で,高圧噴射だけでは2μmぐらいが粉砕限界であったが,ハイブリッド式では1μmを切った。セルロース固形成分4wt%の水懸濁液を高圧噴射処理し,所定のパス回数でサンプル抽出し,110°Cで3時間,半乾燥し,その後完全乾燥した固形分質量を差し引き,半乾燥時の残留水分割合を求めると,処理回数の増加とともに上昇した。高圧処理を繰り返すことで,繊維がより単分散化され,表面積が増加すると共に液体が物質内部に閉じこめられたためと考えられる。音叉型振動式粘度計で測定した粘度は,表面積の増加により粘度が増加し,保水率も上昇することを示した。
