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J-GLOBAL ID：201902251782907724   整理番号：19A1703973

変形および濡れ性を考慮した数値シミュレーションから導かれたコーヒー環生成の新しい機構

A New Mechanism of Coffee-Ring Formation Deduced from Numerical Simulations with Considering Deformation and Wettability

著者 (3件)： Fukai Jun (Department of Chemical Engineering, Graduate School of Engineering, Kyushu University) ,  Harada Takuya (Department of Chemical Engineering, Graduate School of Engineering, Kyushu University) ,  Ishizuka Hirotaka (Department of Chemical Engineering, Graduate School of Engineering, Kyushu University)
資料名： Journal of Chemical Engineering of Japan  (Journal of Chemical Engineering of Japan)
巻： 52  号： 6  ページ： 484-492(J-STAGE)  発行年： 2019年 
JST資料番号： S0629A  ISSN： 0021-9592  CODEN： JCEJAQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 基板上に堆積した溶液液滴の乾燥挙動を記述する数学モデルを数値的に解いて,生成した固体層の形態を予測した。このモデルは流体力学,熱伝達,および物質移動を含み,また基板の濡れ性および自由表面の変形も考慮した。固体膜の計算した形態はポリスチレン/アニソール溶液液滴から実験的に生成したものと大体一致した。このモデルは以前報告されていない乾燥挙動を予測した。最初に,コーヒー環が生成した時,溶質Marangoni力が自由表面を変形させ,一方溶媒は完全に残った。第二に,変形が外向きバルク流をもたらし,端への溶質輸送を促進した。第三に,後退距離に及ぼす液滴径の効果は変形に関係した。その結果,膜形態に及ぼす,液滴径,界面張力,粘度,蒸発速度および濡れ性の効果は変形挙動によって説明できた。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： ポリスチレン ,  Marangoni効果 ,  *インクジェット印刷 ,  *乾燥 ,  *膜構造 ,  変形 ,  濡れ ,  液滴 ,  数学モデル ,  フェノールエーテル

著者キーワード (8件)： 乾燥 ,  インクジェット ,  フィルム形態 ,  コーヒー環効果 ,  乾燥 ,  インクジェット ,  フィルム形態 ,  コーヒー環効果

分類 (1件)： 印刷  (ZA05040A)

物質索引 (1件)： アニソール

引用文献 (34件)：

• Babatunde, P. O., W. J. Hong, K. Nakaso and J. Fukai; “Effect of Solute- and Solvent-Derived Marangoni Flows on the Shape of Polymer Films Formed from Drying Droplets,” AIChE J., 59, 699-702 (2013)
• Bhardwaj, R., X. Fang and D. Attinger; “Pattern Formation During the Evaporation of a Colloidal Nanoliter Drop: A Numerical and Experimental Study,” New J. Phys., 11, 075020 (2009)
• Breinlinger, T. and T. A. Kraft; “Simple Method for Simulating the Coffee Stain Effect,” Powder Technol., 256, 279-284 (2014)
• Chow, E., J. Hemmann, C. S. Barton, B. Raguse and L. Wieczorek; “Inkjet-printed Gold Nanoparticle Chemiresistors: Influence of Film Morphology and Ionic Strength on Detection of Organics Dissolved in Aqueous Solution,” Anal. Chim. Acta, 632, 135-142 (2009)
• de Gans, B. J. and U. S. Schubert; “Inkjet Printing of Well-Defined Polymer Dots and Arrays,” Langmuir, 20, 7789-7793 (2004)

タイトルに関連する用語 (4件)： 濡れ性 ,  数値シミュレーション ,  コーヒー ,  環