高粘度ニュートン流体の連続粘度測定を目的としたショートバックエクストルージョン法の提案

Abstract

並進型の粘度測定法は，回転駆動部がなく装置が簡易であることが特徴である．バックエクストルージョン法は同軸の二重円筒を使用する方法で，カップとプランジャーの間の環状部の流動から得られる応力時間曲線から粘度を解析する方法である．しかし，試料が高粘度になると，カップやプランジャーに付着した試料によって正確度が低下し，連続測定ができない欠点があった．そこで，粘度を連続的に測定できる方法として，あらかじめプランジャーを試料の中に沈めておき，その状態から，さらにわずかな距離だけ押し込んで起こる環状部の上部への流動から得られる応力の時間変化曲線から粘度を求める方法（ショートバックエクストルージョン法：SBE）を検討した． 測定試料に既知の粘度標準物質および標準粘度液を使用して低粘度，中粘度，高粘度試料を用いて，ずり速度を変化させながら，粘度測定を行い，BE法とSBE法の正確度を比較した．SBE法は連続測定であるにもかかわらず，BE法と比較して，正確度は良好であった．SBE法では，試料が流動する環状路が予め設定されているために，プランジャーの移動距離が短いにも拘らず定常流動が容易に得られ，適切な時間間隔を取れば測定中の高粘度試料の付着も少なく連続測定が可能であった．