キャピラリーレオメーター

(英語:Capillary Rheometer)

キャピラリーレオメーター」とは、せん断粘度およびその他のレオロジー(=流動)特性を測定するために設計された装置である。プラスチック用「キャピラリーレオメーター」とは、温度と変形速度の関数としてポリマーメルトの粘度を測定するために設計されたピストン-ダイ方式のシステムである。この「キャピラリーレオメーター」では、原ポリマー、化合物、微粒子あるいは微細な繊維で強化された各種複合材料金属の射出成形用原料および類似した材料の試験を行うことができる。

「キャピラリーレオメーター」の基本原理は、熱可塑性(当初は粒状、粉末あるいはフレーク状)のサンプルを加熱して流動性を持たせ、その後キャピラリーダイをとおしてシリンダーから強制的に押出すことにある。測定値は通常、定常状態の下における発生圧力である。代表的な出力は流動曲線であり、この曲線は数点の実験データを補間することにより得られる。粘度はギリシャ文字「イータ」(η)で表され、(SI単位では)パスカル秒(Pa-s)あるいは1平方メートルあたりのニュートン秒(N-s/m2)で表される。

「キャピラリーレオメーター」は、とくに射出成形のような高圧、高速技術に関するプロセス条件の真の代表値である試験条件を保証する。従って、「キャピラリーレオメーター」はプロセスの最適化に欠かすことができない装置である。

キャピラリーレオメーター」のデータから測定あるいは推定することが可能な他の流動特性には、伸張粘度、ダイスェル、熱安定性、壁面すべりがある。また、熱伝導率、圧力-温度関係(pvT)の密度依存性、メルト強さなどに関する補助的な測定を実施することができる。

参考文献

  • ウォルターズ K.「レオメトリー」、Chapman & Hall(1975)
  • フェリー、J. D.「ポリマーの粘弾性特性」、John Wiley & Sons(1980)
  • ディーリー、J. M.およびヴィスブルン K. F.「メルトレオロジーおよびプラスチック加工におけるその役割」、Van Nostrand Reinhold(1990)、Chapman & Hall(1955)
  • マコスコ C. W.「レオロジー-原理、測定、および用途」、Wiley-VCH(1994)
  • マルキン A. Y.「レオロジー-概念、方法、および用途」、ChemTech Publishing(2006)