目次
◇ 第1章 攪拌・混合の設計・運転条件設定 ◇
1節 撹拌翼および撹拌槽の最適選定と設計
1．撹拌翼の最適選定と設計
1.1 撹拌翼形状の選定方法
1.2 各種撹拌翼の種類と特長
1.3 撹拌翼の設計ポイント
1.4 撹拌翼の設計
2．撹拌槽の最適設計
2.1 撹拌槽および付帯設備について
2.2 邪魔板の効果と弊害について
2節 撹拌・混合における動力特性の評価と所要動力の推算
1．なぜ撹拌所要動力の推算が必要なのか
2．動力数の推算方法
2.1 邪魔板無し撹拌槽の2枚羽根
パドルに関する撹拌所要動力の推算式
2.2 永田の式が使えない場合の
パドル翼の撹拌所要動力の推算式
2.3 完全邪魔板条件における動力相関式
2.4 任意の邪魔板条件における動力相関式
2.5 種々の撹拌翼の動力相関
2.6 中粘度用撹拌翼の動力相関
2.7 高粘度用撹拌翼の動力相関
2.8 非ニュートン流体の動力相関
2.9 種々の幾何形状の撹拌槽の動力相関
3節 ケース別の条件設定の考え方
“液体と液体”、“固体と液体”， “気体と液体”別の撹拌方法
1．粒子浮遊モデル
2．完全浮遊撹拌速度の測定と相関
4節 二軸押出機の高速回転時における転条件と実施例
1．二軸押出機の構成
2．高速・低速回転時の樹脂温度比較
3．超高速回転機
4．実施例
5節 エレメント積層型撹拌翼とその混合特性
-翼内撹拌による短時間混合-
1. はじめに
2. エレメント積層型撹拌翼の構造と流体の流れ
3. 積層エレメントを利用したMSE型スタティックミキサー
6節 超音波による攪拌効果を活用した化学プロセス
1. 超音波を用いたエマルション調製
2. 超音波を用いたスチレン重合
3. 固体粒子存在下での超音波分解反応の促進
7節 光ミキサーを用いたマイクロ流体の攪拌・混合特性
1．光ミキサーによる流れの可視化と攪拌特性
1.1 実験装置
1.2 可視化方法と画像解析
1.3 攪拌特性
2．微小流路中での光ミキサーによる2液混合特性
2.1 実験解析
2.2 理論解析
8節 ノンエレメントミキサーによる非ニュートン流体の混合促進
1．ノンエレメントミキサーの原理
2．非ニュートン流体の特徴
3．べき乗則モデル非ニュートン流体の流動特性
4．主流速度分布
5．混合の促進とその評価
6．界面面積増加のPAA濃度依存性
◇ 第2章 攪拌槽内の流動メカニズム ◇
1節 撹拌槽内の翼周りの渦構造
挙動メカニズム 〜乱流理論と翼端渦〜
1．乱流理論の基礎
2．翼周りの渦構造・・・翼端渦
2節 負圧原理を利用した水中翼による連行現象について
1．はじめに
2．船舶抵抗低減のための翼型気泡発生装置
3．翼の負圧原理による空気の連行
4．翼の負圧原理を利用した自由界面からの連行現象
3節 撹拌容器内の共存対流場における熱伝達特性
1．はじめに
2．熱流動場
3．対流パターン
4．熱伝達特性と対流パターン
4節 旋回気泡噴流の高効率撹拌への応用
1．旋回気泡噴流とは
2．旋回気泡噴流と浴の撹拌特性
3．マイクロジェットによる熱伝達・物質移動の促進
4．旋回液体噴流と旋回気液二相噴流
5．旋回気泡噴流の応用
5節 マイクロミキサ内流れのカオスを利用した混合促進技術
1．マイクロミキサ
2．流路寸法および無次元数
3．実験方法
4．数値解析方法
5．結果および考察
6．混合と流れのカオス化
6節 角振動翼邪魔板無し攪拌槽における動力および流動特性
1．角振動攪拌および実験装置
2．翼の消費動力
3．液の流れ速度
4．角振動翼の特性
7節 ブレードレス攪拌機
1．はじめに
1.1 構造
1.2 撹拌原理と撹拌槽内部の流れ場
2．実験および数値解析方法
2.1 実験装置および方法
2.2 数値解析方法
3．実験結果
3.1 攪拌の様子
3.2 噴出速度
3.3 撹拌槽内部の流れ場
◇ 第3章 攪拌・混合プロセスのシミュレーション技術 ◇
1節 攪拌槽の流動解析と可視化による検証
1．はじめに
2．従来の流速測定技法
3．3次元流可視化システム「RVIEW」の概要
4．カメラ校正
5．流速分布測定事例
2節 槽内の挙動把握と可視化技術
- 粒子法による攪拌現象シミュレーション事例とGPUによる高速化
1．粒子法とGPUコンピューティング
1.1 粒子法
1.2 GPUコンピューティング
2．撹拌現象シミュレーション事例とGPUによる高速化率
2.1 二軸スクリュー押し出し解析
2.2 高粘性複数流体撹拌解析
2.3 渦撹拌解析
2.4 GPUによる高速化率
3節 数値シミュレーションによる公自転方式
撹拌脱泡装置の混合効率の解析
1．数値計算法
2．計算結果
4節 粉砕過程の粒子径変化の予測と最適化技術
1．はじめに
2．粒子径変化と粉砕速度定数
3．コンピュータシミュレーション
4．粉砕速度定数KPと衝突エネルギーEWの相関と粒子径変化の予測
5．粉砕機構造の最適化〜ロータ形状の影響
5節 流体・ビーズ挙動シミュレーションによる分散プロセスの設計
1．シミュレーション方法
2．4凝集体の解砕に働くパワー算出
3．1凝集体の分散挙動とミル内パワーの関係
4．2分散プロセスの最適設計
6節 固液撹拌槽における浮遊化限界回転数の一般的推算法
1．既往の相関式と問題点
2．モデル解析
3．装置形状定数 の相関
3.1 撹拌翼の分類
3.2 放射流翼
3.3 軸流翼（下方流型）
4．撹拌翼の特性評価
7節 流れに起因する撹拌装置の振動現象
1．撹拌装置に発生する振動現象
1.1 流れに起因する振動の原因
1.2 物体の固有振動数
2．小型撹拌装置の振動解析
2.1 実験による振動解析
2.2 CFDによる振動解析
3．CFDによる大型撹拌装置の振動解析
◇ 第4章 攪拌・混合による粒子の分散 ◇
1節 機械的・物理的操作と表面処理との複合的手法によるナノ粒子分散設計
1．はじめに
2．ナノ粒子分散の基礎、粒子の運動と表面間作用の制御
2.1 ナノ粒子の運動特性
3．ナノ粒子の凝集状態の評価法
4．ナノ粒子の物理的、機械的分散法
2節 ナノ粒子における表面処理剤の選択と処理法
1．コロイダルシリカの特性と機能
1.1 コロイダルシリカの特性
1.2 大きさに起因する特性と機能
1.3 形状に起因する特性と機能
1.4 バルクに起因する特性と機能
2．新規分野で必要とされるシリカゾルの役割
2.1 ナノ粒子の特性と応用
2.2 表面修飾ナノ粒子機能
3．表面処理の重要性と処理法
4．新規分野での応用例
5．今後の開発方向
3節 微小ビーズによるナノ粒子の散条件の設定
1．微小ビーズ対応ミルにおける分散条件の設定
2．微小ビーズミルによる凝集ナノ粒子の分散例
4節 湿式ビーズミルによる粉砕・分散に影響を及ぼす諸因子と粉砕・分散事例
1．ビーズミル
2．粉砕・分散に影響を及ぼす諸因子
2.1 メディア
2.2 メディアの充填率
2.3 回転速度
2.4 固形分濃度と粘度
3．粉砕・分散処理事例
3.1 大流量循環型湿式ビーズミル「SCミル」
3.2 処理事例
5節 均一分散，凝集・沈降対策ビーズミルプロセスによるナノ粒子分散液の作製
1．ビーズミルによるナノ粒子分散
2．ビーズミルによるナノ粒子分散の課題と対策
2.1 ナノ粒子分散液の着色
2.2 脆弱・塑性変形し易いナノ粒子の分散法
6節 ビーズミルの運転条件が二酸化チタンの粉砕・分散粒子径に及ぼす影響
1．緒言
2．実験方法
2.1 ビーズミル
2.2 試料
2.3 ビーズミルの運転条件
2.4 ビーズミルによる粉砕・分散生成物の評価
3．実験結果および考察
3.1 マイクロビーズ対応型
ビーズミルによる二酸化チタンの粉砕・分散
3.2 低周速アジテータ対応型ビーズミルによる二酸化チタンの粉砕・分散
7節 液中造粒法による超微粉砕用ビーズの開発
1．液中造粒機構
1.1 毛管負圧に基づく粒子間結合力
1.2 造粒体の合体確率および
特性粒径（造粒体の成長に及ぼす諸因子）
2．液中造粒法による超微粉砕用ジルコニアビーズの製造
2.1 液中造粒のオンラインモニタリング
2.2 液中造粒装置と造粒方法
2.3 ジルコニアビーズの製造
8節 硬質ビーズと強力超音波処理によるナノ粒子分散と化学修飾
1．ナノ粒子の凝集と分散
2．ビーズを添加した超音波処理による脱凝集と溶液分散
3．BASDを用いたナノダイヤモンドの表面化学修飾
4．BASDの処理条件と注意事項
9節 工業用粉体の吸引溶解／均一分散技術
1．ジェットペースタの特徴と用途1,2）
2．ジェットペースタの優位性
2.1 CMC（カルボキシルメチルセルロース）の溶解
2.2 電池用スラリーの分散
10節 多成分粒子混合充填
1．粒子充填性の表現法
2．充填性に及ぼす粒度分布の影響
2.1 大小2成分混合粒子層の空間率を推定するファーナスのモデル式
2.2 多成分粒子層の空間率を推定する鈴木らのモデル式
2.3 充填性に及ぼす粒子径分布の影響
11節 撹拌混合機による表面改質，コーティング技術
1．カップリング剤の高速撹拌手法による表面処理技術
1.1 フィラーの表面処理手法
1.2 高速撹拌法（乾式）
1.3 高速撹拌手法（湿式）
12節 高抵抗物質と低抵抗物質の複合化とその導電性の評価
1．はじめに
2．薄片状黒鉛を添加したフェノール樹脂複合体
3．酸化銅でコーティングした鉄粒子複合体
13節 機能性材料の湿式ダメージレス分散技術と事例
1．ナノヴェイタRによるスラリー分散コントロール
2．ナノヴェイタRによる処理事例
3．コンタミネーション対策
4．スケールアップ
14節 リチウムイオン二次電池電極スラリーの連続混練技術
1．はじめに
2．リチウムイオン二次電池の製造プロセスについて
3．電極スラリーの連続混練技術について
3.1 連続式二軸混練機について
3.2 バッチ式連続と連続混練
4．電極スラリーの連続混練検討例の紹介
4.1 負極の連続混練検討例
4.2 正極の連続混練検討例
15節 メカニカルミリングによる粉砕と構造変化が
リチウムイオン電池材料に及ぼす影響
1．実験方法
1.1 試料
1.2 メカニカルミリング処理
1.3 構造、電気抵抗、NMR測定
2．結果と議論
2.1 メカニカルミリングによる結晶構造の変化
2.2 電極材料の電気電導性におけるミリング効果
16節 ハンドリングが難しい蛍光体粒子の高充填蛍光体層形成技術
1．蛍光体粒子のハンドリングの課題
2．蛍光体塗料の分散
3．蛍光体塗料の濾過
4．蛍光体膜の充填率の向上
17節 ナノ粒子スラリーの粒子分散・凝集状態評価
1．はじめに
2．ナノ粒子スラリーの浸透圧測定
3．浸透圧と動的光散乱法との相関
4．既存の分散・凝集評価方法との比較
◇ 第5章 反応を伴う攪拌技術 ◇
1節 撹拌、混合における化学反応重合技術
1．化学反応と混合操作
2．重合反応における混合操作
2.1 重合様式
2.2 重合プロセスにおける混合
2.3 重合プロセスにおける伝熱
2.4 重合プロセスにおける凝集・スケール
2節 不溶性液体の混合によるエマルションの生成メカニズムとその粘度挙動
1．せん断流動場における単一液滴の変形と分裂
2．動的界面張力と液滴の融合
3．せん断流動場での転相と高濃度エマルションの調製
4．エマルションの粘度挙動
3節 乳化プロセスにおける攪拌事例
1．乳化プロセスと乳化状態
2．相図による乳化プロセスの理解
3．乳化プロセスの違いがとエマルションの物性への影響
4．エマルションの不安定化要因と安定化技術
4節 ソープフリー乳化重合による粒子合成と撹拌操作
1．粒子生成機構
2．重合における撹拌条件選定の基本的問題
3．重合速度と撹拌の関係
4．ポリマー粒子の粒径分布と撹拌の関係
5節 懸濁重合における粒径分布に及ぼす攪拌速度の影響
1．はじめに
2．懸濁重合における粒径制御
6節 マイクロミキシングを活用したコアシェル型機能性微粒子合成
1．コアシェルクラスター（CSC）の合成
2．金ナノシェル（Silica@Au）の合成
3．金コア―シリカシェル(Au@Silica)微粒子の合成
7節 流体セグメント混合に基づいたマイクロリアクター設計法
1．流体セグメントによる混合操作
2．反応律速の実現に必要な流体セグメントサイズの決定法
2.1 流体セグメント混合に対応する物質収支式と無次元数の導出
2.2 導出した無次元数による流体セグメントサイズの決定法
3．流路形状も含めたマイクロリアクター設計法
8節 ワイアー撹拌式マイクロリアクタの開発
1．ワイアー回転装置の製作
1.1 二液相流れの流動状態の観察
1.2 相関移動触媒による塩化ベンジルの加水分解機構
2．ワイアー回転装置での反応実験
2.1 実験結果および考察
3．二重円管内の撹拌実験
9節 液の対流を利用したマイクロ混合促進技術と流れの観察
1．緒言
2．マイクロ混合現象の基礎
3．マランゴニ対流を活用した混合技術と流れの観察
10節 インペラー撹拌時の異相間反応操作の最適化
1．はじめに
2．実験方法
3．異相間混合パターンの分類
4．異相間物質移動と混合パターン
11節 超音波による化学物質の分解と攪拌速度の高速化による反応の促進
1．超音波による化学物質の分解
2．超音波によって形成される流動場と反応効率
3．撹拌速度の高速化による反応の促進
12節 銀媒体電解酸化法と超音波攪拌を組み合わせた有機物の分解技術
1．銀媒体電解酸化法の概要
1.1 超音波攪拌を組み合わせた銀媒体電解酸化法における主な反応
1.2 有機物の分解反応
2．分解基礎試験
2.1 試験の目的
2.2 試験装置
2.3 試験結果
◇ 第6章 攪拌による消泡・脱泡技術 ◇
1節 泡の基礎とそのキャラクタリゼーション
1．泡とは
2．気泡の基礎とそのキャラクタリゼーション
3．泡沫の基礎とそのキャラクタリゼーション
2節 消泡剤の使い方
※本節は「気泡・ボイドの発生メカニズムと未然防止･除去技術」
(技術情報協会 2014年2月発刊)のP.109〜119を転載したものです。
1．きれいな水では泡はすぐに消える
2．消泡剤・脱泡剤・ワキ防止剤の構造はどのようなものか
3．グリーンケミストリーへの取り組み
3節 自転公転による脱泡攪拌装置の脱泡特性とその評価
1．従来の脱泡方法
2．自転公転式の脱泡攪拌装置について
3．脱泡撹拌事例
4．攪拌、脱泡トラブル事例
4節 回転体を利用する機械的消泡技術
1．回転体を利用する消泡装置の種類
2．各種消泡装置の性能
3．泡沫の破壊の難易を反映するパラメータ
4．消泡装置による泡沫破壊限界
5．液体攪拌装置の攪拌軸上に設置する消泡装置
◇ 第7章 攪拌・混合時の粘度制御と評価 ◇
1節 粘着剤の攪拌技術のポイント
1．粘着のメカニズムと組成、攪拌技術
2．粘着剤のレオロジー：硬化プロセスの解析
3．ゴム系粘着剤における相溶性と粘着物性との因果関係
2節 ペーストの動的粘弾性測定と測定事例
1．はじめに
2．動的粘弾性が測定しているもの
3．測定事例
3節 添加剤による高濃度スラリーの粘度低減技術とせん断速の評価
1．試料および実験方法
2．高濃度スラリーの粘度低減
4節 医薬品生産における混合機の種類と混合操作に起因する打錠障害
1．混合機の種類と操作条件
2．滑沢剤混合に起因する打錠障害
2.1 打錠障害のさまざま
5節 高粘度の食品の攪拌，輸送プロセスの実際と粘度トラブル
〜たれ・ソースにおける事例〜
1．たれ・ソースの流動形式と粘度
2．たれ・ソースの製造プロセスの例
3．攪拌プロセスにおけるトラブル例
4．配管内の流体輸送プロセスでの実験例
5．配管内の流体輸送プロセスでのトラブル実験例
6節 化粧品合成高分子の攪拌による官能変化
1．使用感
2．高分子の剪断性
◇ 第8章 攪拌操作のスケールアップ技術 ◇
1節 実験室スケールで簡単に取得すべき
データと実設備設計・試運転における留意点
1．実験室スケールで簡単に取得すべきデータ
2．実設備設計・試運転における留意点
2節 ビーズミルでの再現性とスケールアップ技術
1．ビーズミルの特徴
2．ビーズミルでの再現性
3．ビーズミルでのスケールアップ
3節 溶解工程などにおける溶剤の影響
1．不均一系における分散
2．顔料分散
3．スケールアップに要求される項目
4．スケールアップ時の懸念事項
5．分散と溶解
4節 新スケールアップ則と既存スケールアップ則の信頼性
1．装置内の乱流構造
2．攪拌槽のスケールアップルール
5節 マイクロリアクタによる混合･反応時間の短縮化とスケールアップ技術
1．マイクロリアクタの特徴と適用事例
2．マイクロリアクタにおける「スケールアップ」
3．外部ナンバリングアップ
4．内部ナンバリングアップの事例
6節 インターナルミキサーによる混練りのスケールアップについて
1．はじめに
2．スケールアップに関する報告
3．大型機での問題
4．加圧ニーダーのスケールアップ
7節 超微小規模撹拌造粒装置による医薬品開発初期における打錠用顆粒の製剤設計
1．実験方法
2．試料
3．結果
4．自動造粒と手動造粒における造粒物の比較
5．考察
◇ 第9章 攪拌･混合プロセスのコンタミ、異物混入対策 ◇
1節 ビーズミルでのコンタミネーション対策
1．はじめに
2．ビーズミルの摩耗
3．運転条件によるコンタミネーション低減と注意点
2節 攪拌時における毛の混入を防ぐ為の作業の工夫点と教育法
1．作業者の身だしなみについて
2．製造環境において
3．作業者の教育
3節 錠剤製造における設備・機械の選定とメンテナンスのポイント
1．錠剤の製造法
2．設備・機械選定の基本的な考え方
3．設備・機械のメンテナンスの基本的な考え方
4．粉砕工程
5．ふるい分け工程
6．混合工程
7．造粒工程
8．乾燥工程
9．整粒工程
10．打錠前混合工程
11．打錠工程
12．コーティン工程
4節 攪拌・混合設備の劣化対策と保全技術
1．攪拌・混合設備の保全管理
2．保全PDCAの全体像
3．代表的な劣化部位とその内容
4．機器別管理基準
5．保全に必要な技術
6．高経年設備への対応
7．保全PDCA運営の評価の視点
◇ 第10章 撹拌混合での事故事例とヒューマンエラー対策 ◇
1節 粉体装置操作におけるヒューマンエラー事例とその対策
1．粉の性状に起因する失敗例
2．プロセス設置環境に由来する失敗例
3．設備機器に由来する失敗例
4．人間に由来する失敗例
2節 粉砕機・混合機を原因とする労働災害の分析と事故事例
1．労働災害全般の分析
2．爆発・火災災害の分析
3．災害事例
3節 予期せぬ事態が発生した時の対策と繰り返さないための教育法
1．製造現場でのヒューマンエラー
2．ヒューマンエラーに対するトラブル対策
3．予期せぬ事態の発生の時の対策と繰り返さないための教育法
