泡は私たちの日々の生活や様々な産業分野で有効利用されている一方,発生した泡を消したいという要望もある!

泡の発生と消泡という2つの視点から,産業利用に向け泡を使いこなすための基礎から実用事例までを網羅!

泡の構造と性質,泡の生成・安定性・崩壊,起泡力と泡沫安定性,界面活性剤,消泡剤・消泡技術,物性評価,産業利用の実際,ファインバブルの利用など充実した章構成で産業利用における泡の生成・消泡について詳述した一冊!

監修

吉村倫一

著者一覧

吉村倫一　　　奈良女子大学
田村隆光　　　元　ライオン(株)
矢田詩歩　　　奈良女子大学
秋田徹也　　　川研ファインケミカル(株)
山田武　　　　阪本薬品工業(株)
森垣篤典　　　ライオン(株)
関口孝治　　　日油(株)
大橋宏範　　　第一工業製薬(株)
有村槙悟　　　ビックケミー・ジャパン(株)
成見和也　　　キレスト(株)
竹園恵　　　　新潟工科大学
谷川和美　　　三洋貿易(株)
宮本圭介　　　(株)アントンパール・ジャパン
岡野誠　　　　日本電子(株)
細木直樹　　　日本電子(株)
野々村美宗　　山形大学
坂井隆也　　　花王(株)
園田純子　　　花王(株)
日下梓　　　　花王(株)
仁木舞子　　　クラシエホームプロダクツ(株)
石渡大貴　　　クラシエホームプロダクツ(株)
鎌田美穂　　　クラシエホームプロダクツ(株)
渡辺啓　　　　(株)資生堂
泉雄斗　　　　理研ビタミン(株)
大野裕和　　　丸善製薬(株)
木下武彦　　　名古屋市工業研究所
鈴木祥広　　　宮崎大学
秦隆志　　　　高知工業高等専門学校
前田裕貴　　　(株)島津製作所
山口庸子　　　共立女子短期大学
田川由美子　　大阪産業大学
後藤景子　　　奈良工業高等専門学校
牛田晃臣　　　新潟大学
立花克郎　　　福岡大学
貴田浩志　　　福岡大学
上田義勝　　　京都大学
佐藤岳彦　　　東北大学
高橋克幸　　　岩手大学
高木浩一　　　岩手大学

目次

第1章　泡の構造と性質
1　泡
2　泡の構造
3　泡の性質

第2章　泡に必要な界面活性剤の基礎
1　界面活性剤の構造と特性
1. 1　界面活性剤
1. 2　界面活性剤の種類
1. 2. 1　親水基による分類
1. 2. 2　疎水基・分子量・溶解性・分子形状による分類
2　界面活性剤の界面吸着とミセル形成
2. 1　界面活性剤の水溶性
2. 1. 1　クラフト温度
2. 1. 2　曇点
2. 2　気/液界面の吸着
2. 3　ミセル形成
2. 3. 1　X線小角散乱
2. 3. 2　動的光散乱
2. 3. 3　透過型電子顕微鏡

第3章　泡の生成・安定性・崩壊
1　泡の生成とメカニズム
2　起泡の方法
2. 1　起泡力と泡沫の安定性の違い
2. 2　起泡力に及ぼす動的表面張力
3　泡の安定性制御
3. 1　泡膜の安定性に及ぼす因子
4　起泡力と泡沫安定性の評価方法
4. 1　非イオン性界面活性剤の親水基と泡立ち性
4. 2　非イオン性界面活性剤の疎水基と泡立ち性
5　泡の崩壊とメカニズム

第4章　起泡力と泡沫安定性に及ぼす因子
1　動的表面張力
1. 1　動的表面張力の測定手法
1. 2　最大泡圧法
1. 2. 1　Rosenの吸着モデル
1. 2. 2　Diffusion-controlledモデル
1. 3　おわりに
2　界面粘弾性
2. 1　Gibbs-Marangoni効果
2. 2　Pendant drop法を用いた界面粘弾性の測定
2. 3　泡の界面粘弾性に関する最近の研究
2. 3. 1　界面粘弾性に及ぼす界面活性剤の疎水基構造の影響
2. 3. 2　界面粘弾性に及ぼす界面活性剤の混合系の影響
2. 4　おわりに
3　レオロジー
3. 1　レオロジー
3. 2　レオロジーの基礎
3. 3　さまざまなレオロジー挙動
3. 4　動的粘弾性
3. 5　おわりに
4　泡膜の分離圧
4. 1　分離圧
4. 1. 1　分離圧の測定
4. 1. 2　分離圧と泡の膜厚に関する最近の研究
4. 2　おわりに

第5章　泡と界面活性剤
1　N-アシルアミノ酸系界面活性剤
1. 1　はじめに
1. 2　主要なアシルアミノ酸塩
1. 2. 1　アシルグルタミン酸塩
1. 2. 2　アシルグリシン塩
1. 2. 3　アシルサルコシン塩
1. 2. 4　アシルメチル-β-アラニン塩
1. 2. 5　アシルアスパラギン酸塩
1. 2. 6　アシルシルクアミノ酸塩
1. 2. 7　新規アニオン性界面活性剤
1. 3　パーソナルケア製品への応用
1. 3. 1　アシルアミノ酸塩の泡立ち
1. 3. 2　アシルアミノ酸塩の泡質
1. 3. 3　配合時の粘度挙動
2　ヒドロキシ基含有アミノ酸系界面活性剤
2. 1　はじめに
2. 2　アミノ酸系界面活性剤
2. 3　特異な気/液界面特性
2. 4　気/液界面における吸着ダイナミクスと泡沫特性
2. 5　水溶液中における会合体特性
2. 6　おわりに
3　ポリグリセリン系界面活性剤
3. 1　はじめに
3. 2　ポリグリセリン系界面活性剤
3. 3　一般特性
3. 4　産業分野への応用
3. 4. 1　化粧品と泡
3. 4. 2　食品と泡
4　アルファスルホ脂肪酸エステル塩型界面活性剤(α-SF,MES)
4. 1　はじめに
4. 2　α-SFの基本性能
4. 2. 1　α-SFの製法
4. 2. 2　α-SFの基本物性
4. 2. 3　α-SFの起泡力と泡の安定性
4. 3　MESの衣料用粉末洗剤への応用
4. 4　おわりに
5　長鎖PEGを有する非イオン界面活性剤を活用した泡質改善技術
5. 1　はじめに
5. 2　ラウリン酸PEG-80ソルビタン(PSL)の泡質改善効果
5. 3　ポリオキシエチレンアルキルエーテル(PAE)を用いた泡物性評価
5. 3. 1　使用したPAEとそれらの物性
5. 3. 2　泡弾性のひずみ依存性測定
5. 3. 3　泡の粘弾性測定
5. 3. 4　IRによる泡膜厚測定
5. 3. 5　泡質改善機構に関する考察
5. 4　ミセル架橋による泡質改善技術
5. 5　おわりに
6　低泡性かつ界面活性能に優れた界面活性剤
6. 1　低泡性かつ界面活性能に優れた界面活性剤が要求される背景
6. 2　泡立ちのメカニズム
6. 3　泡立ちと界面活性剤構造の相関
6. 4　低泡性かつ界面活性能に優れたノイゲン®LF-Xシリーズ
6. 5　おわりに

第6章　消泡剤・消泡技術
1　消泡技術
1. 1　破泡と抑泡
1. 2　安定化因子の削除による消泡
1. 3　発生直後の泡膜の破壊
1. 3. 1　機械的消泡技術
1. 3. 2　消泡剤の作用メカニズム
1. 3. 3　消泡効果の定量的評価方法
2　消泡剤の種類とその選定,使い方
2. 1　泡とは
2. 2　消泡のメカニズム
2. 3　各種消泡剤の分類
2. 4　ミネラルオイル系消泡剤
2. 5　シリコン系消泡剤
2. 6　シリコンフリーのポリマー系消泡剤
2. 7　消泡剤の評価
3　界面活性剤の消泡への応用
3. 1　はじめに
3. 2　起泡,消泡に関連した界面活性剤のキーワード
3. 3　界面活性剤とは
3. 3. 1　表面張力とは
3. 3. 2　ミセル(球状ミセル)とは
3. 3. 3　HLBとは
3. 4　泡とは
3. 5　泡の生成と破壊
3. 5. 1　起泡性と泡末安定性
3. 5. 2　排液速度の決定因子
3. 6　消泡とは
3. 6. 1　消泡作用
3. 6. 2　消泡剤の消泡機構
3. 6. 3　消泡剤の性能別分類
3. 6. 4　消泡剤の成分別特徴,問題点,用途
3. 6. 5　消泡剤の成分とその働き
3. 6. 6　消泡剤の用途別例
3. 6. 7　一般的な消泡剤の使い方
3. 6. 8　消泡性試験方法
4　撹拌槽型バイオリアクターにおける機械的消泡操作
4. 1　培養における発泡の問題
4. 2　培養における消泡技術
4. 3　消泡装置の種類
4. 3. 1　インペラー型消泡装置
4. 3. 2　コニカル型消泡装置
4. 3. 3　回転円板型消泡装置
4. 3. 4　剪断型消泡装置
4. 4　消泡装置の設置
4. 5　撹拌軸に取り付けた消泡装置の消泡性能の改善

第7章　泡の構造・物性評価
1　各種評価機器による起泡力や泡安定性の評価
1. 1　はじめに
1. 2　起泡力,泡安定性の評価
1. 2. 1　起泡力と泡安定性
1. 2. 2　代表的な起泡方法
1. 2. 3　特定業界向けの泡試験機
1. 2. 4　泡サイズ評価
1. 3　泡の自動評価装置
1. 3. 1　ロスマイルスフォームアナライザ RMFA
1. 3. 2　動的フォームアナライザ DFA100
1. 3. 3　泡サイズ解析モジュール FSM
1. 3. 4　泡密度測定モジュール LCM
1. 4　おわりに
2　レオロジー測定による泡の物性評価
2. 1　はじめに
2. 2　レオロジー測定の概要
2. 2. 1　レオメータの概要
2. 2. 2　回転測定
2. 2. 3　振動測定
2. 3　泡の物性評価
2. 3. 1　粘度カーブ特性評価
2. 3. 2　液状から起泡特性,泡の強度,消泡特性の評価
2. 4　さいごに
3　中性子小角散乱による泡沫の構造解析
3. 1　はじめに
3. 2　中性子小角散乱
3. 2. 1　小角散乱から得られる情報
3. 2. 2　中性子による各元素,核種の見え方
3. 3　中性子小角散乱による泡沫の構造解析
3. 3. 1　中性子小角散乱の測定
3. 3. 2　中性子小角散乱から得られるデータ
3. 3. 3　中性子小角散乱から得られる構造情報
3. 4　おわりに
4　クライオ手法を用いた電子顕微鏡観察
4. 1　はじめに
4. 2　凍結試料作製法
4. 3　クライオTEM
4. 4　クライオSEM
4. 5　まとめ

第8章　産業利用の実際
1　皮膚洗浄料・化粧料に用いられる界面活性剤の抗菌効果
1. 1　はじめに
1. 2　界面活性剤のS.aureusに対する選択抗菌性
1. 3　複数の抗菌成分が共存すると何が起こる?
1. 4　エマルション・可溶化系における抗菌現象
1. 5　界面活性剤金属塩からなる選択抗菌性パウダー
1. 6　おわりに
2　油汚れを吸引する泡
2. 1　はじめに
2. 2　泡沫による吸油現象の発見とその価値
2. 3　吸油のメカニズム
2. 4　おわりに
3　脂肪酸石けん/N-アシル-N-(2-ヒドロキシエチル)-β-アラニン塩アミノ酸系界面活性剤混合系の泡性能と身体洗浄剤への応用
3. 1　はじめに
3. 2　脂肪酸石けん/ N-アシルアミノ酸系界面活性剤混合系の界面化学特性
3. 2. 1　静的表面張力測定
3. 2. 2　動的表面張力測定
3. 3　脂肪酸石けん/ N-アシルアミノ酸系界面活性剤混合系の泡性能評価
3. 4　身体洗浄剤簡易処方の官能評価
3. 5　おわりに
4　バイコンティニュアスマイクロエマルション泡沫によるメイク落とし
4. 1　はじめに
4. 2　非イオン界面活性剤によるBME相の生成とイオン性界面活性剤によるハイブリッド化条件
4. 3　ハイブリッド化成功とイオン性界面活性剤混合比との関係
4. 4　電子顕微鏡観察による会合状態の確認
4. 5　ハイブリッドBME相の自発的洗浄作用
4. 6　まとめ
5　食品加工における消泡剤の利用技術
5. 1　はじめに
5. 2　食品加工において利用される消泡剤
5. 2. 1　乳化剤
5. 2. 2　シリコーン消泡剤
5. 3　消泡剤の作用機構
5. 3. 1　乳化剤による消泡作用
5. 3. 2　シリコーン消泡剤による消泡作用
5. 4　消泡剤の製剤化技術
5. 4. 1　オイル型製剤
5. 4. 2　エマルション型製剤
5. 4. 3　スプレークール粉末製剤
5. 4. 4　スプレードライ粉末製剤
5. 5　消泡剤の利用方法
5. 5. 1　添加方法
5. 5. 2　添加のタイミング
5. 5. 3　添加量
5. 5. 4　消泡剤の選定
5. 6　食品加工における消泡剤の利用事例
5. 6. 1　豆腐製造
5. 6. 2　飲料
5. 6. 3　発酵工程
5. 6. 4　フライ油の泡立ち抑制
6　キラヤ抽出物(キラヤサポニン)の起泡性と食品用途
6. 1　はじめに
6. 2　サポニンとは
6. 3　基本特性
6. 4　物理特性
6. 4. 1　表面張力および電気伝導度
6. 4. 2　起泡力
6. 5　食品用途
6. 5. 1　発泡系飲料
6. 5. 2　コーヒー
6. 5. 3　スムージー
6. 5. 4　調味料(ドレッシング・醤油・ソース)
6. 6　おわりに
7　界面活性剤を用いた泡沫分離法による金属の分離回収
7. 1　はじめに
7. 2　Free Drainageによる泡沫分離法
7. 2. 1　金属除去によるバルク液の清澄化
7. 2. 2　金属の選択分離回収
7. 3　Forced Drainageによる泡沫分離法
7. 3. 1　連続向流泡沫分離法
7. 3. 2　連続向流泡沫分離法の展望
8　タンパク質を用いた泡沫分離法による水質浄化と微生物濃縮技術への展開
8. 1　タンパク質を利用した泡沫分離法の開発経緯
8. 2　凝集剤とタンパク質を用いた凝集・泡沫分離法の開発
8. 2. 1　泡沫分離法に適したタンパク質
8. 2. 2　凝集・泡沫分離法の除去機構
8. 3　水質浄化技術への利用
8. 4　微生物の泡沫への濃縮効果を利用した高感度検出法の開発
8. 4. 1　排水処理から微生物濃縮への展開
8. 4. 2　クリプトスポリジウムの濃縮回収法
8. 4. 3　ウイルスの濃縮による高感度検出法
8. 4. 4　河川水からの細菌の高効率DNA濃縮法

第9章　ファインバブルの利用
1　ファインバブルの特性と各種発生方式
1. 1　ファインバブルの定義
1. 2　ファインバブルの特性
1. 2. 1　ファインバブルの特性の概略
1. 2. 2　マイクロバブル:観察と浮上速度
1. 2. 3　マイクロバブル:収縮と内包気体の溶解挙動
1. 2. 4　ウルトラファインバブル:測定および安定性
1. 2. 5　ファインバブルが持つゼータ電位
1. 3　ファインバブルの各種発生方式
1. 4　ファインバブルの消泡
2　ファインバブルの計測法
2. 1　はじめに
2. 2　気泡測定に適用できる粒子径分布の測定手法
2. 3　測定結果を正しく把握するために
2. 4　ファインバブル測定の基本的な考え方と留意点
2. 5　おわりに
3　ファインバブルを使った衣類洗浄
3. 1　はじめに
3. 2　FB水の洗浄に関わる特性
3. 3　FB水の洗浄効果
3. 4　オゾンUFB水の洗浄・除去効果
3. 4. 1　UFB水の測定と安定性
3. 4. 2　オゾンUFB水の洗浄
3. 5　おわりに
4　水系洗濯のすすぎ工程でのファインバブルの適用
4. 1　はじめに
4. 2　洗浄現象を把握するための評価法
4. 3　ファインバブル水とその洗浄メカニズム
4. 4　ウルトラファインバブル水のすすぎ効果
4. 5　マイクロバブル水のすすぎ効果
4. 5. 1　すすぎ法の影響
4. 5. 2　洗浄工程の影響
4. 5. 3　すすぎ後の界面活性剤残留量
4. 6　おわりに
5　ファインバブルを用いた環境負荷低減型洗浄技術
5. 1　はじめに
5. 2　実験手法
5. 2. 1　交番流式洗浄装置
5. 2. 2　湿式人工汚染布
5. 2. 3　洗浄液
5. 2. 4　実験条件
5. 3　実験結果
5. 4　考察
5. 4. 1　濡れ性
5. 4. 2　洗浄時間の効果
5. 5　まとめ
6　ファインバブルの医学への応用
6. 1　はじめに
6. 2　超音波造影剤としての利用
6. 3　DDSとしての利用
6. 4　ファインバブルからウルトラファインバブルへ
6. 5　おわりに
7　ファインバブルを用いた殺菌・不活性化研究について
7. 1　はじめに
7. 2　複合的にファインバブルを利用した殺菌やウイルス不活化技術
7. 2. 1　オゾンガスのファインバブル化による研究事例
7. 2. 2　ファインバブルとプラズマを利用した研究事例
7. 2. 3　ファインバブルと超音波を利用した研究事例
7. 3　ファインバブルの効果について
7. 4　まとめ