塗布後の乾燥工程における現象メカニズムから評価法、研究事例まで　～粒子分散液とエマルションを中心に～

セミナー趣旨

　塗布プロセスは固体膜を作製するために産業で頻繁に利用されている。液膜塗布時の条件によって膜の特性や品質が変わりうるため、塗布プロセスに関する研究が長らく行われてきた。しかし、塗布後に液膜を乾燥させて固体膜にする過程もまた固体膜の形状や構造に影響する重要なプロセスだ。乾燥は非平衡過程であり、かつ媒質の蒸発によって液体から固体への相変化ももたらす。乾燥はそのまま放っておいても起こる自然現象である一方、乾燥している液膜のなかでは様々な物理化学的現象が作用しあい固体膜が形成する。このような背景もあり、乾燥に関する研究は (塗布に関する研究と比較すると) 新しく、まだ発展途上である。
　本講座では粒子分散液とエマルションの乾燥過程を主な対象とし、そこで起こっている物理現象と研究事例を解説する。

受講対象・レベル

・塗布乾燥プロセスにかかわる研究開発に携わっているが、液膜中でどのような物理現象が起こっているのか知見を得たい方
・固体膜の構造がどのように決まるか、また亀裂や剥離などの欠陥がどのようにして生じるかを理解したい方
・欠陥の有無や膜構造をコントロールする手法について学びたい方
・乾燥速度や粒子濃度を定量的に測定・評価する手法について知りたい方
・または本テーマに興味のある方なら、どなたでも受講可能です

必要な予備知識

・大学学部レベルの物理化学、化学工学の基礎知識があると望ましい
・できる限り数式は用いないで説明するように心がけますが、数式を出さざるを得ないところがあるかと思いますので、物理現象を数式と紐づける力があると、なお理解が深まるかと思います。

習得できる知識

・粒子分散液やエマルションが乾燥する過程を理解するうえで、考慮すべき物理化学的知識
・膜形成過程で現れる構造特性や欠陥
・粒子濃度や乾燥速度を定量的に測定する手法
・乾燥を学術研究という視点で見たときの面白さ
・粒子分散液やエマルションの乾燥に関する最新の動向と今後の展望
など

セミナープログラム

※より良いセミナー実現のため、以下内容は状況によって変更の可能性があります（大枠テーマの変更はございません）。

１．粒子分散液の乾燥
　1-1．導入
　　a）自己紹介/講演概要/対象と目標
　　b）成膜のための塗布・乾燥プロセス
　　c）塗布の研究
　　d）乾燥を研究対象とすることの難しさ
　　e）単純化のための前提
　1-2．粒子分散液乾燥を深く理解するための物理化学の知識
　　a）概説
　　b）流束 (flux): 移流と拡散
　　c）Darcy則-多孔質内の流れ
　　d）毛管力-界面に働く圧力
　　e）粒子充填圧力
　　f）粒子間相互作用-DLVO理論とvan der Waals力
　　g）粒子のPacking構造と屈折率
　1-3．粒子分散液の乾燥で起こる欠陥および構造特性
　　a）Coffee-ring効果
　　b）亀裂および剥離
　　c）Shear band
　　d）Buckling
　　e）構造特性-粒子充填構造と複屈折特性
　1-4．定量測定の手法
　　a）一方向乾燥セル (Hele-Shaw cell)
　　b）放射光技術 (SAXS, SANS)
　　c）その他, 光学技術
　1-5．自身の研究事例とまとめ (1)
　　a）斜め界面での膜形状変化
　　b）光干渉断層計 (OCT) を利用した濃度分布計測
　　c）ここまでのまとめと展望

２．エマルションの乾燥
　2-1．導入: エマルションの乾燥
　　a）エマルションとは？
　　b）産業での用途
　　c）エマルションの塗布
　　d）エマルションの乾燥-エマルションならではの難しさ
　　e）実験における前提
　2-2．エマルションの乾燥を深く理解するための物理化学の知識
　　a）界面安定化エネルギー
　　b）Buckling
　　c）液滴内にかかる圧力 (Laplace圧) と臨界分離圧
　2-3．エマルションの乾燥現象-研究例を個別で紹介
　　a）分散液滴の収縮
　　b）連続相の蒸発による分散液滴の圧縮・変形
　　c）応用例
　　d）Liquid marbleの乾燥
　2-4．自身の研究事例とまとめなど (2)
　　a）Bucklingによる乾燥速度の増加
　　b）粒子濃度増加による液滴変形の抑制
　　c）まとめと展望

＜質疑応答＞

セミナー講師

セミナー受講料

【オンライン受講】：1名46,200円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき35,200円

＊学校法人割引：学生、教員のご参加は受講料50％割引。

主催者

開催場所

受講について

●配布資料はPDFなどのデータで配布いたします。ダウンロード方法などはメールでご案内いたします。
・配布資料に関するご案内は、開催1週前～前日を目安にご連絡いたします。
・準備の都合上、開催1営業日前の12:00までにお申込みをお願いいたします。
　（土、日、祝日は営業日としてカウントしません。）
・セミナー資料の再配布は対応できかねます。必ず期限内にダウンロードください。。
●当日、可能な範囲でご質問にお答えします。（全ての質問にお答えできない可能性もございます。何卒ご了承ください。）
●講座で使用する資料や配信動画は著作物であり、無断での録音・録画・複写・転載・配布・上映・販売などは禁止いたします。また、申込者以外の受講・動画視聴は固くお断りいたします（代理受講ご希望の際は、開催前日までにご連絡お願いします）。  

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