いい加減、コロナ禍の閉塞感を感じている方も、いらっしゃるのではないかと
思いますが、いかがお過ごしでしょうか。
現在、今回のタイトルにある、ハンディタイプのレオメータを開発中です。
概ね、システムは仕上がってきたため、実機の動作確認も兼ねて、アプリケーション
として考えられる対象物を、測定してみる、ということを行っています。
少し近い物性の測定器では、粘度計や、硬度計。
これらは、ハンディでポータブルなタイプの測定器が上市されています。
しかし、これまで、手持ちサイズで、動的粘弾性の測定が可能な装置は、まったく普及
されていないように見受けられます。
どのようなところにニーズがあるかは、他のポータブル測定器と同じであるかと
思いますが、一般的には、例えば、
・サンプルが切り出せない（大きい、ラボの外部・遠方にある など）
・現象を測定器上で再現するのではなく、現場で起きている、そのままの現象を
測定したい
・経時変化が著しく、その場で、すぐに測定する必要がある
・品管などで、汎用的に使いたい
などでしょうか。
とりわけ、動的粘弾性の測定に関していえば、例えば、
塗料や接着剤の硬化過程を、塗布面から直接測定したい。
とか、
食品関係では、食感と粘弾性に、深い関連性がある、米、もち、かまぼこ、ゼリー
などを、調理・加工後、すぐに測定したい場合、
また、
ドウ（パンの生地）のように、練ってから、測定するまでに過発酵してしまい、
すると、テクスチャが変わってしまうため、時間が命だったりする食材など。
その他、
肌、筋肉など、人体を構成する部位の測定。
他にも、色々とニーズはあるかと思います。
ここで、装置を紹介したいと思いますが、
装置のサイズ感、外観は、以下のようなものになります。
装置下面を、任意のサンプル表面に接触させて、測定を行います。
下面には、縦方向に正弦周期的にひずみを与える測定子が備えられており、変形を
与えると同時に、周期的に変化する荷重値を測定します。
変位と荷重の正弦波が得られると、粘弾性の解析が可能になりますが、よろしければ、
概要は、過去の投稿、
をご参照いただければと思います。
なお、測定子については、
形状は、ピン状のもの、球面状のもの、平面状のものなど、
また、これらのサイズを細い・太い、小さい・大きい
を用意しており、測定対象の性質や、かたさなどから、適切なものを選択できる
ようにしています。
ここからは、測定例の一部を紹介したいと思います。
以下は、接着剤の測定例です。
○・・・貯蔵弾性成分（E'）
●・・・損失弾性成分（E"）
×・・・位相差（δ）[°]
横軸は、時間[分] です。
右縦軸は、位相差[°] です。
E', E"については、現状、まだ単位はついていませんが、弾性率に比例した値です。
対数軸となっている、縦軸のスケールをご参照ください。
測定開始から、10分てまえのところで、E' = E" （δ = 45°) を示し、液体から
固体への遷移を迎えています。
このように、貯蔵・損失に成分分けすることで、硬化判定の一つの定義を、与えて
くれます。
次は、水溶性塗料の測定例です。
グラフのみかたは、上記、接着剤の例と同じです。
水溶性のためか、接着剤にくらべ、硬化に時間がかかっていることがわかります。
また、硬化前のところでは、データが大きく「ガタ」ついているのがわかるかと
思いますが、硬化前の塗料が、かなりゆるいため、荷重センシングに限界がある
ためかと思います。
これを解決するためには、測定子の面積を大きいものにするということが考えら
れますが、塗料との接触面積を大きくすると、溶媒が揮発しにくくなり、実際の
硬化速度と、かけ離れたデータになってしまう可能性があります。
これには、ナイフエッジ型の測定子を用い、包丁のようにつきたてて測定をする
という方法がかんがえられます。
ありそうで、なかった、できそうで、できなかった。
ハンディ型のレオメータについては、多くのニーズがあるのではないかと考えてます
が、間もなく、ラインナップに加わります。
こんなことで困っている。
こんなものを測定してみたい。
など、お問い合わせいただければ幸いです。
ここまで、読んでいただきありがとうございました。
