JPH0547399Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本考案は、特に低粘度の試料の粘性評価を行う
ことのできる細管式レオメータに関する。

Ｂ 従来の技術 この種のレオメータは、樹脂、食品、セラミツ
クス、生ゴム等の所望温度条件下における粘度を
測定するものであり、第３図に示すように試験機
本体２０と、ピストンの速度から粘度や流れ値な
どの粘性を演算する制御装置（図示せず）から成
る。この本体部分２０は、被測定試料１を入れる
シリンダ２と、このシリンダ２の外周に設けられ
たヒータ３と、シリンダ２の下面側に配設され試
料通過用の孔４ａを有するダイ４と、シリンダ２
に螺合されてダイ４をシリンダ２に取付けるダイ
押え５と、ピストン６とを有する。矢印ａのよう
にピストン６に一定の荷重を加えると共に、ヒー
タ３により試料１を所要の一定値に加熱保持する
と、溶融した試料１が孔４ａから押し出される。

第４図は、制御装置で求められるピストン６の
移動距離（移動量）の時間変化のグラフである。
このグラフに基づいて、予め設定したピストン６
の移動距離S₁とS₂間の所要時間Δtを求めてピス
トン６の速度を演算し、換算式から粘度データを
求める。

ここで、ピストン断面積を１cm²、圧力をｐKg／
cm²、ダイ孔４ａの半径をＲcm、ダイ孔４ａの長さ
をＬcm、補正係数をｋとすると、流れ値Ｑ（ml／
sec）は、 Ｑ＝S₁−S₂／Δt ……(1) ずり速度DW（s^-1）は、 DW＝４・Ｑ／π・R³ ……(2) ずり応力TW（dyne／cm²）は、 TW＝Ｐ・Ｒ／２・Ｌ ……(3) 粘度η（POISE）は、 η＝^TW _DW＝Ｐ・Ｒ／２・Ｌ／４・Ｑ／π・R³・Ｋ
……(4) と示すことができる。

Ｃ 考案が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の細管式レオメ
ータにあつては、円板状のダイ４の中央部にドリ
ル加工で孔４ａを穿設する構造上、精度の問題か
らダイ孔４ａの径をむやみに小さくできず、ま
た、その長さもむやみに長くできなかつた。例え
ば、孔径を0.2〜0.3mmとすると、加工上、最長1.0
mm程度までの孔長しか得られず、１ポイズ程度ま
での粘性は評価できるが、１ポイズ以下の粘性評
価はできなかつた。

本考案の技術的課題は、１ポイズ以下の粘度を
有する材料の粘性評価を可能にすることにある。

Ｄ 課題を解決するための手段 本考案に係る細管式レオメータは、試料が充填
されるシリンダと、充填された試料を加熱するヒ
ータと、前記シリンダ内で溶融した試料を押圧す
るピストンと、前記ピストンの押圧によりシリン
ダから溶融した試料を流出する細長い通路を有す
る孔あき細線と具備するものである。

Ｅ 作 用 シリンダ内でヒータにより溶融された試料は孔
あき細線内の細長い通路を流れて外部に流出す
る。したがつて、孔あき細線内を通過する試料に
十分な抵抗を付与でき、１ポイズ以下の粘度の低
い材料の粘性を評価できる。

Ｆ 実施例 第１図は本考案の一実施例である細管式レオメ
ータの縦断面図を示している。第３図と同様の箇
所には同一の符号を付してその説明を省略する。

１１は、例えば注射針やキヤピラリコラムのよ
うに中心部に小径の孔１１ａが設けられた孔あき
細線、１２はこの孔あき細線１１をシリンダ２に
装着する取付け具である。孔あき細線１１はセミ
シームレス製法により形成されるから、従来のよ
うに円板状のダイにドリル加工でダイ孔を加工す
るのに比べて、孔１１ａはその内径に対して十分
長い長さに加工できる（例えば、φ0.2×2000mm）。
そして、この孔あき細線１１の一端部には太径部
１１Ａが形成されるとともに、取付け具１２には
太径部１１Ａに対応した取付け孔１２Ａが凹設さ
れ、太径部１１Ａを凹部１２Ａに嵌入して孔あき
細線１１が取付け具１２に装着される。取付具１
２は押さえ具５をシリンダ２に螺着して挟持され
ている。

このような孔あき細線１１を使用すると、シリ
ンダ４内で溶融した試料は孔１１ａを通つて外部
に流出するので、溶融試料に十分な抵抗が与えら
れる。したがつて、第４式からわかるように孔１
１ａの半径Ｒを小さくするとともにその長さＬを
長くすれば、求められる粘度が十分低くなる。第
２図は、横軸にピストン押圧力、縦軸に粘度をと
り、孔径×長さをパラメータとした場合の線図で
ある。この図から、例えば、半径Ｒ＝0.15、長さ
＝100とすれば、0.03ポイズ以下の極低粘性材料
の粘性評価が可能となることがわかる。

また、取付具１２を従来のダイ６に代えれば従
来装置となり従来と同様に広範囲にわたる粘度測
定が可能となる。さらに、孔あき細線はドリル加
工により小径の孔を穿設する従来のダイに比べて
廉価にできるので、同程度の粘度を有する試料を
粘性評価するとき孔あき細線を用いるとランニン
グコストを抑えることができる。さらにまた、本
実施例のように、従来のダイと同形上の取付け具
１２に孔あき細線１１を装着する構成をとれば、
従来形の細管式レオメータを簡単に改造できる。

なお、孔あき細線１１を取付け具１２に螺着し
たり、あるいは両者を一体に形成しても良い。場
合によつては、シリンダ２の底壁に取付具１２を
一体に形成しそこに孔あき細線１１を着脱可能に
設けても良い。また、第１図に示すレオメータを
高温槽や低温槽内に設置しても良く、この場合、
孔あき細線１１をヒータや冷却機の外周面に沿つ
て螺旋状に巻き回しても良い。螺旋状にすると孔
径に比べて長さを十分に長くできレオメータの全
高を低くできる。

Ｇ 考案の効果 本考案は以上のように構成したので、従来と同
様な細管式レオメータで１ポイズ以上の低粘性材
料の粘性評価が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る細管式レオメータを示
し、ａがその内部構造図、ｂが孔あき細線の詳細
図、第２図は孔径×長さをパラメータにした粘度
と押圧力の線図である。第３図は従来の細管式レ
オメータを示す縦断面図、第４図はピストン移動
量の時間変化を示すグラフである。 １……試料、２……シリンダ、３……ヒータ、
５……ダイ押さえ、６……ピストン、１１……孔
あき細線、１１ａ……孔、１１Ａ……太径部、１
２……取付け具。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 試料が充填されるシリンダと、充填された試料
   を加熱するヒータと、前記シリンダ内で溶融した
   試料を押圧するピストンと、前記ピストンの押圧
   により溶融した試料をシリンダから流出せしめる
   細長い通路を有する孔あき細線と具備することを
   特徴とする細管式レオメータ。