流動する純水による高分子板の帯電特性および高分子板上の純水の挙動に関する研究

本研究では一定量の純水を接地した注射針を通して,傾斜角および紙ヤスリで表面の粗さを変化させたPTFE(polytetrafluoroethylene,商品名:テフロン)板に連続的に一定速度で流下した.PTFE板表面電位および純水の帯電量の測定,純水の流動状態の観察を行った結果,純水がPTFE板上を「液滴群」として移動する場合,傾斜角が大きくなるにしたがって液滴の数は増大し,液滴1個の寸法は小さくなる.このとき,流下後の純水の帯電量はある傾斜角で極大となる.表面の粗さに関わらずこの傾向は見られたが,表面が粗い方が帯電量は小さくなる傾向があった.また,流下後のPTFE板の表面は純水が接触した部分が帯電する.このとき純水流下点近傍は大きく負に帯電し,下流部に向かうにしたがって負の電位は減少し,正に反転するものもある.このとき,傾斜角が大きく流下後の純水の帯電量が小さい場合,負の電位は低く,帯電している面積も小さい.このことは純水とPTFEの接触面積が小さいことに対応している.これまでの研究で,純水中のOH^-のような負イオンは液滴表面近傍に集まりやすくなっていると考えられている.純水液滴がPTFE板上を移動するとき,液滴最後部の負イオンを板上に残すため,PTFEは負に,純水は正に帯電すると考えられている.この純水の帯電量は液滴とPTFEの接触面積とともに大きくなるはずである.傾斜角が大きくなると液滴は小さくなり,数が増える.これは純水全体として,接触面積を増加させる方向に働く.一方,1個の液滴は傾斜角が大きくなると球形に近くなり,PTFE板との接触面積は小さくなる.したがって,接触面積はある傾斜角で最大となり,電荷量もその角度の付近で最大となったと考えられる.紙ヤスリでPTFE板の表面を粗くすると表面の凸凹の上に液滴が乗る形となり,粗さが異なると接触面積も異なり,結果として帯電量が異なると考えられる.

本研究では一定量の純水を接地した注射針を通して,傾斜角および紙ヤスリで表面の粗さを変化させたPTFE(polytetrafluoroethylene,商品名:テフロン)板に連続的に一定速度で流下した.PTFE板表面電位および純水の帯電量の測定,純水の流動状態の観察を行った結果,純水がPTFE板上を「液滴群」として移動する場合,傾斜角が大きくなるにしたがって液滴の数は増大し,液滴1個の寸法は小さくなる.このとき,流下後の純水の帯電量はある傾斜角で極大となる.表面の粗さに関わらずこの傾向は見られたが,表面が粗い方が帯電量は小さくなる傾向があった.また,流下後のPTFE板の表面は純水が接触した部分が帯電する.このとき純水流下点近傍は大きく負に帯電し,下流部に向かうにしたがって負の電位は減少し,正に反転するものもある.このとき,傾斜角が大きく流下後の純水の帯電量が小さい場合,負の電位は低く,帯電している面積も小さい.このことは純水とPTFEの接触面積が小さいことに対応している.これまでの研究で,純水中のOH^-のような負イオンは液滴表面近傍に集まりやすくなっていると考えられている.純水液滴がPTFE板上を移動するとき,液滴最後部の負イオンを板上に残すため,PTFEは負に,純水は正に帯電すると考えられている.この純水の帯電量は液滴とPTFEの接触面積とともに大きくなるはずである.傾斜角が大きくなると液滴は小さくなり,数が増える.これは純水全体として,接触面積を増加させる方向に働く.一方,1個の液滴は傾斜角が大きくなると球形に近くなり,PTFE板との接触面積は小さくなる.したがって,接触面積はある傾斜角で最大となり,電荷量もその角度の付近で最大となったと考えられる.紙ヤスリでPTFE板の表面を粗くすると表面の凸凹の上に液滴が乗る形となり,粗さが異なると接触面積も異なり,結果として帯電量が異なると考えられる.