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新型SZP10:流動電位法によるゼータ電位計(新製品)
新型SZP10:流動電位法によるゼータ電位計

液中粒子のゼータ電位を測定。とくに抄紙系での紙繊維と各種薬剤の反応状態を詳細に分析。ゼータ電位とは荷電界面と電解質溶液間のズリ面に依存す界面動電位のことで、粒子と繊維の結合・分散状況を示す。
一般によくゼータ電位を測定する方法として電気泳動法がある。この方法は、安定に分散している微小粒子の測定に使用される。しかしながら、粗大粒子や凝集した粒子とか繊維などには適しない。大きな粒子や凝集粒子、あるいは繊維などの場合には、流動電位法が最適な方法です。しかも、サンプル液の調整が不要で簡単に測定できる。

流動電位法の利点をまとめると以下ようになる。
  1. 粗大粒子や凝集粒子で測定できる。
  2. 繊維や細い管、板の面などのゼータ電位測定にも利用可能。
  3. 電流を殆ど流さないで測定するので、熱や電気分解による影響を受けないで電解質濃度の高いところでも容易に測定できる。
  4. 同じ試料について電解質濃度、pHなどの測定条件を変化させながら測定することが容易にできる。
ゼータ電位は、測定される流動電位、導電率、圧力差により、以下の Helmholts-Smoluchowski の式に従い計算されます。
  • ζ=(4 πη/ε)・(Uχ/ΔP)
  • ζ::zeta potential (mV)
  • U :streaming potential  (mV)
  • χ:electrical conductivity (mS/cm)
  • ΔP:pressure difference  (bar)
一般に、ゼータ電位は粒子の分散・凝集性を検討あるいはその粒子の表面改質効果を検討する上で非常に重要な因子となる。また、ゼータ電位は、粒子の周りの環境により大きく変化する為目的とする環境下において粒子がどのような状態にあるか確認する上でも大変重要な因子となる。つまり、このゼータ電位を目安にして、例えば、製造工程ラインの最適化コントロールが行える。
SZPシリーズの納入実績は世界で800台以上有り。

その主な特徴を以下に示す。

  1. 差圧調整が自動と手動の両方を選択できます。
  2. 新型の特殊電極を装備
  3. 許容流動電位値:±2500mV
  4. 再現性:±1mV(ゼータ電位)
  5. 最小検出値:0.01mV(ゼータ電位)
  6. 測定値:流動電位、流動電位、導電率、差圧
  7. サンプル濃度:4〜5%以下(推奨)
  8. 専用ソフトで容易にエクセルシートにデータを転送可能
最近の応用例を以下に示します。
  1. 紙繊維(KP、TMP、GP等)のゼータ電位測定(ウェットエンドでの薬剤添加量の最適化)
  2. 化学繊維(アラミド、炭素繊維等)のゼータ電位測定
  3. フィルター材質(濾紙、平膜等)の表面電位測定及びその品質管理
  4. テキスタイルシートの表面電位測定
    (表面処理品、未処理品との比較及び最適処理条件の検討)
  5. セラミックス粉(シリカ、アルミナ等)分散液のゼータ電位測定(pH及び導電率依存性の評価)
  6. 顔料(炭酸カルシウム、カオリン、二酸化チタン等)の分散性の評価
  7. Titaniumdioxide(二酸化チタン)のゼータ電位のpH依存性の評価
  8. コンデンサーセパレター紙の品質評価
  9. 表面電位によるケブラー繊維の染色の定着性の評価(車の安全ベルト)
  10. クラッチ摩擦板の製造工程液の品質管理
  11. 化学繊維への染料定着のゼータ電位依存性
  12. 石炭スラリーのゼータ電位の導電率の影響
  13. カオリンのポリビニルアミン添加による表面電位の変化
  14. 酸化アルミニウムのゼータ電位のpH依存性
  15. 製紙プロセスでの繊維と薬剤反応におけるゼータ電位依存性
  16. その他 多数有り