塗布膜乾燥の基礎・メカニズムとトラブル対策

乾燥操作は材料に熱を与えて水分あるいは溶剤を蒸発させる点から相変化を伴う熱と物質の同時移動現象の典型例である。塗布膜乾燥操作の予備知識として湿り空気の諸性質、熱と物質の同時移動の典型例である湿球温度の概念、湿度図表を解説する。含水率、材料中での水分の保持状態を解説し、乾燥のメカニズムを考える。乾燥のメカニズムに基づいて乾燥速度の定量的な捕らえ方を講義し、乾燥時間を短くするコツを紹介する。また、トラブル対策として、組成偏析、材料の変形やクラックの発生、材料の表面平滑性、残留溶媒の低減策に関する勘どころについて講述する。 　次に、粒子分散系塗布膜の乾燥を取り上げ、膜の平滑性に及ぼす乾燥条件の影響を解説し、乾燥の指針を提示する。多種多様な材料を乾燥するために数多くの乾燥装置が開発されているが、装置選定、装置設計、省エネルギーのポイントを解説する。講演の最後には塗布膜乾燥を含む乾燥操作全般に係るトラブルシューティングについての質問を受け付ける。

1. 乾燥操作の予備知識
   1. 物質収支と熱収支
   2. 空気の湿度と諸物性値
   3. 湿球温度と断熱飽和温度
   4. 湿度図表と使い方
2. 乾燥操作の必須基礎
   1. 含水率の定義
   2. 平衡含水率と自由含水率
   3. 水分の保有状態と水分の移動機構
   4. 乾燥特性の表現
      1. 乾燥特性曲線の概念
      2. 乾燥の3期間
      3. 限界含水率の重要性
   5. 乾燥速度の定量的取扱い
      1. 定率乾燥速度
      2. 減率乾燥速度
   6. 乾燥時間を短くするコツ
      1. 減率乾燥速度曲線の形の基づく方策
3. 塗布膜乾燥のメカニズムと品質保持
   1. 組成偏析とバインダーの移動
   2. 剥離、クラック、変形
   3. 表面平滑性の保持
   4. 残留溶媒の効率的低減
      1. 水蒸気の共存効果
      2. 水溶性溶媒の共存効果
4. 粒子分散系塗布乾燥
   1. 塗布膜乾燥実験装置
   2. 乾燥速度曲線
   3. 表面平滑性に及ぼす乾燥条件の影響
   4. よりよい塗布膜乾燥の指針
5. 乾燥装置の選定と設計
   1. 乾燥装置の分類と特徴
   2. 乾燥装置の選定
   3. 乾燥装置の設計
   4. 乾燥装置の熱効率と指標「蒸発能力」
6. 乾燥操作のトラブルシューティング (質疑応答を中心に)