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§105-0011TEL 03-3433-0415copyright©20127 Japan Agricultural Machinery Manufacturers AssociationiJAMMAj all rights reserved. 粘度とは？ 流体、たとえば水、油、空気などは、文字通り流れる物質です。言い替えれば、高いところから低いところへ形を自由に変えながら自然に移って行く性質を持つも …
基礎講座｜精密ポンプ技術 9-1. つまり、温度変化に対して粘度変化が少ない油の方が粘度指数が高い油となる。 次表に米国自動車技術者協会（SAE：Society of Automotive Engineers, USA）が定めた粘度分類を示す。 自動車用エンジンオイルの粘度分類（SAE J300－Jan 2015） 日常生活や科学的な計算を行う際に、単位の換算が求められるときがあります。 例えば、粘度の単位としてPa・s（パスカル秒）やmPa・s（ミリパスカル秒）と呼ばれるものがありますが、これらは両方とも良く使用する単位のため、各々を換算できるようにしておくといいです。 今回は「流体」に関して説明していきたいと思います。なかでも様々な流体を吐出装置で扱う場合に必須の情報は、液の粘度（粘っこさの尺度）なのです。流体の粘っこさは、その見た目や触った感触で、ドロドロ、サラサラ、堅い、軟らかいなどで表現されますが、これらの表現はどうしても個人差を生じてしまいます。 この粘っこさを定量的に表現しようとする学問を「レオロジー」といいます。定量的に取扱うことにより全世界統一の基準で粘っこさを取り扱うことができるわけです。その「レオロジー」の基礎知識についてお話しします。レオロジーは吐出装置だけにとどまらず、様々な分野で活躍しています。例えば、ＴＶで最近取り上げられてお馴染みのドロドロ血、サラサラ血を判定する際には、「血液マイクロレオロジー装置」と言う医療機械が使用されますし、マヨネーズやアイスクリームといった食品の食感、化粧品の付け心地、塗料や接着剤の伸びや垂れなどを測定したり改善したりする上でもレオロジーが用いられています。ひずみを与える速度の大小を示します。単位は[1/sec]。D＝V/Δyで求められます。サッと滑らせればずり速度→大。ソロリと滑らせればずり速度→小となります。吐出装置でもポンプでもトランプのイメージ通り「流速大→ずり速度大」、「流速小→ずり速度小」になります。流動させるのに必要な応力（単位面積あたりの力）を表します。単位は[Pa]。S＝F/Aで求められます。表面がサラサラしたトランプはほとんど力を掛けずにずれますが、もし表面が粘着質のトランプがあったら、ずらすのにはずいぶん力が要りそうです。これもイメージ通り、「サラサラ→ずり応力小」、「ドロドロ→ずり応力大」、となります。粘度：η（イータ）はこのずり速度D、ずり応力Sより求めることができます。η＝S/D単位は[mPa･s]（ミリパスカルセック）です。流体の粘っこさを表す指標として広く使われています。ちなみに水の粘度は約1[mPa･s]です。なお、従来単位[cP]（センチポイズ）も根強く使われています。距離はメジャーや定規、重さは天秤やハカリを使って測るように粘度は粘度計で測ります。粘度計は高価なので、通常皆さんの目に触れる機会は少ないかと思いますが、いろんな種類があります。その一例をご紹介します。試料中に円筒形の回転子を入れ、その回転速度とトルクから求める方式細いノズルに試料を流し、ノズル両端の圧力差から求める方式試料中に浸けた振動子の振幅を制御して、その振動子を動かしたときに発生する電流値から求める方法試料中に球を落とし、その落下速度から求める方法試料を入れたカップのオリフィスから試料を流出させ、その流出時間から求める方法シリンダー内に試料を入れ、その試料をピストンで押し出し、吐出圧力と流量から粘度を求めるものです。あまり一般的ではないですが、グリース類の見掛け粘度を測定するために、JIS K2220/ASTM D1092 の規格に規定されたりしているものです。一般には構造が簡単で操作性に優れ、測定範囲が広く高精度に測定できる回転式粘度計が広く使われます。押出型粘度計の場合、ピストンの移動速度を変えながら、ピストンの移動距離（＝流量）と吐出圧力を計測します。吐出ノズルの径と計測流量によりずり速度D、吐出圧力からせん断応力Sが求まり、これを縦軸にS、横軸にDを配して計測結果をプロットし、近似曲線や直線で結んだものを「SDカーブ（流動曲線）」といいま す。このグラフの形状から次回にご説明する流体の種類も把握する事ができます。流体を定義するうえにおいて粘度が必須の情報だということはおわかりいただけたかな？ 「流体」に関して説明するコラムです。さまざまな流体を吐出装置で扱う場合に必須の情報は、液の粘度です。液の粘っこさ（粘度）を定量的に表すための統一基準（尺度）が必要であり、「レオロジー」という学問が存在しています。