チクソトロピー流体とレオペクシー流体 / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

チキソトロピー（英語：thixotropy）とは、ゲルのような塑性固体とゾルのような非ニュートン液体の中間的な物質が示す性質で、粘度が時間経過とともに変化するものである^[。シキソトロピーとも呼称される。具体的には、剪断応力を受け続けると粘度が次第に低下し液状になる^[1]。また静止すると粘度が次第に上昇し最終的に固体状になる。剪断速度が急に変化した場合には、粘度が一定値に安定するのに時間がかかる。語源はギリシャ語のthixis（触れる）と-tropy（向く、回る）から来ている。「揺変性」とも訳される。ときに、練り歯磨きやケチャップなどのように、剪断応力を受けた場合に粘度が低下する性質（擬塑性）を広くチキソトロピーということもある。しかしこれらは剪断速度の増加とともに粘度が低下するものの、時間による変化は必ずしもなく、厳密にはチキソトロピーではない。逆に剪断応力を受ける時間が長くなるほど粘度が上昇するものもあり、この性質はレオペクシー（Rheopexy）または逆チキソトロピーと呼ばれるが、例は少ない（粘土の懸濁液など）。

出典：Wiki チキソトロピー

非ニュートン流体には、ビンガム流体、擬塑性流体及びダイラタント流体の3つに分類されますが、この3つの流体は粘度の変化に対する分類です。
一方、非ニュートン流体で時間経過で変化する流体にはチクソトロピー流体とレオペクシー流体の2つがあります。

チクソトロピー流体は、何らかの力を加えると粘度が下がりますが、擬塑性流体と同じ流動です。しかし、チクソトロピーは擬塑性流体とは異なり時間経過に伴い粘度が変化します。一定の力を与え続けることで粘度は下がりますが、その状態で一定時間放置すると元の状態に戻り粘度が上がります。
この、チクソトロピー流体の特性を応用しているのが塗料ペンキです。ペンキは掻き混ぜることにより塗りやすくなり、刷毛、ローラーで容易に広げ塗れます。掻き混ぜるとペンキは色ムラがなくなりますが、それは粘度を下げるための作業で、掻き混ぜたペンキを塗り広げた後は、粘度が上がり元に戻りいずれ乾燥され固まります。この粘度は加えられた力の積に比例した変化があります。ペンキはチクソトロピー流体の性質を上手に利用しています。他に、潤滑グリースも同じような流動をします。

レオペクシー流体は、チクソトロピー流体とは逆で何らかの力を加えると時間経過と伴に粘度が上げる流体を指します。せっこうやベントナイトの懸濁液などがあげられ、力を加えることにより構造が作られる、あるいは、今までなかった構造が新たに作られる流体です。

画像出典：Science Learning Hub

レオロジーとニュートン流体について / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

非ニュートン流体について / 汚泥乾燥機, スラリー乾燥機, ヒートポンプ汚泥乾燥機

乾燥装置 KENKI DRYER の国際特許技術の一つが Steam Heated Twin Screw technology （SHTS technology）でセルフクリーニング機構です。この機構はどこもできないどんなに付着、粘着、固着する乾燥対象物でも独自の構造で機械内部に詰まることなく乾燥できます。
例えば乾燥対象物が羽根に付着したとしても、その付着物を乾燥機内の左右の羽根が強制的に剥がしながら回転します。どんなに付着、粘着、固着性がある乾燥物でも左右の羽根が剥がしながら回転するため羽根に付着することなく、そして停止することなく羽根は常に回転し続け、剥がし、撹拌、加熱乾燥を繰り返しながら搬送されます。又、常に羽根の表面は更新され綺麗なため羽根よりの熱は遮るものなく乾燥物にいつも直接伝えることができます。どこも乾燥ができない付着、粘着性が強い物あるいは原料スラリー等の液体状に近い状態で投入したとしてもこのテクノロジーで全く問題なく確実に乾燥ができます。このSHTSテクノロジーは約７年以上を経て完成させており国内はもとより海外でも特許を取得、出願しております。
又、水処理脱水後の有機汚泥等の乾燥では凝集剤の影響を受け乾燥中に大きな塊になりやすく、乾燥後大きな塊で排出された場合、表面のみ乾燥し内部には水分をかなり含んだ状態で排出される場合が多々あります。しかしこのテクノロジーでは乾燥対象物が、左右の羽根あるいは羽根とトラフ、ケースで接触する際に強制的にせん断、引きちぎられます。乾燥対象物は羽根に付着した際は強制的に剥がされ、その上せん断、引きちぎられながら攪拌が繰り返し行なわれながら加熱されるため、乾燥工程が進むうちに乾燥対象物は次第に小さくなっていきます。乾燥対象物は小さくなればなるほど内部まで熱が十二分に伝わり、行き渡り安定した品質の乾燥物となります。熱源には飽和蒸気を使用した低温での乾燥のため乾燥対象物が炭化する焦げるあるいは焼きむら等は発生せず、乾燥後は安定した良好な品質で排出されます。

セルフクリ－ニング

昨今、KENKI DRYER に求められる内容に二酸化炭素CO² の削減があります。ヒートポンプ自己熱再生乾燥機 KENKI DRYER であれば、二酸化炭素CO² が大量に削減ができる上、燃料費も大幅な削減が可能になるでしょう。
どこもできない付着物、粘着物が乾燥できる KENKI DRYER は、日本 2件、海外7ケ国 9件の特許を取得済み独自技術を持つ画期的な製品です。高含水率有機廃棄物乾燥機、汚泥乾燥機、スラリー乾燥機、メタン発酵消化液乾燥機及び廃棄物リサイクル乾燥機に是非 KENKI DRYER をご検討下さい。

蒸気（飽和蒸気）でのヒートポンプ自己熱再生乾燥機 KENKI DRYER とは、乾燥熱源である蒸気を利用した自己熱再生乾燥システムです。
蒸気ヒートポンプの工程は、KENKI DRYER で加熱乾燥に利用した蒸気を膨張弁での断熱膨張により圧力は低下し、蒸気内の水分は蒸発、気化し周辺の熱を吸収し蒸気温度は下降します。その蒸気を次の工程の熱交換器で熱移動することによりさらに蒸発、気化させ蒸気圧力を低下させます。十分に蒸発、気化が行われ圧力が下げられた蒸気は次の圧縮工程へ進みます。
圧縮工程の圧縮機で蒸気を断熱圧縮を行うことで、圧力は上昇しそれに伴い凝縮、液化し温度は上昇します。その蒸気の水分を除去した上で KENKI DRYER へ投入します。KENKI DRYER はその投入された蒸気を熱源として利用、加熱乾燥という熱移動を行うことで、蒸気はさらに十分に凝縮、液化され膨張弁へ進みます。この工程を繰り返します。

ヒートポンプ乾燥機

乾燥装置 KENKI DRYER の特徴ある独自の乾燥の機構も国際特許技術です。粉砕乾燥、撹拌乾燥、循環乾燥そして間接乾燥 と言った４つの乾燥機構が同時に乾燥対象物に対し加熱乾燥動作を絶え間なく繰り返し行われることにより乾燥対象物の内部まで十分に乾燥され乾燥後の製品の品質が一定です。乾燥対象物投入時から乾燥後排出まで乾燥対象物の乾燥が不十分になりやすい塊化を防ぎ、乾燥対象物の内部まで熱が十二分に行き渡るよう様々な工夫がなされており常に安定した加熱乾燥が行われています。
熱源が飽和蒸気のみの伝導伝熱式での乾燥方式でありながら、外気をなるべく取り入れない他にはない独自の機構で乾燥機内の温度は、外気温度に影響されず常に高温で一定に保たれています。それは外気を取り入れない特徴ある独自の乾燥機構で内部の空気をブロワ、ファンで吸い込み乾燥機内部の上部に設置されている熱交換器で加熱し、その加熱された空気熱風をせん断、撹拌を繰り返しながら加熱搬送されている乾燥対象物へ吹き付け当てています。わざわざ熱風を起こしそれを乾燥対象物へ吹き付け当てているのですが、外気を取り入れそれを加熱するのではなく乾燥機内部の高温の空気をさらに加熱しながら乾燥対象物へ当て乾燥を促進しています。洗濯物が風でよく乾くという乾燥機構を取り入れ熱風対象物に熱風を当てることによる熱風乾燥です。今内容により、KENKI DRYERは乾燥の熱源は飽和蒸気のみながら伝導伝熱と熱風対流伝熱併用での他にはない画期的な乾燥方式での乾燥機と言えます。

乾燥機構

国際特許