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コンフォーマルコーティングに使用するフィルム塗布工法は、1流体スプレーであるエアレススプレーの応用によるものです。
以下その成り立ちを説明しておきます。エアレススプレイ機構として特に知られているのは芝生用散水器や消防用ホースの先に用いるようなノズル等です。それらのノズルは、円錐及び渦巻き模様のスプレイパターンですが果樹園等に使用される草用噴霧器等は平らな扇形スプレイ模様もあり、吐出流量は多く出て噴霧粒子も粗いものです。
このエアレススプレイにて微細なスプレイを可能にさせ適正霧化に影響与える幾つかの要素があります。その中で一番大きな要素はノズルであります。良好な霧化を得るには、塗料粘度や、コーティング材のチクソトロピック性(凝集性)にも影響しますが、やはりノズル形状等の違いによって、霧化の程度の相違があります。扇形パターンを形成するエアレスノズルの基本は図2にあるような流体のぶつかりあいから出発しています。
管内に走る流体が、缶先のオリフェスから出る時、オリフェス手前では流体のぶつかり合いがおき、オリフェス出口から管内圧力に応じて流体が勢いよく放出しますが、その噴出模様は液体膜から急激に分解して小滴へと移行する。その際一般的な扇形パターンを形成するオリフェスノズルからの霧化は、”縁状噴射”(テール状噴射)となりやすく、そのため高圧をかけることによりテールは解消される。その霧化の形成過程をあらわしたのが図3であり、充分に速度を持った薄いフィルム液体膜が自由な方向へ空気中を飛行すると、その液体は不安定なまとまりのない細い糸状液体から粒子へと分解し、最終的に液体は小さな霧化の粒子になっていくことを理論的に計算されています。
ノズル先端から出る液体の霧化状況で、ノズルから短い撹乱流シート又は振動フィルムが形成されて、糸状になりそして急激に小滴に分散する過程がわかる下の高速度撮影で撮影した写真です。
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