第1部 離散化法による乳化重合反応の数値シミュレーションの方法

(2023年1月31日 10:30〜12:00)

　乳化重合での重合速度や発生粒子数および粒子径分布を定量的に予測するための基本的考え方を説明します。特に、離散化法による数値シミュレーション方法を説明します。DLVO理論による凝集速度定数の予測の方法も説明します。反応器内での流れによる凝集速度定数の増加については取り扱いません。 それらの予測は、高効率・高機能の製品を得るための方策決定および、安全な重合反応の操業のために有効だと期待されます。

1. 素反応と物質移動
2. 提唱されている粒子発生に関する仮説
   • 均相発生説とHUFT理論
   • ミセル発生説
   • モノマー滴からの発生
   • 粒子の凝集
3. 水中オリゴマーラジカルの濃度と粒子径分布の微分方程式
4. モノマーと乳化剤の分配
5. 離散化法とモンテカルロ法、モーメント法
6. 0-1モデルと、定常状態近似を用いた擬バルクモデル
7. ラジカルの進入速度係数
8. ラジカルの脱出速度係数
9. DLVO理論による凝集速度係数の推算法
10. 離散化法による数値計算方法: Runge-Kutta-Fehlberg法など
11. 共重合について
    • モノマーの分配
    • 平均速度係数の利用
• 質疑応答

第2部 乳化重合用の乳化剤や界面活性剤とその応用

(2023年1月31日 13:15〜14:45)

　固液分離装置は様々な分野で独自の分離目的のために開発されてきており、それらの中で代表的な装置を、適用例を踏まえながら紹介する。

1. 固液分離装置に適用される操作
   1. 濾過操作
   2. 遠心操作
   3. その他の操作
2. 固液分離装置の紹介
   1. 重力濾過装置
   2. 真空濾過装置
   3. 加圧濾過・圧搾装置
   4. 遠心分離装置
3. 固液分離装置の選定方法
   1. 選定手順
   2. 選定時の留意点
• 質疑応答

第3部 重合理論から理解する乳化重合プロセス、装置、制御、トラブル対策

(2023年1月31日 15:00〜16:30)

　乳化重合関連製品開発の効率化と遭遇するであろう様々なトラブル解決に必要な知識を提供する。可能な限りラジカルおよび乳化重合の基礎理論と関連づけ (半) 定量的に解説することに主眼をおく。

1. 乳化重合 (反応) プロセス
   1. 乳化重合に使用する種々の原料と着目すべき特性および原料に起因するトラブル
      1. 使用する原料概要
      2. モノマー
      3. 開始剤
      4. 乳化剤
      5. その他
   2. 乳化重合法と反応操作および反応特性
      1. 様々な乳化重合反応操作分類
      2. バッチ乳化重合法の操作と特性
      3. セミバッチ乳化重合法の操作と特性
2. 製品開発の効率化とトラブル発生予防へのシミュレーション活用
   1. ラジカル重合シミュレーションの利用と有効性
   2. (成功例としての) 溶液重合シミュレーション開発と課題克服
   3. 乳化重合のシミュレーション
      1. 乳化重合理論の現状と解決すべき課題
      2. 神話や誤解をまねく定説や記述
      3. 計算に必要な速度定数や諸物性の入手と推算
3. 乳化重合 (製造) プロセスを構成する主要設備 (最低限知っておきたい知識およびトラブル発生と予防)
   1. 乳化重合製造プロセスの構成
   2. スケールアップに伴うトラブル
      1. スケールアップ不可
         • 温度コントロール不能
         • 多量の凝集物や器壁への付着物発生
         • フラスコと同じ品質・性能ものが出来ない
      2. 乳化重合反応器 (攪拌槽式反応器) のスケールアップ
         • 温度測定
         • 伝熱特性
         • 混合特性
      3. 付属設備および機器で発生するトラブル
   3. 研究開発段階や製造後および出荷後に発生するトラブル
      1. 研究開発段階に発生するトラブル
      2. ラテックスの貯蔵や輸送に関わるトラブル
      3. ユーザーの使用時 (塗工・乾燥等) に発生するトラブル
      4. 性能評価に関わるトラブル
   4. まとめ (開発段階でトラブルを予知し対策を講じるには)
4. AI、ビッグデータ. IOT の乳化重合プロセスへの適用と期待
   1. Society 5.0時代に向けて
      • AI の知識は現代の「読み・書き・算盤」
   2. 操業データは宝の山
      • シミュレーションに必要な基礎データ取得
      • 運転中の異常予知と即時対処
• 質疑応答