粘度測定は、石油・高分子産業から医薬品・食品加工業に至るまで、多くの産業における品質管理において不可欠な工程です。しかし、粘度計にはさまざまな種類があり、すべてが同じではありません。その中でも代表的なタイプが、運動粘度計と動粘度計(絶対粘度計とも呼ばれます)。それぞれの違いを理解することは、ご使用目的に最適な機器を選定するうえで極めて重要です。これにより、得られる測定結果が目的に合致し、業界標準にも適合することを確保できます。以下に、主な相違点を示します。
1.定義および測定原理
運動粘度計は、重力によって生じる力による流体の流れに対する抵抗を測定し、運動粘度を決定します。流体の運動粘度とは、動粘度を密度で割った値です。一般的な運動粘度計は、キャピラリータイプ(例:ウベルオーデ型、キャノン・フェンスケ型)で、一定量の液体が重力の作用で校正済みの毛細管を通過するのに要する時間を測定し、単位はセントストークス(cSt)またはmm²/sで表されます。
動粘度計(絶対粘度計)は、重力以外の力が加わった場合の流体の流れに対する抵抗を測定します。これは動粘度(絶対粘度とも呼ばれる)を直接測定するもので、流体の密度にかかわらず、外部から加えられた力に対して流体が示す内部的な流れに対する抵抗を表します。代表的な構造には、回転式、落下球式、振動ピストン式などがあり、測定結果はセンチポイズ(cP)またはミリパスカル秒(mPa·s)で表されます。
2. 代表的な用途および産業分野
運動粘度計は、ニュートン流体の試験に最も適しています。ニュートン流体とは、せん断速度が変化しても粘度が変わらない液体のことです。代表的な用途には以下のようなものがあります:
石油製品(例:潤滑油、燃料油、アスファルト)
ポリマーおよび樹脂
塗料とコーティング
食品用油およびシロップ
多くの国際規格(例:ASTM D445)では、石油製品の運動粘度測定が規定されています。中旺社の自動粘度計は、油およびポリマーの粘度測定に使用され、試験要件を満たし、高精度を実現しています。
動粘度計は、ニュートン流体および非ニュートン流体の両方の試験に有効です。具体的な対象例は以下のとおりです:
接着剤、シーラント、印刷インク
医薬品(ゲル、クリーム、ペースト)
化粧品(例:ローション、シャンプー)
ポリマーの溶融物および溶液
食品(例:ケチャップ、ヨーグルト、チョコレート)
3. 測定機器および自動化
従来の運動粘度計は手動式が多く、液体が目盛りを通過するタイミングでオペレーターがストップウォッチを止め、その後試験ごとにガラス器具を洗浄する必要があります。手動式装置は作業負荷が大きく、またオペレーターによる誤差も生じやすくなります。中旺(Zhongwang)社が提供する最新の自動運動粘度計は、光学センサーを用いて流下時間を測定し、恒温槽とコンピューター制御システムにより測定開始・停止を自動化しています。これにより、手動による運動粘度測定に伴う主観性やばらつきが排除されます。また、複数の試料を同時に測定可能な複数チャンネルを備えています。
動的粘度計は、簡易なハンドヘルド型から、せん断速度を調整可能で恒温制御装置を備えた自動回転式まで、さまざまなタイプがあります。完全自動化された動的粘度計では、複数のせん断速度条件下で試料の特性評価が可能であり、例えば流動曲線や降伏応力の測定に用いられます。中旺(Zhongwang)社の液体取扱いおよび恒温制御ソリューションは、試料の前処理を安定して維持する点で、動的粘度計にとって非常に有用です。
4.実験室に最適な粘度計の選定
必要な粘度計の種類は、測定対象となる流体の性質および求められる測定結果によって決まります。
以下の条件に該当する場合、運動粘度計の使用を検討してください。
油、ポリマー、燃料などのニュートン流体を測定する場合
産業規格(例:ASTM、ISO)で運動粘度の測定が規定されている場合
簡便で再現性が高く、コストパフォーマンスに優れた試験を希望する場合
高度に自動化された試験を必要とする場合
以下のいずれかに該当する場合、動的粘度計の使用を検討してください。
非ニュートン流体を試験する場合
異なるせん断速度における粘度を知りたい場合
ゲル、ペースト、高粘度材料などの試料を測定する必要がある場合
粘度測定にとどまらず、試料のレオロジー特性をさらに詳細に評価したい場合
要約
運動粘度計は、重力による流動を測定するもので、油やポリマーなどのニュートン流体の測定に適しています。動粘度計は、力を用いた測定方式で、ニュートン流体および非ニュートン流体の両方の試料に適用可能です。適切な粘度計を選定することは、正確な実験室測定および品質管理、ならびに規格への適合性を確保するために重要です。杭州中旺科技有限公司(Hangzhou Zhongwang Technology Co., Ltd.)が提供する自動粘度計は、運動粘度原理を用いた油・ポリマーの粘度測定や、動的測定手法を用いたその他の流体粘度測定をサポートするよう設計されています。さらに、当社の高精度な液体取扱、加熱、攪拌、冷却、恒温制御ソリューションにより、測定の信頼性を高めます。当社の粘度計ソリューションがお客様の実験室にもたらすメリットについて、ぜひお問い合わせください。