質問: q.09 乾燥・脱水分野では、どのような実例がありますか?
回答: 代表的な例を上記のq4に示します。最も典型的な例は、界面張力フリー乾燥です。 溶液プロセスで得られる生成物(微細構造体、多孔体など)は、溶媒を含む湿潤状態にあるため、通常、乾燥工程が不可欠になります。最初溶媒に完全に浸された状態にある微細構造体などは、 * 柔軟性がある場合、乾燥の初期段階で溶媒蒸発の進行により溶媒の減少分が補填されずに構造体が収縮 * 乾燥が進行し構造体の表面が露出すると構造体内部に気相と液相の界面が生じ、界面の接線方向に向かって界面(表面)張力に起因する毛管力が生じ、構造体を収縮させる方向に応力が発生 などの現象が発生します。その現象に伴い、物質の密度や微細構造が変化し、材料の形状や物性に大きな影響を及ぼすだけでなく、微細構造体の倒壊や亀裂/割れが発生しやすくなります。 超臨界乾燥を使用すると、通常の乾燥法と異なり、微細構造体内の液体溶媒(液相)が気相となる条件への移行過程(気液共存領域)で毛管力を発生させずに、液相から超臨界状態を経由して気相に移行させる事ができます。この結果、毛管力や溶媒の減少による収縮等を起こさないユニークな乾燥が実現できます。半導体の微細レジストパターンの乾燥、mems(micro electro-mechanical system)の犠牲層除去後の乾燥、シリカエアロゲル (高断熱材シートとして販売されている)等の多孔体材料の乾燥に適用ができます。ただし、超臨界乾燥と言えども、他溶媒存在下で界面形成される過程では、界面張力が働くので注意が必要です! !