Tilnærming fastsatt i en viscous

Vi hisse opp produkter, pumper, distribusjon, og hell spray er vanligvis tenkt som en væske. Overraskende, men det kan påvises at de lever et dobbeltliv rolig, og hvis væske, men tilbaketrekkingen av den lite kjente soft solid når latt til sin skjebne. På grunn av dette dobbeltlivet formidler mange ønskelig, prosessering, lagring og ytelsesattributtene industriprodukter, er det viktig å forstå det.
Eksempel på viskositetsmåling

Et interessant paradoks viskositetsmåling bidrar til å illustrere dette poenget . Vurdere de to hudbehandlinger: fotkrem, lett å bruke og gni, silkeaktig finish, og bleie utslett og eksem beroligende mykgjørende, kjent for sin tykk og tung følelse, når påføres huden. Utføres for å kontrollere viskositeten av fremgangsmåten er enkel. Rotasjons bord- viskometer utstyrt med T-bar spindel og Helipath stativ (Brookfield Engineering, Middleboro, MA), som er godt egnet for myke faststoffer, og kjøres hurtig, enkelt hastighet, viskositeten for hver test for å bekrefte den relative viskositet av kremen ( se figur 1) .. Måleresultatene var uventet: tynn fotkrem: 13740 likevekt (eller 1.374.000 CP), og tykk mykgjørende: 10520 likevekt (eller 1.052.000 CP). Viscometer har fungert bra, men metoden er satt til en av disse produktene. Hvordan kan vi levere en høy viskositet mykgjørende krem ​​fot lavere enn den målte viskositetsverdien

Figur 1 -. Rotasjonsviskosimeter med Helipath
stå og T-bar spindel

Uforstyrret for en nærmere inspeksjon av prøvene i deres bad, vises et annet bilde: en lav viskositet fotkrem virkelig ser ut til å bli sett creamier mykgjørende grad av robusthet. Med andre ord, den relative konsistens av en eller spre materiale eller stikke. Dette dobbeltlivet eksempel på strukturerte væsker.

produkter, som for eksempel suspensjoner, emulsjoner og geleer, med struktur og interne kolloidale interaksjoner, polymer forviklinger og foreninger for å fremme produktet som en solid ytelse som vanlige nettverk. Disse solide egenskaper tilsvarende eksempel kan sees tydelig majones. Vurdere en stor skje med majones på en plate. Synes ikke å lekke i det hele tatt. I tillegg, hvis haugen skyves forsiktig med en skje av majones, litt deformert, men returen tilbake til sin opprinnelige form, fjerne skjeen. Dette er på grunn av elastisk deformasjon på grunn av stress majones og den påfølgende gjenopprettelse av stress pålagt på fjerning. Med andre ord, majones oppviser faststoff-lignende oppførsel. Imidlertid er denne type adferd tilsynelatende bare når det er en skånsom håndtering av majones. Hvis du presset litt vanskeligere å designe "pauser" og flyten av majones, demonstrere væske-lignende oppførsel. Hvis stress reduseres, gel-lignende struktur og styrken av sammentrekning umiddelbart returnert.
Tostatsløsning

Disse to statene deformerbare myke og elastiske faste punktene nøye og frittflytende væske, dannes ved høyere streker drastisk annerledes. I tillegg er den "flytende", som vi pleier å merke dem, for å tilbringe mesteparten av sin lav-stress-resten av livet er en av containment integritet av flasken eller badekar under lagring på sokkelen. Bare en liten stund, når de blir pumpet, spredt, blandet, eller sprøytes, opplever de liv som en væske, væske strukturert et dobbeltliv. Soft solid struktur disse produktene bør ikke bli oversett eller ignorert. Struktur bidrar til en rekke kritiske ytelse attributter, for eksempel:

* tekstur, hud, muntlig og aktuelle produkter og matvarer

* PPG og resesjon motstand

* Penetration

* Venstre å drenere naturlig og drenering egenskaper.

Således, ved å måle de strukturelle egenskapene til myke faste, slik som stivhet og styrke, er meget verdifull. Deri ligger problemet: ikke egnet for måling av partikkelformet fluidum-målemetode (dvs. viskositet). I tillegg er målemetoden av faste materialer (dvs. stivhet, styrke eller hardhet) meningsløst når det påføres væske. Den beste måten å håndtere dette bare for å gjøre både struktur og flyt studier, mer meningsfylt, en detaljert beskrivelse av produktet.
Den flyt testmetoder

Figur 2) Testmetoden kalles skjær rangere en rampe. b) Viskositet profil shea tynning materiale (pseudoplastisk oppførsel). c) Viskositet profil cutting fortykningsmidler (dilatant
atferd).

De fleste selskaper utføre et enkelt punkt viskositetsmåling kvalitetskontroll. Dette betyr at en enkelt betydningen av akselhastigheten og en rekke rapporter, som forklart ovenfor. Tilvirkere vil begynne strømnings kurver av viskositeten i løpet av testen R &Co. D for å utvikle et produkt. Den dekker ulike hastighet testbane, som skjærkraftviskositet av valutakursen funksjon. Figur 2 viser testmetoden og tidsplan for mulige utfall. Noen ganger, QC, vil være nødvendig for å kjøre mer enn ett sted i en test for å sikre optimal produktkvalitet.

Spindel viskositet test utvalget er vanligvis laget for forskning og utvikling av plate-type spindel er ofte brukt når undersøke et stort antall prøver (ikke mindre enn 0,5 L). Når prøven er begrenset (< 20 ml), koaksial sylinder geometri (sylindrisk spindel inne i et sylindrisk kammer) alternativet. Mindre prøvevolumer (< 2 ml) og kjegle /plategeometri er et alternativ. Figur 3 viser bilder av hver type av spindelen. Det finnes en rekke andre spindel geometri, slik som T-profil er allerede nevnt at visse typer materialer.

To eksempler på materialer som er beskrevet ovenfor, ble også testet med en kjegle /plategeometri. Skjærhastighet valgt var 250 sek-1, som er forbundet med anvendelsen av hudkremer stadig gnir handling. Testresultatene var som følger: tynn fotkrem: 543 cP tykk mykgjørende. 3460 cP

I figur 3.) Disc spindelen. b) Koaksial sylinder spindel geometri. c) Cone /plate
spindel geometri. d) finnen spindelen.

kjegle /platemetoden gir midler for å simulere skjærhastigheten og gnir test data bekrefter at, som forventet, tynne ben krem ​​utstillinger mye mindre enn tykkelsen av bløtgjøringsmiddel, viskositet.
Oppbygging av testmetoder

For år, mange viscometer brukere, faktisk, vel vitende om strukturen av testene utført av en meget god effekt. T-Bar viskositet er et mål på strukturell styrke. Den viktigste parameter er dreiemomentet av T-bar spindel, som drives av Helipath stå, skjære banen gjennom den myke og harde prøven. Som sådan, det har mer å gjøre med stress poeng som må brukes for å forstyrre strukturen og initiere et høyt nivå av trafikk enn den sanne viskositet under skjæring yield. Hvilke andre metoder kan bli etablert for å forstå strukturen av materialet
materialstyrke

To vanlige metoder for å måle de følgende verdier:?

første gangs bruk av standard test viskositet, skjærspenning tomt sammenlignet med skjærhastigheten og kurven ekstrapolering av datastrømmen til null skjærhastighet (se figur 4) .. Denne metoden gir et dynamisk strekkgrense, slik det konkluderer, etter at væsken har fått lov til å gifte.

Den andre bruke et verktøy for å måle den statiske flytespenningen direkte. Dette betyr at materialet må måles i hviletilstand. Kontrollert stresset rheometers dette alternativet (se figur 4b) .. Metoden er å bruke en gradvis økende moment på akselen og fant tidsaksen begynner å rotere
.