Høj kvalitet, godt bygget, roterende viskosimeter

Udvalgt artikel

Rutinemæssige målinger af viskositet er vigtig i mange industrielle processer såsom blanding og pumpning, sprøjtning og coating, ekstrudering, materialeforbrug og udjævning. Omløbshastighed Rheometer sædvanligvis mange ikke-newtonsk strømningskarakteristika målesystemet, men som kan være vanskeligt og meget dyrt at købe og vedligeholde. De kan kræve et minimum af operatør.

Lavere omkostninger, enkel betjening, rotation af viskosimeteret kan give en tilsvarende profil af flowkurven af ​​ikke-newtonske materialer, når de er designet og fremstillet til et bestemt ansøgning, med indbygget styresystem temperatur, og i forbindelse med brugervenlige, men kraftfuld Windows-software-pakke. Denne artikel beskriver Merlin indbygget rotation viskosimeter (Reologica foranstaltninger, Bordentown, NJ) (fig. 1), der er i stand til at udføre rutinemæssige reologiske test afsluttet på kort, single-point viskositet kontrol flow profiler og bestemmelser udbytte uden kompliceret test setup metode, laboratorier, for eksempel, trykluft og cirkulationen eksterne væske og /eller temperatur kontrol drejeknappen.

Merlin viskometer er velegnet til at studere blanding, omrøring, pumpning og behandling belægninger, emulsioner og dispersioner, samt som en normal flow og viskositet profil eksperimenter. Det innovative design inkorporerer Peltier temperaturkontrol system, som tillader den isotermiske trin, og /eller temperatur rampe profiler. DIN standard prøve målesystemer, kegle og plade, parallelle plader, bob og kop (fig. 2), sammen med en bred shear rate og rækkevidde drejningsmoment (tabel 1) målt viskositeten intervallet fra 1 til 1E08 CP. Dette opnås ved hjælp af DIN-målesystemet inden for den angivne moment og /eller vinkelhastigheden varierer Merlin viskosimeter og derefter flette resultaterne.

Viscometer i en bedre kvalitet specifikationer for de forskellige materialer, herunder maling, belægninger, trykfarver, overflade, polymer løsninger, mad, farmaceutiske, kosmetik, Biochemicals asfalt, smeltede polymerer, Lim, Tætning og petrokemiske test.

Viscometer opererer

For at bevise, at foranstaltningen resultater med alle tre af måling 1) 30 mm diam parallelle plader, 2) 30 mm /5 ° kegle og plade, og 3) 25 mm diam og en kop Bob nominelle 1000 CP siliconeolie blev anslået ved 25 deg; C. Parallel plade forsøg blev udført med 0,5 mm hul, og 5 ° kegle og plade var 0,150 mm trunkering. Steady shear forsøg blev udført ved hjælp af Windows &handel; MICRA brugergrænseflade software (Microsoft, Redmond, WA) (fig. 3). Fra høj til lav forskydningshastighed.

For en konstant viskositet (Pa s) er afbildet i forhold til drejningsmoment (ACT), figur 4 (moment er afbildet på abscissen, snarere end forskydningshastigheden [s-1 ] for at normalisere data for tre eksperimenter). Som forventet, alle tre målesystemer viser lignende data. Evnen til at bruge forskellige prøve geometri tillader brugeren at udvide funktionerne i forskellige enheder og /eller til at rumme en bredere vifte af materialer og stikprøvestørrelse /beløb. Bob og cup-systemet er velegnet til lavviskose materialer og /eller lav forskydningshastighed målinger, fordi det giver mere kontakt overfladeareal ?? prøven, og derfor mere drejningsmoment signal. Tre repeat er vist i figur 5, viskositeten (Pa.s) er afbildet som en bob og kop systemet er en funktion af drejningsmoment (ACT), som viser Merlin viskometer arbejde i arbejdstiden drejningsmoment række foranstaltninger.

Bob og kop geometri blev brugt til at teste flere forskellige viskositet standarder, der dækker 10 til 10,000 cP ved 25 ° C. Alle data er acceptable grænser for viskositet, som vist i figur 6. Igen er dataene sammenlignes med drejningsmomentet er afbildet normaliseret abscisse.

Indstil den nominelle temperatur på 1000 cP olieviskositet (Pa s) forskydning sats (S-1) funktion er vist i figur 7. Evnen til at overvåge og /eller systematisk ændring af prøvens temperatur er yderst pulserende rheologi og viskositetsmålinger. Viscometer bygget i Peltier temperaturkontrol system understøtter alle målesystemer, herunder kegle og plade, parallel plade og cup og BIR. Mål temperaturen ved hjælp af BCS og koppen målesystem nøjagtighed er opsummeret i tabel 2. Det er klart, blev temperaturen godt kalibreret på tværs af undersøgte område. Varmeskjold kan øge ydeevnen ved høje temperaturer.

En anden fordel i forhold til andre kommercielle viskosimeter viskosimetre Merlin evne til at udføre brugerdefineret, kontrolleret temperatur rampe. Det er af afgørende betydning for temperaturfølsomme materialer. Aktiveringsenergien Ea kan estimeres ud fra forsøget. Figur 8 viser temperaturprofilerne til opvarmning og køling eksperimenter mellem 10 og 80 ° C og en hastighed på ° C /min .. Bob og kop geometri blev anvendt til denne test er 1.000 cP olie ved en konstant forskydningshastighed 10 s-1. Det er klart, at temperaturen kan velkontrolleret Peltier temperaturkontrol system. Figur 9 som 1 /T funktion af opvarmning forsøg, hvilket kan være hensigtsmæssigt Arrhenius model,? = Sprog /T, som er forbundet med aktiveringsenergien er konstant, k EA, R-Boltzmann konstant viskositet. I dette eksperiment aktiveringen energien fra opvarmning run var 16,9 kJ /mol. Andre kontrolleret temperatur rampe fra 0,1 til mere end 2 ° C /min.

Merlin viskometer kan også måle den dynamiske flydespænding eller flydegrænse af prøven og MICR software understøtter denne metode til eksperimentel undersøgelse. Ved hjælp af en 25 mm BCS og kop blev ketchup kommerciel prøve evalueret. Figur 10 viser resultaterne af udvælgelsen af ​​forskydningsspændingen (Pa) som funktion af tiden (s). Udbytte eksperiment blev udført under anvendelse af 0,1 s-1 forskydningshastighed måling af stress reaktioner. Maksimal belastning på flydespændingen værdi målt i prøven, ca. 14,7 Pa ketchup. Flydespændingen måleevne er meget højere end andre tilgængelige viskosimetre, viskositeten er kun én hastighed. MICRA software også giver brugeren mulighed for at definere shear rate fejer, shear stigningstakt /falde gradvist, så vil der blive etableret det fulde flow kurve profilen. Figur 11 viser forskydningshastigheden sammenlignet med den kommercielle ketchup prøve forskydningshastigheden området 1-1000 s-1 viskositet. Dataene viser, at prøven er forskydningsfortynding (pseudoplastisk), og klart kan ikke være en af ​​de viskositetsværdier ?? opnået fra andre kommercielle viskosimetre
.