08.01.2024 by Dr. Shona Marsh
Използване на реологията за по-бързо и интелигентно формулиране на материали
Реологията често се възприема като теоретична, високоматематическа дисциплина, но в действителност тя има реално практическо значение за определяне на реологичното поведение на широк спектър от материали, включително полимери, асфалт, козметика, храни, бои, мастила, кръв и много други.
Реологията е навсякъде около нас и ние постоянно извършваме реологични тестове всеки път, когато прилагаме сила към някой от тези материали, за да го деформираме или накараме да тече с желаната скорост, независимо дали става въпрос за изстискване на паста за зъби, разнасяне на цимент или дъвчене на храна. Съотношението между приложената сила (напрежение) и измерената деформация (деформация) или скорост на потока (скорост на деформация) е това, което регулира това поведение и е свързано с реологичните свойства на материала, като модул (напрежение/деформация) или вискозитет (скорост на напрежение/деформация), чието познаване може да помогне да се предвиди как ще се държи даден обем материал при дадена сила или деформация.
Качествено оценяваме модула, еластичността или вискозитета на даден материал чрез сетивата си, когато физически докосваме даден материал.
Въпреки това правим качествени реологични оценки и с поглед, например често можем да определим разликите в реологичните свойства на две различни проби кетчуп по начина, по който се намират върху чинията. Такива оценки са субективни и в повечето случаи не могат да бъдат изразени количествено, освен чрез сравнителна оценка на панел, който може да класифицира различни продукти по дебелина, жилавост, лепкавост и т.н.
Въпреки че подобна обратна връзка е важна, особено за хранителната промишленост и индустрията за лична хигиена, тя е донякъде непрактична в ранните етапи на разработване на продукта, където често има large брой кандидати за формулировка. Ето защо обективните показатели, които надеждно корелират с ключови аспекти на характеристиките на продукта, са изключително ценни.
Такива обективни показатели могат да бъдат получени чрез реометрия, и по-специално чрез ротационна реометрия, при която е възможно да се измерват както вискозитетът, така и вискоеластичните свойства на сложни материали при условия, които са подходящи за интересуващото ни приложение или процес. Ключът към успешното използване на реологията е идентифицирането на съответните параметри, които корелират пряко с аспекта на работата. Осигуряването на релевантност изисква внимателно разглеждане на следните въпроси:
- Кой тест трябва да се приложи?
- Кои реологични параметри трябва да измервам?
- Какви условия на изпитване трябва да се прилагат?
- Как да интерпретирам получените резултати?
- Какво означават данните?
На тези въпроси не винаги е лесно да се отговори, поради което при разработването на реометричната платформа Kinexus Prime беше отделено значително внимание, като целта беше да се направи реологичното изпитване лесно достъпно за начинаещите, като същевременно се осигури разширена функционалност и гъвкавост за експертния потребител. Това е осъществено със софтуера rSpace, който използва подход на стандартна оперативна процедура (СОП) и вградена интелигентност, за да осигури подкрепа във всеки аспект на процеса на измерване; чрез зареждане на пробата, измерване, анализ и интерпретация на резултатите. В допълнение към всички стандартни реологични тестове има и колекция от специализирани измервания на rSolution за сравнителен анализ на производителността и свойствата на материалите във връзка с текстурата, поведението при разстилане, напрежението на течливост, характеристиките на доставка на продукта, стабилността на формулата и дори изпитването на прилепване.
В обобщение, реологията е както практичен, така и важен инструмент за формулиране, който може да даде важна представа за микроструктурата и характеристиките на продукта. Ключът към успеха е да се знае кой тест да се приложи и как да се направят съответните измервания, за което специалистите по реология на NETZSCHмогат да помогнат.
Научете повече за нашата продуктова гама от капилярни и ротационни реометри на large:
За повече информация посетете нашите продуктови страници:
