14.02.2023 von Aileen Sammler
Wie Rheologie Ihre Prozesse Optimiert!
Stetig steigende Energiepreise für Gas und Strom haben heutzutage sehr teure Polymerrohstoffe und steigende Verarbeitungskosten zur Folge. Daher sind Ressourcen-, Kosten-, Energie- und Ökoeffizienz wichtiger denn je. Diese Ziele können jedoch nicht erreicht werden, wenn die Effektivität des Herstellungsprozesses nicht (neu) überdacht wird, d.h., wenn der Prozess nicht optimiert und auf das zu verarbeitende Polymermaterial zugeschnitten wird und umgekehrt. Prozessoptimierung beginnt mit dem Verstehen des Fließverhaltens des verwendeten Polymers. Hier kommt die Rheologie ins Spiel.
Die Rheologie ist die Wissenschaft, die sich mit dem Verformungs- und Fließverhalten von Materie beschäftigt. Man erhält Informationen über das Fließverhalten komplexer Flüssigkeiten wie z.B. von Polymeren, Lebensmittel, Schlämme/Schlicker oder Suspensionen. Rheometer wie Rotations- und/oder Hochdruck-Kapillarrheometer tragen zum besseren Verständnis der rheologischen Eigenschaften der untersuchten Materialien bei (Abbildung 1). Für eine Optimierung der Verarbeitungsbedingungen müssen die Materialien jedoch bei vergleichsweise hohen Scherraten und Temperaturen untersucht werden.
Prozessoptimierung mittels Rheologie
Die neue Rosand-Serie an Hochdruck-Kapillarrheometern ermöglicht die Untersuchung von Materialien in prozessrelevanten Scherratenbereichen bis zu extrem hohen Scherraten (~108 s-1). Neben der Scherratenabhängigkeit (ScherverdünnungDie häufigste Art von nichtnewtonschem Verhalten ist die Scherverdünnung oder pseudoplastisches Fließen, bei dem die Flüssigkeitsviskosität mit zunehmender Scherung abnimmt.Scherverdünnung, Scherverdickung, Newtonsche Verhalten) kann auch das rheologische Verhalten unter Dehnungsströmung analysiert werden. Darüber hinaus sind mit Hilfe von pVT-Messungen auch simulationsrelevante Parameter wie das druckabhängige spezifische Volumen, Kristallisations- oder Schmelztemperaturen und SchmelzenthalpienDie Schmelzenthalpie einer Substanz, auch bekannt als latente Wärme, stellt ein Maß der Energiezufuhr dar, typischerweise Wärme, welche notwendig ist, um eine Substanz vom festen in den flüssigen Zustand zu überführen. Der Schmelzpunkt einer Substanz ist die Temperatur, bei der die Substanz von einem festen (kristallinen) in den flüssigen Zustand (isotrope Schmelze) übergeht.Schmelztemperaturen zugänglich.
Lesen Sie den kompletten Artikel und erfahren Sie mehr über die Untersuchung der rheologischen Eigenschaften von Materialien mit dem neuen NETZSCH Hochdruck-Kapillarrheometer:
