Rheologie

Rheologie

Rheometer zur Messung der rheologischen Eigenschaften von nichtnewtonschen Fluiden und weichen Feststoffen – von der Formulierung bis zum Gebrauch der Produkte

Rheologie ist die Wissenschaft, die sich mit dem Verformungs- und Fließverhalten von Materialien unter Krafteinwirkung beschäftigt. Dieses Verhalten wird routinemäßig mithilfe von Rheometern gemessen. Die Messung der rheologischen Eigenschaften kann bei allen Materialien angewandt werden – von Fluiden wie verdünnten Polymerlösungen und Tensiden über konzentrierte Proteinformulierungen und Halbfeststoffe wie Pasten und Cremes bis hin zu Polymerschmelzen oder festen Polymeren sowie Asphalt. 

Viele gebräuchliche Materialien und Formulierungen weisen komplexe rheologische Eigenschaften auf, deren Viskosität und Viskoelastizität in Abhängigkeit von den äußeren Bedingungen wie mechanischer Belastung, DehnungDehnung beschreibt die Deformation eines Materials, das durch eine von außen einwirkende Kraft oder Spannung mechanisch belastet wird. Gummimischungen zeigen Kriech-Eigenschaften, wenn eine statische Last aufgebracht wird.Dehnung als auch in Abhängigkeit von der Zeit und Temperatur variieren kann. Unterschiede in der Probe selbst, wie z. B. die Proteinkonzentration oder deren Stabilität, und die Art der Formulierung bei Biopharmazeutika sind ebenfalls Schlüsselfaktoren, welche die rheologischen Eigenschaften bestimmen.

Rheologische Eigenschaften wirken sich auf alle Phasen des Produktzyklus über viele Industriebereiche hinweg aus – von der Entwicklung der Formulierung und Festigkeit über Verarbeitungseigenschaften des Materials bis hin zu Verhalten des Produkts bei seiner Verwendung. Die Art des für die Messung dieser Eigenschaften benötigten Rheometers ist meist von den relevanten Schergeschwindigkeiten und Zeitrahmen sowie von Größe und Viskosität der Proben abhängig. Beispiele für rheologische Messungen sind:

Modulare Rheometer für alle Anwendungen 

Kapillar-Rheometer 

Dynamische Scherrheometer (DSR) für die Prüfung von Asphaltbindemittel und Bitumen