Pendahuluan
Banyak cairan kompleks, seperti polimer pembentuk jaringan, mesofasa surfaktan, dan emulsi pekat tidak mengalir hingga tegangan yang diberikan melebihi nilai kritis tertentu, yang dikenal sebagai tegangan luluh. Bahan yang menunjukkan perilaku ini dikatakan menunjukkan perilaku aliran luluh. Oleh karena itu, tegangan luluh didefinisikan sebagai tegangan yang harus diterapkan pada sampel sebelum mulai mengalir. Di bawah tegangan luluh, sampel akan berubah bentuk secara elastis (seperti meregangkan pegas), di atas tegangan luluh, sampel akan mengalir seperti cairan.
Sebagian besar cairan dengan tegangan luluh dapat dianggap sebagai kerangka struktural yang membentang di seluruh volume sistem. Kekuatan kerangka diatur oleh struktur fase terdispersi dan interaksinya. Biasanya, fase kontinu memiliki viskositas yang rendah, namun, fraksi volume yang tinggi dari fase terdispersi dapat meningkatkan viskositas hingga seribu kali lipat dan menginduksi perilaku seperti padatan saat diam.
Ketika fluida kompleks yang menunjukkan perilaku luluh digeser dengan laju geser rendah, dalam kisaran antara 0,01 hingga 0,1 s-1 dan di bawah SaringRegangan menggambarkan deformasi material, yang dibebani secara mekanis oleh gaya atau tekanan eksternal. Senyawa karet menunjukkan sifat mulur, jika beban statis diterapkan.regangan kritisnya, sistem akan mengalami pengerasan. Ini adalah karakteristik perilaku seperti benda padat dan dihasilkan dari elemen elastis yang diregangkan dalam bidang geser. Ketika elemen-elemen elastis tersebut mendekati SaringRegangan menggambarkan deformasi material, yang dibebani secara mekanis oleh gaya atau tekanan eksternal. Senyawa karet menunjukkan sifat mulur, jika beban statis diterapkan.regangan kritisnya, struktur mulai rusak dan menyebabkan Penipisan GeserJenis perilaku non-Newtonian yang paling umum adalah penipisan geser atau aliran pseudoplastik, di mana viskositas fluida berkurang dengan meningkatnya geseran.penipisan geser (strain softening) dan akibatnya terjadi aliran. Tegangan yang menyebabkan kerusakan besar pada kerangka struktur adalah tegangan leleh.
Ada sejumlah uji eksperimental untuk menentukan tegangan leleh. Salah satu metode tercepat dan termudah adalah dengan melakukan sapuan tegangan geser dan menentukan tegangan di mana puncak viskositas diamati. Sebelum puncak viskositas ini, material mengalami deformasi elastis. Oleh karena itu, puncak ini mewakili titik di mana struktur elastis rusak (luluh) dan material mulai mengalir. Hal ini ditunjukkan pada Gambar 1.
Catatan aplikasi ini menunjukkan metodologi dan data dari uji jalan StresTegangan didefinisikan sebagai tingkat gaya yang diterapkan pada sampel dengan penampang yang terdefinisi dengan baik. (Tegangan = gaya/luas). Sampel yang memiliki penampang melingkar atau persegi panjang dapat dikompresi atau diregangkan. Bahan elastis seperti karet dapat diregangkan hingga 5 hingga 10 kali panjang aslinya.stres untuk dua produk sabun mandi (bodywash) dengan formulasi yang berbeda.
Tegangan luluh didefinisikan sebagai tegangan yang harus diterapkan pada sampel sebelum mulai mengalir.
Eksperimental
- Dua produk gel mandi komersial dievaluasi; satu hanya mengandung surfaktan dan yang lainnya mengandung surfaktan dan pengental asosiatif.
- Pengukuran rheometer rotasi dilakukan dengan menggunakan rheometer Kinexus dengan kartrid pelat Peltier dan sistem pengukuran kerucut dan pelat1, serta menggunakan urutan standar yang telah dikonfigurasi sebelumnya dalam perangkat lunak rSpace.
- Urutan pemuatan standar digunakan untuk memastikan bahwa sampel tunduk pada protokol pemuatan yang konsisten dan terkendali.
- Ramp tegangan geser dilakukan, dan data dianalisis menggunakan analisis puncak untuk menentukan tegangan luluh.
- Semua pengukuran reologi dilakukan pada suhu 25°C.
Hasil dan Pembahasan
Gambar 2 menunjukkan kurva viskositas terhadap tegangan untuk dua sampel sabun mandi dalam uji jalan tegangan. Data untuk Bodywash 2 menunjukkan puncak viskositas yang jelas dalam uji jalan tegangan, sementara data untuk Bodywash 1 relatif datar. Hal ini menyiratkan bahwa Bodywash 2 menunjukkan pengerasan SaringRegangan menggambarkan deformasi material, yang dibebani secara mekanis oleh gaya atau tekanan eksternal. Senyawa karet menunjukkan sifat mulur, jika beban statis diterapkan.regangan yang terkait dengan tegangan luluh, sedangkan Bodywash 1 berperilaku seperti cairan dengan viskositas geser nol. Tegangan luluh yang terukur untuk Bodywash 2 adalah 4 Pa. Dalam beberapa kasus, cairan viskoelastik dapat menunjukkan sedikit puncak viskositas meskipun tidak memiliki tegangan luluh yang sebenarnya.
Dalam hal ini, kebijaksanaan pengguna mungkin diperlukan atau sebagai alternatif konfirmasi menggunakan uji alternatif seperti uji mulur atau tabel uji laju geser untuk mengonfirmasi tidak adanya viskositas geser nol2.
Kesimpulan
Dua produk sabun mandi gel dibandingkan menggunakan uji tegangan luluh pada rheometer rotasi. Bodywash 2, yang mengandung pengental asosiatif, terbukti memiliki tegangan luluh sebesar 4 Pa. Bodywash 1 tidak menunjukkan puncak viskositas pada uji jalan tegangan dan oleh karena itu dianggap tidak memiliki tegangan luluh.
1Harapdiperhatikan bahwa pengujian dapat dilakukan dengan geometri kerucut dan pelat atau pelat paralel - dengan geometri yang terakhir lebih disukai untuk dispersi dan emulsi dengan ukuran partikel large. Jenis material tersebut mungkin juga memerlukan penggunaan geometri bergerigi atau kasar untuk menghindari artefak yang berkaitan dengan selip pada permukaan geometri.