Prodotti

Reometri

Che cos'è la reologia?

La reologia è la misura della deformazione e del flusso di un materiale e fornisce un importante collegamento tra la microstruttura del prodotto e le prestazioni. L'obiettivo dei formulatori è produrre un prodotto che soddisfi i criteri di prestazione desiderati controllando la sua microstruttura e, in ultima analisi, la sua reologia.

La reologia non è solo uno strumento analitico essenziale per l'industria della ricerca e dello sviluppo, ma è anche un prezioso indicatore di prestazioni per l'ambiente del controllo qualità. La possibilità di personalizzare e creare metodi su misura all'interno del software rende le sue prestazioni in un laboratorio di controllo qualità di primaria importanza. I metodi possono includere istruzioni specifiche in base al tipo di campione, criteri pass-fail, analisi automatica, salvataggio, esportazione e generazione di report, il tutto con la semplice pressione di un pulsante.

NETZSCH Analyzing & Testing è l'unica azienda sul mercato che offre reometri rotazionali e capillari e, in combinazione con altri strumenti di analisi termica come la calorimetria differenziale a scansione (DSC), fornisce ampie capacità di analisi da un'unica fonte.

Panoramica del metodo

L'analisi reologica dei campioni è una parte fondamentale dello sviluppo di molti tipi di prodotti. A differenza di un viscosimetro, un reometro può misurare le proprietà del campione a velocità di taglio estremamente basse, come nel caso della sedimentazione, o a velocità di taglio elevate, come nel caso del pompaggio, della miscelazione e dell'applicazione; effettuando le misurazioni nell'intervallo di taglio corretto, possiamo simulare adeguatamente un processo di flusso e quindi differenziare i prodotti buoni da quelli scadenti. Il reometro può anche determinare l'effetto dell'aggiunta di quantità diverse di un additivo o di modifiche al processo e quindi essere utilizzato per ottimizzare la formulazione e la produzione di un prodotto.

Il reometro non misura solo la viscosità del prodotto a temperatura ambiente, ma può anche essere utilizzato per valutare la viscosità durante un profilo di temperatura programmato. Può essere utilizzato anche con i polimeri per valutare la lavorabilità e le temperature di transizione vetrosa. I risultati sono accurati e il tempo dedicato ai test è minimo, poiché l'analisi pre-programmata può essere avviata e lasciata in funzione senza sorveglianza, o addirittura durante la notte.

Panoramica sulla metodologia

Figura 1: Oscillazione rotazionale di un campione caricato tra un cono e una piastra.

I reometri rotazionali possono ospitare diversi sistemi di misura, anche se i più comuni sono il cono e la piastra, le piastre parallele, i cilindri coassiali e i dispositivi di torsione. Nel caso del cono e della piastra o delle piastre parallele, il campione viene caricato su una piastra piatta inferiore a temperatura controllata e un cono o una piastra piatta superiore viene abbassato sul campione comprimendolo in uno spazio definito. Dopo aver eliminato il campione in eccesso, il sistema di misura superiore viene sottoposto a taglio in una direzione (viscometria) o a oscillazione rotatoria (oscillazione, come mostrato nella Figura 1).

La viscosimetria può essere utilizzata per studiare la Sforzo di snervamentoLa tensione di snervamento è definita come la tensione al di sotto della quale non si verifica alcun flusso; letteralmente si comporta come un solido debole a riposo e come un liquido quando viene ceduto.tensione di snervamento, cioè la tensione necessaria per avviare il flusso del campione, per simulare un processo di taglio, per misurare la stabilità al taglio o per analizzare come la viscosità cambia con la temperatura. I test di oscillazione di solito studiano la struttura viscoelastica di un campione senza scomporlo. Inizialmente viene eseguito uno sweep di ampiezza per determinare quanto large possa sopportare un'oscillazione il campione prima che la struttura si rompa; questa è nota come Regione viscoelastica lineare (LVER)Nell'LVER, le sollecitazioni applicate non sono sufficienti a causare la rottura strutturale (snervamento) della struttura e quindi si misurano importanti proprietà microstrutturali. regione viscoelastica lineare. Una volta determinata la Regione viscoelastica lineare (LVER)Nell'LVER, le sollecitazioni applicate non sono sufficienti a causare la rottura strutturale (snervamento) della struttura e quindi si misurano importanti proprietà microstrutturali. regione viscoelastica lineare, è possibile eseguire uno sweep di frequenza, uno sweep di tempo o uno sweep di temperatura per studiare come la struttura viscoelastica e la viscosità cambiano in condizioni dinamiche.

Figura 1: Il cuore del reometro capillare Rosand

Con il reometro capillare Rosand, un campione viene caricato in una canna cilindrica preimpostata alla temperatura di prova richiesta. Un pistone controllato da un servoazionamento viene quindi utilizzato per estrudere il materiale del campione attraverso una filiera cilindrica o rettangolare posizionata all'estremità della canna a una serie di velocità (portata volumetrica) molto controllate. La caduta di pressione attraverso la matrice viene continuamente monitorata e misurata con un trasduttore di pressione posto appena sopra la matrice. La Figura 1 mostra uno stralcio. I reometri capillari Rosand possono ospitare un'ampia gamma di trasduttori di pressione e matrici, rendendoli versatili per la misurazione di un ampio spettro di tipi di campioni. Le viscosità tipiche dei campioni possono variare dall'inchiostro a getto d'inchiostro a campioni di gomma altamente riempiti e ad alto modulo. L'intervallo di temperatura dello strumento standard va generalmente da ambiente a 400°C (con raffreddamento criogenico e temperatura massima di 500°C come opzione).

I reometri capillari possono essere utilizzati per generare misure di viscosità al taglio, viscosità estensionale ed elasticità. Sono inoltre disponibili moduli per prove di degradazione termica, prove di flusso e non flusso, prove di pressione e temperatura volumetrica (PVT), haul-off (filatura delle fibre), RilassamentoQuando si applica una deformazione costante a una mescola di gomma, la forza necessaria per mantenere tale deformazione non è costante, ma diminuisce nel tempo; questo comportamento è noto come rilassamento delle sollecitazioni. Il processo responsabile del rilassamento delle tensioni può essere fisico o chimico e, in condizioni normali, si verificano entrambi contemporaneamente. rilassamento delle sollecitazioni, analisi dello slittamento delle pareti e altro.

Generazione di una curva di flusso di viscosità

Il test a taglio costante è progettato per studiare la relazione tra lo sforzo di taglio e la velocità di taglio di un materiale, mentre la viscosità di taglio è il rapporto tra i due parametri. La routine del test prevede la preimpostazione della temperatura di prova, quindi il caricamento del campione con rincalzi periodici per garantire un riempimento uniforme e ridurre i vuoti e l'intrappolamento di aria. Il caricamento del campione è seguito da ulteriori compressioni pre-test per garantire che il campione sia disaerato il più possibile e completamente compattato. Una serie di velocità discrete del pistone (velocità di taglio) viene selectattraverso l'intervallo di velocità di taglio di interesse e il campione viene estruso finché non viene rilevato l'equilibrio di pressione a ciascuna velocità. La pressione viene monitorata durante la prova e lo sforzo di taglio viene calcolato a ogni punto di raccolta dati. Per garantire risultati accurati delle reali proprietà di flusso del campione, l'utente ha la possibilità di applicare fino a due correzioni associate a errori di pressione di ingresso e flusso Non newtonianoUn fluido non newtoniano è un fluido che presenta una viscosità che varia in funzione della velocità di taglio o dello sforzo di taglio applicato.non newtoniano.

Reometri rotazionali

Reometri capillari

Reometri a taglio dinamico (DSR) per prove su leganti e bitumi per asfalto

La nostra promessa di qualità:

NETZSCH's Garanzia illimitata

In NETZSCH, il nostro impegno per la qualità va oltre gli strumenti stessi. Siamo consapevoli che il vostro investimento in una tecnologia avanzata è a lungo termine, ed è per questo che offriamo qualcosa di veramente unico: la nostra Garanzia illimitata.

Per saperne di più

Reologia - Il cuore della formulazione e del trattamento

Esistono due tipi di reometri: rotazionale e capillare ad alta pressione. La differenza principale tra i due è la velocità di taglio applicata.

Perché è importante misurare a diverse velocità di taglio? Possiamo costruire un quadro dei nostri materiali, ottenendo informazioni su come la formulazione può influenzare la reologia e, a sua volta, influenzare la lavorazione e le prestazioni. Il comportamento a riposo può essere completamente diverso da quello durante la produzione, il trasporto, l'applicazione o nel tempo.

La velocità di taglio, di grande interesse per le misure reologiche, dipende dall'applicazione: la spruzzatura, ad esempio, richiede velocità di taglio elevate, mentre altre applicazioni come la sedimentazione sono legate a velocità di taglio basse. Di conseguenza, la scelta del reometro dipende dalla velocità di taglio richiesta. Mentre il Kinexus, in quanto reometro rotazionale, è lo strumento di elezione per misurare nella gamma delle basse velocità di taglio, si lavorerà con un reometro capillare Rosand per raggiungere velocità di taglio elevate, fino a 1.000.000 ^s-1.

NETZSCH rosand è l'unica azienda sul mercato a offrire entrambi i tipi di reometro e, in combinazione con altri strumenti di analisi termica, crea possibilità di analisi di vasta portata da un'unica fonte.

Applicazioni

Perfezionare i processi: Quale strumento soddisfa le vostre esigenze?

Se dovete misurare la struttura di un solido o determinare le prestazioni durante il pompaggio, con oltre 14 decenni di shear rate nella reometria, abbiamo gli strumenti per aiutarvi.

Dai bassi agli alti tassi di taglio: NETZSCH li raggiunge tutti

Come può aiutarvi la reologia?

Libro di applicazioni: Reologia rotazionale: Interpretazione dei dati per applicazione

In più di 100 pagine, mostra molte misure esemplari provenienti dai settori di:

Vernici, rivestimenti e inchiostri
Polimeri
Alimenti
Prodotti farmaceutici e cosmetici
Bitumi, prodotti petrolchimici e vari.
In un'introduzione, vengono spiegati i concetti di base della reologia, rendendo questa opera uno standard small, soprattutto per i principianti ma anche per gli utenti avanzati.

clicca qui per scaricare

Libro di applicazioni: Reologia capillare: Interpretazione dei dati per applicazione

Questo nuovo opuscolo fornisce un'introduzione alla tecnologia e all'area tematica, illustra esempi di applicazione, mostra come caratterizzare le proprietà fondamentali del materiale e fornisce misurazioni con tecniche avanzate.

L'opuscolo fornisce una panoramica di come le proprietà di taglio ed estensionali possano influenzare il comportamento nelle applicazioni, consentendo al contempo di studiare i problemi di lavorazione e di continuare la produzione in fabbrica. Ciò evidenzia l'importanza e i vantaggi per il produttore, il trasformatore e il ricercatore di materialiarc.

clicca qui per scaricare