19.09.2023 by Milena Riedl
Werkingsprincipe van capillaire reometers
Van oudsher worden capillaire reometers gebruikt om de afschuifviscositeit en elasticiteit van viskeuze materialen bij hoge afschuifsnelheden te meten. In dit artikel en deze video legt Natalie Rudolph (PhD) het werkingsprincipe, de parameters en hun relaties van de capillaire reometer uit.
In het vorige blogartikel over capillaire reometrie hebben we de belangrijke vraag beantwoord waarom er behoefte is aan een capillaire reometer, welke parameters gemeten kunnen worden en voor welke doeleinden de parameters gebruikt kunnen worden.
Natalie Rudolph (PhD) legt in de onderstaande video het werkingsprincipe, de parameters en hun relaties van de capillaire reometer uit.
Hoe ziet een karakteristieke viscositeitscurve eruit?
Voor elke toegepaste zuigersnelheid wordt een afschuifsnelheid (afhankelijk van de matrijsdiameter) op het monster toegepast. Voor elke zuigersnelheid wordt een evenwichtsdruk geregistreerd om de afschuifviscositeit te berekenen. De afschuifviscositeit wordt berekend aan de hand van de snelheid en druk bij verschillende afschuifsnelheden.
De meeste monsters (vooral polymeren) volgen een karakteristieke viscositeitsstroomcurve. In het gebied zonder afschuiving is de viscositeit onafhankelijk van de afschuifsnelheid. Dit gebeurt bij lage afschuifsnelheden omdat de vervorming niet large genoeg is om de lange polymeerketens te ontwarren. Het afschuifverdunningsgebied beschrijft het gebied waar de viscositeit blijft afnemen bij toenemende afschuifsnelheden. Zodra de polymeerketens maximaal uitgerekt zijn, kan de viscositeit niet verder afnemen door meer te schuiven. Dit is het zogenaamde oneindige viscositeitsgebied.
Om nauwkeurige viscositeitskrommen te verkrijgen, is inzicht nodig in de invloedsfactoren op de meetresultaten. Deze factoren kunnen gebaseerd zijn op de opstelling, maar ook op de materiaaleigenschappen zoals het afschuifverdunningsgedrag zelf.
Bagley en Rabinowitsch Correcties
In de video legt Dr. Rudolph zowel de Bagley- als de Rabinowitsch-Rabinowitsch CorrectieDe Rabinowitsch (of Weissenberg-Rabinowitsch) correctie wordt toegepast om nauwkeurigere waarden voor schuifsnelheden te krijgen van niet-Newtonse materialen, gemeten met een capillaire stromingstechniek.correctie in detail uit en demonstreert hij het belang ervan. De Bagley-Rabinowitsch CorrectieDe Rabinowitsch (of Weissenberg-Rabinowitsch) correctie wordt toegepast om nauwkeurigere waarden voor schuifsnelheden te krijgen van niet-Newtonse materialen, gemeten met een capillaire stromingstechniek.correctie is nodig vanwege de typische stromingsomstandigheden waarbij materiaal uit een groter reservoir in een kleinere matrijs wordt geperst. De Rabinowitsch-Rabinowitsch CorrectieDe Rabinowitsch (of Weissenberg-Rabinowitsch) correctie wordt toegepast om nauwkeurigere waarden voor schuifsnelheden te krijgen van niet-Newtonse materialen, gemeten met een capillaire stromingstechniek.correctie is het belangrijkst voor niet-Newtonse materialen zoals polymeren.
Volgende week geven we meer informatie over de RH 2000 en laten we in een snelle test zien hoe eenvoudig het instrument te bedienen is.