08.01.2024 by Dr. Shona Marsh
Daha Hızlı, Daha Akıllı Malzeme Formülasyonu için Reoloji Kullanımı
Reoloji genellikle teorik, yüksek matematiksel bir disiplin olarak algılanır, ancak aslında polimerler, asfalt, kozmetikler, gıdalar, boyalar, mürekkepler, kan ve çok daha fazlası dahil olmak üzere çok çeşitli malzemelerin reolojik davranışını tanımlamada gerçek pratik önemi vardır.
Reoloji her yerdedir ve diş macununu sıkmak, çimentoyu yaymak veya yiyecekleri çiğnemek gibi istenen hızda deforme etmek veya akmasını sağlamak için bu malzemelerden birine her kuvvet uyguladığımızda sürekli olarak reolojik testler yaparız. Uygulanan kuvvetin (StresStres, iyi tanımlanmış bir kesite sahip bir numune üzerine uygulanan kuvvet seviyesi olarak tanımlanır. (Stres = kuvvet/alan). Dairesel veya dikdörtgen kesitli numuneler sıkıştırılabilir veya gerilebilir. Kauçuk gibi elastik malzemeler orijinal uzunluklarının 5 ila 10 katına kadar gerilebilir.stres) ölçülen deformasyona (gerinim) veya akış hızına (gerinim oranı) oranı, bu tür davranışı yöneten şeydir ve modül (StresStres, iyi tanımlanmış bir kesite sahip bir numune üzerine uygulanan kuvvet seviyesi olarak tanımlanır. (Stres = kuvvet/alan). Dairesel veya dikdörtgen kesitli numuneler sıkıştırılabilir veya gerilebilir. Kauçuk gibi elastik malzemeler orijinal uzunluklarının 5 ila 10 katına kadar gerilebilir.stres/gerinim) veya viskozite (StresStres, iyi tanımlanmış bir kesite sahip bir numune üzerine uygulanan kuvvet seviyesi olarak tanımlanır. (Stres = kuvvet/alan). Dairesel veya dikdörtgen kesitli numuneler sıkıştırılabilir veya gerilebilir. Kauçuk gibi elastik malzemeler orijinal uzunluklarının 5 ila 10 katına kadar gerilebilir.stres/gerinim oranı) gibi reolojik malzeme özellikleriyle ilgilidir; bu bilgiler, bir malzeme hacminin belirli bir kuvvet veya deformasyon altında nasıl davranacağını tahmin etmeye yardımcı olabilir.
Bir malzemeye fiziksel olarak dokunduğumuzda duyularımız aracılığıyla malzemenin modülünü, elastikiyetini veya viskozitesini nitel olarak değerlendiririz.
Bununla birlikte, görerek de nitel reolojik değerlendirmeler yaparız; örneğin, iki farklı Ketçap örneğinin reolojik özelliklerindeki farklılıkları genellikle tabağa oturma şekillerinden anlayabiliriz. Bu tür değerlendirmeler özneldir ve çoğu durumda farklı ürünleri kalınlık, katılık, TackinessYapışkanlık, yüzey yapışkanlığı açısından aynı (otohezyon) veya farklı (kohezyon) malzemelerden oluşan 2 katman arasındaki etkileşimi tanımlar.yapışkanlık ve benzeri özelliklerine göre derecelendirebilen karşılaştırmalı bir panel puanı dışında ölçülemez.
Bu tür geri bildirimler özellikle gıda ve kişisel bakım endüstrileri için önemli olmakla birlikte, genellikle large sayıda formülasyon adayının bulunduğu ürün geliştirmenin ilk aşamalarında biraz pratik değildir. Bu nedenle, ürün performansının temel yönleriyle güvenilir bir şekilde korelasyon gösteren objektif ölçütler son derece değerlidir.
Bu tür objektif ölçütler reometri ve özellikle de ilgilenilen uygulama veya süreçle ilgili koşullar altında karmaşık malzemelerin hem viskozite hem de viskoelastik özelliklerini ölçmenin mümkün olduğu rotasyonel reometri kullanılarak elde edilebilir. Reolojinin başarılı bir şekilde kullanılmasının anahtarı, performans yönüyle doğrudan ilişkili olan ilgili parametrelerin belirlenmesidir. Uygunluğun sağlanması aşağıdaki hususların dikkatle değerlendirilmesini gerektirir:
- Hangi testi uygulamalıyım?
- Hangi reolojik parametreleri ölçmeliyim?
- Hangi test koşulları uygulanmalıdır?
- Elde edilen sonuçları nasıl yorumlarım?
- Veriler ne anlama geliyor?
Bu tür sorulara cevap vermek her zaman kolay değildir, bu nedenle Kinexus Prime reometre platformu geliştirilirken, reolojik testleri acemiler için kolayca erişilebilir hale getirirken, uzman kullanıcılara gelişmiş işlevsellik ve esneklik sağlamayı amaçlayan önemli hususlara dikkat edilmiştir. Bu, Standart Çalışma Prosedürü (SOP) yaklaşımını kullanan rSpace yazılımı ve numune yükleme, ölçüm, analiz ve sonuç yorumlama yoluyla ölçüm sürecinin her yönüyle destek sağlamak için yerleşik zeka ile gerçekleştirilmiştir. Tüm standart reolojik testlere ek olarak, doku, yayılma davranışı, akma gerilimi, ürün dağıtım özellikleri, formülasyon stabilitesi ve hatta TackinessYapışkanlık, yüzey yapışkanlığı açısından aynı (otohezyon) veya farklı (kohezyon) malzemelerden oluşan 2 katman arasındaki etkileşimi tanımlar.yapışkanlık testi ile ilgili performans ve malzeme özelliklerini karşılaştırmak için özel bir rSolution ölçümleri koleksiyonu da bulunmaktadır.
Özetle reoloji , ürün mikroyapısı ve performansı hakkında önemli bilgiler verebilen hem pratik hem de önemli bir formülasyon aracıdır. Hangi testin uygulanacağını ve ilgili ölçümlerin nasıl yapılacağını bilmek başarının anahtarıdır ve NETZSCH'un reoloji uzmanları bu konuda yardımcı olabilir.
Kapiler ve rotasyonel reometrelerden oluşan large ürün yelpazemiz hakkında daha fazla bilgi edinin:
