Reologie

Elongační viskozita – reologický význam vstupní tlakové ztráty

Azadeh Farahanchi, Rheological Scientist, Ph.D

07.16.2018

Protahování / měření elongační viskozity (pevnost taveniny) má reologický význam v jakémkoliv procesu zpracovávání plastu, jako je vyfukování, vytlačování, zvlákňování atp. Protože ve všech těchto procesech je polymer zatěžován tlakem nebo tahem. Dva polymerní materiály mohou mít stejné nebo podobné chování při smykovém toku, ale mohou vykazovat odlišnosti při elongačním toku v závislosti na jejich molekulární struktuře, větvení, atp.

V kapilárním reometru se na vstupu do kapiláry polymerní tavenina protahuje podél proudnic, kde průměr kapiláry je oproti průměru válce je velmi malý. Na následujícím obrázku je znázorněn polymerní tok taveniny ve válci od kapilárního reometru do směrem do trysky. Polymerní tavenina čelí protažení při přechodu z válce do vstupní zóny kapiláry. Kapiláry s menším průměrem nebo větším vstupním úhlem zvyšují míru elongační deformace.

[Napětí v kapiláře]

Kapilární reometr Dynisco^® (LCR) využívá Cogswellovy rovnice [1,2], měří a vyhodnocuje elongační viskozitu polymerů v širokém rozsahu hodnot (jedná se konkrétní hodnoty, shodnými s procesními parametry). K tomuto účelu potřebuje reometr informace o množství tlakové ztráty na vstupu, ke kterému dochází v důsledku elasticity polymerních materiálů. Vstupí tlaková ztráta a elongační vlastnosti polymeru lze zjistit provedením dvou zkoušek a rychlostí smykové deforamce na kapilárním reometru za pomocí dvou různých kapilár, které mají stejný průměr, ale odlišnou délku. 

Získáním této hodnoty (čísla tlakové ztráty) lze analyzovat úroveň elongační viskozity materiálu a to, zda se zvyšuje nebo snižuje s korigovanou rychlostí smykové deformace.

REFERENCES

F. N. Cogswell, Trans. Soc. Rheol 16:383 (1972).
F. N. Cogswell, Polym. Eng. Sci. 1:46 (1972).