پارامترهای موثر در تعیین ویسکوزیته (Viscosity)

مقدمه :

تعیین مقدار ویسکوزیته در انواع مواد اولیه و محصولات مانند شامپو ، مایع دستشویی ، ژل ها و محلولها از اهمیت ویژه ای برخوردار است و یکی از فاکتورهای نسبتا مهم در آنالیز نمونه است .

مقدار ویسکوزیته نسبت مستقیم با ماهیت نیوتونی مواد دارد . اگر نمونه ماهیت نیوتونی داشت (یعنی بر همکنش یا برآیند نیروها در مرکز ثقل نمونه صفر بود) مقدار ویسکوزیته با تغییر سرعت و تغییر اسپیندل ثابت خواهد ماند . اما اگر نمونه ماهیت نیوتونی نداشت مقدار ویسکوزیته به عوامل زیادی بستگی پیدا خواهد کرد . از جمله با تغییر اسپیندل ، تغییر سرعت و حتی با تغییر Source مواد سازنده نیز تغییر خواهد کرد .

در نتیجه تعیین مقدار ویسکوزیته مواد اولیه و محصولات یک کار کاملا تجربی است که تعریف محدوده برای هر Sample یک پروسه طولانی دارد که شامل عوض کردن اسپندل های مختلف در سرعت های مختلف و در عین حال ثابت بودن دما در رنج 20-25°c می باشد .

خصوصیات دستگاه Broodfield آمریکا مدل LV با مشخصات DV-II+V

دستگاه ویسکومتر شرکت Broodfield آمریکا مدل LV با مشخصات DV-II+V قادر به خواندن 18 رنج سرعت می باشد .

دما :572ºF) تا148ºF- ( 300ºC تا100ºC –

تُرک : 0-100%

صحت ویسکوزیته : 1.0% ±

صحت دما : 149ºC+ تا 100ºC - :1ºC ±

300ºC+ تا 150ºC + :2ºC ±

رنج ویسکوزیته : (مدل+ LVDV-II)6000000CP - 15

دمای محیط اپراتوری : 0ºC-40ºC (32ºF-104ºF)

رطوبت محیط اپراتوری : 20%-80% R.H. : non - Condensing at mosphere

دستگاه ویسکومتر باید سالی یکبار توسط شرکت سازنده کالیبره شود .

تعاریف :

ویسکوزیته : (Viscosity) ‍: نسبت مقاومت سیال به فلوی ایجاد شده را ویسکوزیته می نامند .

گشتاور : (Torque) : نیرویی که لازم است بر اسپیندل وارد شود تا با توجه به ویسکوزیته در نمونه بچرخد.

واحد ویسکوزیته : (cp) Centipoise یا میلی پاسکال ثانیه (mpas) یا Shear Stress است.

شرح دستگاه :

ویسکومتر شامل قسمتهای زیر است :

اسپیندل : (Spindel) : محورهای چرخشی بنام Spindel وجود دارد که هرچه نمونه ، ویسکوزیته بالاتری داشته باشد شماره اسپیندل بالاتر می رود .

چرخش Spindel در نمونه به سرعت و سایز آن ، ظرف حاوی نمونه و به میزان گشتاور (Torque) بستگی دارد .

گارد : برای محافظت از Spindel در بدنه دستگاه تعبیه شده است .

سنسور دما : ویسکوزیته به دما بستگی زیادی دارد . دمای بالا ویسکوزیته را پائین نشان می دهد .پس باید به رنج دما در نمونه های آنالیز توجه کنید .

ظرف حاوی نمونه : ‌از یک بشر 250ml استفاده کنید که گاردوسنسور دما و اسپیندل (دقیقا تا خط نشانه روی اسپیندل) در آن قرار گیرند .

مهم : باید توجه داشت که تعیین مقدار ویسکوزیته در نمونه های مشابه و یا در حالت مقایسه باید در شرایط کاملا یکسان باشد .

روش بدست آوردن رنج ویسکوزیته

1-از پائین ترین شماره اسپندل شروع کنید . برای تعیین مقدار ویسکوزیته پائین ترین شماره ارجحیت دارد .

2-در هر مرحله برای تعیین ویسکوزیته خصوصا در RPM های پائین ، حداقل یک ربع زمان بگذارید .

3-پس از تعیین شماره اسپندل ، اگر نسبت تغییر سرعت ، متناسب با تغییر ویسکوزیته بود ، نشان می دهد نمونه ماهیت نیوتونی دارد و از ترکیب یکنواختی برخوردار است و به عبارتی :

∆ RRM ~ ∆ Viscosity

4-جدول ویسکوزیته را تشکیل دهید . سپس با همه اسپندل ها و همه سرعتها ویسکوزیته نمونه را گرفته و فقط مقادیری را که دارای ترک بالای 50% هستند در جدول یادداشت کنید .

5-با انتخاب پائین ترین اسپندل که بالاترین ترک و بالاترین سرعت را در جدول داراست رنج ویسکوزیته را برای نمونه انتخاب کنید .

رسم جدول

برای تعیین مقدار درست ویسکوزیته جدولی به شکل زیر رسم کنید.

تاریخ آزمایش

نام نمونه

شماره اسپیندل

سرعت

ویسکوزیته (CP)

% ترک

دما

( Cº )

از اسپیندلی با شماره کم شروع کنید و مقادیر سرعت ، Torque و .... را درجدول بالا یادداشت کنید از بین مقادیر خوانده شده ویسکوزیته ای را انتخاب کنید که دارای بالاترین سرعت و ترک باشد .

ترک زیر 10 قابل قبول نیست و بهتر است سرعت و ترک بالای 50 باشند . اگر دستگاه قادر به خواندن مقادیر ویسکوزیته نباشد حروف EEEE را نشان می دهد .

عیب یابی دستگاه :

برای اطمینان از صحت نتایج از هر یک از روشهای زیر میتوان استفاده کرد .

1- ماهی یکبار ویسکوزیته موادی را که مقادیر ویسکوزیته آنها در برگه آنالیز داده شده است ، با توجه به رنج دمای داده شده ، اندازه گرفته و سپس مقایسه نمائید . مقدار ویسکوزیته باید در یک حدود باشد.

2-ویسکوزیته یک نمونه با غلظت معمولی را بمدت یک هفته هر روز اندازه بگیرید . در یک هفته باید تغییرات ناچیز باشد .

3-نمونه را به مدت سه ساعت مورد اندازه گیری قرار دهید . اسپیندلی را که مناسب آن است انتخاب کرده و با کشیدن جدول ویسکومتر یک ربع به یک ربع نتایج را یادداشت کنید . در طول سه ساعت نباید مقدار ویسکوزیته تغییر کند . روز بعد همین آزمایش را تکرار کنید . باید نتایج مشابهی بدست آید .

اگر با انجام دادن این کارها به نتیجه نرسیدید با شرکت سازنده تماس حاصل کنید .

نگهداری از دستگاه

4-1-اسپیندل ها بسیار حساس هستند و نباید ضربه بخورند . برای شستن آنها نباید از مواد خورنده استفاده کرد . پس از شستن با آب و خشک کردن در جای مخصوص خود قرار دهید .

4-2-هیچ وقت گارد را باز نکنید و با پی ست محتوی آب RO آن را شسته و خشک نمائید . همیشه مواظب باشید آب به بدنه دستگاه نخورد .

4-3-پس از پایان کار حتما پیچ سیاه مخصوص محور گرداننده را ببندید تا از ضربه های احتمالی به آن محافظت شود .

مدیر سایت یکشنبه 1 اردیبهشت‌ماه سال 1392 ساعت 09:51 ق.ظ

مهندسی نساجی گیلان:. گیل تکس

مهندسی نساجی گیلان:. گیل تکس

درباره من

تقویم