Вискозитетът е решаващ параметър за разбиране на поведението на потока на гранулирани полианионни целулозни (GPAC) разтвори, който има широки приложения в различни индустрии като нефтена сондаж, храна и фармацевтични продукти. Като доставчик на висококачествена гранулирана полианионна целулоза, аз съм добре запознат с важността на точното измерване на неговия вискозитет на разтвора. В този блог ще споделя някои ефективни методи за измерване на вискозитета на GPAC разтворите.
Разбиране на гранулирана полианионна целулоза
Преди да се задълбочите в методите на измерване, е от съществено значение да разберете какво е гранулирана полианионна целулоза. GPAC е вода - разтворим полимер, получен от целулоза. Това е универсална добавка, която може да увеличи вискозитета и стабилността на разтворите. Ние предлагаме два популярни вида бързо - разпръснати продукти:Бързо разпръснато полианионно целулоза PAC LVиБързо разпръснати полианионни целулозни PAC HV. "LV" и "HV" стоят съответно с нисък вискозитет и висок вискозитет, което показва различните им възможности за удебеляване.
Фактори, влияещи върху вискозитета на GPAC разтворите
Няколко фактора могат да повлияят на вискозитета на GPAC разтворите. Концентрацията на GPAC в разтвора е един от най -важните фактори. Като цяло, с увеличаването на концентрацията на GPAC, вискозитетът на разтвора също се увеличава. Температурата също играе жизненоважна роля. По -високите температури обикновено водят до намаляване на вискозитета, тъй като увеличената топлинна енергия позволява на полимерните вериги да се движат по -свободно, намалявайки вътрешното триене.
Скоростта на срязване е друг фактор. Решенията на GPAC често проявяват не -нютоново поведение, което означава, че вискозитетът им се променя с приложената скорост на срязване. При ниска скорост на срязване полимерните вериги се заплитат, което води до по -висок вискозитет. С увеличаването на скоростта на срязване, веригите се подравняват в посока на потока и вискозитетът намалява.
Методи за измерване на вискозитета
Капилярна вискометрията
Капилярната вискометрията е класически метод за измерване на вискозитета на течностите. Той се основава на принципа на закона на Посейли, който описва ламинарния поток на течност през капилярна тръба. При този метод се оставя известен обем на разтвора на GPAC да тече през капилярна тръба под въздействието на гравитацията. Измерва се времето, необходимо за разтвора между две маркирани точки на тръбата.
Вискозитетът може да бъде изчислен, като се използва следната формула:
[\ и = k \ rho t]
Където (\ eta) е вискозитетът, (k) е висконтестът (която се определя чрез калибриране на вискоскометъра с течност с известен вискозитет), (\ rho) е плътността на разтвора, а (t) е времето на потока.
Капилярната вискометрията е сравнително проста и евтина. Въпреки това, той е подходящ главно за нютонови течности или течности с ниско не -нютоново поведение. За GPAC решения, които често са не -нютонови, резултатите могат да бъдат повлияни от скоростта на срязване по време на потока през капиляра.
Ротационна вискометрията
Ротационната вискометрията е по -универсален метод за измерване на вискозитета на не -нютоновите течности като GPAC разтвори. Тя включва завъртане на шпиндела или боб в разтвора и измерване на въртящия момент, необходим за поддържане на въртенето с постоянна скорост.
Има два често срещани вида въртящи се вискозита: коаксиални вискозии за цилиндри и вискози за плочи. При коаксиален цилиндър вискомеметър се поставя цилиндричен боб вътре в коаксиален външен цилиндър и разтворът се запълва в пролуката между тях. Външният цилиндър се завърта и се измерва въртящият момент на Боб.
В конус - и - плоча вискоскомер, се използват плоска плоча и конус с малък ъгъл. Разтворът се поставя между конуса и плочата и конусът се завърта. Предимството на вископокометъра на конуса - и - табелата е, че скоростта на срязване е равномерна в цялата проба, което позволява точно измерване на вискозитета при различни скорости на срязване.
Вискозитетът се изчислява от измерения въртящ момент и скоростта на въртене, като се използва уравнението на калибрирането на вискометъра. Ротационната вискометрията може да осигури цялостно разбиране на не -нютоновото поведение на GPAC разтворите чрез измерване на вискозитета при различна скорост на срязване.
Падаща вискометрията на сферата
Вискометрията на падащата сфера се основава на принципа на закона на Стоукс, който описва движението на сфера, падаща през вискозна течност. Малка сфера с известна плътност и диаметър се пуска в разтвора на GPAC и се измерва времето, необходимо за сферата да падне определено разстояние.
Вискозитетът може да бъде изчислен, като се използва следната формула:
[\ eta = \ frac {2} {9} \ frac {(\ rho_s - \ rho_f) gd^2} {v}]
Когато (\ eta) е вискозитетът, (\ rho_s) е плътността на сферата, (\ rho_f) е плътността на разтвора, (g) е ускорението поради гравитацията, (d) е диаметърът на сферата, а (v) е крайната скорост на сферата.
Този метод е сравнително прост и може да се използва за широк спектър от вискозитети. Той обаче се влияе и от не -нютоновото поведение на течността и резултатите могат да бъдат неточни, ако скоростта на срязване около сферата не е добре - контролирана.
Процедура за измерване на вискозитета на GPAC разтвор
Независимо от метода на измерване, има някои общи стъпки, които трябва да се следват при измерване на вискозитета на GPAC разтворите.
Подготовка на пробата
Първо, пригответе GPAC разтвора с желаната концентрация. Точно претеглете необходимото количество GPAC и го добавете към известен обем вода или други разтворители. Разбъркайте внимателно разтвора, за да осигурите равномерна дисперсия на GPAC частиците. Важно е да се остави разтворът да престои достатъчно време, за да се даде възможност за пълна хидратация на GPAC частиците.
Контрол на температурата
Поддържайте постоянна температура по време на измерването на вискозитета. Както бе споменато по -рано, температурата оказва значително влияние върху вискозитета на GPAC разтворите. Повечето вискометри са оборудвани със системи за контрол на температурата, като водни якета, за да поддържат пробата при желана температура.
Измерване и анализ на данни
След приготвяне на пробата и температурата се стабилизира, извършете измерването на вискозитета, използвайки избрания метод. Вземете множество измервания, за да гарантирате точността и повторяемостта на резултатите. Анализирайте данните и изчислете вискозитета според съответната формула или калибриращото уравнение на вискометъра.
Значение на точното измерване на вискозитета
Точното измерване на вискозитета на GPAC разтворите е от решаващо значение по няколко причини. В нефтената промишленост GPAC се използва като сондажна течност, добавка за контрол на вискозитета и реологичните свойства на сондажната кал. Правилният вискозитет на сондажната кал е от съществено значение за ефективно сондиране, стабилност на сондажа и транспортиране на резници.
В хранителната и фармацевтичната индустрия GPAC се използва като сгъстяващ агент, стабилизатор или емулгатор. Вискозитетът на крайния продукт влияе върху неговата текстура, външен вид и рафт - живот. Следователно е необходимо точно измерване на вискозитета, за да се гарантира качеството и консистенцията на продуктите.
Заключение
Измерването на вискозитета на гранулираните полианионни целулозни разтвори е важна задача, която изисква внимателно разглеждане на факторите, влияещи върху вискозитета, и избора на подходящи методи за измерване. Капилярните вискометрии, въртящата се вискометри и вискометрията на падащата сфера са всички жизнеспособни методи, всеки със собствени предимства и ограничения.
Като надежден доставчик на гранулирана полианионна целулоза, ние се ангажираме да предоставяме висококачествени продукти и техническа поддръжка. Ако се интересувате от нашитеБързо разпръснато полианионно целулоза PAC LVилиБързо разпръснати полианионни целулозни PAC HVПродукти или ако имате въпроси относно измерването на вискозитета или други аспекти на GPAC, моля не се колебайте да се свържете с нас за по -нататъшно обсъждане и договаряне на поръчки.
ЛИТЕРАТУРА
- Barnes, Ha, Hutton, JF, & Walters, K. (1989). Въведение в реологията. Elsevier Science.
- Bird, RB, Armstrong, RC, & Hassager, O. (1987). Динамика на полимерните течности: том 1, механика на течността. Wiley - Interscience.
- ASTM International. (2019). Стандартни методи за изпитване за вискозитет на прозрачни и непрозрачни течности (методът на Брукфийлд). ASTM D2983 - 19.
