Kapilární reometry
Kapilární reometry se používají zejména pro měření viskozity a tokových vlastností polymerních tavenin při vysokých smykových rychlostech, obvykle od 10 do 10.000 s-1. Jedná se o tokové chování relevantní pro reálné zpracovatelské procesy polymerů. Je to také osvědčený způsob definování procesních podmínek při vytlačování nebo vstřikování.
Kapilární reometry se používají pro studium vlivu složení studovaných systémů na jejich tokové vlastnosti. Pro vytlačování polymerních materiálů se měří smyková viskozita kapilárním reometrem. Tavenina polymeru za dané teploty je působením pístu vytlačována přes kapiláru definovaných rozměrů.
Veličiny stanovené kapilárními reometry
Reologické charakteristiky materiálu můžeme následně vypočítat ze známé rychlosti posuvu pístu a tlaku. Smyková viskozita je stanovena z měření poklesu tlaku v kapiláře a z objemového průtoku polymeru. Smykové napětí je vypočítáno z poklesu tlaku a délky kapiláry; rychlost smykové deformace z objemového průtoku a geometrie kapiláry.
Hlavním předpokladem je měření ustáleného toku nenewtonských kapalin. Zatímco vlastní měření je relativně jednoduché, analýza dat je složitější. Problém je způsoben tím, že smykové napětí, ani rychlost smykové deformace neměříme přímo, ale jejich výsledná hodnota je přepočítána z měření objemového průtok a tlaku. Analýza hodnot závisí na geometrii kapiláry a tlaku. Nejpoužívanější jsou kapiláry s kruhovým průřezem, které jsou definovány následujícími parametry – délka, průměr, vstupní úhel, průměr válce. Velmi výhodné je mít v sestavě kapiláru s tzv. nulovou délkou (orifice die), která umožňuje s příslušným softwarem měření elongační viskozity a přímé měření tokových křivek s hodnotami skutečné smykové viskozity.
Výrobce NETZSCH nabízí následující kapilární reometry Rosand
- RH 2000 – stolní kapilární reometr pro výzkum a kontrolu kvality QC s výkonem až 20 kN a maximální rychlostí až 1200 mm/min.
- Robustní výzkumné kapilární silové reometry RH7 a RH10 s vysokým rozsah výtlačných sil (až 100 kN) a širokým rozsahem dynamických rychlostí (> 225 000:1), které umožňují korelaci testu se skutečnými podmínkami zpracování reálných materiálů.
