Kontakt
ul. Wąwozowa 1 kl. II
02-796 Warszawa
tel.: +48 22 648 15 73
tel. kom.: +48 784 002 889
faks.: +48 22 648 16 72
e-mail: eurotom@eurotom.pl
Jak mierzyć lepkość?
Lepkość
Zjawisko płynięcia farb i lakierów odgrywa zasadniczą rolę podczas procesu produkcji. Lepkość, w przypadku farb, jest najważniejszym parametrem określającym jej właściwości. Lepkość można interpretować jako miarę tarcia wewnętrznego płynu, spowodowanego przez oddziaływania cząsteczkowe. Naprężenia ścinające w płynie zależą w dużej mierze od szybkości jego deformacji.
Dla niektórych płynów lepkość jest stałą wielkością zależną tylko od ciśnienia i temperatury. Ten typ płynów określa się jako płyny niutonowskie.
Model płynu niutonowskiego umieszczonego między dwoma poruszającymi się w przeciwnych kierunkach płytami pokazuje proporcjonalny stosunek między naprężeniami ścinającymi a gradientem prędkości. Czynnik ten nazywa się lepkością dynamiczną.
Płyny, które nie spełniają tego prawa proporcjonalności nazywa się płynami nieniutonowskimi. Lepkość materiałów, np. pseudoplastycznych, będzie malała wraz ze zwiększaniem się naprężeń ścinających. Z kolei lepkość płynów dylatancyjnych będzie rosła wraz ze zwiększaniem naprężeń.
Zjawisko to nazywa się pseudoplastycznością. Im więcej siły ścinającej przykładamy, tym bardziej lepki jest płyn.
Tiksotropią, nazywamy zjawisko zmiany lepkości wraz z czasem mieszania. Jeśli płyn jest mieszany ze stałą prędkością to lepkość będzie powoli wzrastała. Wraz z zaprzestaniem mieszania, lepkość będzie powracała do początkowej swojej wartości.
W przemyśle farbiarskim istnieje wiele metod pozwalających określić lepkość płynu, od prostych kubków przepływowych do skomplikowanych, sterowanych komputerowo wiskozymetrów obrotowych. BYK-Gardner oferuje urządzenia do szybkiego i łatwego określenia lepkości.
Wiskozymetry bąbelkowe
Metoda bezpośredniego pomiaru czasu określa czas jaki jest potrzebny jest pęcherzykowi powietrza na przemierzenie znanej odległości w rurce wypełnionej badaną cieczą. Czas ten może być potem przeliczony na jednostkę lepkości, w tym przypadku stokes.
Metoda pomiaru alfabetycznego używa 4 zestawów rurek pomiarowych oznaczonych literami alfabetu, od A5 do Z10, w których umieszczone są płyny o znanych wartościach lepkości. Porównując czas przepływu pęcherzyka w rurce pomiarowej określamy lepkość płynu. Płyny znajdujące się w rurkach porównawczych pokrywają zakres lepkości od 0.005 to 1000 stokesów.
Obie metody są wrażliwe na zmiany następujących parametrów:
Błąd temperatury: 1° C = 10 % błędu
Błąd przechylenia: 5° odchyłu od pionu = 10 % błędu
I.D. rurki: 0.1 mm = 2% błędu
Kubki wypływowe
Podczas produkcji farb często nie jest potrzebna znajomość wartości liczbowej lepkości. W niektórych przypadkach wystarczy szacunkowa wartość lepkości w odniesieniu do innego płynu. Czas wypływu mierzony w sekundach okazał się bardzo praktyczną wielkością. Określa się go używając kubków wypływowych skonstruowanych według międzynarodowych/krajowych norm. Kubki mieszczą określoną objętość płynu, który wypływa przez kryzę. Powtarzalność takiego pomiaru zależy od:
- dokładnej znajomości wielkości kubka
- stałej temperatury podczas pomiaru
- właściwości płynu (płyny niutonowskie)
Kubki zanurzeniowe
Zanurzeniowe kubki czerpalne służą do szybkiego i dokładnego pomiaru czasu wypływu materiałów malarskich i podobnych im cieczy, zarówno podczas produkcji, jak i w laboratorium.