Pengantar
Elastomer dan bahan plastik menunjukkan perilaku rheological. Rheology adalah istilah kolektif untuk aliran dan deformasi.sebuah perangkat yang dirancang untuk menginduksi aliran dalam peleburan polimer di bawah pengaruh tegangan geserDengan mengukur dua parameter secara langsung, yaitu tekanan geser dan tingkat ketegangan geser, seseorang dapat menghitung kurva yang menggambarkan bagaimana viskositas bervariasi dengan tingkat geser; ini dikenal sebagai kurva viskositas.Metodologi pengukuran dari rheometer kapiler sangat mensimulasikan proses produksi yang sebenarnya, sehingga memberikan panduan praktis langsung untuk penelitian, pengembangan, dan manufaktur bahan industri. di mana: α = Viscosity Shear (Pa·s); σ = Shear Stress (Pa).Viskositas mewakili resistensi terhadap aliran. viskositas tergantung pada suhu dan tingkat ketegangan. ketegangan-tingkat ketergantungan viskositas dapat ditentukan dari satu batch bahan dalam satu uji coba berjalan,menghasilkan 8 sampai 10 poin data di berbagai tingkatSebaliknya, menentukan ketergantungan suhu viskositas biasanya membutuhkan melakukan beberapa tes pada berbagai suhu yang berbeda.
Kapiler Rheometer: Instrumen ini digunakan untuk mengukur hubungan antara tegangan geser dan laju geser dalam polymer meleleh mengalir melalui mati kapiler;memungkinkan pemeriksaan visual langsung morfologi ekstrudat, memungkinkan penyelidikan elastisitas leleh dan ketidakstabilan dengan mengubah rasio panjang-ke-diameter die, dan memfasilitasi penentuan transisi fase polimer, di antara aplikasi lainnya. Research into the rheological properties of polymers not only provides optimal processing parameters for manufacturing operations and supplies critical data for the design of plastics processing machinery, tetapi juga menghasilkan wawasan berharga seperti parameter struktural dan molekuler yang penting untuk seleksi bahan dan modifikasi bahan baku.instrumen ini menawarkan berbagai modus simulasi pengolahan yang lebih luas dan mencakup spektrum yang lebih luas dari kecepatan pemotongan.
Aplikasi
Sementara Melt Flow Indexer (MFI) terutama digunakan untuk kontrol kualitas dan inspeksi, Rheometer Kapiler terutama didedikasikan untuk tujuan penelitian dan pengembangan.
1Menyediakan Data Ilmiah untuk Menetapkan Proses Produksi: Pengolahan dan pembuatan bahan baku plastik terutama diatur oleh kontrol dua parameter utama: pertama,suhu; dan kedua, kecepatan (khususnya, kecepatan geser).
1.1Memberikan Data Terkait Suhu: Dengan mengukur kurva aliran pada berbagai suhu sambil mempertahankan kecepatan pemotongan yang konstan,seseorang dapat memperoleh kurva yang menggambarkan bagaimana viskositas bahan berubah sebagai tanggapan terhadap fluktuasi suhuHal ini memungkinkan untuk menentukan sensitivitas suhu bahan; jika kemiringan kurva aliran-suhu curam (yaitu, menunjukkan gradien yang signifikan),Ini menunjukkan bahwa bahan sangat sensitif terhadap variasi suhuSebaliknya, jika kurva yang menggambarkan perubahan viskositas dengan suhu relatif rata, ini menunjukkan bahwa material tidak sensitif terhadap fluktuasi suhu.kurva memudahkan untuk mengidentifikasi suhu spesifik di mana lebur menunjukkan sifat aliran optimal; ini berfungsi sebagai dasar ilmiah untuk membangun proses produksi.
Untuk bahan yang kurva alurnya sangat sensitif terhadap suhu, seperti nilon, menjaga kontrol suhu yang tepat sangat penting untuk memastikan kualitas produk.untuk bahan yang relatif tidak sensitif terhadap suhu, hanya menyesuaikan suhu akan memiliki sedikit dampak pada kualitas produk.
1.2Memberikan Data Tingkat Pemotongan: Dengan mengukur kurva aliran pada berbagai tingkat pemotongan sambil mempertahankan suhu konstan,seseorang dapat mendapatkan kurva yang menggambarkan bagaimana viskositas material berubah sebagai tanggapan terhadap kecepatan geserBahan yang viskositasnya tetap pada dasarnya konstan terlepas dari kecepatan geser diklasifikasikan sebagai cairan Newtonian; materials whose viscosity decreases as the shear rate increases (a phenomenon known as "shear thinning") are classified as pseudoplastic fluids—and the majority of polymer melts fall into this shear-thinning category.
Ada juga kategori ketiga: bahan yang menunjukkan "penekanan geser" (viskositas meningkat dengan laju geser).satu dapat mengidentifikasi kisaran kecepatan pemotongan spesifik yang menghasilkan sifat aliran optimal dan oleh karena itu paling cocok untuk produksi dan pengolahanDalam lingkungan produksi yang sebenarnya, kecepatan geser biasanya disesuaikan dengan mengubah kecepatan rotasi motor.
Oleh karena itu, sangat penting untuk memperhatikan karakteristik aliran yang ditunjukkan dalam kisaran kecepatan geser khusus yang sesuai dengan metode produksi yang dipilih.
2. Menyediakan dasar ilmiah untuk pengembangan bahan baru
2.1Ketika mengembangkan bahan baru atau berusaha meningkatkan kinerja yang sudah ada, para peneliti biasanya menggunakan formulasi baru dan rasio komposisi, atau menggabungkan pengisi khusus,aditif, dan agen serupa ke dalam matriks material. For any given material—regardless of its specific constituent components (formulation) or the precise proportions of those components (compositional ratio)—a capillary rheometer is used to measure its flow curvePengukuran ini berfungsi sebagai dasar objektif untuk mengevaluasi kinerja material, menentukan kualitas keseluruhan, dan memverifikasi apakah ia memenuhi spesifikasi yang diperlukan.Jika kinerja bahan kurang dari persyaratan, peneliti dapat mencoba untuk meningkatkannya dengan memasukkan aditif khusus. By using the capillary rheometer to measure the flow curves both *before* and *after* the addition of an additive—and subsequently comparing the resulting curves—one can precisely determine the specific impact that each additive has on the material's flow properties.
2.2Untuk bahan dari jenis yang sama, kurva aliran mereka (viskositas vs tingkat pemotongan) dapat bervariasi; beberapa menunjukkan perubahan cepat sebagai tanggapan terhadap tingkat pemotongan, sementara yang lain berubah lebih bertahap.Faktor penting yang berkontribusi kemungkinan perbedaan substansial dalam distribusi berat molekul bahan.
Fungsi dan Fitur Peralatan
1. Rheometer Kapiler: Instrumen ini adalah, komputer terkontrol, tekanan konstan reometer kapiler cerdas.Hal ini mampu beroperasi di bawah tekanan konstan dan mode kecepatan konstan, menggunakan sistem pengukuran berbasis komputer untuk menentukan tingkat ekstrusi di berbagai spesifikasi mati kapiler dan di bawah tekanan yang berbeda diterapkan pada suhu yang berbeda dan kecepatan pemanasan.Melalui antarmuka komputer, kecepatan ekstrusi, tekanan, dan suhu pemanasan dicatat.Sistem menghasilkan kurva grafis dan mencetak laporan uji yang komprehensif.
2. Rheometer kapiler dirancang untuk menentukan sifat aliran dan tingkat pengerasan bahan polimer.dan juga dapat digunakan untuk menyelidiki parameter proses untuk aplikasi pemintalan peleburan.
3. Rheometer kapiler mampu menentukan berbagai parameter kinerja polimer, termasuk titik pelembut, titik leleh, titik aliran, viskositas, dan energi aktivasi aliran viskos,juga suhu pengerasan bahan termosetting.
4Sistem kontrol suhu dan metodologi kontrol memiliki kinerja yang unggul.Memfasilitasi pengukuran perubahan bahan polimer dan sifat terkait mereka dalam rentang suhuInstrumen ini dikendalikan oleh komputer; ia memetakan kurva uji dalam waktu nyata, menampilkan perubahan dinamis selama uji, dan menghasilkan data berdasarkan persamaan seperti Hagen-Poiseuille,Rabinowitsch, dan Melt Flow Rate (MFR).
5. Rheometer kapiler menggunakan mekanisme aplikasi beban dengan desain rasional. Di bawah kontrol komputer, ia melakukan aplikasi beban terus menerus dengan presisi tinggi dan stabilitas yang sangat baik.Instrumen ini dapat memetakan kurva tegangan-tekanan dan kurva plasticization untuk bahan polimer, serta menentukan suhu yang sesuai dengan titik pelembutan, titik leleh,dan titik aliranAkhirnya, ia menghasilkan kurva grafis dan mencetak laporan tes lengkap.
Fungsi dan Metode Uji
1. Constant Shear Rate Test: Mampu menentukan tegangan shear versus kurva shear rate, serta viscosity shear versus kurva shear rate.
2. Constant Pressure Shear Test: Mampu menentukan viskositas shear versus kurva kecepatan shear.
3. Stepwise Shear Rate Test: Memungkinkan pengaturan berbagai tingkat shear; mampu menentukan tegangan shear vs kurva shear rate dan viskositas shear vs kurva shear rate.selama percobaan, memungkinkan penilaian kondisi retak lebur, serta penentuan tekanan aliran minimum dan kecepatan geser lebur, berdasarkan perubahan yang diamati dalam kurva.
3.1Aliran/Tidak Aliran Uji: Menentukan hubungan antara viskositas dan suhu, memungkinkan penentuan yang tepat dari suhu aliran minimum.
3.2Patah lebur dan ketidakstabilan aliran: menyelidiki fenomena ketidakstabilan aliran, termasuk patah lebur dan pecah lebur.
4. Uji Ramp Suhu: Menentukan variasi viskositas lebur seiring meningkatnya suhu.
5. Uji Ramp Tekanan Konstan Suhu: Mengukur titik pelembut bahan.
Standar pengujian yang berlaku
GB/T 25278-2010: *Plastik Determinasi fluiditas plastik menggunakan reometer kapiler dan slit-die*
HG/T 4300-2012: *Tentukan sifat reologis karet ¢ Plunger-type capillary rheometer method*
ISO 11443-2021: *Plastik Determinasi fluiditas plastik menggunakan reometer kapiler dan slit-die*
ISO 17744-2004: *Plastik ¢ Penentuan fluiditas plastik dengan menggunakan reometer kapiler dan slit-die*
ASTM D3835-16: *Metode Uji Standar untuk Penentuan Sifat Bahan Polimer Dengan Cara Kapiler Rheometer*
ASTM D5099-08: *Metode Uji Standar untuk Komposisi Karet dan Properti Pengolahan Menggunakan Rheometer Kapiler*
Pesan Anda harus antara 20-3.000 karakter!
Indonesian
