Apresentamos um protocolo detalhado descrevendo como realizar não linear oscilatória reologia em materiais macios e como executar a análise de SPP-LAOS para entender as respostas como uma sequência de processos físicos.
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Artigo de método
Estudar a resposta de grande Amplitude oscilatória de materiais macios
Neste artigo
Resumo
Resumo
Investigamos a sequência dos processos físicos exibidos durante grande amplitude oscilatória tosquia (LAOS) de óxido de polietileno (PEO) em dimetilsulfóxido (DMSO) e goma xantana na água — duas soluções de polímero usadas como viscosifiers em alimentos, concentraram recuperação de petróleo aprimorada e remediação do solo. Compreender o comportamento reológico não-linear de materiais macios é importante no projeto e controlado a fabricação de muitos produtos de consumidor. Ele é mostrado como a resposta ao LAOS destas soluções de polímero pode ser interpretada em termos de uma transição clara de viscoelasticidade linear para viscoplastic deformação e de volta outra vez durante um período. Os resultados do LAOS são analisados através da técnica de sequência de processos físicos (SPP) totalmente quantitativa, utilizando software livre baseado em MATLAB. É apresentado um protocolo detalhado de realizar uma medição de LAOS com um rheometer comercial, analisando respostas de estresse não-linear com o freeware e interpretar processos físicos em LAOS. Além disso é mostrado que, no âmbito da SPP, uma resposta de LAOS contém informações relativas a viscoelasticidade linear, as curvas de fluxo transiente e a tensão crítica responsável para o aparecimento de não-linearidade.
Introdução
Soluções concentradas poliméricas são usadas em uma variedade de aplicações industriais, principalmente para aumentar a viscosidade, incluindo em alimentos1 e outros produtos de consumidor2, recuperação de petróleo aprimorada3e de remediação do solo4. Durante o seu processamento e utilização, eles são necessariamente sujeitos a grandes deformações sobre uma escala das escalas de tempo. Sob tais processos, eles demonstram o ricos e complexos não-lineares comportamentos reológicos que dependem do fluxo ou deformação condições1. Compreender esses compor....
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Protocolo
1. rheometer Setup
- Com o rheometer configurado no modo de SMT (ver nota), anexar as geometrias de unidade superior e inferior. Para manter o mais próximo de um campo de cisalhamento homogênea quanto possível, use um chapa de 50mm (PP50) como o dispositivo elétrico de baixo e um cone de 2 graus (CP50-2) para a fixação superior.
Nota: O rheometer usamos (veja a Tabela de materiais) pode ser configurada em qualquer um combinado motor-transdutor (CMT) ou modo de transdutor motor separado (SMT). Com apenas um único motor integrado na cabeça rheometer, actua como um rheometer tradicional de stress controlado de CMT e os dados obtidos requerem c....
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Resultados
Resultados representativos da análise de soluções XG e PEO/DMSO sob testes oscilatória SPP são apresentados nas figuras 4 e 5. Primeiro, apresentamos os dados brutos como elástico (
) e viscoso (
) curvas de Lissajous-Bowditch em figuras 4a, 4b, 5a e 5b. Para.......
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Discussão
Nós demonstramos como executar corretamente a grande amplitude oscilatória rheometrie testes usando um rheometer comercial e para executar o freeware de análise SPP para interpretar e compreender as respostas de estresse não-linear de duas soluções distintas do polímero. O quadro SPP, que anteriormente foi mostrado para correlacionar com mudanças estruturais e facilitar o entendimento de inúmeros sistemas coloidais, pode ser igualmente aplicado a sistemas de polímero. As respostas de duas soluções poliméricas concentrada.......
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Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
Os autores agradecer Anton Paar para uso do MCR 702 rheometer através do seu programa de pesquisa acadêmica de VIP. Agradecemos também o Dr. Abhishek Shetty pelos comentários na configuração do instrumento.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Software de análise SPP | Simon Rogers Group (UIUC) | SPPplus_v1p1 | Anexado como arquivos suplementares |
| MATLAB | Mathwork | ||
| Rheometer | Anton Paar | MCR 702 TwinDrive | |
| 50mm Cone de 2 graus | Anton Paar | CP50-2 | Sistema de medição superior |
| Placa de 50mm | Anton Paar | PP50 | Sistema de medição inferior |
| Goma xantana (XG) | Sigma-Aldrich | 11138-66-2 | |
| Óxido de polietileno (PEO) | Sigma-Aldrich | 25322-68-3 | Mv=1.000.000 |
| Dimetilsulfóxido (DMSO) | Sigma-Aldrich | 67-68-5 |
Referências
- Dolz, M., Hernández, M. J., Delegido, J., Alfaro, M. C., Muñoz, J. Influence of xanthan gum and locust bean gum upon flow and thixotropic behaviour of food emulsions containing modified starch. Journal of Food Engineering. 81 (1), 179-186 (2007).
- Gupta, N., Zeltmann, S. E., Shunmugasamy, V. C., Pinisetty, D.
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Reimpressões e permissões
