Viscositeit
De term viscositeit beschrijft het vloeigedrag van vloeistoffen. Wanneer twee lagen in een vloeistof bewegen ten opzichte van elkaar, ontstaat een weerstand (stijfheid en interne wrijving), vloeiweerstand genaamd. Viskeuze krachten ontstaan wanneer verschillende lagen in een fluïdum aan verschillende snelheden bewegen. Hierdoor worden sneller stromende lagen afgeremd en trager bewegende lagen versneld. Deze processen volgen de wetten van de fysica en kunnen beschreven worden in vergelijkingen waarin de afschuifsnelheid (snelheidsgradiënt) en de afschuifmodulus factoren zijn. De viscositeit is steeds afhankelijk van de temperatuur. Viscositeitsmetingen worden bijvoorbeeld uitgevoerd om de samenstelling van een pasta-achtig materiaal te optimaliseren of deze optimaal af te stemmen op de productielijn.
Het terugextrusiewerktuig als alternatief voor roterende viscosimeters
ZwickRoell's terugextrusie-opstelling biedt een alternatieve oplossing voor roterende viscosimeters. Het principe van de terugextrusie-opstelling is gebaseerd op de verplaatsing van het te testen materiaal door een ringvormige opening tussen de zuiger en de extrusiecel. De cel wordt gevuld met het testmateriaal waarna de zuiger afdaalt in de cel en het materiaal door de ringvormige opening duwt. Wanneer de zuiger omhoog gaat, vloeit het materiaal terug door de ringvormige opening in de cel.
De kracht wordt gemeten in de neerwaartse en opwaartse cyclus bij een ingesteld punt. De dynamische viscositeit wordt bepaald uit het gemeten krachtverschil en de vloeisnelheid van de vloeistof in de opening.
Het ZwickRoell systeem kan deze cyclus zo vaak herhalen als gewenst, met vrij instelbare afschuifsnelheden. De test kan optimaal aan het materiaal aangepast worden en de viscositeit kan over het volledige afschuifgebied gemeten worden met één enkele test.
Voordelen van deze methode
- De viscositeit kan rechtstreeks getest worden in verpakkingen uit de productie. Dit vermijdt een voorbelasting van het materiaal door het overgieten. Stromingsinvloeden die optreden tijdens productie kunnen gereproduceerd worden door de ringvormige opening en de snelheden aan te passen.
- Met deze methode is het mogelijk massa’s met vaste stukken te testen, zoals fruitbereidingen en samengestelde voedingswaren. Stukjes fruit of andere grote stukken worden niet naar buiten gedrukt en worden mee in rekening gebracht met de yoghurt of de vloeistof.
- Door het variabel instelbare aantal cycli en de mogelijkheid de afschuifsnelheid te verhogen bij elke cyclus, wordt de viscositeit over het hele afschuifgebied gemeten in één enkele test.
- De testresultaten op newtoniaanse vloeistoffen stemmen overeen met resultaten bepaald met roterende viscosimeters. Voor niet-newtoniaanse vloeistoffen kunnen herhaalbare, vergelijkbare testresultaten gemeten worden, gewoonlijk met nauwkeuriger karakteristieken dan bij roterende viscosimeters.
En als kers op de taart (een bijkomend voordeel) een testXpert III testprogramma speciaal voor viscositeitstests:
Het speciale testprogramma bevat talloze extra’s voor viscositeitsmetingen. Voorbeelden: automatische conditionering, bepaling van cylusnummer en snelheid, selectie van resultaten enz. De testsoftware is duidelijk geordend en laat toe de meetresultaten uitgebreid te evalueren en te presenteren, grafisch te evalueren en te rapporteren.
