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评估液态产品从瓶、管或喷罐中挤出时的流变特性(AN 152)

发布时间:2020/8/5      点击次数:955
 许多消费型的液态产品包装在管状或瓶状的容器中,应用时会将产品通过喷口挤出。这类产品一般为剪切变稀特性,在挤出过程中,由于剪切速率增大,粘度下降;随后当离开喷口时,由于剪切速率下降,粘度恢复。这一过程牵涉到的剪切速率与孔的半径 r、体积流率 Q 的关系可由如下方程描述:γ ̇= Q/(πr^3 )(3+1/n)

参数 n 为幂指数,对于牛顿流体,该值为 1;对于非牛顿流体,该值在 0…1 之间。这一数值可通过变剪切速率测试,并使用幂率模型对数据进行拟合得到。

通过测量体积流率(单位时间内传送的体积),以及孔的内径,可以预估在挤出过程中用到的剪切速率。随后可将该值用于剪切速率循环测试,该测试模式将从低的剪切速率(模拟挤出之前)扫描至关注的剪切速率,随后回到起点。这一测试方式允许用户测定用于挤出、喷射或倾倒产品所需要的应力,以及在这一过程中的粘度恢复程度,这将终决定产品使用场景(如涂抹)下的厚度。该特性可以通过测量上行与下行曲线包围的面积大小进行量化。

本应用实例评价了牙膏与润肤露的挤出特性,并在工艺相关的条件下进行了评估与比较。


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