Steinbeis Transferzentrum
Lack- und Oberflächentechnologie
Formulierungstechnologie
Formulierungen sind Zubereitungen, bei denen bestimmte Eigenschaften durch die Kombination der Eigenschaften mehrere Komponenten erreicht werden sollen. Lacke, Anstrichstoffe, Druckfarben, Pharmazeutika, Körperpflegemittel, Kosmetika und Agrochemikalien sind in der Regel solche Zubereitungen.
Neben anderen anwendungstechnischen Eigenschaften ist das Fließverhalten dieser Stoffe wichtig. Rheologie und Rheometrie sind deshalb entscheidende Werkzeuge in der Entwicklung, Qualitätssicherung und Anwendungstechnik.ihn mit Inhalt füllen, verschieben, kopieren oder löschen.
Die kolloidale Stabiltät spielt häufig eine wichtige Rolle, da es sich bei den Zubereitungen in der Regel um mehrphasige Systeme handelt die Dispersionscharakter besitzen
Rheologie und Rheometrie
Bei der Rezeptentwicklung bedient man sich rheologischer Messungen, da diese sehr empfindlich Flockulation, also interpartikuläre Wechselwirkungen aber auch intermolekulare Wechselwirkungen (z. B. zwischen Bindemittelmolekülen) anzeigt.
Bei anziehenden Teilchenwechselwirkungen können sich lose Flocken mit ausgeprägter Struktur bilden, die einen Teil der kontinuierlichen Phase immobilisieren. Dies führt zu einem größeren effektiven Partikelvolumenanteil und dementsprechend zu einem Anstieg der Viskosität.
Das newtonsche Fließgesetz
Newton sprach noch von "lack of slipperieness", wenn er die Viskosität meinte. Die Viskosität ist neben der Elastizität eine der beiden Grundeigenschaften in der Rheologie.
Zur Definition der Viskosität η betrachtet man eine laminare Schichtenströmung zwischen zwei planparallelen Platten im Anstand hin y-Richtung. Um die obere Platte mit der Fläche A mit einer konstanten Geschwindigkeit vmax gegen die untere zu bewegen, muss auf diese die Kraft F einwirken. Zur Normierung verwendet man die Schubspannung, das ist die Kraft, die auf die Einheitsfläche tangential einwirkt. Die untere Platte bleibt ortsfest. Die zwischen den Platten, im Scherspalt befindliche Flüssigkeit wird geschert, die dabei aufgewendete Arbeit wird in Wärme umgewandelt. Es bildet sich ein linearer Gradient der Fließgeschwindigkeit dv/dy aus, den man Schergeschwindigkeit oder Scherrate nennt.
Die Scherrate lässt sich auch als zeitliche Änderung einer tangentialen Scherung auffassen.
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Seite überarbeitet am 18.01.2023
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