{"id":2640,"date":"2021-05-14T06:49:11","date_gmt":"2021-05-14T06:49:11","guid":{"rendered":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/?p=2640"},"modified":"2022-10-06T13:33:23","modified_gmt":"2022-10-06T13:33:23","slug":"misura-della-viscosita-con-il-reometro-capillare","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/2021\/05\/14\/misura-della-viscosita-con-il-reometro-capillare\/","title":{"rendered":"Misura della viscosit\u00e0 con il reometro capillare"},"content":{"rendered":"\n<h2>Cosa si intende per viscosit\u00e0<\/h2>\n\n\n\n<p>Quando parliamo di polimeri per <strong>viscosit\u00e0<\/strong> intendiamo quella grandezza che lega la deformazione di scorrimento imposta, o meglio la <strong>variazione di velocit\u00e0<\/strong> causata dalla forza di resistenza che viene opposta al mantenimento dello stato di <strong>scorrimento costante del fluido<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p>Pi\u00f9 semplicemente, la <em>shear viscosity<\/em> (\u03b7) \u00e8 direttamente proporzionale allo sforzo (\u0442<sub>w<\/sub>) ed inversamente proporzionale allo <em>shear rate<\/em> (\u03b3\u2019). Nei polimeri e nelle mescole in gomma \u00e8 importante sottolineare che <strong>la viscosit\u00e0 non assume un valore costante<\/strong>, come invece accade nei fluidi newtoniani come olio e acqua, ma <strong>dipende dallo <em>shear rate<\/em> a cui il materiale viene sottoposto<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<h2>Determinazione della viscosit\u00e0 di un fluido<\/h2>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"alignright size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Reograf.png\" alt=\"reometro capillare\" class=\"wp-image-2672\" width=\"409\" height=\"409\" srcset=\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Reograf.png 847w, https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Reograf-300x300.png 300w, https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Reograf-150x150.png 150w, https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Reograf-768x768.png 768w, https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Reograf-660x660.png 660w\" sizes=\"(max-width: 409px) 100vw, 409px\" \/><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>Per la <strong>determinazione della viscosit\u00e0 di un fluido<\/strong>, e quindi anche di un elastomero, proponiamo una tecnica nuova che permette di scomporre il comportamento in contributo elastico e viscoso. Questo metodo \u00e8 stato sviluppato con il <a href=\"https:\/\/fkv.it\/rappresentate\/goettfert\/reometri-capillari-da-laboratorio\/rg-20-25-75-120\">Reometro Capillare 75 di G\u00f6ttfert<\/a>, un <a href=\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/glossario\/reometro\/\">reometro<\/a> che permette di <strong>realizzare molte tipologie di misure<\/strong> grazie alla sua versatilit\u00e0.<\/p>\n\n\n\n<h2><strong>Propriet\u00e0 visco-elastiche di un polimero<\/strong><\/h2>\n\n\n\n<p>I <strong>sistemi di misura della viscosit\u00e0<\/strong> storicamente si dividevano in funzione al tipo di materiale da misurare.<\/p>\n\n\n\n<p>Per <strong>mescole in gomma<\/strong> generalmente \u00e8 sempre stato utilizzato il plastometro Mooney, mentre per i <strong>polimeri <\/strong>il viscosimetro capillare. Negli ultimi decenni le esigenze industriali hanno portato ad un sempre maggiore utilizzo dei <strong>reometri capillari<\/strong>, molto pi\u00f9 funzionali rispetto ai plastomeri. <\/p>\n\n\n\n<p>Il primo reometro capillare ad eseguire misure di viscosit\u00e0 per le mescole in gomma fu proprio un sistema di <a href=\"https:\/\/fkv.it\/rappresentate\/goettfert\">G\u00f6ttfert<\/a>, il Rheovulcameter, che grazie al design innovativo della camera non rendeva pi\u00f9 necessaria l\u2019estrusione a freddo dei provini, ma era sufficiente introdurre una piccola quantit\u00e0 di mescola per ottenere in modo immediato la misura. Generalmente per eseguire la misura viene impostata la velocit\u00e0 di avanzamento del pistone che viene tenuta costante, quindi il materiale fluisce con una portata Q (in mm<sub>3<\/sub>\/s) che rappresenta proprio lo <em>shear rate<\/em> apparente (\u03b3\u2019). Una volta stabilizzata la pressione (P) che rappresenta la caduta di pressione all\u2019interno del capillare, il valore che si ottiene \u00e8 lo sforzo di taglio (\u0442<sub>w<\/sub>). Da questi dati si calcola la viscosit\u00e0 partendo dall\u2019equazione:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/1.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-2668\" width=\"115\" height=\"41\"\/><\/figure>\n\n\n\n<p>Il metodo proposto chiamato <strong>OSCAR (Oscillating Shear Capillary Rheometry)<\/strong> dimostra sperimentalmente che la caduta di pressione nel capillare (P) \u00e8 proporzionale alla lunghezza del capillare stesso non solo in condizioni di moto stazionario, e quindi con velocit\u00e0 di avanzamento del pistone costante, ma anche in qualsiasi altra condizione o regime di moto e quindi \u00e8 sempre possibile misurare lo sforzo di taglio in un determinato istante. Con questo metodo a <em>shear rate<\/em> oscillante la velocit\u00e0 di avanzamento del pistone varia in modo continuo cos\u00ec da creare una forma d\u2019onda continua sinusoidale. L\u2019equazione diventer\u00e0 quindi:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Formula-2-repgraph.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-2669\" width=\"128\" height=\"39\"\/><\/figure>\n\n\n\n<p>Per effettuare le misure \u00e8 stato utilizzato lo strumento <strong>Rheograph 75 di G\u00f6ttfert<\/strong> dotato di tre capillari di lunghezza diversa e diametro costante per la correzione di Bagley, ognuno dei quali dotato di trasduttore di pressione con acquisizione del segnale ogni 0.2s. Il materiale utilizzato per lo studio \u00e8 il polistirene (PS) e i risultati sono riportati nel grafico dove \u00e8 chiaro l\u2019andamento sinusoidale dello <em>shear rate<\/em> in funzione del tempo. Tramite l\u2019azionamento del pistone e l\u2019andamento dello sforzo di taglio alla parete il processo pu\u00f2 essere scomposto in una serie di Fourier come nella seguente equazione:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/3.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-2670\" width=\"241\" height=\"36\" srcset=\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/3.png 366w, https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/3-300x45.png 300w\" sizes=\"(max-width: 241px) 100vw, 241px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>dove \u0442<sub>d<\/sub> \u00e8 il <em>wall shear stress<\/em> dinamico ed \u00e8 il valore costante che \u0442<sub>w<\/sub> assume a zero <em>shear rate<\/em> durante il ciclo.<\/p>\n\n\n\n<p>La vera rivoluzione di questo metodo \u00e8 racchiusa proprio in questa equazione dove \u00e8 chiaro che l\u2019aver applicato un campo sinusoidale ci permette non solo di avere informazioni sulle propriet\u00e0 viscose dei materiali ma anche la loro componente elastica in flusso. Il modello matematico ottenuto con i dati \u00e8 applicabile sia con mescole in gomma che con polimeri granulari. <strong>La tecnica OSCAR quindi permette di capire a fondo le caratteristiche di un polimero<\/strong> scomponendo il suo comportamento in flusso in contributi elastici e viscosi e quindi \u00e8 impiegata per comparare le performance di estrudibilit\u00e0 in filiera.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"alignleft size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Grafico-1-reograph.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-2673\" width=\"331\" height=\"235\" srcset=\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Grafico-1-reograph.png 442w, https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Grafico-1-reograph-300x214.png 300w\" sizes=\"(max-width: 331px) 100vw, 331px\" \/><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>\u00c8 stato scelto lo strumento Rheograph 75 perch\u00e9 permette la <strong>regolazione della velocit\u00e0 del pistone<\/strong> da una velocit\u00e0 minima di 0.00004 mm\/s fino alla velocit\u00e0 massima di 40 mm\/s; inoltre l\u2019alta risoluzione e velocit\u00e0 dei nuovi trasduttori di pressione CAN-Bus permettono un campionamento ad alta frequenza consentendo al sistema OSCAR di ottenere dati precisi e con la densit\u00e0 necessaria per il calcolo matematico.<\/p>\n\n\n\n<p>Inoltre il sistema di script automatico del software LabRheo permette l\u2019esecuzione delle prove OSCAR in maniera totalmente automatica.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Per la determinazione della viscosit\u00e0 di un fluido, e quindi anche di un elastomero, proponiamo una tecnica nuova che permette di scomporre il comportamento in contributo elastico e viscoso.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":2680,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[61],"tags":[400],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.0 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Misura della viscosit\u00e0 con il reometro capillare - FKV<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"La viscosit\u00e0 \u00e8 la variazione di velocit\u00e0 causata dalla forza di resistenza che viene opposta al mantenimento dello stato di scorrimento del fluido.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/2021\/05\/14\/misura-della-viscosita-con-il-reometro-capillare\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"it_IT\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Misura della viscosit\u00e0 con il reometro capillare - FKV\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"La viscosit\u00e0 \u00e8 la variazione di velocit\u00e0 causata dalla forza di resistenza che viene opposta al mantenimento dello stato di scorrimento del fluido.\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/2021\/05\/14\/misura-della-viscosita-con-il-reometro-capillare\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"FKV\" \/>\n<meta property=\"article:publisher\" content=\"https:\/\/www.facebook.com\/pages\/FKV-SRL\/193967133985052\" \/>\n<meta property=\"article:published_time\" content=\"2021-05-14T06:49:11+00:00\" \/>\n<meta property=\"article:modified_time\" content=\"2022-10-06T13:33:23+00:00\" \/>\n<meta property=\"og:image\" content=\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Reologia-Reograph.jpg\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:width\" content=\"1200\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:height\" content=\"628\" \/>\n<meta name=\"twitter:card\" content=\"summary_large_image\" \/>\n<script type=\"application\/ld+json\" class=\"yoast-schema-graph\">{\"@context\":\"https:\/\/schema.org\",\"@graph\":[{\"@type\":\"Organization\",\"@id\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/#organization\",\"name\":\"FKV - Strumenti per Laboratorio\",\"url\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/\",\"sameAs\":[\"https:\/\/www.facebook.com\/pages\/FKV-SRL\/193967133985052\",\"https:\/\/www.linkedin.com\/company\/fkv-srl\"],\"logo\":{\"@type\":\"ImageObject\",\"@id\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/#logo\",\"inLanguage\":\"it-IT\",\"url\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/logo_FKV.png\",\"width\":150,\"height\":86,\"caption\":\"FKV - Strumenti per Laboratorio\"},\"image\":{\"@id\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/#logo\"}},{\"@type\":\"WebSite\",\"@id\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/#website\",\"url\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/\",\"name\":\"FKV\",\"description\":\"\",\"publisher\":{\"@id\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/#organization\"},\"potentialAction\":[{\"@type\":\"SearchAction\",\"target\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/?s={search_term_string}\",\"query-input\":\"required name=search_term_string\"}],\"inLanguage\":\"it-IT\"},{\"@type\":\"ImageObject\",\"@id\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/2021\/05\/14\/misura-della-viscosita-con-il-reometro-capillare\/#primaryimage\",\"inLanguage\":\"it-IT\",\"url\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2021\/05\/Reologia-Reograph.jpg\",\"width\":1200,\"height\":628,\"caption\":\"misura della viscosit\\u00e0\"},{\"@type\":\"WebPage\",\"@id\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/2021\/05\/14\/misura-della-viscosita-con-il-reometro-capillare\/#webpage\",\"url\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/2021\/05\/14\/misura-della-viscosita-con-il-reometro-capillare\/\",\"name\":\"Misura della viscosit\\u00e0 con il reometro capillare - FKV\",\"isPartOf\":{\"@id\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/#website\"},\"primaryImageOfPage\":{\"@id\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/2021\/05\/14\/misura-della-viscosita-con-il-reometro-capillare\/#primaryimage\"},\"datePublished\":\"2021-05-14T06:49:11+00:00\",\"dateModified\":\"2022-10-06T13:33:23+00:00\",\"description\":\"La viscosit\\u00e0 \\u00e8 la variazione di velocit\\u00e0 causata dalla forza di resistenza che viene opposta al mantenimento dello stato di scorrimento del fluido.\",\"inLanguage\":\"it-IT\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"ReadAction\",\"target\":[\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/2021\/05\/14\/misura-della-viscosita-con-il-reometro-capillare\/\"]}]},{\"@type\":\"Article\",\"@id\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/2021\/05\/14\/misura-della-viscosita-con-il-reometro-capillare\/#article\",\"isPartOf\":{\"@id\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/2021\/05\/14\/misura-della-viscosita-con-il-reometro-capillare\/#webpage\"},\"author\":{\"@id\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/#\/schema\/person\/d2c7f20d957fe7882f0126584f292bf9\"},\"headline\":\"Misura della viscosit\\u00e0 con il reometro capillare\",\"datePublished\":\"2021-05-14T06:49:11+00:00\",\"dateModified\":\"2022-10-06T13:33:23+00:00\",\"mainEntityOfPage\":{\"@id\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/2021\/05\/14\/misura-della-viscosita-con-il-reometro-capillare\/#webpage\"},\"publisher\":{\"@id\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/#organization\"},\"image\":{\"@id\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/2021\/05\/14\/misura-della-viscosita-con-il-reometro-capillare\/#primaryimage\"},\"keywords\":\"Reometro Capillare\",\"articleSection\":\"Polimeri\",\"inLanguage\":\"it-IT\"},{\"@type\":\"Person\",\"@id\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/#\/schema\/person\/d2c7f20d957fe7882f0126584f292bf9\",\"name\":\"adminFKV\",\"image\":{\"@type\":\"ImageObject\",\"@id\":\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/#personlogo\",\"inLanguage\":\"it-IT\",\"url\":\"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/29d0702073ebdf5ce86515c67a034d0b?s=96&d=mm&r=g\",\"caption\":\"adminFKV\"}}]}<\/script>\n<!-- \/ Yoast SEO plugin. -->","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2640"}],"collection":[{"href":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2640"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2640\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3635,"href":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2640\/revisions\/3635"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2680"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2640"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2640"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2640"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}