{"id":3657,"date":"2022-03-31T07:59:58","date_gmt":"2022-03-31T07:59:58","guid":{"rendered":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/?p=3657"},"modified":"2022-10-06T08:24:36","modified_gmt":"2022-10-06T08:24:36","slug":"metodo-pvt-e-reometri-capillari","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/2022\/03\/31\/metodo-pvt-e-reometri-capillari\/","title":{"rendered":"Metodo pVT e Reometri Capillari"},"content":{"rendered":"\n

Il metodo pVT<\/strong>, molto utilizzato nella simulazione dei processi di stampa ed iniezione dei polimeri, permette di ottenere informazioni sia sui parametri reologici<\/a> che sulle propriet\u00e0 termodinamiche, come il volume specifico in funzione della temperatura e della pressione. <\/p>\n\n\n\n

\"reometro<\/figure><\/div>\n\n\n\n

I dati ottenuti forniscono inoltre una descrizione dei processi di restringimento durante il raffreddamento dei polimeri, come ad esempio durante l\u2019estrusione<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Il metodo pVT prevede la possibilit\u00e0 di eseguire le misure nelle due modalit\u00e0, isotermica e isobarica<\/strong>, come previsto anche dal metodo ISO 17744. <\/p>\n\n\n\n

Le due modalit\u00e0 sono utilizzate con tipologie di polimeri differenti: ad esempio i diagrammi pVT <\/strong>ottenuti mostrano come per i processi di stampa ed iniezione di alcuni prodotti il raffreddamento isobarico permetta di descrivere in modo migliore il processo, soprattutto durante la fase di transizione da liquido a solido. <\/p>\n\n\n\n

Grazie alle caratteristiche costruttive dei reometri capillari della serie Reograph di Goettfert<\/a> non \u00e8 necessario dotarsi di dilatometri per l\u2019analisi pVT, ma \u00e8 sufficiente utilizzare i reometri <\/strong>per ottenere dati affidabili e paragonabili a quelli ottenuti con sistemi dedicati.<\/p>\n\n\n\n

Reometri capillari per misure pVT<\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Le misure pVT possono essere eseguite in Isoterma<\/strong> ed Isobarica<\/strong>. Nella prima modalit\u00e0 la determinazione inizia a temperatura ambiente, successivamente il campione viene portato alla temperatura di fusione aumentando la pressione e poi raffreddato lentamente fino a raggiungere nuovamente la temperatura ambiente, ripetendo il ciclo per ogni step di temperatura. Nella misura isobarica, invece, la pressione viene mantenuta costante e di conseguenza \u00e8 il volume a variare durante il ciclo. Le misure isobariche normalmente richiedono un tempo 2\/3 inferiore rispetto alle isoterme.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Uno degli aspetti pi\u00f9 importanti, che permettono di eseguire le misure con i reometri capillari Rheograph in modo accurato ed affidabile, \u00e8 il nuovo approccio utilizzato per il raffreddamento. Per ottimizzare il trasferimento termico dal liquido di raffreddamento alla camera di test<\/strong> vengono aumentati di tre volte i canali di collegamento, in modo da creare un vero e proprio guscio di raffreddamento<\/strong>. Nei sistemi Rheograph viene utilizzato un nuovo design con doppio involucro, sostituendo cos\u00ec completamente il vecchio approccio che utilizzava tubi. Con questo nuovo approccio si garantisce un trasferimento energetico molto pi\u00f9 efficiente, in quanto aumenta in modo considerevole la superficie di contatto e quindi la velocit\u00e0 di raffreddamento.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 2<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

L\u2019efficienza del nuovo design \u00e8 evidente anche guardando la Figura 2<\/em>, dove vengono comparati i due design nell\u2019area di fusione del polietilene. E\u2019 possibile notare subito un raddoppiamento della velocit\u00e0 di raffreddamento grazie ad un miglior trasferimento del calore e l\u2019aumento dei canali di raffreddamento.<\/p>\n\n\n\n

I reometri capillari Goettfert<\/a>, oltre al design ottimizzato per misure pVT, sono caratterizzati anche da un altro aspetto molto importante, normalmente presente solo nei sistemi dedicati a misure pVT: l\u2019intervallo di temperatura di raffreddamento infatti raggiunge i 350\u00b0C, aspetto che consente di avere una velocit\u00e0 di raffreddamento fino a 25K\/min, che risulta anche superiore all\u2019intervallo richiesto nella ISO 17744<\/strong> per dispositivi pVT a pistone che va da 5 a 20K\/min.<\/p>\n\n\n\n

Misura Isoterma o Isobarica?<\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

I materiali plastici possono essere suddivisi in plastiche parzialmente cristalline (PE, PP) e amorfe (PS, PC), o materiali che possono mostrarsi in entrambi i modi come PA e PET. I materiali parzialmente cristallini mostrano una notevole differenza nel diagramma pVT a seconda che siano stati determinati in isoterma o in isobarica. Ad esempio, il tempo di ricristallizzazione in modalit\u00e0 isobarica \u00e8 inferiore, con un raffreddamento pi\u00f9 rapido e genera meno aree cristallizzate, che di conseguenza influenzano il volume specifico di transizione da liquido a solido. Generalmente la riduzione del restringimento aumenta con la velocit\u00e0 di raffreddamento, quindi con una velocit\u00e0 di raffreddamento maggiore abbiamo una riduzione della differenza tra isobare e isoterme nell\u2019area di transizione (Figura 3<\/em>).<\/p>\n\n\n\n

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Figura 3<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Un metodo accurato ed affidabile<\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Nei nuovi sistemi Rheograph la risoluzione dello spostamento del pistone dei nuovi sistemi \u00e8 migliorata di 500-600 volte<\/strong> rispetto alle vecchie generazioni. La risoluzione della serie Rheograph 20-120 \u00e8 di 0,0000016mm<\/strong>, valore che permette di migliorare notevolmente la precisione nella determinazione del volume durante la misura pVT, rendendola paragonabile ai Dilatometri Gnomix pVT con una differenza inferiore all\u20191%. Nell\u2019immagine 4 \u00e8 possibile verificare questi dati.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 4<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

La misura pVT inoltre \u00e8 controllabile automaticamente dai sistemi Rheograph tramite il software di gestione che memorizza i dati, imposta le tolleranze ed \u00e8 in grado di determinare i coefficienti del modello Tait in modo confrontabile ai dilatometri. La misura viene eseguita senza l\u2019intervento dell\u2019operatore e pu\u00f2 essere impostata per lavorare over-night.<\/p>\n\n\n\n

I reometri capillari della serie Rheograph di Goettfert<\/a> hanno funzionalit\u00e0 ed accuratezza del tutto comparabili con i dilatometri pVT e si distinguono per l\u2019elevata accuratezza di misura e le funzionalit\u00e0 disponibili.<\/p>\n\n\n\n

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