Właściwości reologiczne wodnych roztworów poliakryloamidu i hydroksyetylocelulozy w przepływie rozciągającym i ścinającym

• Autorzy: Różańska S.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2015.657

Warianty tytułu

EN

Rheological properties of aqueous solutions of polyacrylamide and hydroxyethylcellulose in extensional and shear flow

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Porównano właściwości reologiczne, w przepływie rozciągającym i ścinającym, wodnych roztworów polimerów: jonowego poliakryloamidu (WF2) oraz niejonowych — częściowo zhydrolizowanego poliakryloamidu (WF1) i hydroksyetylocelulozy (HEC) — różniących się budową łańcucha polimerowego. Pomiary w przepływie rozciągającym wykonano z wykorzystaniem reometru własnej konstrukcji. Uzyskane wyniki wskazują, że polimery o giętkiej budowie łańcucha polimerowego (WF1, WF2) charakteryzują się większymi wartościami pozornej lepkości wzdłużnej i stosunku Troutona (Tr_B). W przypadku polimerów o sztywnej budowie łańcucha (HEC), w zakresie pozornej szybkości rozciągania od 1 do 8 s^-1, liczba Tr_B przybiera w przybliżeniu wartość stałą z przedziału 3—5. W przypadku większych wartości szybkości rozciągania (ε_α;) liczba Tr_B zwiększa się do ok. 41.

EN

The aim of this work was to compare the rheological properties in shear and extensional flow of polymer aqueous solutions: ionic polyacrylamide (Rokrysol WF2), non-ionic partially hydrolyzed polyacrylamide (Rokrysol WF1) and hydroxyethylcellulose (HEC) — differing in the structure of the polymer chain. Extensional viscosity measurements were made with an opposed-nozzle self-designed device. The experimental results show that polymers with a flexible chain structure (WF1, WF2) have higher values of the apparent extensional viscosity and Trouton ratio Tr_B. In the rheometric curves of Rokrysol WF1 and WF2 solutions the shear thinning and shear thickening ranges can be observed. In the case of the polymer having a rigid chain structure (HEC) the Trouton number shows an approximately constant value between 3 and 5 s^-1 in the range of the apparent strain rate from 1 to 8 s^-1. At higher strain rate values (εα) the Tr_B increases to about 41.

Słowa kluczowe

PL

lepkość wzdłużna; stosunek Troutona; reometr wzdłużny; polimery

EN

extensional viscosity; Trouton ratio; extensional rheometer; polymers

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 60, nr 10
• Strony: 657--663
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz.

Twórcy

autor

Różańska S.

• Politechnika Poznańska, Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zakład Inżynierii i Aparatury Chemicznej, ul. Berdychowo 4, 60-965 Poznań

Bibliografia

• [1] Pat. Pol. 197 109 B1 (2004).
• [2] Owen A.T., Fawell P.D., Swift J.D., Farrow J.B.: International Journal of Mineral Processing 2002, 67, 123. http://dx.doi.org/10.1016/S0301-7516(02)00035-2
• [3] Nasser M.S., Twaiq F.A., Onaizi S.A.: Separation and Purification Technology 2013, 103, 43. http://dx.doi.org/10.1016/j.seppur.2012.10.024
• [4] Briscoe B., Luckham P., Zhu S.: Rheologica Acta 1999, 38, 224. http://dx.doi.org/10.1007/s003970050172
• [5] Gilbert L., Picard C., Savary G., Grisel M.: Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2013, 421, 150. http://dx.doi.org/10.1016/j.colsurfa.2013.01.003
• [6] Ballarin B., Galli S., Mogavero F., Morigi M.: International Journal of Cosmetic Science 2011, 33, 228. http://dx.doi.org/10.1111/j.1468-2494.2010.00612.x
• [7] Ferguson J., Walters K., Wolff C.: Rheologica Acta 1990, 29, 571. http://dx.doi.org/10.1007/BF01329303
• [8] Gauri V., Koelling K.W.: Rheologica Acta 1997, 36, 555. http://dx.doi.org/10.1007/BF00368133
• [9] Song L.Ng., Mun R.P., Boger D.V., James D.F.: Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics 1996, 65, 291. http://dx.doi.org/10.1016/0377-0257(96)01463-2
• [10] Chhabra R.P., Richardson J.F.: “Non-Newtonian Flow and Applied Rheology”, Elsevier Ltd. 2008. str. 31—32.
• [11] Trouton F.T.: Proceedings of the Royal Society 1906, A77, 426.
• [12] Jones D.M., Walters K., Williams P.R.: Rheologica Acta 1987, 26, 20. http://dx.doi.org/10.1007/BF01332680
• [13] Fuller G.G., Cathey C.A., Hubbard B., Zebrowski B.E.: Journal of Rheology 1987, 31, 235. http://dx.doi.org/10.1122/1.549923
• [14] Lewandowska K.: Journal of Applied Polymer Science 2007, 103, 2235. http://dx.doi.org/10.1002/app.25247
• [15] Xue W., Hamley I.W., Castelletto V., Olmsted P.D.: European Polymer Journal 2004, 40, 47. http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2003.09.014
• [16] Harrison G.M., Mun R., Cooper G., Boger D.V.: Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics 1999, 85, 93. http://dx.doi.org/10.1016/S0377-0257(98)00188-8
• [17] Ait-Kadi A., Carreau P.J., Chauveteau G.: Journal of Rheology 1987, 31, 537. http://dx.doi.org/10.1122/1.549959
• [18] Jones D.S.,Woolfson A.D., Brown A.F.: International Journal of Pharmaceutics 1997, 151, 223. http://dx.doi.org/10.1016/S0378-5173(97)04904-1
• [19] Chan R.C., Gupta R.K., Sridhar T.: Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics 1988, 30, 267. http://dx.doi.org/10.1016/0377-0257(88)85028-6
• [20] Hinch E.J.: Physics of Fluids 1977, 20, 22. http://dx.doi.org/10.1063/1.861735
• [21] Fuller G.G., Lear L.G.: Rheologica Acta 1980, 19, 580. http://dx.doi.org/10.1007/BF01517512
• [22] Durst F., Haas R.: Rheologica Acta 1982, 21, 150. http://dx.doi.org/10.1007/BF01736414
• [23] Prokop A. i in.: “Water soluble polymers for immunoisolation I: Complex Coacervation and Cytotoxicity”, Advances in Polymer Science, Springer Verlag 2008, str. 13. http://dx.doi.org/10.1007/3-540-69682-2_1
• [24] Meadows J., Williams P.A., Kennedy J.C.: Macromolecules 1995, 28, 2683. http://dx.doi.org/10.1021/ma00112a013
• [25] Winniki T.: „Polimery czynne w inżynierii ochrony środowiska”, Arkady, Warszawa 1978, str. 32.
• [26] Spiegelberg S.H., McKinley G.H.: Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics 1996, 67, 49. http://dx.doi.org/10.1016/S0377-0257(96)01475-9
• [27] Hermansky C.H., Boger D.V.: Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics 1995, 56, 1. http://dx.doi.org/10.1016/0377-0257(94)01265-J
• [28] Dontula P., Pasquali M., Scriven L E., Macosko Ch.W.: Rheologica Acta 1997, 36, 429. http://dx.doi.org/10.1007/BF00396329
• [29] Eastman J.R., Goodwin J.W., Howe A.M.: Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 2000, 161, 329. http://dx.doi.org/10.1016/S0927-7757(99)00380-5
• [30] Ferguson J., Kembłowski Z.: “Applied fluid rheology”, Elsevier Applied Science, London, New York 1991.