Реологические методы для исследования процесса диспергирования использованы многими авторами. Остерл [62] применил их для изучения характера диспергирования и эффективности различных видов диспергирующего оборудования. Маккей [63] изучил эффективность различных диспергаторов в процессах диспергирования органических пигментов; Хиртджис и Смите [64] использовали реологические измерения для изучения диспергирования двуокиси титана в алкидном связующем, обратив основное внимание на роль молекулярной массы алкида и присутствие жирных кислот. В работах [17, 65, 66] рассмотрены вязкоэластические свойства пигментных дисперсий, и с помощью этих свойств изучены направления процессов диспергирования в шаровых мельницах, проведена оценка природы взаимодействия пигментных частиц, а также эффективность диспергаторов.

12.4.2. Течение по трубопроводам

Обзор ранней литературы по этому вопросу сделан Вельтма-ном [67]. Паттон [68] также посвятил главу этой проблеме.

В общем, суть проблемы заключается в том, чтобы вычислить давление, требуемое для перекачивания взятой краски по трубопроводу с требуемой скоростью течения. Хотя для ньютоновских жидкостей (как для ламинарного, так и для турбулентного режимов) это сделано, неньютоновские жидкости составляют более серьезную проблему. Измерив кажущуюся вязкость как функцию скорости сдвига в заданном диапазоне значений (на ротационном вискозиметре) и применив эмпирические уравнения, например Кассона или Бингама, можно получить приблизительные данные о необходимом давлении, пригодные для инженерных расчетов. Однако временные эффекты (тиксотропия) могут сделать эти расчеты неверными, особенно при низких скоростях течения. Кроме того, сильные взаимодействия в материале увеличивают его упругость, что может привести к неприемлемо высокому исходному давлению, необходимому для начала течения материала. В этом случае более полезны измерения с помощью трубопроводного реометра (аналогичного капиллярному вискозиметру, но с более широким отверстием).

12.4.3. Смешение

Реологические характеристики смешиваемых материалов имеют важное значение при проектировании оборудования и изучении эффективности процессов смешения. По этому вопросу выпущен ряд книг, например книга Олдшу [69].

12.4.4. Хранение

Определение изменений реологической структуры при хранении представляет собой особенно сложную проблему, что видно на примере тиксотропных красок. Если бидон с краской открыть, взять образец и поместить в реометр, структура по крайней мере частично окажется разрушенной (так же как и при погружении кисти в бидон). Следовательно, такие измерения желательно производить прямо в бидоне.

Прибор для таких измерений, известный как OSCAR разработан фирмой ICI несколько лет назад [70]. Его принцип действия, кратко описанный в работе [49], аналогичен рассмотренному выше вискозиметру LSV. Круглый столик в верхней части прибора колеблется вокруг центра благодаря возвратно-поступа-тельному движению кольчатой пружины с частотой около 10 Гц. Амплитуда и фазовый угол движения измеряются в соответствии с амплитудой и углом привода (аналогично вискозиметру LSV). Если цилиндрический бидон (контейнер) расположен на столике, то разница фазовых углов столика и привода равна нулю, а отношение амплитуд имеет конечное значение, зависящее от массы бидона. Оно принимается как единица шкалы прибора и все последующие измерения приводятся к этой единице для взятой массы. Когда бидон, содержащий вязкоэластический материал (например, тиксотропную краску), помещается на столик, отношение амплитуд и разница фазовых углов меняются, поскольку энергия в этом случае диссипируется из-за вязкоэластических свойств содержимого бипоня Яти игмедация-мАРут-быть исполь-зованы для вычисления динамической вязкости и эластичности краски. На практике, путем сложных математических расчетов строится градуировочный график, с помощью которого можно получать результаты прямо из показаний прибора. Изменения веса бидона можно учесть с помощью цифрового потенциометра. Поскольку сдвиговые волны быстро рассеиваются и т. к. максимальный угол отклонения равен 5° для контейнера емкостью 250 мл и диаметром 9 см, максимальное усилие сдвига настолько мало, что массу образца фактически можно считать неизменной.