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Rheolaser Master

Un modo semplice di analizzare i prodotti visco-elastici

Il Rheolaser Master è la soluzione ideale per analisi di viscoelasticità a riposo (elasticità, viscosità e gel point). E' un reometro pronto all'uso progettato per rispondere direttamente e in modo semplice alle seguenti domande: Qual’è il punto di gelificazione (gel point) del mio sistema in funzione del tempo, della temperatura, della concentrazione, del pH, etc? Qual’è l’effetto sulle proprietà reologiche di un prodotto cambiando natura del polimero/concentrazione/peso molecolare? Sarà adesivo, aderirà? Si stenderà? Sarà stabile? Manterrà la sua forma? Scorrerà o colerà? 

2017 Brochure Rheolaser

Con un solo click e senza alcun valore da definire vengono calcolati 3 parametri sulla base della curva MSD (Mean Square Displacement). Si tratta di parametri cinetici, ciò significa che si può seguire l’evoluzione di ciascun prodotto - processo di gelificazione o analisi della formazione di una struttura, recupero della struttura dopo uno stress, stabilità a lungo termine, etc.- in funzione del tempo di invecchiamento. Consente di ottenere grafici con indici di fluidità, elasticità, viscosità e solid-liquid balance (equilibrio, solido liquido), con un solo click. Per gli esperti di Diffusing Wave Spectroscopy DWS è possibile tracciare grafici di Mean Square Displacement (MSD) delle particelle e della curva di decorrelazione (d2).

Specifiche del Rheolaser Master

  • Volume della cella:  4 o 20 ml
  • Posizioni di storage:  6  
  • Misure simultanee:  6
  • Campo di temperatura:     da Temperatura Ambiente fino a 90°C
  • Misure di l*: Si
  • Viscosità minima: 15 cP

Vantaggi principali del Rheolaser Master

  • Misure a riposo (zero shear) non intrusive e non distruttive
  • Esperimenti e risultati con 1 solo click (non sono richiesti parametri)
  • Possibilità di analisi di invecchiamento sullo stesso campione
  • Analisi di materiali in celle in vetro chiuse, ideali per campioni tossici, pericolosi, volatili, fortemente acidi o alcalini

Applicazioni del Rheolaser Master

  • Cosmetico
  • Farmaceutico
  • Alimentare
  • Vernici
  • Polimeri
  • Inchiostri

Reminder sulla curva MSD

Il Rheolaser Master utilizza la micro-reologia per le analisi di sistemi viscoelastici. Questo metodo non intrusivo misura il MEAN SQUARE DISPLACEMENT delle particelle disperse in un campione in funzione del tempo di decorrelazione. Il tempo di decorrelazione può essere anche rappresentato in frequenza (i/decorellation time).

Ogni curva MSD rappresenta quindi la risposta viscoelastica del sistema a differenti frequenze, tempo o temperatura. In effetti, considerando che l'inverso del tempo di decorrelazione (1/t) corrisponde ad una frequenza e che le particelle si muovono in funzione delle caratteristiche reologiche del sistema, una curva MSD rappresenta il comportamento viscoelastico del materiale in un dominio di frequenze. Una singola curva MSD è assimilabile ad un'analisi di gradiente di frequenze (o frequecy sweep) in reologia tradizionale. 

Una singola misura con il Rheolaser Master, dove le curve MSD sono costantemente raccolte per un certo periodo di tempo, è ad esempio sufficiente per caratterizzare processi di gelificazione, ristrutturazione e destrutturazione, stabilità e instabilità dei materiali in funzione di un parametro esterno, come tempo o temperatura. Poiché lo spostamento delle particelle è proporzionale al comportamento viscoelastico (G' e G'') e le curve MSD sono scansionate costantemente, il processo di gelazione può essere osservato in una sola misura su tutte le frequenze.

Curva Master e identificazione del puto di gelificazione (gel point)

L’approccio del Time Cure Superposition (TCS) consiste nel sovrapporre automaticamente i dati di MSD per ottenere due curve Master : una che descrive il comportamento da “liquido” del campione e l'altra il suo comportamento da “solido” od elastico. Il test viene condotto registrando una serie di curve MSD in funzione del parametro che induce la gelificazione, ad esempio la temperatura. Per ogni curva MSD registrata si calcolano automaticamente due fattori di re-scaling a e b che consentono di costruire le due curve Master. Infine, anziché fare riferimento alle curve Master, si tracciano i vari fattori di re-scaling  a e b ottenuti, in funzione del paramento che ha indotto la gelificazione. Il diagramma che si ottiene presenterà un profilo simile ad una “V“ dove il vertice, o punto di valle, risulta molto preciso e consente di individuare facilmente il valore a cui avviene la transizione sol-gel.
In conclusione, grazie al metodo TCS è possibile determinare il punto di gel in funzione del tempo, temperatura, concentrazione di un agente gelificante, pH e altri parametri.

Parametri fisici

Per gli esperti di reologia e di DWS, è sempre possibile calcolare parametri quali  i moduli elastico e viscoso (G' e G''), il tempo di rilassamento (tR), la viscosità del campione a riposo (Zero Shear Viscosity), il coefficiente di diffusione, il mesh size, etc.

  • ELASTICITY INDEX (EI) Consente di monitorare proprietà, quali: durezza, mesh size, recupero dopo uno sforzo di taglio.
    Questo parametro consente di confrontare in modo semplice molti prodotti valutandone la componente elastica e consente di classificare in maniera semplice e veloce la struttura dei prodotti.
  • SOLID LIQUID BALANCE (SLB) Consente di monitorare proprietà quali: adesività, spalmabilità, punto di gelificazione (gel point), stabilità fisica e di forma. Questo parametro permette di capire facilmente se un prodotto semi-solido si comporta, a riposo, da solido o da liquido (quant'è strutturato un gel?). Il parametro SLB indica con facilità il momento o la condizione per la quale avviene una gelificazione.
  • MACROSCOPIC VISCOSITY INDEX (MVI) Consente di monitorare proprietà quali : effetto di agenti ispessenti, consistenza, scorrevolezza, stabilità a lungo termine.
    E’ possibile con un solo click classificare i prodotti in funzione della viscosità macroscopica in condizioni di riposo, verificandone la stabilità, monitorando l’evoluzione del MVI verso il tempo di invecchiamento.
  • TIME CURE SUPERPOSITION METHOD (TCS) Determinazione precisa del punto di gelificazione verso le variabili formulative (tempo, temperatura, concentrazione e pH). Come funziona? Durante il processo di gelificazione, la reologia del campione evolve dallo stato liquido allo stato solido(transizione sol-gel). L'acquisizione delle curve di Mean Square Displacement, la media del movimento delle particelle, riportate in funzione della variabile che causa la gelificazione (tempo, temperatura, concentrazione, pH…) consentono di monitorare il processo sol-gel. I parametri quali la forza ed il punto di gelificazione possono essere determinati con precisione tramite un’elaborazione di re-scaling dei dati, nota in reologia con il nome di “Time Cure Superposition” .
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