เครื่องรีโอมิเตอร์แบบแคปิลลารีเป็นอุปกรณ์ที่ถูกออกแบบสำหรับการวัดค่าความหนืดแบบเฉือนและสมบัติทางด้านรีโอโลยี (การไหล) อื่น ๆ เครื่องรีโอมิเตอร์แบบแคปิลลารีสำหรับพลาสติกมีลักษณะเป็นลูกสูบ-ดายที่ออกแบบให้วัดค่าความหนืดของพอลิเมอร์หลอมเหลวที่เป็นฟังก์ชันกับอุณหภูมิและอัตราการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง เครื่องทดสอบนี้สามารถใช้ทดสอบพอลิเมอร์ ส่วนผสมของพอลิเมอร์, คอมโพสิตที่มีปริมาณอนุภาคหรือเส้นใยเสริมแรงต่ำ, วัตถุดิบป้อนสำหรับการฉีดเข้าแบบของโลหะ และวัสดุอื่นที่มีสมบัติคล้ายคลึงกัน
หลักการพื้นฐานของการทำงานได้แก่การทำให้ตัวอย่างเทอร์โมพลาสติก (รูปทรงเริ่มต้นที่เป็นเม็ด, ผง หรือ ชิ้นย่อย) เปลี่ยนเป็นของเหลวโดยใช้ความร้อน จากนั้นใช้แรงทำให้ของเหลวดังกล่าวไหลออกจากกระบอกผ่านออกไปยังหัวดายแคปิลลารี ค่าที่วัดได้แก่ความดันที่เกิดขึ้นในสภาวะการไหลด้วยอัตราคงที่ เส้นกราฟของการไหลมักจะเป็นผลลัพธ์ที่ได้ซึ่งเป็นผลจากการประเมินค่าในช่วงของจุดข้อมูลทดสอบหลายจุด ความหนืดจะแทนค่าด้วยสัญลักษณ์ตัวอักษรกรีก “อีตา” และมีหน่วยวัดค่า (หน่วยเอสไอ) เป็นปาสกัล.วินาที (Pa·s) หรือนิวตันวินาทีต่อตารางเมตร (N·s/m2)
เครื่องรีโอมิเตอร์แบบแคปิลลารีจะสามารถจำลองสภาวะการทดสอบที่คล้ายคลึกกับสภาวะจริงในกระบวนการผลิต โดยเฉพาะในกรณีของเทคนิคที่ใช้ความดันและความเร็วสูง เช่น การฉีดพลาสติกเข้าแบบ ดังนั้นอุปกรณ์นี้จึงถือเป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับการปรับแต่งกระบวนการผลิต
สมบัติทางรีโอโลยีอื่น ๆ ที่สามารถวัดค่าหรือประมาณค่าได้จากข้อมูลจากเครื่องรีโอมิเตอร์แบบแคลปิลารี ได้แก่ ความหนืดยืดตัว (extensional viscosity), การบวมตัวของพลาสติกหลอม, เสถียรภาพทางความร้อน, การลื่นไถลที่ผนัง นอกจากนี้ยังสามารถวัดค่า การนำความร้อน , การแปรผันของความหนาแน่นต่อความดันและอุณหภูมิ (pvT) และความแข็งแรงขณะหลอมเหลว
อ้างอิง
- Walters K. “Rheometry”, Chapman & Hall (1975)
- Ferry, J. D. “Viscoelastic Properties of Polymers”, John Wiley & Sons (1980)
- Dealy, J.M. and Wissbrun K.F. “Melt Rheology and its Role in Plastics Processing”, Van Nostrand Reinhold (1990), Chapman & Hall (1995)
- Macosko C.W. “Rheology – Principles, Measurements, and Applications”, Wiley-VCH (1994)
- Malkin A.Y. “Rheology – Concepts, Methods, & Applications”, ChemTec Publishing (2006)