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关于牛顿液体和非牛顿液体的表述以及粘度测定在印刷行业的应用和相关仪器

浏览次数:3030发布日期:2012-04-19

数显旋转粘度计有关于牛顿液体和非牛顿液体的表述很多,其实严格地讲,并没有的牛顿液体的存在,值也是相对的,但为了在某个特定的环境和条件下能够对很多流体的把握,才导出这些概念,下面先对这些概念做个描述:

 液体有牛顿液体和非牛顿液体之分。牛顿液体的粘度只和温度有关,随温度升高而降低。非牛顿液体的粘度除了与温度有关外,还与剪切速率、时间有关,并有剪切变稀或剪切变稠的变化。纯液体和低分子物质的溶液属于牛顿液体;而大多数液体,如高分子溶液、胶体溶液、乳剂、混悬剂、软膏以及固-液的不均匀体系的流体都是非牛顿液体。没有数据处理功能的普通数显粘度计测得的都是某一点(在某一特定温度、时间剪切速率下)的粘度值,如果被测试样是牛顿液体,那么在恒定的温度下粘度值是不变的,某一点的数值即代表了该液体的粘度。但是如果测量的是粘度随转速、转子、时间的不同而不同的非牛顿液体,要得到一个准确的数值就困难的多了。普通粘度计可测牛顿液体,但对非牛顿液体就力不从心了。因为普通粘度计在测试非牛顿液体时,粘度数据是时时变化的,很难得到一个准确的数值。
 实验室测定粘度的原理一般大都是由斯托克斯公式和泊肃叶公式导出有关粘滞系数的表达式,求得粘滞系数。 粘度的大小取决于液体的性质与温度,温度升高,粘度将迅速减小。因此,要测定粘度,必须准确地控制温度才有意义。粘度参数的测定,对于预测产品生产过程的工艺控制、输送性以及产品在使用时的操作性,具有重要的指导价值,在印刷、医药、石油、汽车等诸多行业有着重要的意义。1845年,英国数学家、物理学家斯托克斯(G. G. Stokes, 1819-1903)和法国的纳维(C.L.M.H. Navier)等人分别推导出粘滞流体力学中zui基本的方程组,即纳维-斯托克斯方程,奠定了传统流体力学的基础。1851年,斯托克斯推导出固体球体在粘性介质中作缓慢运动时所受的阻力的计算公式,得出在重力的作用下,阻力与流速、粘滞系数成比例,即关于阻力的斯托克斯公式。纳维-斯托克斯方程是数学中zui为难解的非线性方程中的一类,寻求它的解是非常困难的事。直至今天,大约也只有70多个解,只有大约一百多个特解被解出来,是zui复杂的、尚未被完*的*数学难题之一。
 
粘度测量在印刷行业的应用:
 
 在塑料凹版印刷中,如何控制油墨印刷粘度是个十分关键的问题。特别是在高速轮转凹版印刷中,油墨印刷粘度控制是否适当,直接与颜料的转移、脏版、印品光泽亮度、颜料粘接牢固度、静电等绝大多数质量问题关系极大,影响着印品的成品率以及工作效率。那么,在塑料凹印中,如何控制油墨印刷粘度,才能兼顾多方面,保证印品质量。这就要求我们首先了解油墨印刷粘度与粘性这两个概念。据查相关教材或资料,对两者之间关系的概述通常很含糊,有的甚至把两者看成是一个概念,其实两者之间有着明显的区别,下面归纳几点来阐述油墨印刷粘度与粘性的区别与。
  1.定义不同
  如果由于某些外界原因使得油墨各层流速不同,特别在两层接触面流动速度不同的液层之间有作用力和反作用力存在,这对力称为油墨的内摩擦力,其表现出来的性质称为油墨的粘性。度量油墨粘性的物理量称为粘度。
  2.表现方式差异
  粘性是在抵抗墨膜分离时出现的,并且流体只有在流动时才会表现出粘性,静止流体中不呈现粘性。粘性的作用表现为阻滞流体内部的相对滑动,从而阻滞流体的流动,但这种阻滞作用只能延缓相对滑动的过程而不能使其停止。这是流体粘性的重要特性,并且它是一个流变参数,表示了流体的内部粘合特性等。而粘度表现在液体受外力作用移动时,分子间产生的内摩擦力的量度。粘度是流体的一种属性,不管流体处于静止还是流动,它永远存在。
  3.检测方法、单位不同
  粘性是用旋转粘性仪来测量的。用粘性仪测量油墨或连结料膜层分离所产生的阻力大小,用数字表示即为粘性值。粘性没有单位。
  粘度的测量方法有多种。大体有毛细管粘度计小孔式粘度计旋转粘度计旋转锥板粘度计等。一般情况下,常用旋转粘度计来测量油墨的粘度。当转子受到液体的粘滞阻力,则游丝产生扭矩,与粘滞阻力抗衡,zui后达到平衡,这时与游丝连接的指针在刻度圆盘上指示一定的读数(即游丝的扭转角)。将读数乘上特定的系数即得到液体的粘度。由此可见粘度和粘性在单位上不同。
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