ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЕН

Структурно-механические свойства пен представляют не только теоретический, но и практический интерес. Так, вязкость пен, используемых для тушения пожаров, определяет их крою­щую способность, которая позволяет судить о пригодности пе­ны для этой цели. Вязкость пен важна для препаратов, приме­няемых в косметике и пищевой промышленности.

Простейший прибор для измерения вязкости пен состоит из широкого стеклянного цилиндра, в центре которого вертикаль­но закреплена стеклянная палочка. В верхней части она упира­ется в углубление упорного стержня. Цилиндр заполняют пеной и поднимают упорный стержень, при этом стеклянная палоика, потеряв равновесие, падает. Вязкость определяют по времени падения палочки.

Ротационный вискозиметр имеет два концентрически распо­ложенных цилиндра, один из которых (наружный) вращается с постоянной скоростью, другой (внутренний) подвешен на тон­кой нити. Пространство между цилиндрами заполняют пеной. По углу закручивания внутреннего цилиндра можно рассчитать напряжение сдвига, значение которого характеризует реологи­ческие свойства пены.

Принцип действия ротационного вискозиметра заложен в вискозиметр с кольцевым каналом [217]. С помощью этого прибора определяют реологические свойства поверхностных пленок.

Тьюв и Петерсон для изучения вязкости пен применили ме­тод, основанный на извлечении деревянного шара из сосуда с пеной. Шар поднимают с помощью двигателя, вращающегося с постоянной скоростью. Усилия, необходимые для его прохож­дения через пену, регистрируют пружинным динамометром. В работе [218] приведена схема модифицированного вискози­метра, с помощью которого можно измерять вязкость пены. Для этого пену пропускают через капиллярную трубку при посто­янном давлении воздуха и отмечают время прохождения пены между двумя отметками на трубке.

В усовершенствованном приборе Гарднера стеклянную труб­ку заполняют пеной и в трубку опускают металлический диск. Время, необходимое для падения диска на некоторое расстоя­ние под действием силы тяжести, характеризует вязкость пены.

Вязкость пены можно определять с помощью консистометра, которым измеряют скручивающее усилие, возникающее при медленном вращении погруженной в пену лопасти. Непрерыв­ное вращение лопасти достигается с помощью часовой пружи­ны, внутренний конец которой прикреплен к оси лопасти, а на­ружный — к неподвижному корпусу прибора со шкалой. Ло­пасть соединена с индикаторной стрелкой. Вязкость пены про­порциональна углу поворота индикаторной стрелки.

Рекомендован новый принцип измерения реологических свойств пен [219], основанный на анализе колебаний спираль­ной пружины, на которую подвешен груз и диск, находящийся в контакте с пеной (рис. 49). Свободные колебания системы с за­данной частотой и амплитудой, а также затухающие колебания вследствие контакта с пеной трансформируются в электрический сигнал, который регистрируется самописцем. Вязкость и элас­тичность пен рассчитывают с помощью уравнений, приведенных в работе [219].

Комментарии закрыты.