Nem-newtoni folyadékként viselkedő keverék

A különböző receptúrák gyártása során egy érdekes jelenségre lettünk figyelmesek (lsd. videó). 

Abban az esetben amikor 50 g keményítőt, 30 g desztillált vizet és 20 g glicerint kevertünk össze, egy olyan anyagot kaptunk, amely kismértékű igénybevétel esetén folyadékszerű viselkedést mutatott, de az igénybevétel növekedésével szilárd anyaghoz hasonlított, viszkozitása megnőtt, folyóképessége lecsökkent.

A jelenségre a reológia tudománya (anyagok deformációját leíró tudomány) ad magyarázatot. Az Ostwald-de Waele modell (hatványtörvény) a nyírófeszültség és a deformációsebesség között teremt kapcsolatot a következő módon:

ahol, tau=nyírófeszültség; K=konzisztencia (viszkozitás), gamma pont=nyírósebesség, n=sebesség-érzékenységi-kitevő.

Amennyiben n>1 dilatáns, n=1 newtoni, n<1 pszeudoplasztikus folyadékokról beszélünk (lsd. 1.ábra)

1.ábra Jellemző folyás és viszkozitás görbék [Forrás: Bröckel U., Meier W.,Wagner G.:Product Design and Engineering. Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim, 2013]

Ez a dilatáns viselkedés feldolgozástechnológiai oldalról nem mondható éppen ideálisnak, mivel pl. keverés, extrúzió vagy fröccsöntés estén akár rotor/csigatörést is elő tudna idézni. Megoldásként az arányok megváltoztatása mutatkozik, illetve ezen receptúrához adagolt kis mennyiségű cellulóz erősítőanyag is nagyban javíthatja a feldolgozhatóságot.

A bemutatott jelenségről számos érdekes videó kering az interneten (pl. video 1).