• 제목/요약/키워드: Extensional rheology

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수렴관 유변측정기에서 K-BKZ 적분형 구성식을 사용한 M1유체의 신장점도에 관한 연구 (A Study of Extensional Viscosity of Fluid M1 in Converging Channel Rheometer Using K-BKZ Intergral Constitutive Equation)

  • 김동회
    • 유변학
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    • 제6권1호
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    • pp.30-40
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    • 1994
  • 고분자 물질의 신장점도를 측정하기 위하여 설계된 수렴관을 지나는 시험 유체 M1 에대하여 유한요소방법으로 수치모사를 수행하였다. 구성방정식은 세 개의 이완시간을 가진 적분형 K-BKZ모형을 사용하였다. 신장변형이 지배적이고 변형속도가 매우 큰 흐름에 대하 여 실험적 방법으로 측정이 가능한 범위까지 수치모사를 수행하였다. 두 개의 압력 측정꼬 지 사이의 벽면 압력차에 대하여 압력 신호로 측정한 실험값을 수치모사결과와 비교하였다. 걷보기 전단속도가 매우 큰 1300s-1에 이르는 높은 유속의 전 실험범위에 대하여 안정된 수 치해를 얻을수 있었다. 3$0^{\circ}C$에서는 모든 실험범위의 유속에서 압력차에 대한 수치모사 결과 가 실험값과 잘일치했다. 21$^{\circ}C$에서는 0.1$\times$10-3m3/s보다 낮은 유속범위에서 실험값과 일치하 는 결과를 얻었으나 그보다 높은 유속에서 실험값과 일치하는 결과를 얻었으나 그보다 높은 유속에서 실험값과 다른 경향의 결과를 얻었다. 이것은 낮은 온도 높은 유속 조건에서 M1 유체의 성질이 불안정하고 또한 그러한 조건의 실험에서 발생한 압력 측정꼭지 부근의 기포 들이 정확한 압력측정에 영향을 끼쳤기 때문이다. 수치모사 결과로부터 얻은 압력과 응력분 포로부터 수렴관 유변측정기의 유동특성을 밝힐수 있었다. 이는 실험적 방법을 통해서는 얻 기 어려운 결과들로서 중요한의미를 가진다. 특별한 모양을 갖도록 설계된 수렴관을 통과하 는 M1 유체가 중심부근에서 일정한 신장변형속도로 변형됨을 확인할 수 있었으며 수직응력 은 지수적으로 증가하다가 축소부분을 지난 후 매우 장점도를 얻기 위하여 신장변형속도가 일정한 구역이 두 배로 확장된 수렴관이 수치적으로 다루어졌고 이를 통하여 기존의 수렴관 에서 구한 값보다 큰 신장점도를 얻을 수 있었다.

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PVA와 CMC 첨가가 커튼 코팅용 GCC 도공액의 유변 특성 및 커튼 안정성에 미치는 영향 (Effects of PVA and CMC addition on Rheological Characteristics and Curtain Stability of GCC Based Curtain Coating Colors)

  • 최은희;김채훈;이학래
    • 펄프종이기술
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    • 제42권5호
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    • pp.74-82
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    • 2010
  • Curtain stability without curtain contraction is critical for a successful operation in curtain coating, and this can be influenced by the change in particle dynamics and rheological properties of coating colors. In this study, polyvinyl alcohol (PVA) and carboxymethyl cellulose (CMC) were added to control the rheology of GCC based curtain coating colors. Surface tension was increased slightly with increasing content of cobinder. Shear-thinning of viscosity was more pronounced for the CMC containing GCC coating colors. Complex modulus decreased when small amount of PVA was used as a cobinder, but it increased in other coating colors. Extensional viscosity was increased with increasing of the cobinder content, but CMC was more effective. Results indicate that pigment interaction with PVA is different from that with CMC. Dispersibility of coating colors was improved due to steric stabilization when small amounts of PVA was used, but flocculation occurred by bridging when the amount of PVA was increased. Dispersibility of coating colors was improved when small amount of CMC was added, while flocculation was observed by depletion effect when the concentration of CMC was increased in coating colors. Addition of cobinders at proper levels gave positive effects both in rheological properties and curtain stability. On the other hand, excessive amount of cobinders caused particle flocculation and this resulted in rheological and curtain stablity problems.