Viskoznost - več kot samo »tekoče«

Viskoznost je mera za odpornost tekočin in plinov. To je mogoče razumeti kot delo, ki je potrebno za oblikovanje tekočin oz. omogočanje pretoka z določeno hitrostjo.

 

viscum - die Mistel

Slika 1 Pojem viskoznost je izpeljan iz ptičjega lepila, ki so ga prej izdelovali iz omel. Sorta rastlin omel nosi znanstveno ime »Viscum«.

Isaac Newton je pri tekočinah zaznal proporcionalnost med hitrostjo pretoka in oblikovalno silo. To je zajel v Newtonovem zakonu:

Newtonsches Gesetz

Tekočine, ki izpolnjujejo te zakonitosti, se imenujejo Newtonove tekočine, npr. voda ali zrak.

Od tega odstopajoče vedenje je nenewtonsko in je predmet reologije.

Primeri nenewtonskih tekočin so polimeri, talilna lepila, pa tudi kri ali kečap. Deformacije teh snovi ni več mogoče enostavno razložiti prek Newtonovega zakona (glejte zgoraj).

Viskoznost nenewtonskih tekočin se spreminja zlasti s strižno hitrostjo ali strižno napetostjo ob upoštevanju trajanja obremenitve (čas delovanja sile).

Schergeschwindigkeit

Talilna lepila spadajo med nenewtonske tekočine saj so polimeri oz. imajo velik delež polimerov. Ti polimeri se usmerjajo glede na smer pretoka. Usmeritev v smeri pretoka samega potrebuje čas (trajanje obremenitve) in usmeritev zmanjša potrebno silo (strižna napetost).

Viskoznost talilnega lepila je ključen kriterij izbire za uspešno uporabo. Vedenje pretoka je treba upoštevati npr. pri hitrosti delovanja in taktiranju nanosa. Enako velja za navpičen ali vodoraven nanos oz. pršenje.

Viskoznost je povezana tudi s kohezijo talilnega lepila, na splošno lahko rečemo, da višja je viskoznost večja je kohezija lepila.

Tukaj je nekaj primerov vrednosti viskoznosti:

Voda (20 °C)

1 mPas

Kri

4 do 25 mPas

Motorno olje

~100 mPas

Med

~10.000 mPas

Stelko

~10.000.000.000 mPas