توصيفگر ها :
بنتونيت , صمغ زانتان , كربوكسي متيل سلولز , نشاسته ذرت اصلاح شده , ديلاتنت
چكيده فارسي :
استفاده از افزودني‌هاي طبيعي و اصلاح شده از جمله روش‌هاي مورد استفاده در بهبود خواص رئولوژيكي تركيب‌هاي مختلف مي‌باشد كه تمركز مطالعه‌ي حاضر را به خود معطوف داشته است. پژوهش حاضر به بررسي اثر نشاسته ذرت اصلاح شده، صمغ زانتان و كربوكسي متيل سلولز بر سوسپانسيون پايه آبي بنتونيت و مقايسه‌ي خواص رئولوژيكي آن در حضور اين سه افزودني پرداخته است. بدين منظور پس از تعيين حجم معيار آب (350 ميلي‌ليتر) غلظت‌هاي متفاوتي از سه ماده افزودني با سيال مورد آزمايش مخلوط شد و گرانروي مخلوط حاصل توسط دستگاه ويسكومتر اندازه‌گيري شد. براي زانتان و كربوكسي متيل سلولز در غلظت‌هاي بيشتر از 6 گرم سيال حالت خميري پيدا كرد ولي براي نشاسته اصلاح شده اين مقدار به 100 گرم هم رسيد. بنابراين محدوده‌ي غلظتي مورد بررسي براي زانتان و كربوكسي متيل سلولز 5/0 تا 6 گرم و براي نشاسته اصلاح شده 2 تا 100 گرم منظور شد. با رسم داده‌هاي تجربي تنش برشي بر حسب نرخ برش براي تمام نمونه ها، سپس برازش منحني با بيشترين تطابق، مدل پيشنهادي براي پيش بيني خواص رئولوژي سيال ارائه شد. نتايج نشان داد كه براي هر سه ماده رفتار غيرنيوتني سيال تا دور 80 دور در دقيقه مطابق با الگوي ديلاتنت بوده و بعد از آن به دليل رسوب سوسپانسيون كه در هر سه ماده مورد آزمايش مشهود بود و نيز به دنبال تغيير داده‌هاي تجربي به صورت الگوي پلاستيك بينگهام درمي‌آيد. تنش تسليم براي هر سه ماده مورد بررسي در محدوده‌ي غلظتي يكسان، تقريباً برابر بوده و مقدار آن كمتر از 5/0 پاسكال مي‌باشد. براي نشاسته اصلاح شده و كربوكسي متيل سلولز با افزايش غلظت گرانروي به تدريج افزايش يافت در حالي كه براي صمغ زانتان ميزان افزايش گرانروي با افزايش غلظت كوچكتر و تقريباً مقدار آن ثابت بود.
چكيده انگليسي :
The use of natural and modified additives is one of the methods used to improve the rheological properties of various compounds, which is the focus of this thesis. The present study investigated the effect of modified corn starch, xanthan gum, and carboxymethyl cellulose on bentonite aqueous base suspension and compared its rheological properties in the presence of these three additives. For this purpose, after determining the standard volume of water (350 ml), different concentrations of three additives were mixed with the test suspension, and the viscosity of the resulting mixture was measured by a viscometer. For xanthan and carboxymethyl cellulose, in concentrations greater than 6 grams, it became a paste, but for modified starch, this amount reached 100 grams. Therefore, the investigated concentration range for xanthan and carboxymethyl cellulose was 0.5 to 6 grams, and for modified starch 2 to 100 grams. By plotting the experimental data of shear stress in terms of shear rate for all samples, then fitting the curve with the best fit, a proposed model for predicting suspension rheological properties was presented. The results showed that for all three materials, the non-Newtonian behavior of the suspension up to 80 rpm was under the dilatant model, and after that due to the sedimentation of the suspension, which was evident in all three tested materials, and also following the change of the experimental data in the form of a Bingham plastic model. The yield stress for all three investigated materials in the same concentration range is almost equal and its value is less than 0.5 pascal. For modified starch and carboxymethyl cellulose, the viscosity increased gradually with increasing concentration, while for xanthan gum, the increase in viscosity with increasing concentration was lower and its value was almost constant.
