El viscosímetro capilar
El dispositivo más común y simple para medir la viscosidad es el viscosímetro capilar. Su componente principal es un tubo recto o capilar, y Hagen y Poiseuille lo utilizaron por primera vez para medir la viscosidad del agua. Un reómetro capilar tiene un flujo impulsado por presión para el cual el gradiente de velocidad o tasa de deformación y también la tasa de corte serán máximos en la pared y cero en el centro del flujo, lo que lo convierte en un flujo no homogéneo. Dado que los viscosímetros accionados por presión emplean flujos no homogéneos, solo pueden medir funciones de corte constante como la viscosidad, η γ( )⋅ . Sin embargo, son ampliamente utilizados porque son relativamente económicos de construir y fáciles de operar. A pesar de su simplicidad, los viscosímetros de capilar largo proporcionan los datos de viscosidad más precisos disponibles. Otra gran ventaja es que el reómetro capilar no tiene superficies libres en la región de prueba, a diferencia de otros tipos de reómetros, como los reómetros de cono y placa, que analizaremos en la siguiente sección. Cuando se mide la viscosidad dependiente de la velocidad de deformación del polímero fundido, los reómetros capilares pueden ser el único método satisfactorio para obtener dichos datos a velocidades de cizallamiento > 10 s-1. Esto es importante para los procesos con mayores tasas de deformación, como el mezclado, la extrusión y el moldeo por inyección. Debido a que su diseño es básico y solo necesita un cabezal de presión en su entrada, los reómetros capilares se pueden conectar fácilmente al extremo de una extrusora de tipo tornillo o ariete para mediciones en línea. Esto hace que el viscosímetro capilar sea una herramienta eficiente para la industria. Las características básicas del reómetro capilar se muestran en la figura.Un tubo capilar de radio R y longitud L está conectado al fondo de un depósito. La caída de presión y el caudal a través de este tubo se utilizan para determinar la viscosidad. Para derivar la relación de viscosidad, se hacen las siguientes suposiciones: ƒ no hay velocidad en las direcciones r y θ.