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La caratteristica fisica più importante di qualsiasi liquido è la viscosità. La viscosità determina in che modo un fluido può miscelarsi, diffondersi, scorrere, essere pompato e funzionare. Un test inaccurato della viscosità può causare difetti nei lotti, un’esperienza negativa per il cliente e costose operazioni di riprocessamento, mentre una misurazione corretta della viscosità produce prodotti con prestazioni migliori e rafforza l’immagine del marchio, consentendo ai produttori di risparmiare denaro in molti modi. Ecco come test precisi della viscosità migliorano le prestazioni del prodotto in numerose applicazioni industriali.
1. Garantire la coerenza tra lotto e lotto
I produttori di polimeri, adesivi, dispositivi medici o alimenti, per esempio, devono garantire che ogni singolo prodotto si comporti in modo identico. Piccole variazioni della viscosità possono modificare le caratteristiche lubrificanti di un olio, il modo in cui viene spruzzata la vernice e il modo in cui scorre lo sciroppo, per citare alcuni esempi.
La misurazione precisa della viscosità, effettuata con un viscosimetro automatico o dinamico, fornisce un aggiornamento immediato delle prestazioni durante la produzione. Qualora la viscosità non rispetti le specifiche richieste, la formulazione può essere modificata subito per evitare che l’intero lotto non soddisfi gli standard previsti. Questo controllo continuo consente di costruire una storia produttiva dettagliata, rendendo i processi più affidabili e migliorando le previsioni, così da ridurre al minimo inconvenienti imprevisti in futuro. Se il fornitore opera nei settori automobilistico o medico, è assolutamente fondamentale applicare uno standard così rigoroso di coerenza lotto dopo lotto; altrimenti, non avrebbe rispettato i requisiti contrattualmente stabiliti.
2. Ottimizzazione della formulazione e della selezione delle materie prime
La formulazione di un prodotto riguarda un insieme di requisiti, che talvolta risultano contrastanti. Una crema deve essere sufficientemente viscosa da rimanere sulla pelle senza colare, ma al contempo abbastanza fluida da spalmarsi facilmente. L’inchiostro deve scorrere attraverso l’ugello, ma senza gocciolare, e aderire rapidamente alla carta. La viscosità è il fattore che concilia queste caratteristiche contrastanti.
L'accuratezza nella selezione delle materie prime, quali oli di base, addensanti o solventi, può essere garantita in misura molto maggiore ricorrendo a prove precise di viscosità. È possibile valutare diverse velocità di taglio (utilizzando un viscosimetro rotazionale) oppure diverse temperature mediante bagni riscaldati (rotazionali e cinematici), al fine di prevedere il comportamento del prodotto nella vita reale ancor prima che il lotto raggiunga le dimensioni di produzione. Ciò comporta il vantaggio aggiuntivo di ridurre il numero di costose prove sperimentali necessarie e di accorciare i tempi di immissione sul mercato. Per i produttori di polimeri, il peso di ciascuna molecola influenza direttamente la viscosità della soluzione; pertanto le prove garantiscono che quest’ultima risulti adeguata sia dal punto di vista termico che meccanico.
3. Riduzione del consumo energetico e dei costi di produzione
L'energia viene sprecata quando un liquido presenta una viscosità superiore a quella prevista e viene pompato e/o agitato. Queste operazioni, in particolare la pompa, richiedono molta energia; pertanto, la viscosità del liquido da pompare deve essere il più bassa possibile per evitare tale spreco, senza compromettere le prestazioni del prodotto.
Laddove l'intervallo accettabile di valori di viscosità consenta di effettuare test fino al limite inferiore, i prodotti risultanti consentono un risparmio energetico e riducono anche l'usura associata alle pompe e ad altri apparecchi analoghi. In una raffineria di petrolio o nei processi di estrusione di polimeri, dove l'operazione è continua, la viscosità deve essere monitorata e controllata costantemente. Il riscaldamento o la diluizione possono quindi essere applicati automaticamente per riportarla nell'intervallo specificato, utilizzando la minima quantità possibile di energia. Questi risparmi, accumulati nell'arco di un anno, non sono affatto trascurabili.
4. Rispetto delle normative e delle specifiche dei clienti
Esistono numerosi standard e regolamenti riguardanti la specifica della viscosità; se il prodotto non li rispetta, ciò può comportare il rifiuto del prodotto o l’impossibilità di fornirlo a determinati clienti. Tra i regolamenti rientrano ASTM D445 per il settore petrolifero, ISO 3105, che disciplina l’apparecchiatura di prova dei viscosimetri capillari, e le molte specifiche stabilite nella farmacopea per la formulazione dei farmaci.
I test di viscosità eseguiti con precisione, mediante apparecchiature correttamente calibrate e tracciabili, garantiscono che i valori comunicati ai clienti siano accurati e difendibili. Gli attuali viscosimetri automatici moderni eliminano gli errori di misurazione manuale e conservano registrazioni elettroniche complete, utili per gli auditor. Quando i clienti ricevono un certificato di analisi, acquisiscono la fiducia necessaria per essere certi che il prodotto funzionerà come promesso, favorendo così futuri affari.
Sintesi
I test di viscosità di precisione migliorano le prestazioni del prodotto garantendo la coerenza tra i diversi lotti, agevolando la formulazione, riducendo i costi di produzione e rispettando le specifiche dei clienti e i requisiti normativi. Pertanto, che si tratti di olio, vernice, farmaci o alimenti, qualsiasi azienda deve investire in apparecchiature per la misurazione della viscosità ad alta accuratezza, se desidera ottenere il massimo valore dai propri prodotti e processi. Hangzhou Zhongwang Technology offre viscosimetri completamente automatici per valutare una molteplicità di parametri sui liquidi e fornisce anche direttamente i tubi capillari per viscosimetri. L’azienda propone un’ampia gamma di strumenti: per maggiori informazioni, contattatela per richiedere gratuitamente il suo opuscolo informativo.