Zum Scherverhalten unzerstörter adsorbierter tensidmodifizierter Gelantineschichten

Zusammenfassung

Untersucht wurde das grenzflächenrheologische Verhalten unzerstörter 0.2% Gelatine/Natrium-dodecylsulfat (10⁻⁴, 10⁻⁵ M/l)-Adsorptionsschichten bei Scherung an der Phasengrenze Luft/Lösung. Bei der Ermittlung der rheologischen Parameter muß eine Fließgrenze berücksichtigt werden, unterhalb derer lediglich spontan- und verzögert-elastisches Verhalten zu beobachten ist. Das Kriechdeformationsverhalten wurde mit einem Schofield-Scott-Blair-Modell beschrieben. Eine Analyse zur Modellierung des Fließvorganges ergab, daß Messungen bei diskontinuierlichen Scherbedingungen, bei denen die Fließgrenze nicht im gesamten Bereich der Scherung überschritten wird, wegen des dabei realisierten großen Meßeffekts für die Parameterbestimmung am geeignetsten sind. Die das Fließverhalten der Phasengrenzschicht beschreibenden Parameter weisen eine geringe Streuung (< 10%) auf, Die Ignorierung der Fließgrenze führt zu einer scheinbaren Erhöhung der plastischen Grenzflächenscherviskosität.

Der Zusatz von Natrium-dodecylsulfat zu Gelatine bewirkt im untersuchten Konzentrationsbereich mit steigender Tensidkonzentration neben dem Auftreten der Fließgrenze eine erhebliche Erhöhung aller rheologischen Parameter, welche sich nicht additiv aus den Parametern der Einzelkomponenten ergibt. Das Ansteigen der rheologischen Parameter wird als Strukturverfestigung interpretiert.

Abstract

The surface-rheological behaviour of undestroyed 0.2% gelatine/sodium-dodeylsulfate (10⁻⁴, 10⁻⁵ M/l)-adsorption-layers at the interface air/liquid was investigated. For the determination of the rheological parameters a yield value must be taken into account. By stressing the structure below this yield value only instantaneous and retarded-elastic deformations were detected. The creep behaviour of the investigated structures was described by a Schofield-Scott-Blair-model. At discontinuous shear-conditions the yield value is not reached in the whole range of shearing. Analysing the flow-process it was shown, that using those conditions a high measuring effect is realized for the determination eached of the rheological parameters.

The rheological parameters describing the creep-process deviate from its average by < 10%. Ignoring the yield value causes an apparent increasing of the plastic surface viscosity.

The addition of SDS to the gelatine causes the yield value and an increasing of all rheological parameters in the investigated concentration-range. This increasing is not additiv and leads to an interpretation of a strong rise of solidity of the surface structure.