KR102476936B1 - 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리 - Google Patents

건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리 Download PDF

Info

Publication number
KR102476936B1
KR102476936B1 KR1020160057039A KR20160057039A KR102476936B1 KR 102476936 B1 KR102476936 B1 KR 102476936B1 KR 1020160057039 A KR1020160057039 A KR 1020160057039A KR 20160057039 A KR20160057039 A KR 20160057039A KR 102476936 B1 KR102476936 B1 KR 102476936B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
connecting member
tool
rheological properties
protrusion
rheometer
Prior art date
Application number
KR1020160057039A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170126681A (ko
Inventor
최우진
박형민
엄민섭
이재흥
조성근
함동석
이상진
박재성
박용천
김광제
Original Assignee
한국화학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국화학연구원 filed Critical 한국화학연구원
Priority to KR1020160057039A priority Critical patent/KR102476936B1/ko
Publication of KR20170126681A publication Critical patent/KR20170126681A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102476936B1 publication Critical patent/KR102476936B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N11/02—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by measuring flow of the material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/4875—Details of handling test elements, e.g. dispensing or storage, not specific to a particular test method
    • G01N33/48778—Containers specially adapted therefor, e.g. for dry storage
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N2011/0026—Investigating specific flow properties of non-Newtonian fluids
    • G01N2011/0033—Yield stress; Residual stress at zero shear rate

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

본 발명은 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리에 관한 것으로, 보다 자세히는 회전형 레오미터와 함께 사용되어 시료의 건조과정중의 유변물성을 측정하는 것으로, 종래에 비해 시료와 접촉하는 면적이 넓고, 내구성이 향상되어 보다 정확한 힘을 전달할 수 있어 저점도 시료의 유변물성 측정에도 용이하며, 원형의 판 형태로, 상기 레오미터의 하단부에 설치되고, 상측으로 돌출 형성된 림돌출부(120) 및 원의 중심에서 상측으로 돌출 형성된 돌출부(121)를 포함하며, 상기 림돌출부(120)와 돌출부(121) 사이에 형성된 수용부(110)에 측정대상의 시료가 담기는 하단툴(100) 및 상기 하단부와 마주보는 상단부에 설치되고, 유변물성 측정시 하측 끝단이 상기 시료에 접촉하거나 잠기는 상단툴(200)을 포함하며, 상기 하단툴(100) 또는 상단툴(200)은 상기 레오미터에 의해 회전하고, 상기 레오미터의 회전축에 동축 정렬되는 것을 특징으로 한다.

Description

건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리{Geometry for measuring rheological properties in drying process}
본 발명은 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리에 관한 것으로, 보다 상세히는 회전형 레오미터에 사용되며, 건조과정에서 시료의 점도, 탄성율 변화와 같은 유변물성의 변화를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리에 관한 것이다.
유변물성(流??物性, rheological properties)은 물질의 점도, 탄성율, 응력, 전단속도와 같은 성질을 말하는 것으로, 레오미터(Rheometer)는 시료의 유변물성을 측정하는 기기이다. 레오미터가 측정하는 시료는 매우 저점도의 액체 용액부터 에멀젼, 서스펜션, 열경화성 재료, 화장품, 의약품, 바이오겔, 필름, Bar형태의 고체까지 다양하다. 레오미터의 종류에 따라 시료의 측정방법이 달라지는데, 회전형 레오미터의 경우 서로 마주보는 형태로 배치된 상하 평판을 포함하는 지오메트리를 이용하게 된다. 구체적인 방법은 상기 지오메트리의 하측 평판에 측정대상 물질을 놓고, 그 중 하나의 평판을 회전 운동시켜서 물질에 전달된 힘 및 반대편 평판에 전달된 힘을 측정하는 기기이다. 레오미터는 전달된 힘과, 전달되기까지 걸리는 시간을 감안하여 물질의 점성 및 탄성을 수식에 의해 계산해 내며, 종래 레오미터와 지오메트리에 관해서는 한국공개특허 제2008-0070266호("혼합유동 레오미터", 2008.07.30., 이하 선행기술 1)에 개시되어 있으며, 도 1은 선행기술 1의 대표도면을 나타낸 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 중단에 설치된 하부 마찰판(10)과 상부 마찰판(10') 사이에 시료가 놓이게 되는데, 상기 하부 마찰판(10) 및 상부 마찰판(10')의 위치에 지오메트리가 설치되게 된다.
한편, 도료 또는 코팅에 사용되는 용액이 사용되는 산업분야에서 상기 도료 또는 용액이 건조되는 동안 점도, 탄성율 변화와 같은 유변물성의 변화를 실시간으로 모니터링하고, 그 특성을 파악하는 것은 실제 양산 공정을 이해하고 해석하는데 매우 중요하며, 이러한 건조공정을 모사할 수 있도록 개발된 지오메트리가 미국등록특허 7472584호("Device to measure the solidification properties of a liquid film and method therefor", 2009.01.16., 이하 선행기술 2)에 개시되어 있다.
선행기술 2는 T형태의 bar 형태로, 건조 공정을 모사하는 방식이지만, 용액과 닿는 면적이 한정적이어서 저점도 용액의 건조 공정시 유변물성의 절대값을 측정하는데 어려운 문제점이 있었다.
1. 한국공개특허 제2008-0070266호("혼합유동 레오미터", 2008.07.30.) 2. 미국등록특허 7472584호("Device to measure the solidification properties of a liquid film and method therefor", 2009.01.16.)
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 보다 정밀한 측정이 가능한 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리를 제공함에 있다.
또한 본 발명에 의하면, 지오메트리 자체의 내구성이 향상되고, 이에 따라 보다 정확한 힘을 시료 및 회전판의 반대측에 전달 가능하여 정밀한 측정이 가능한 효과가 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리는, 회전형 레오미터(rheometer)에 사용되는 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리에 있어서, 원형의 판 형태로, 상기 레오미터의 하단부에 설치되고, 상측으로 돌출 형성된 림돌출부(120) 및 원의 중심에서 상측으로 돌출 형성된 돌출부(121)를 포함하며, 상기 림돌출부(120)와 돌출부(121) 사이에 형성된 수용부(110)에 측정대상의 시료가 담기는 하단툴(100) 및 상기 하단부와 마주보는 상단부에 설치되고, 유변물성 측정시 하측 끝단이 상기 시료에 접촉하거나 잠기는 상단툴(200)을 포함하며, 상기 하단툴(100) 또는 상단툴(200)은 상기 레오미터에 의해 회전하고, 상기 레오미터의 회전축에 동축 정렬되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상단툴(200)은 상기 상단부의 하측으로 연결되는 제1연결부재(210), 상기 제1연결부재(210)의 하측으로 연장 형성되는 제2연결부재(220) 및 상기 제2연결부재(220)의 하측 일부를 감싸고, 하측 끝단이 상기 시료와 맞닿으며, 다수의 통기구(231)가 관통 형성되는 프로브(230)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상단툴(200)은 상기 상측부의 하측으로 연결되는 제1연결부재(210), 상기 연결부재(210)의 하측으로 연장 형성되는 제2연결부재(220), 상기 제2연결부재(220)의 하측에 일정 거리 이격되어 형성되는 림(240) 및 상기 제2연결부재(220)와 림(240)을 방사형으로 연결하는 다수의 제3연결부재(250)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제3연결부재(250)는 상측에서 봤을 때, 상기 제3연결부재(250)와 림(240)이 결합된 곳의 법선과 상기 제3연결부재(250)가 이루는 제1각도(θ)가 직각 또는 예각이며, 상기 제1각도(θ)가 예각일 경우 상기 제3연결부재(250)는, 상측에서 봤을 때, 상기 상단툴(200)이 회전하는 방향 또는 상기 하단툴(100)이 회전하는 반대 방향으로 기울어진 것을 특징으로 하는 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리.
본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리는, 레오미터와 함께 사용되어 시료의 건조공정을 모사하여 시료의 건조과정에서의 유변물성을 정밀하게 측정 가능한 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 하단툴의 중심에서 상측으로 돌출 형성된 돌출부와, 림돌출부 사이에 시료가 수용되고, 시료에 상단툴이 접촉하면서, 상기 돌출부와 림돌출부에서 전달되는 토크를 상기 상단출이 측정 가능하기 때문에 보다 정밀한 측정이 가능한 효과가 있고, 따라서 시료가 저점도의 특성을 가지고 있더라도 정밀한 측정이 가능하다.
또한 본 발명에 의하면, 상단툴이 회전하는 방향 또는 하단툴이 회전하는 반대 방향으로 제3연결부재가 기울어져 있기 때문에, 내구성이 증진되고, 이에 따라 레오미터의 상측으로부터 전달되는 힘을 손실 없이 시료에 전달할 수 있어 측정의 정밀도가 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래 레오미터의 개략도.
도 2는 본 발명의 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리의 하단툴의 사시도.
도 3은 본 발명의 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리의 상단툴의 제1실시예의 사시도.
도 4는 본 발명의 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리의 하단툴과 상단툴의 제1실시예의 사용 단면도.
도 5는 본 발명의 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리의 상단툴의 제2실시예의 사시도.
도 6은 본 발명의 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리의 상단툴의 제3실시예의 사시도.
도 7은 도 6의 상부 평면도.
도 8은 실험예에 따른 유변물성의 변화.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리의 바람직한 실시예들에 대해서 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리는 회전형 레오미터(rheometer)에 사용되는 것으로, 하단툴(100)과 상단툴(200)을 포함하여 이루어진다.
도 2는 본 발명에 의한 유변물성 측정용 지오메트리의 하단툴(100)을 도시한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하단툴(100)은 온도조절장치가 설치된 상기 레오미터의 하단부에 설치되고, 측정대상의 시료가 담기는 구성이다. 상기 하단툴(100)의 형상은 다양한 형상일 수 있으나, 도 2에 도시된 바와 같이 원형의 판 형상이며, 상기 하단툴(100)은 상기 하단툴(100)의 원의 중심을 공유하는 원형의 림돌출부(120) 및 상기 하단툴(100)의 원의 중심에서 상측으로 돌출 형성된 돌출부(121)를 포함하는 형상이다. 상기 림돌출부(120) 및 돌출부(121)는 사이에 수용부(110)를 형성한다.
상기 하단툴(100)의 소재는 금속 또는 고분자화합물로 형성될 수 있는데, 알루미늄, 티타늄, 스테인레스 스틸(SS 410, SS 430, SS304, SS 316, SS 631, SAF 2205, SAF 2507), PTFE, PP, PMMA, PVC 중 선택되는 어느 한 가지 이상의 복합체로 이루어질 수 있다.
상기 하단툴(100)이 상기 수용부(110), 림돌출부(120) 및 돌출부(121)를 포함하는 이유는, 본 발명에 의한 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리는 액체 또는 저점도의 겔(gel)상태인 시료가 건조되는 구성이기 때문에, 상기 하단툴(100)에 수용되는 액체 또는 겔 상태의 시료가 흘러내리지 않도록 하기 위함이다.
상기 하단툴(100)이 결합되는 레오미터의 하단부는 모터가 설치되어, 상기 하단툴(100)의 중앙에서 상측으로 연장된 가상의 선을 축으로 상기 하단툴(100)을 회전시키는 구성일 수 있지만, 이는 상기 레오미터의 사양에 따라서 달라지며, 모터는 상기 하단부와 마주보는 상단부에 설치될 수 있다.
본 명세서에서 설명하는 본 발명에 의한 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리는 다양한 실시예를 갖지만, 상기 하단툴(100)의 구성은 변하지 않고, 상기 상단툴(200)이 다양한 실시예들을 가지므로, 이하 상기 상단툴(200)의 실시예들에 대하여 설명한다.
[상단툴의 제1실시예, 상단툴이 원통형인 경우]
도 3은 상기 상단툴(200)의 제1실시예를 도시한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 상단툴(200)은 상기 하단부와 마주보는 상기 레오미터의 상단부에 설치되고, 유변물성 측정시 하측 끝단이 상기 시료에 접촉하거나 잠긴다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 상단툴(200)은 상기 하단부와 마주보는 상단부에 설치되고, 유변물성 측정시 하측 끝단이 상기 시료에 접촉하거나 잠기며, 제1연결부재(210), 제2연결부재(220) 및 프로브(230)를 포함하여 형성된다. 상기 상단툴(200)이 설치되는 상단부는 상술한대로 레오미터의 설계에 따라 모터가 설치되는 모터부일 수 있고, 모터가 설치되지 않았을 때에는 상기 하단툴(100)에서 전달되는 힘을 측정하고, 각기 사양이 다른 지오메트리를 설치할 수 있는 트랜스듀스부가 된다.
상기 제1연결부재(210)는 상기 레오미터의 상단부와 연결할 수 있도록 하는 구성으로, 상기 레오미터의 상단부의 하측으로 연결되며, 도 3에 도시된 바와 같이, 원기둥 형상을 하고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제2연결부재(220)는 상기 제1연결부재(210)의 하측으로 연장되는 구성으로, 상기 제1연결부재(210)와 마찬가지로 원기둥 형태이다.
도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 상기 프로브(230)는 상기 제2연결부재(220)의 하측 일부를 감싸고, 하측 끝단이 상기 시료와 맞닿으며, 다수의 통기구(231)가 관통 형성되는 구성이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 프로브(230)는 하측이 개구된 상태의 원기둥 형상의 통 형태이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 프로브(230)의 하측단부의 단면은 상기 수용부(110)에 수용되는 시료와 맞닿고, 상기 프로브(230)의 하측 중앙의 빈 공간에는 상기 돌출부(121)가 위치한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 통기구(231)는 상기 프로브(230)의 상측에 다수개가 관통 형성된 구성이다. 상기 통기구(231)는 상기 프로브(230)가 상기 시료에 맞닿았을 때 건조가 일어나도록 유도하는 구성으로, 상기 통기구(231)가 형성되지 않는다면 상기 프로브(230)의 하측 단면이 상기 시료의 일부를 덮는 구성이 되기 때문에, 건조에 방해가 될 수 있기 때문이다.
도 4의 확대도에는 상기 하단툴(100)로부터 전달되는 힘(토크)의 개략적인 방향이 도시되어 있다. 상기 하단툴(100)이 회전하게 되면, 상기 하단툴(100)의 림돌출부(120) 및 돌출부(121)는 상기 프로브(230)로 힘을 전달하게 되는데, 도 4의 화살표는 힘을 전달되는 개략적인 상황을 도시한 것이다. 이렇게 상기 프로브(230)가 상기 림돌출부(120) 및 돌출부(121)로부터 힘을 전달받게 되면, 보다 정밀한 측정이 가능하게 되는데, 종래에는 상기 돌출부(121)에 해당하는 구성이 없어 시료에 담기는 프로브가 시료의 외곽에 형성된 림돌출부로 부터만 힘을 전달받기 때문에, 측정이 정밀하지 못했다.
상기 상단툴(200)의 소재는 상기 하단툴(100)의 소재와 동일하게 금속 또는 고분자화합물로 형성될 수 있는데, 알루미늄, 티타늄, 스테인레스 스틸(SS 410, SS 430, SS304, SS 316, SS 631, SAF 2205, SAF 2507), PTFE, PP, PMMA, PVC 중 선택되는 어느 한 가지 이상의 복합체로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 제2연결부재(220)의 전체 또는 높이방향에 수직한 일부분이 단열이 되는 재질로 형성될 수 있다. 이는 상기 온도조절장치에 의해 발생한 열이, 상기 레오미터의 상단부로 전달이 되지 않도록 하는 구성으로, 상기 제2연결부재의 일부분 또는 전체를 형성할 수 있는 재질은 단열이 되는 재질이면 어느 재질이라도 관계없으나, 대표적으로는 내부가 빈 형태로 공기층을 단열재로 사용할 수 있고, 이 외에도 세라믹매트 또는 합성수지 재질로 형성 가능하다.
[상단툴의 제2실시예, 상단툴이 방사형으로 연결된 경우]
도 5는 상단툴(200)의 제2실시예를 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상단툴(200)은 제1연결부재(210), 제2연결부재(220), 림(240) 및 제3연결부재(250)를 포함한다.
상기 제1연결부재(210) 및 제2연결부재(220)는 제1실시예의 구성 중 같은 이름과 도번을 가진 구성과 동일한 구성이므로, 설명은 생략한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 림(240)은 상기 제2연결부재(220)의 하측에 일정 거리 이격되어 형성된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2연결부재(220)의 단면은 상기 림(240)의 단면보다 작은데, 이는 상기 림(240)이 상기 하단툴(100)의 단면에 대응되는 직경을 가지기 때문이다. 상기 림(240)의 직경은 상기 하단툴(100)의 단면과 같을 수 있고, 작을 수도 있다. 상기 림(240)의 하측 단면은 상기 하단툴(100)에 수용되는 시료와 직접적으로 맞닿는 구성으로, 상기 상단툴(200)의 하측 단면과 같은 역할을 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제3연결부재(250)는 다수개가 상기 제2연결부재(220)와 림(240)을 방사형으로 연결한다. 상기 제3연결부재(250)의 형상은 기역자로 꺾인 형상이다. 상기 림(240)이 도 4와 같이 방사형으로 형성되면, 제1실시예보다는 좁은 단면이 상기 시료와 맞닿지만, 다수의 상기 제3연결부재(250) 사이의 넓은 공간이 상기 통기구역할을 하므로, 건조 환경을 조성하는 데는 유리한 실시예이다.
[상단툴의 제3실시예, 상단툴이 방사형으로 연결되고, 제3연결부재가 기울어진 상태]
도 6은 상단툴(200)의 제3실시예를 도시한 것이다. 도 6에 도시된 상단툴(200)의 제3실시예가 제2실시예와 다른 점은, 제3연결부재(250)가 기울어진 상태로 상기 제2연결부재(220)와 림(240)을 연결하고 있는 형태이다. 이를 도 7을 참고하여 보다 상세히 설명한다. 도 7은 도 6에 도시된 상기 상단툴(200)을 상측에서 바라본 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제3연결부재(250)는 상측에서 봤을 때, 상기 제3연결부재(250)와 림(240)이 결합된 곳의 법선과, 상기 제3연결부재(250)가 이루는 제1각도(θ)가 직각이 아닌 예각이다. 즉, 도 7을 기준으로 상기 제3연결부재(250)는 동일한 일측 방향으로 기울어진 형태인데, 이에 따라 상기 제1각도(θ)와 마주보는 제2각도(α)는 예각인 상기 제1각도(θ)와 달리 둔각이며, 상기 제3연결부재(250)가 동일한 방향으로 기울어져 있기 때문에, 상기 제1각도(θ)와 제2각도(α)는 상기 림(240)의 외곽을 따라서 번갈아가며 나타나게 된다. 제2실시예의 경우는 제1각도가 직각인 경우이다.
도 7을 기준으로 상기 제3연결부재(250)가 기울어진 방향은 상기 상단툴(200)이 회전하는 방향인데, 이는 회전하면서 발생하는 마찰력이 시료에서 상기 제3연결부재(250)로 전달됨에 따라, 구조적 안정성을 높이면서 레오미터의 상단부로 보다 정확하게 힘이 전달되도록 하기 위함이다. 상기 제3연결부재(250)가 상기 상단툴(200)이 회전하는 반대 방향으로 기울어져 있으면, 구조적 안정성이 낮아지게 되고, 따라서 구조적으로 변형이 일어날 가능성이 생기게 된다. 구조적 변형이 일어날 경우 힘이 고르게 전달되지 않을 것이므로, 힘의 전달이 정확해지지 않는다.
상기 상단툴(200)이 회전하지 않고 상기 하단툴(100)이 회전할 때에는, 상기 제3연결부재(250)가 기울어진 반대 방향으로 상기 하단툴(100)이 회전하도록 한다.
상기 상단툴(200)의 경우, 회전방향이 교대로 바뀌는 형태로 회전될 수 있는데, 이때에는 상기 도 7에 도시된 바와 같이 기울어진 형태의 제3연결부재를 추가적으로 설치하여, 도 6의 측면에서 봤을 때 지그재그 형상이 되도록 할 수 있다. 이를 도 7에서 보면, 추가된 제3연결부재의 하측단부가 기존에 결합된 제3연결부재의 하측단부와 서로 맞닿아 결합되고, 추가된 제3연결부재의 상측단부가 상기 제1연결부재(210)와 인접한 다른 제3연결부재(250)의 상측단부가 결합된 곳에 함께 결합되는 형태이다.
이렇게 될 경우, 반대방향으로 상기 상단툴(200)이 회전하더라도 제3실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있기 때문에
[실험예]
실험조건은 상단툴의 실시예 중 제2실시예를 사용한다. 먼저, 회전형 레오미터(ARES-G2)의 하단부에 온도조절장치(APS)를 설치하고, 상기 하단툴을 부착한다. 실험에 사용된 회전형 레오미터는 하단부에 모터가 설치되어 있으므로, 상기 하단툴이 회전할 것이다. 이후, 상기 회전형 레오미터의 상단부인 트랜스듀스부에 상단툴의 제2실시예를 설치한다. 상기 하단툴에 PGMEA(Propyl glycol monomethyl ether acetate)를 용매로 하는 고분자용액을 적당량 넣고, 상기 상단툴이 용액과 닿도록 하강시킨다. 이후, 온도조절장치를 이용해 온도를 분당 섭씨 5도씩 서서히 올려가고, 상기 하단부의 모터 속도는 초당 6.28rad 고정하며, Strain값은 1%로 하여 시간에 따른 점탄성 성질을 측정한다. 도 8은 실험결과 얻어진 그래프로, 도 8에 도시된 바와 같이 건조과정중 시료의 점탄성 성질 중 하나인 복합점도를 정확하게 측정 가능하며, 본 측정을 통해 건조공정의 적절한 조건 설정 및 최적화가 가능하다.
본 발명의 상기한 실시 예에 한정되지 않으며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
θ : 제1각도
100 : 하단툴
110 : 수용부
120 : 림돌출부
121 : 돌출부
200 : 상단툴
210 : 제1연결부재
220 : 제2연결부재
230 : 프로브
231 : 통기구
240 : 림
250 : 제3연결부재

Claims (4)

  1. 회전형 레오미터(rheometer)에 사용되는 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리에 있어서,
    원형의 판 형태로, 상기 레오미터의 하단부에 설치되고, 상측으로 돌출 형성된 림돌출부(120) 및 원의 중심에서 상측으로 돌출 형성된 돌출부(121)를 포함하며, 상기 림돌출부(120)와 돌출부(121) 사이에 형성된 수용부(110)에 측정대상의 시료가 담기는 하단툴(100); 및
    상기 하단부와 마주보는 상단부에 설치되고, 유변물성 측정시 하측 끝단이 상기 시료에 접촉하거나 잠기는 상단툴(200);
    을 포함하며,
    상기 하단툴(100) 또는 상단툴(200)은 상기 레오미터에 의해 회전하고, 상기 레오미터의 회전축에 동축 정렬되며,
    상기 상단툴(200)은
    상기 상단부의 하측으로 연결되는 제1연결부재(210),
    상기 제1연결부재(210)의 하측으로 연장 형성되는 제2연결부재(220) 및
    상기 제2연결부재(220)의 하측 일부를 감싸고, 하측 끝단이 상기 시료와 맞닿으며, 다수의 통기구(231)가 관통 형성되는 프로브(230)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리.
  2. 회전형 레오미터(rheometer)에 사용되는 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리에 있어서,
    원형의 판 형태로, 상기 레오미터의 하단부에 설치되고, 상측으로 돌출 형성된 림돌출부(120) 및 원의 중심에서 상측으로 돌출 형성된 돌출부(121)를 포함하며, 상기 림돌출부(120)와 돌출부(121) 사이에 형성된 수용부(110)에 측정대상의 시료가 담기는 하단툴(100); 및
    상기 하단부와 마주보는 상단부에 설치되고, 유변물성 측정시 하측 끝단이 상기 시료에 접촉하거나 잠기는 상단툴(200);
    을 포함하며,
    상기 하단툴(100) 또는 상단툴(200)은 상기 레오미터에 의해 회전하고, 상기 레오미터의 회전축에 동축 정렬되며,
    상기 상단툴(200)은
    상기 상단부의 하측으로 연결되는 제1연결부재(210),
    상기 제1연결부재(210)의 하측으로 연장 형성되는 제2연결부재(220),
    상기 제2연결부재(220)의 하측에 일정 거리 이격되어 형성되는 림(240) 및
    상기 제2연결부재(220)와 림(240)을 방사형으로 연결하는 다수의 제3연결부재(250)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3연결부재(250)는
    상측에서 봤을 때, 상기 제3연결부재(250)와 림(240)이 결합된 곳의 법선과 상기 제3연결부재(250)가 이루는 제1각도(θ)가 직각 또는 예각인 것을 특징으로 하는 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1각도(θ)가 예각일 경우 상기 제3연결부재(250)는,
    상측에서 봤을 때, 상기 상단툴(200)이 회전하는 방향 또는 상기 하단툴(100)이 회전하는 반대 방향으로 기울어진 것을 특징으로 하는 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리.
KR1020160057039A 2016-05-10 2016-05-10 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리 KR102476936B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160057039A KR102476936B1 (ko) 2016-05-10 2016-05-10 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160057039A KR102476936B1 (ko) 2016-05-10 2016-05-10 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170126681A KR20170126681A (ko) 2017-11-20
KR102476936B1 true KR102476936B1 (ko) 2022-12-14

Family

ID=60809434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160057039A KR102476936B1 (ko) 2016-05-10 2016-05-10 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102476936B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004522144A (ja) 2000-11-22 2004-07-22 プレスコット インストルメンツ リミテッド 回転支持軸受けに湾曲部を有するレオメータ
JP2007024744A (ja) * 2005-07-20 2007-02-01 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 回転粘度計
JP2010078444A (ja) 2008-09-25 2010-04-08 Nippon Paint Co Ltd 粘弾性測定用治具及びそれを用いた粘弾性測定方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008008356A2 (en) 2006-07-11 2008-01-17 The Regents Of The University Of Michigan Fret-based apoptosis detector
KR100877494B1 (ko) * 2007-01-25 2009-01-09 재단법인서울대학교산학협력재단 혼합유동 레오미터

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004522144A (ja) 2000-11-22 2004-07-22 プレスコット インストルメンツ リミテッド 回転支持軸受けに湾曲部を有するレオメータ
JP2007024744A (ja) * 2005-07-20 2007-02-01 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 回転粘度計
JP2010078444A (ja) 2008-09-25 2010-04-08 Nippon Paint Co Ltd 粘弾性測定用治具及びそれを用いた粘弾性測定方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170126681A (ko) 2017-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0545728B1 (en) Dynamic shear rheometer and method for its use
Pollard et al. [20] Methods to characterize actin filament networks
JP5766872B2 (ja) ミキサセンサおよびミキサセンサを使用するための方法
US11726076B2 (en) Techniques for monitoring slump characteristic of concrete in a rotating container or drum
JP2015155906A (ja) 試料の測定データを決定する方法およびレオメータ
JP2009264982A (ja) 粘性・弾性測定装置及びその方法
CN205426748U (zh) 动态腐蚀评价装置
US10753894B2 (en) Method and apparatus for monitoring materials
US20050235741A1 (en) On-line rotational/oscillatory rheometrical device
JP4162047B2 (ja) 回転粘度計
US9243882B2 (en) Low friction rheometer
KR102476936B1 (ko) 건조공정 모사가 가능한 유변물성 측정용 지오메트리
Maciel et al. The influence of rheological and wetting properties of hydrogel‐based bio‐inks on extrusion‐based bioprinting
CN101680739B (zh) 防止轴上过载的方法
KR101009471B1 (ko) 회전식 점도계
JP6089148B2 (ja) オルソゴナルスーパーポジションレオメータ
KR101485372B1 (ko) 회전 점도계
CN108225939B (zh) 测定新拌混凝土屈服应力的装置及方法
JPS61137040A (ja) 流体のレオロジ−特性の測定方法および装置
KR101141261B1 (ko) 미세구조유체의 동적 열전도도 측정장치 및 방법
JP2016518613A5 (ko)
NL2022209B1 (en) Measuring device and method for determining rheological properties of a viscous, polymeric mass
US2807160A (en) High shear viscosimeter
WO2019135677A1 (en) Portable viscometer and method of measuring a medium' s viscosity
JPH1114471A (ja) 微小トルク測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right