The rheology of aqueous solutions of ethyl hydroxy-ethyl cellulose (EHEC) and its hydrophobically modified analogue (hmEHEC): extensional flow response in capillary break-up, jetting (ROJER) and in a cross-slot extensional rheometer
Notice bibliographique
Résumé
Cellulose derivatives containing associating hydrophobic groups along their hydrophilic backbone are used as rheology modifiers in the formulation of water-based spray paints, medicinal sprays, cosmetics and printable inks. Jetting and spraying applications of these materials involve progressive thinning and break-up of a fluid column or sheet into drops. Strong extensional kinematics develop in the thinning fluid neck. In viscous Newtonian fluids, inertial and viscous stresses oppose the surface tension-driven instability. In aqueous solutions of polymers such as Ethyl Hydroxy-Ethyl Cellulose (EHEC), chain elongation provides additional elastic stresses that can delay the capillary-driven pinch-off, influencing the sprayability or jettability of the complex fluid. In this study, we quantify the transient response of thinning filaments of cellulose ether solutions to extensional flows in a Capillary Break-up Extensional Rheometer (CaBER) and in a forced jet undergoing break-up using Rayleigh Ohnesorge Jetting Extensional Rheometry (ROJER). We also characterize the steady state molecular deformations using measurements of the flow-induced birefringence and excess pressure drop in an extensional stagnation point flow using a Cross-Slot Extensional Rheometer (CSER). We show that under the high extension rates encountered in jetting and spraying, the semi-dilute solutions of hydrophobically modified ethyl hydroxy-ethyl cellulose (hmEHEC) exhibit extensional thinning, while the unmodified bare chains of EHEC display an increase in extensional viscosity, up to a plateau value. For both EHEC and hmEHEC dispersions, the low extensibility of the cellulose derivatives limits the Trouton ratio observed at the highest extension rates attained (close to 10(5) s(-1)) to around 10-20. The reduction in extensional viscosity with increasing extension rate for the hydrophobically modified cellulose ether is primarily caused by the disruption of a transient elastic network that is initially formed by intermolecular association of hydrophobic stickers. This extensional thinning behavior, in conjunction with the low extensibility of the hydrophobically modified cellulose ether additives, makes these rheology modifiers ideal for controlling the extensional rheology in formulations that require jetting or spraying, with minimal residual stringiness or stranding.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».