Universidad de Sevilla
Departamento de Ingeniería Química
Responsable: Jose Munoz
Estudios reológicos
El Grupo centra sus actividades en la caracterización reológica de productos líquidos, semisólidos (dispersiones de biopolímeros, geles débiles, emulsiones, suspensions, detergentes, suavizantes concentrados) y, con un alcance más limitado, también de productos sólidos (ej: ensayos de compresión para detergentes en pastilla). El laboratorio está equipado con varios reómetros de esfuerzo controlado y una amplia gama de geometrías de medida. Es de destacar el número de geometrías especiales disponibles para poder caracterizar distintos tipos de dispersiones, que por su naturaleza no homogénea sufren problemas de deslizamiento cuando se usan accesorios convencionales. Este equipamiento experimental permite la correcta caracterización reológica de emulsiones, suspensiones, suspoemulsiones, geles fluidos y microgeles, entre otros. Además, se cuenta con un reómetro de deformación controlada (Ares), además de reómetros de par de torsión y viscosímetros para fluidos newtonianos (tipo Hoeppler y Ubbelohde). En conclusión, se realizan estudios sobre viscoelasticidad lineal (en cizalla oscilatoria, creep y relajación del esfuerzo), viscoelasticidad no lineal (LAOS, relajación y creep no lineales, determinación de diferencias de esfuerzos normales), curvas de flujo, ensayos transitorios de inicio al flujo con control de esfuerzo o de velocidad, estudios sobre tixotropía y antitixotropía y estudios reológicos bajo rampas de temperatura predefinidas.
Estudios reológicos y microestructurales simultaneos
Se cuenta con un reómetro de esfuerzo controlado con microscopio óptico (luz transmitida y polarizada) incorporado, que permite obtener simultáneamente resultados reológicos e información de la microestructura observable por microscopía óptica, en función del flujo en cizalla y con control de temperatura.
Procesos de homogeneización. Preparación de emulsiones
El grupo de trabajo está equipado con diversos modelos de homogeneizadores: rotor/estátor con unidades de dispersion diferentes, a presión por válvula y a presión por microcanales (microfluidics). Se cuenta con plantas piloto para dispersions semi-sólidas y para mezclado.
Caracterización interfacial de emulsionantes de alto y bajo peso molecular. Caracterización de emulsiones y sistemas dispersos
El Grupo dispone de equipos que permiten determinar la tensión superficial, interfacial y reología interfacial dilatacional para evaluar las propiedades emulsionantes de tensioactivos, proteínas, copolímeros y algunos polisacáridos. Las dispersiones una vez preparadas o bien productos en fase de desarrollo a caracterizar se estudian mediante difracción láser (distribución de tamaños de partículas), centrifugación, “multiple light scattering”(para detección temprana, mediante metodología no intrusiva, de desestabilización física y sus mecanismos), microscopías y reología. Como técnicas complementarias se cuenta con DSC modulado, microscopía electrónica.
Línea principal de trabajo actual: formulación, procesado y caracterización de emulsiones de disolventes verdes.
Departamento de Ingeniería Química
Responsable: Jose Munoz
Estudios reológicos
El Grupo centra sus actividades en la caracterización reológica de productos líquidos, semisólidos (dispersiones de biopolímeros, geles débiles, emulsiones, suspensions, detergentes, suavizantes concentrados) y, con un alcance más limitado, también de productos sólidos (ej: ensayos de compresión para detergentes en pastilla). El laboratorio está equipado con varios reómetros de esfuerzo controlado y una amplia gama de geometrías de medida. Es de destacar el número de geometrías especiales disponibles para poder caracterizar distintos tipos de dispersiones, que por su naturaleza no homogénea sufren problemas de deslizamiento cuando se usan accesorios convencionales. Este equipamiento experimental permite la correcta caracterización reológica de emulsiones, suspensiones, suspoemulsiones, geles fluidos y microgeles, entre otros. Además, se cuenta con un reómetro de deformación controlada (Ares), además de reómetros de par de torsión y viscosímetros para fluidos newtonianos (tipo Hoeppler y Ubbelohde). En conclusión, se realizan estudios sobre viscoelasticidad lineal (en cizalla oscilatoria, creep y relajación del esfuerzo), viscoelasticidad no lineal (LAOS, relajación y creep no lineales, determinación de diferencias de esfuerzos normales), curvas de flujo, ensayos transitorios de inicio al flujo con control de esfuerzo o de velocidad, estudios sobre tixotropía y antitixotropía y estudios reológicos bajo rampas de temperatura predefinidas.
Estudios reológicos y microestructurales simultaneos
Se cuenta con un reómetro de esfuerzo controlado con microscopio óptico (luz transmitida y polarizada) incorporado, que permite obtener simultáneamente resultados reológicos e información de la microestructura observable por microscopía óptica, en función del flujo en cizalla y con control de temperatura.
Procesos de homogeneización. Preparación de emulsiones
El grupo de trabajo está equipado con diversos modelos de homogeneizadores: rotor/estátor con unidades de dispersion diferentes, a presión por válvula y a presión por microcanales (microfluidics). Se cuenta con plantas piloto para dispersions semi-sólidas y para mezclado.
Caracterización interfacial de emulsionantes de alto y bajo peso molecular. Caracterización de emulsiones y sistemas dispersos
El Grupo dispone de equipos que permiten determinar la tensión superficial, interfacial y reología interfacial dilatacional para evaluar las propiedades emulsionantes de tensioactivos, proteínas, copolímeros y algunos polisacáridos. Las dispersiones una vez preparadas o bien productos en fase de desarrollo a caracterizar se estudian mediante difracción láser (distribución de tamaños de partículas), centrifugación, “multiple light scattering”(para detección temprana, mediante metodología no intrusiva, de desestabilización física y sus mecanismos), microscopías y reología. Como técnicas complementarias se cuenta con DSC modulado, microscopía electrónica.
Línea principal de trabajo actual: formulación, procesado y caracterización de emulsiones de disolventes verdes.
Universidad de Sevilla
Departamento de Ingeniería Química
Chief Researcher: Jose Munoz
Rheological studies
Research activities of this group focus on the rheological characterization of fluid- like and semisolid products (dispersions of biopolymers, weak gels, emulsions, suspensions, detergents, concentrated softeners) and, to some extent, also on solid-like materials, like compression tests for “tablets”-like detergents. This lab is equipped with several controlled-stress (CS) rheometers and a wide range of measuring geometries. It is noteworthy the high number of available special geometries to characterize different types of dispersions, which are prone to undergo slip effects with standard geometries due to slip effects caused by their heterogeneous nature. Therefore, this lab is well-equipped to deal with the rheology of emulsions, suspensions, suspoemulsions, fluid gels, microgels, etc. More rheological research facilities involve a controlled-strain rheometer (Ares), mixing rheometers and viscometers for Newtonian fluids (Hoeppler, Ubbelohde). In conclusion, this lab is ready to carry out tests to determine the linear viscoelasticity (oscillatory shear, creep, stress relaxation), non-linear viscoelasticity (LAOS, non- linear relaxation and creep, normal stress differences), flow curves, start-up at the inception of shear response, thixotropy, antithixotropy of a wide range of materials at constant temperature or under temperature ramps.
Simultaneous characterization of rheology and microstructure
We are equipped with a CS rheometer which has a built-in optical microscope (transmitted / polarized light). This experimental set up allows rheological and microstructural information to be simultaneously obtained as a function of shear flow under controlled temperature.
Homogenization processes. Preparation of emulsions
This lab is equipped with several bench-scale homogenizers (rotor/stator, emulsor- mesh, high-pressure valve homogenizer, high-pressure microchannel (microfluidics) homogenizer. In addition, pilot plants for semi-solid dispersions and mixing as well are available.
Interfacial characterization of low and high molecular weight emulsifiers. Characterization of emulsions and disperse systems
The emulsifying properties of surfactants, proteins, copolymers and some polysaccharides are currently determined by surface and interfacial tension measurements as well as by determining their interfacial dilatational rheology. The characterization of either dispersions prepared in this lab or commercial products involves laser diffraction, centrifugation, multiple light scattering (non-intrusive method to detect at very short time the onset of dispersion destabilization and the associated mechanism), microscopy and rheology. Modulated DSC and electron microscopy are occasionally used.
On going main research project
Formulation, processing and characterization of emulsions containing green solvents.
Departamento de Ingeniería Química
Chief Researcher: Jose Munoz
Rheological studies
Research activities of this group focus on the rheological characterization of fluid- like and semisolid products (dispersions of biopolymers, weak gels, emulsions, suspensions, detergents, concentrated softeners) and, to some extent, also on solid-like materials, like compression tests for “tablets”-like detergents. This lab is equipped with several controlled-stress (CS) rheometers and a wide range of measuring geometries. It is noteworthy the high number of available special geometries to characterize different types of dispersions, which are prone to undergo slip effects with standard geometries due to slip effects caused by their heterogeneous nature. Therefore, this lab is well-equipped to deal with the rheology of emulsions, suspensions, suspoemulsions, fluid gels, microgels, etc. More rheological research facilities involve a controlled-strain rheometer (Ares), mixing rheometers and viscometers for Newtonian fluids (Hoeppler, Ubbelohde). In conclusion, this lab is ready to carry out tests to determine the linear viscoelasticity (oscillatory shear, creep, stress relaxation), non-linear viscoelasticity (LAOS, non- linear relaxation and creep, normal stress differences), flow curves, start-up at the inception of shear response, thixotropy, antithixotropy of a wide range of materials at constant temperature or under temperature ramps.
Simultaneous characterization of rheology and microstructure
We are equipped with a CS rheometer which has a built-in optical microscope (transmitted / polarized light). This experimental set up allows rheological and microstructural information to be simultaneously obtained as a function of shear flow under controlled temperature.
Homogenization processes. Preparation of emulsions
This lab is equipped with several bench-scale homogenizers (rotor/stator, emulsor- mesh, high-pressure valve homogenizer, high-pressure microchannel (microfluidics) homogenizer. In addition, pilot plants for semi-solid dispersions and mixing as well are available.
Interfacial characterization of low and high molecular weight emulsifiers. Characterization of emulsions and disperse systems
The emulsifying properties of surfactants, proteins, copolymers and some polysaccharides are currently determined by surface and interfacial tension measurements as well as by determining their interfacial dilatational rheology. The characterization of either dispersions prepared in this lab or commercial products involves laser diffraction, centrifugation, multiple light scattering (non-intrusive method to detect at very short time the onset of dispersion destabilization and the associated mechanism), microscopy and rheology. Modulated DSC and electron microscopy are occasionally used.
On going main research project
Formulation, processing and characterization of emulsions containing green solvents.