Objetivo: O que é tixotropia, exemplos técnicos e práticos.
Um pouco mais sobre Tixotropia
Tixotropia é um aumento da viscosidade no estado de repouso e uma diminuição da viscosidade quando submetido a uma tensão de agitação. E a gelificação desse material quando o escoamento ou agitação é interrompido.
O exemplo mais comum dentro do nosso cotidiano é o mel, pois quando aquecido ou quando submetido à uma força cisalhante, ele perde sua viscosidade toda característica. No nosso universo da química têxtil, este fenômeno é recorrente em pastas de estampar.
A tixotropia está em contato conosco todos os dias, não obstante passar despercebida como tantos outros fenômenos naturais. O mel de abelha, por exemplo, é um produto altamente tixotrópico. Em condições normais, ele escorre lentamente. Entretanto, se aquecido ou cisalhado, afina (e muito), escorrendo facilmente. Após um período de repouso, recobra seu corpo natural.
Um produto newtoniano pode apresentar alta viscosidade sem a menor tixotropia. Um bom exemplo seriam aquelas colas cintilantes ou coloridas que as crianças utilizam nas escolas. Quando o tubo de cola é pressionado, ela flui naturalmente. Entretanto, após cessar o trabalho mecânico, a cola imediatamente pára de sair do tubo, evitando respingos indesejáveis nos trabalhos.
No entanto, se o gel for não-newtoniano, apresentará uma viscosidade aparente ou pseudoplástica, que terá sua estrutura automaticamente modificada ao aplicarmos a força de cisalhamento. Assim, o gel se tornará quase líquido. E ao interrompermos a força mecânica, esse “quase líquido” retornará ao seu estado de gel após um determinado tempo.
Muitas vezes, precisamos de um gel não-newtoniano para que, nas condições ambientais, ele seja muito estável e viscoso, evitando, por exemplo, a sedimentação dos pigmentos e cargas das tintas que chegam a ficar meses nas prateleiras das lojas. Quando compramos tintas para pintar paredes, portas e portões etc, o produto deve se afinar para facilitar a aplicação e cobrir toda a superfície de forma adequada. Mas após o uso, a sobra da tinta que ficará na lata deverá permanecer estável para a próxima aplicação.
Um outro bom exemplo é o que fazem as manicures. Quem nunca viu essas profissionais baterem o vidro de esmalte contra a mão antes do uso? O que elas estão promovendo, empiricamente, é a quebra da viscosidade aparente – a tixotropia –, para uma melhor aplicação do esmalte nas unhas das clientes.
Fotos de Produtos Tixotropicos:
Como um produto newtoniano pode ser transformado em não-newtoniano? Um gel não-newtoniano é fundamental em processos de produção como os do geo-coat, das resinas de poliéster, das tintas à base de solventes ou das tintas à base de óleo vegetal, pois é exatamente essa característica que permitirá que um produto final seja diferente do outro em aspectos como estabilidade, tempo de vida, melhor aplicação etc.
A natureza nos proporciona tudo o que precisamos para transformar um produto newtoniano em não-newtoniano. Basta, para tanto, procurarmos no local certo e de forma adequada. No caso, estamos falando das argilas bentonitas sódicas, da família das montmorilonitas (que têm alto poder de intumescimento), as quais se dividem em esmectitas e hectoritas. Temos ainda as argilas da família das sepiolitas, que se apresentam como agulhas encurvadas em forma de arco-íris, dentre muitas outras.
A tixotropia é o fenômeno da diminuição da viscosidade aparente com o tempo de cisalhamento, à uma taxa de cisalhamento constante. Como na pseudoplasticidade, a diminuição da viscosidade aparente com o tempo é também devida à quebra de uma estrutura organizada no fluido.
Se deixarmos em repouso durante algum tempo um sistema tixotrópico, a viscosidade aparente aumentará devido à formação de uma estrutura mais organizada das partículas em suspensão que “imobiliza” o líquido entre as partículas. Se, a seguir, submetermos o sistema a cisalhamento, a uma velocidade de agitação constante, a viscosidade aparente decrescerá com o tempo até atingirmos o equilíbrio entre quebra e reconstrução da estrutura.
A tixotropia é facilmente observada quando mexemos (cisalhamos) com uma espátula uma tinta latex para pintar parede. Inicialmente a tinta parece muito viscosa, mas, com o tempo, ela vai se tornando mais fluida. Soluções de polímeros de massa molar elevada são, em geral, tixotrópicas. Suspensões coloidais de óxido de ferro III, de alumina e algumas argilas, que formam sistemas fracamente gelificados, também apresentam tixotropia.
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