- Comportamento in flusso di scorrimento di vescicole di surfattante
I sistemi acqua-surfattante sono di forte interesse per le svariate applicazioni industriali ad essi legate.Tali sistemi presentano una morfologia complessa dovuta alla natura anfifilica dei surfattanti. Al crescere della concentrazione si può passare da una fase in cui le molecole di surfattante si arrangiano a formare micelle in sospensione, ad una in cui si arrangiano a formare una fase lamellare che può essere planare, o riarrangiangiarsi in forme differenti. Il sistema acqua-HLAS in un range di concentrazione intermedio (circa 25-70% wt) presenta la coesistenza di una fase micellare e di una lamellare in cui le lamelle possono presentarsi in forma di vescicole multilamellari. La presenza di vescicole multilamellari in alcuni sistemi di surfattanti è nota dalla fine degli anni ’80 quando queste per la prima volta sono state osservate mediante tecniche di Small Angle Light Scattering e Small Angle Neutron Scattering in soluzioni di surfattanti in fase lamellare in flusso. Mediante tecniche di SALS e SANS sono state misurate le dimensioni medie delle vescicole in condizioni statiche a valle di flussi di shear di varia intensità trovando in generale che flussi prolungati e ad alta shear rate inducono una riduzione delle dimensioni delle vescicole.
In questo lavoro di tesi è stato investigato il comportamento delle vescicole di surfattante poste in flusso di shear mediante tecniche di microscopia ottica. Il lavoro è stato svolto in collaborazione con l’ing. Vincenzo Guida della Procter & Gamble.
Lo scopo del lavoro è investigare la dipendenza della microstruttura del sistema dalle condizioni di flusso, osservando le vescicole di surfattante in flusso di shear. Il passo successivo è stato quello di trovare eventuali parametri di scaling descrittivi del fenomeno in cui la deformazione delle vescicole è indotta dagli sforzi viscosi dovuti al flusso. A tal fine l’analisi del sistema in esame è stata effettuata con un approccio analogo a quello usato per lo studio delle emulsioni, sistemi ben noti in letteratura. Infine la struttura interna delle vescicole è stata analizzata con tecniche di birifrangenza al fine di capire se le vescicole sono tutte uguali o se invece hanno una struttura interna variabile che può indurre una molteplicità di comportamento.