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La mesure en ligne de la viscosité est une solution avancée pour mesurer en continu la viscosité dans les environnements de production. Cela semble très simple, mais c’est beaucoup plus complexe que la mesure du pH, du débit, de la température, etc. Geert Van Cleemput, qui travaille chez Elscolab, approfondit le thème de la viscosité.
« La viscosité d’un produit n’est pas une valeur fixe. Il s’agit d’un paramètre physique lié à un fluide en mouvement. Il existe deux types de fluides. Dans les fluides dits newtoniens, la viscosité reste inchangée, quelles que soient les conditions. Dans les fluides non newtoniens, tels que le ketchup, la peinture ou le shampoing, la viscosité varie en fonction du taux de cisaillement. Il s’agit de la vitesse à laquelle les couches d’un fluide glissent les unes sur les autres. « Si vous remuez un pot de peinture, par exemple, la substance semble très visqueuse, mais dès que vous étalez le produit en fine couche, cela se fait très facilement », explique Geert Van Cleemput. Il est responsable du soutien commercial chez Elscolab et, en tant qu’expert en mesures de viscosité et en rhéologie, il donne divers cours aux Pays-Bas et en Belgique.
La mesure de la viscosité n’est pas chose facile. « Il existe des systèmes en ligne classiques qui mesurent la viscosité à des taux de cisaillement très élevés, ce qui masque divers effets du processus. Un modèle complexe est ensuite créé, dans lequel les résultats de mesure sont extrapolés en fonction de plusieurs variables pour obtenir la viscosité dans des conditions normales. Cependant, cela ne garantit pas toujours la précision souhaitée. Lorsque la recette ou la composition d’un produit change, de nouveaux modèles de calcul doivent être créés, ce qui prend beaucoup de temps. »
Il existe une autre solution. « La solution que nous proposons – RheoStream de Fluidan – prélève un échantillon de manière entièrement automatisée et le presse dans des conditions contrôlées à différents taux de cisaillement à travers un capillaire afin de mesurer la viscosité. Étant donné que la mesure est effectuée à plusieurs taux de cisaillement, on obtient un profil rhéologique compact. Une fois l’appareil de mesure aligné, la viscosité est affichée avec précision, indépendamment des conditions du processus de production. Il est ainsi possible de mesurer des produits complexes et de servir des industries qui changent souvent de recette. L’appareil de mesure fournit toujours un résultat précis, ce qui se traduit par une qualité de produit fiable, moins de déchets et des processus de production plus efficaces. »
La mesure de la viscosité est importante dans divers secteurs, et pas seulement dans l’industrie alimentaire pour la consistance des sauces, yaourts, sirops, etc. La viscosité joue également un rôle important dans l’industrie pétrolière et gazière (carburants), l’industrie chimique (revêtements, vernis, peintures, colles), l’industrie cosmétique (crèmes, shampoings, lotions, etc.) et l’industrie pharmaceutique (sirops, liquides injectables), entre autres.
Geert Van Cleemput mentionne une autre application importante : la technologie des batteries. « Dans la production de batteries lithium-ion, les électrodes sont fabriquées à partir d’une pâte composée de matériaux actifs, d’additifs conducteurs, de solvants et de liants. Il est essentiel de bien maîtriser cette pâte dite « pâte d’électrode ». La formation de cristaux lors de la fabrication des cathodes et des anodes a un impact sur l’efficacité de la batterie. Les mesures de viscosité en ligne permettent de contrôler la formation de cristaux dans les processus de boue de la technologie des batteries. Nous pensons que cet appareil nous permettra d’apporter une contribution importante à l’industrie. Nous offrons non seulement des appareils de mesure précis, mais aussi notre expertise et notre assistance si nécessaire. »
Geert Van Cleemput résume tous les avantages. « Cette solution assure une surveillance continue et un ajustement automatique. Les mesures manuelles deviennent ainsi superflues et les opérateurs gagnent beaucoup de temps. Par ailleurs, elle garantit des mesures précises et cohérentes. Il n’y a pas de surdosage de matières premières coûteuses et le nombre d’anomalies dans le produit final est également fortement réduit. De plus, grâce aux données en temps réel, les opérateurs peuvent immédiatement détecter et corriger les anomalies. Le RheoStream s’intègre facilement dans divers environnements de production, sans modifications complexes des installations existantes. »
