Rheological Properties of Swollen Gelatin Coatings

Abstract

Simultaneous determination of swelling (S) and rigidity modulus (G) of swollen gelatin layers coated on a support was obtained by measurement of the penetration of a loaded sphere with a micro-Indentation tester. The relationship between G and S was studied as a function of dryll1g conditions, swelling temperature and degree and type of cross-linking. Nearly all results fall close to a line corresponding. to the relationship GS³=constant. The reasons for deviations from this relationship are considered. It is concluded thal an Important effect of cross-linking is to stabilize the normal gel structure at temperatures at which it would otherwise be labile.

Résumé

Le gonflement (S) et le module de rigidité (G) de films de gélatine gonflés couchés sur support ont été déterminés simultanément en mesurant la pénétration d´une sphère chargée à l´aide d´un dynamomètre.

La relation entre G et S a été étudiée en fonction des conditions de séchage, de la température de gonflement, et du degré et du type de Pontage. Le report des résultats sur un graphique donne des points situés presque tous près de la courbe représentant la relation GS³= conStante. Les raisons des écarts par rapport à cette relation sont considérées.

On conclut qu´un effect important du tannage est de stabiliser la structure normale du gel à des températures où elle devrait être labile.

On a trouvé que la résistance au fluage dépend uniquement de la concentration du gel.

Zusammenfassung

Mit Hilfe eines Mikrohärteprüfers (belastete Kugel) wurde gleichzeitig der Quellfaktor (S) und die Gelfestigkeit (Schermodul G) von gequollenen Gelatineschichten bestimmt. Die Beziehung zwischen G und S wurde in Abhängigkeit von TrocknungsSdingungen, Quelltemperatur sowie Art und Grad der Vernetzung untersucht. Nahezu alle Meßergebnisse lassen sich durch die Beziehung G.S³= const. beschreiben. Gründe für einige Abweichungen von dieser Beziehung werden diskutiert.

Ein wichtiger Effekt der Vernetzung scheint darin zu bestehen, die normale Gel-Struktur noch bei Temperaturen zu stabilisieren, bei denen sie sonst labil wäre.

Für die plastische Verformbarkeit wurde nur eine Abhängigkeit von der Gel-Konzentration gefunden.

Riassunto

Determinazioni simultanee del punto di rigonfiamento (S) e del modulo di rigidità (G) distrati di gelatina rigonfiati estesi su Supporto rigido, sono stati ottenuti mediante misure di penetrazione con una sferetta alloggiata in un tester a vite micrometrica.

La relazione tra G ed S è stata studiata in funzione delle condizioni di essicamento, rigonfiamento, temperatura e grado e tipo dei legami interni.

Pressochè tutti i risultati sono molto vicini alla curva corrispondente alla relazione GS³= costante.

Si considerano anche le ragioni di eventuali deviazioni da questo andamento.

Si è concluso che un effetto importante del crosslinking è quello di stabilizzare la struttura normale del gelo a quella temperatura per la quale essa sarebbe labile.

E’ stato dimostrato che la resistenza alla deformazione dipende unicamente dalla concentrazione del gelo.