Pastoso
El término pastoso describe un estado de la materia entre sólido y líquido. Los materiales pastosos son maleables, pero no fluyen libremente. Se comportan como sólidos bajo cargas ligeras y solo comienzan a fluir por encima de una determinada tensión mecánica. Ejemplos típicos son las pastas, las suspensiones con alta concentración de sólidos o las mezclas de polvos húmedos.
Desde el punto de vista reológico, los sistemas pastosos son fluidos no newtonianos. Se caracterizan por la presencia de un límite de fluencia. Solo cuando la tensión de cizallamiento aplicada supera este límite de fluencia, se produce una deformación irreversible o un flujo.
Este comportamiento se puede describir con el modelo de Bingham:
τ = τ0+ηp + γ˙
- τ es la tensión de cizallamiento
- τ0 es el límite de fluidez
- ηp es la viscosidad plástica
- γ˙ es la velocidad de cizallamiento
Para tensiones de cizallamiento τ < τ0, el material se comporta de forma elástica, como un sólido. Para τ ≥ τ0, fluye de forma viscosa. Muchos materiales pastosos muestran además un comportamiento de dilución por cizallamiento, que puede describirse con el modelo de Herschel-Bulkley.
- k es el factor de consistencia
- n < 1 es el índice de fluidez
Τ = τ0 + k · (γ˙)n
En el contexto de la mezcla y el procesamiento de polvos, a menudo se produce un estado pastoso al añadir pequeñas cantidades de líquido a un polvo. Al hacerlo, se forman puentes de líquido entre las partículas. Las fuerzas capilares resultantes dan lugar a una estructura cohesiva y plásticamente deformable. La transición de polvo seco a material pastoso marca un punto crítico en muchos procesos, ya que el comportamiento de flujo, el mecanismo de mezcla y el aporte de energía cambian radicalmente. Durante el secado por mezcla al vacío, la consistencia del material cambia exactamente a la inversa.