[en] BREAKUP OF TWO-LAYER LIQUID FILMS

• Other Authors: MARCIO DA SILVEIRA CARVALHO
• Language: en
• Published: MAXWELL 2021
• Subjects: [pt] FILMES FINOS; [pt] REVESTIMENTO POR CORTINA; [pt] FILMES DE DUAS CAMADAS; [pt] FLUIDO NAO NEWTONIANO; [pt] FLUIDO VISCOELASTICO; [en] THIN FILMS; [en] CURTAIN COATING; [en] DOUBLE-LAYERED SHEETS; [en] NON NEWTONIAN FLUID; [en] VISCOELASTIC FLUID
• Online Access: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=54333@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=54333@2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.54333

[pt] Filmes finos de líquido estão presentes em uma variedade de sistemas e aplicações. Estamos interessados em filmes compostos por duas camadas, que são comuns no processo de revestimento por cortina. No revestimento por cortina, o líquido cai de uma matriz formando uma cortina formada por um filme fino antes de molhar o substrato em movimento. Um dos limites mais importantes do processo é a ruptura da cortina, que define um limite inferior para a vazão do líquido de revestimento. Consequentemente, este limite inferior da vazão define a espessura mínima viável do filme depositado. Evidências experimentais mostraram que o uso de uma cortina compostas por duas camadas, com uma das camadas sendo mais fina e viscoelástica, pode atrasar a ruptura da cortina para taxas de fluxo mais baixas. A quebra de filmes líquidos de duas camadas, compostas por um líquido newtoniano e um viscoelástico, é estudado por meio da resolução das equações diferenciais que descrevem a evolução da configuração do filme até seu rompimento. O efeito de diferentes parâmetros no tempo de ruptura é determinado. Os resultados mostram o mesmo comportamento observado experimentalmente, a fina camada de líquido viscoelástico retarda o rompimento, estabilizando o filme líquido. === [en] Thin liquid sheets are present in a variety of systems and applications. Here, we are interested in double-layered sheets, which are common in the curtain coating process. In curtain coating, the liquid falls from a die forming a thin curtain before wetting the moving substrate. One of the most important process limits is the curtain breakup, which sets a lower limit for the coating liquid flow rate. Consequently, this flow rate lower limit defines the feasible minimum deposited film thickness. Experimental evidence have shown that using a two-layer curtain, with a viscoelastic thin layer, may delay the curtain breakup to lower flow ratios. The breakup of two-layer liquid sheets, composed of a Newtonian and a viscoelastic liquid, is studied by solving the differential equations that describe the evolution of the liquid sheet configuration until breakup. The effect of different parameters on the breakup time is determined. The results show the same behavior observed experimentally, thin viscoelastic liquid layer delays the breakup, stabilizing the liquid sheet.