Уже давно известно, что экстенсограммы, как правило, выявляют более низкое сопротивление и большую растяжимость теста при более длительных периодах его расстойки (то есть при большем промежутке времени между формовкой теста и его растяжением).
Глинка, Демпстер и Винклер положили начало систематическому изучению изменений экстенсограмм при увеличении длительности расстойки теста. Они отказались от использования в качестве характеристики экстенсограмм максимальной высоты, так как разные куски теста показывают максимальную силу при совершенно разных степенях растяжения.
Вместо этого они измерили высоту экстенсограммы при произвольно отобранной определенной степени растяжения образца, соответствующей расстоянию между 3 и 11 см по показаниям кимографической ленты. Изменение нагрузки L в зависимости от периода расстойки графически представляет собой кривую структурной релаксации. На рисунке 71 показано, как строится такая кривая на основании ряда экстенсограмм.
Поскольку поперечные сечения образцов остаются приблизительно одинаковыми при равных растяжениях, можно заключить, что нагрузки пропорциональны напряжениям при данном определенном растяжении.
Структурную релаксацию следует отличать от релаксации напряжения. Релаксация напряжения означает падение фактического напряжения с течением времени в растягиваемом образце при сохранении постоянства степени растяжения. Напряжение, которое имеется в виду при определении структурной релаксации, характеризует только один момент процесса растяжения. В отличие от релаксации напряжения для построения кривой структурной релаксации необходимо растягивать несколько опытных кусков теста через различные периоды расстойки.
Первоначально структурная релаксация обозначалась как релаксация внутренних напряжений. Однако релаксация напряжения скорее развивается сразу, в то время как структурная релаксация проявляется медленнее. Более вероятно, что высокое сопротивление деформации обусловлено изменениями в структуре теста в связи с округлением и формовкой.
В дальнейшем нашли более удобным пользоваться более простым гиперболическим уравнением только с двумя параметрами.
Это уравнение гиперболы, асимптотами которой являются ось нагрузки и линия, параллельная оси времени и находящаяся на расстоянии La над ней. Параметр С называется константой структурной релаксации, a L, — асимптотической нагрузкой. В последнее время для изучения броматной реакции в тесте нашли более целесообразным пользоваться константой полуоси «а», равной )/2С. Параметры С и L, легко можно найти, изображая графически зависимость произведения Lt от t, что даст прямую линию, выражаемую уравнением.
Показано преобразование в линейную зависимость кривой структурной релаксации. Из уравнений 3 и 4 видно, что для определения С и La требуется дважды в разное время определить значение L. Этот процесс называется структурной активацией, потому что за ним следует падение сопротивления, которое вследствие его спонтанного характера должно сопровождаться падением свободной энергии.
Для более надежных определений рекомендуется исследовать не менее шести кусков теста.
Изучение структурной релаксации отнюдь не ограничивается только экстенсографом Брабендера. Структурная релаксация изучалась также с помощью экстенсографа Шопена и исследовательского измерителя абсорбции воды. Кривые структурной релаксации оказались весьма полезными при изучении результата воздействия окисляющих реагентов на свойства теста.
Хотя эти кривые не дают возможности выразить напряжение в системе единиц СГС и связаны с произвольным выбором растяжения, при котором определяются нагрузки, все же они значительно превосходят обычную методику анализов теста, так как выражают изменения в свойствах теста после структурной активации скоростным процессом, а не сосредоточивают внимание исследователя только на одном или более произвольно выбранных моментах.