Помутнение поверхности экструдата, как было показано Когс-веллом, Лэмбом [42] и Виноградовым [43], обусловлено действием механизма разрушения расплава на выходе из капилляра и отличает поведение ПЭНП от поведения ПС и ПП. Для указанных полимеров характерны две особенности. Первая — отсутствие разрыва на кривой течения..-С = / (\С) при появлении разрушения поверхности экструдата. Вторая — уменьшение дефектности экструдата при увеличении L/DQ (чего и следовало ожидать, так как местом зарождения дефектов является область входа).[1, С.477]
Для получения равномерной гладкой поверхности экструдата используют червячные машины с холодным питанием, оснащенные автоматическим регулированием температуры по зонам машины. В отличие от машин с теплым питанием у них значительно более длинные червяк и цилиндр: у машин с теплым питанием длина червяка обычно составляет 3—б О, а у машин с холодным питанием она достигает 20 D и более. По сравнению с МЧТ значительно усложняется вся конструкция рабочих органов и оснастка машин. Это объясняется прежде всего тем, что машина с холодным питанием должна выполнять дополнительные функции (разогрев резиновой смеси и ее гомогенизацию), которые в существующих технологических схемах выполняют разогревательные вальцы.[2, С.262]
Почти все опубликованные данные о дроблении поверхности экструдата получены на каналах круглого сечения. Между тем в процессах переработки полимеров приходится иметь дело с фильерами самой различной формы. Влахопулос и Чен [48], исследуя течение расплава полистирола в щелевых каналах, установили, что критическое напряжение сдвига на стенке щели выше, чем в капиллярах. Применяя критерий релаксирующей деформации сдвига, Влахопулос и др. [49, 50] разработали для _мрнодисперсного ПС[1, С.478]
При низких скоростях течения, соответствующих матовой или гладкой поверхности экструдата, устойчивые линии тока образуют очень большой угол входа, примерно равный 180°. В области критических значении напряжений сдвига Бэгли и Бирке [33] наблюдали возникновение в капилляре колебаний очень высокой частоты, в то время как Уайт [34], Оянаги [45], Бергем [46] сообщают о появлении спиральных линий тока в канале задолго до наступления искажений экструдата. Место и механизм возникновения больших искажений экструдата в настоящее время не выявлены.[1, С.477]
Величину шероховатостей, вызванных дроблением расплава, можно уменьшить, если сделать вход в канал более плавным, например уменьшить угол входа. Дефекты поверхности экструдата некоторых полимеров, например полистирола, можно также устранить, подвергая экструдат продольной вытяжке.[1, С.478]
Как упоминалось ранее, вытяжка расплава при формовании волокон ослабляет (а в некоторых случаях при высокой степени вытяжки полностью снимает) эффект дробления поверхности экструдата. В настоящее время нет теоретических работ, связывающих количественно эти эффекты со свойствами расплава или параметрами процесса.[1, С.481]
Эти явления, интенсивное исследование которых проводилось в течение последних 25 лет и продолжается в настоящее время, представляют большой интерес с точки зрения переработки полимеров, так как дробление поверхности экструдата ограничивает верхний предел скоростей экструзии, а его разбухание и большие потери[1, С.470]
При течении расплавов полимеров через капилляр и другие насадки при напряжениях сдвига порядка 10"1 МПа наблюдаются поразительные явления. При увеличении напряжения выше некото -рого критического значения форма поверхности экструдата иска-жается.[1, С.476]
Эффект искажения формы экструдата является серьезным препят-ствием для высокоскоростной переработки полимеров. Для осуществления процессов переработки полимеров при напряжениях сдвига выше 10~1 МПа необходимы дальнейшие прикладные и фундаментальные исследования. В качестве примера можно назвать работу Торделла по экструзии тефлона, дробление поверхности экструдата которого происходит при очень низких скоростях сдвига, применяемых в промышленности [51]. Тефлон в виде уплотненного порошка экструдировали при высоких давлениях, используя очень сильную зависимость температуры плавления от давления. Вследствие этого уплотненный порошок плавился при прохождении через головку, и получаемый экструдат имел гладкую поверхность,[1, С.478]
В настоящем разделе будут рассмотрены явления, связанные с высокоэластическими свойствами расплавов, а именно: 1) высокоэластическое увеличение диаметра экструдата (разбухание экструдата); 2) большие потери давления на входе в капилляр; 3) нестабильное течение в капилляре, сопровождающееся появлением дефектов экструдата, которые обычно называют дроблением поверхности экструдата.[1, С.470]
Поведение расплава полипропилена качественно отличается от описанного: угол входа потока очень велик — почти 180° и поверхность экструдата имеет правильную винтовую форму. Поверхность экструдата ПЭНП при близких к критическому значениях т^ становится матовой. С увеличением напряжения сдвига в узком диапазоне -т^ искажение формы экструдата усиливается, и он принимает форму спирали. Помутнению поверхности экструдата соответствует очень малый угол входа; при этом в области входа образуются устойчивые вихри. При высоких напряжениях сдвига линии тока в капилляре приобретают спиральную форму, а при критическом значении напряжения в области «рюмки» —• разрываются.[1, С.477]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.