На главную

Статья по теме: Диссипации механической

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Из последнего выражения следует, что прирост температуры за счет диссипации механической энергии определяется удельным давлением литья. Рассеяние энергии проявляется в потере напора при литье. Расчеты показывают, что потеря давления в 10 МПа приводит к среднему повышению температуры резиновой смеси на 4—5 °С. При потере напора в 100 МПа температура смеси может увеличиться на 40—50 °С, что в сочетании с нагревом смеси при пластикации (до 60—100 °С) и за счет контакта с литниковыми каналами обеспечивает выравнивание температур заливаемой смеси и стенок пресс-формы, т. е. приводит к равномерной и быстрой вулканизации изделия.[7, С.134]

При течении резиновой смеси по литниковым каналам осуществляется ее нагрев за счет диссипации механической энергии и за счет теплообмена с нагретой стенкой формы. Прирост температуры смеси за счет диссипации может быть определен из уравнения энергетического баланса для адиабатического режима течения:[3, С.248]

Длина измерительного канала была выбрана сравнительно небольшой, чтобы уменьшить прирост температуры расплава за счет диссипации механической энергии при течении. Небольшая высота канала обеспечивала интенсивный отвод тепла в направлении, перпендикулярном потоку, что также способствовало уменьшению роста температуры расплава при течении. С учетом сказанного выше были выбраны следующие размеры плоского канала: Я-0,5 мм, В-10 мм и 1-20 мм (см. рис. 7.4). Поскольку отношение высоты и ширина канала Н:В = 0,1 расчет напряжений и скоростей сдвига проводили по формулам [52] с учетом поправки по Рабиновичу-Вайсенбергу [63]. Для уменьшения градиента температур расплава в головке пластикацию осуществляли при низких частотах вращения шнека (не более 20 мин-1)- Колебание температуры в потоке составляло при этом не более 5 "С, что хорошо согласуется с данными [6]. Поправку на пьезоэффект не вводили, так как согласно [128] при перепаде давлений до 20 МПа ошибка измерений не превышает 1%.[4, С.189]

В процессе каландрования эти условия должны соблюдаться для достаточно широкого интервала скоростей сдвига и температур, которые вследствие диссипации механической энергии постоянно связаны. Практически это проявляется в существовании зависимости между величиной запаса, особенно в калибрующем (последнем) зазоре, и качеством получаемой пленки. Например, при низкой температуре запас "разваливается", и движение материала приобретает хаотический характер вместо направленного движения от центра к краям. В этом случае полученная пленка имеет Непроплавленные "холодные" пятна, поверхностные дефекты, известные под названиями "воздушные полосы" или "серые полосы". Толщина пленки может быть неоднородной, а конечный продукт будет иметь участки с натя-кениями, что приводит к низкой стабильности размеров и высокой 'садке. Если же запас имеет высокую температуру, расплав прилипает с валкам каландра, пленку трудно снять с валков, она пузырится, юявляются небольшие полосы на поверхности.[4, С.225]

Таким образом, одним из наиболее важных технологических аспек-:ов каландрования является регулирование температуры расплава. 1ело в том, что при высоких скоростях каландрования (более 'Ом/мин) даже в пластифицированных ПВХ композициях тепло, обра-'Ующееся в расплаве в результате диссипации механической энергии, 'ревышает тепловой поток от валка к полимеру. Учитывая большую ^ассу валков и, как следствие этого, большую тепловую инерцию йстемы их термостатирования, выход на стабильный режим зависит и ^ условий теплообмена с воздухом производственного помещения. 1аряду с другими необходимыми условиями получения ПВХ пленок 3Ысокого качества являются поддержание в производственных поме-[4, С.225]

Каландрование обычно используют для формования пленки из термопластов с высокой вязкостью расплава. Этот процесс особенно удобен для переработки полимеров, склонных к термодеструкции или содержащих значительные количества твердых добавок. Такая возможность является следствием способности каландра транспортировать большие количества расплава при незначительном уровне диссипации механической энергии (по сравнению с экструзией). Толщина каландруемого изделия должна быть одинаковой в продольном и поперечном направлениях. Любые изменения зазора, возникающие вследствие неправильной геометрии зазора, обусловленной неверной установкой, температурным расширением или прогибом валка, приводят к поперечной разнотолщин-ности.[1, С.588]

Поиском возможных путей моделирования процесса переработки ПВХ композиций занимались авторы [30, 93]. Оценку перерабатыва-емости они проводили на лабораторном зкструдере, а полученные результаты представляли в виде обобщающих параметров процесса, связанных с качеством получаемых изделий. В [93] за обобщающий параметр переработки была принята температура расплава Гр перед формованием, а за обобщающий критерий качества - плотность материала. Очевидно, что Гр зависит от температуры по зонам зкструдера и головки, а также от диссипации механической энергии, т.е. является интегральным показателем энергетического воздействия на полимер. В [21] плотность материалов использовали в различных методах для оценки качества изделий. Однако авторы [16], исследуя влияние Условий переработки пластифицированных ПВХ композиций на качество материалов, пришли к иному выводу. Они показали, что Материалы, полученные в различных условиях, значительно отличаются по физико-механическим свойствам, но крайне мало по плотности (в интервале ± 0,3 кг/см3). Тем не менее использование температуры Расплава и плотности в качестве обобщающих параметров процесса переработки ПВХ материалов вполне приемлемо.[4, С.185]

Во-первых, полимер обязательно должен быть полярен. Но это немедленно вызывает «во-вторых». Например, многие хорошие изоляторы для постоянного тока начинают проводить в случае переменного, даже не очень высокой частоты. Классическим в этом смысле объектом является поливинилхлорид. В то время как диссипация механической энергии за счет внутреннего трения в нем происходит по тем же законам, что в других гибкоцепных полимерах примерно той же гибкости, в переменном электрическом поле возникает совершенно иная ситуация. Невозможность свободного движения дипольных участков повторяющихся звеньев «в такт» полю приводит к гораздо более сильному саморазогреву, чем при диссипации механической энергии. Начинается химическая деградация, появляется ионная проводимость, и диэлектрик перестает быть изолятором. Это касается его использования, а при исследовании возникает ряд a priori неучитываемых обратных связей, резко ограничивающие область ТВЭ малыми частотами — подчас даже ниже 50 Гц.[2, С.301]

Каландрование широко применяется в производстве многочисленных изделий из ПВХ благодаря высокой единичной мощности линий (до 40 млн. м2/год) при минимальной разнотолщинности (±5 мкм) выпускаемых пленок. На производстве каландровых установок специализируются ведущие фирмы ФРГ ("Берсторф", "Крафттанля-ген"), Японии ("ИХИ"), а также Тайваня и Южной Кореи. Хотя в производстве пленочных ПВХ материалов каландрование1 относят к интенсивным с точки зрения капиталовложений способам переработки, это- высокопроизводительные прецизионные установки с длительным сроком службы и высоким производственным потенциалом. Каландрование! используют для формования пленок из термопластов с высокой вязкостью расплава и склонных к термодеструкции. Это обусловлено способностью каландра транспортировать большие количества расплава при высоком термомеханическом воздействии и незначительном росте температуры за счет более интенсивного отвода тепла диссипации механической энергии по сравнению с экструзией[4, С.222]

И.9. ПРЯМОЛИНЕЙНО-ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ТЕЧЕНИЕ ПСЕВДОПЛАСТИЧНОЙ ЖИДКОСТИ ПРИ НАЛИЧИИ ДИССИПАЦИИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ И ТЕПЛООБМЕНА С ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ[5, С.116]

Дополнительный нагрев резиновой смеси осуществляется при ее течении через литьевое сопло и особенно по литниковым каналам за счет диссипации механической энергии и теплообмена с нагретой стенкой формы. Прирост температуры за счет диссипации можно определить из уравнения энергетического баланса для адиабатического режима течения[7, С.133]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



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.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Тадмор З.N. Теоретические основы переработки полимеров, 1984, 632 с.
2. Бартенев Г.М. Физика полимеров, 1990, 433 с.
3. Бекин Н.Г. Оборудование и основы проектирования заводов резиновой промышленности, 1985, 505 с.
4. Ульянов В.М. Поливинилхлорид, 1992, 281 с.
5. Торнер Р.В. Основные процессы переработки полимеров Теория и методы расчёта, 1972, 455 с.
6. Торнер Р.В. Теоретические основы переработки полимеров, 1977, 464 с.
7. Шеин В.С. Основные процессы резинового производства, 1988, 160 с.

На главную