ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Область установившегося течения в канале фильеры из "Физико-химические основы производства искусственных и синтетических волокон" Это уравнение, хотя и является эмпирическим, удовлетворительно описывает закономерности истечения различных жидкостей. Частным случаем этого уравнения при п = является уравнение Ньютона. [c.142] На рис. 7.4 приведены профили распределения скоростей для жидкостей с различными константами п. При /г 0,5 профиль скоростей сходен с профилем течения бингамовского тела, которое обладает предельным напряжением сдвига. Реальные расплавы и растворы полимеров имеют профили распределения скоростей, близкие к случаю ге == 1, т. е. к профилю слегка искаженной параболы. [c.142] Минимальная длина канала в реальных фильерах задается, естественно, не длиной участка, на котором происходит переход к стационарному течению о установившемся профилем распределения скоростей, а конструктивными соображениями, связанными с прочностью донышка фильеры. Оно должно выдержать перепад давлений между внутренней полостью фильеры и внешним давлением (суммарное атмосферное и гидростатическое давление столба жидкости осадительной ванны при формовании мокрым способом). [c.143] Для определения максимальной длины канала отверстий фильеры целесообразно рассмотреть те явления, которые возникают в зонах II и III (см. рис. 7.1). Как уже отмечалось, в зоне II протекают процессы релаксации входовых напряжений, и рассеяние энергии вследствие внутреннего трения пропорционально длине капилляра. Для длинных ]гапилляров эта величина является основной составляющей общего расхода энергии. [c.143] Одной из определяющих характеристик полимерных волокон является о])иентация полимера вдоль оси волокна. Поэтому сформованные волокна подвергают, как правило, значительному вытягиванию. Поскольку достаточно высокая ориентация достигается в канале отверстия фильеры, было бы желательно сохранить эту ориентацию вплоть до момента затвердевания жидкой нити. Однако скорость тепловой разориентации полимера очень велика, и поэтому при обычных скоростях формования отрезок времени, в течение которого нить находится в жидком состоянии после выхода из отверстия фильеры, оказывается достаточным для исчезновения ориентированного состояния. Это к первую очередь относится к низко-вязким растворам, перерабатываемым по методу мокрого формования. Но и для высоковязких расплавов полимеров эффект ориентации про-яв.чяется в заметной стенени только при скоростях, значительно превышающих 1000 м/мин. [c.144] Это подтверждается исследованиями процесса формования волокна из полиэтилентерефталата и полиамидов где отмечено значительное ул1Рньшение максимально достижимой повторной вытяжки волокна благодаря предварительной ориентации при высокой скорости формования (3000—4000 м/мин). Аналогично при формовании волокна из поливинилового спирта на высоких скоростях была достигнута повышенная прочность волокон в результате ориентации на начальной стадии формования волокна в осадительной ванне. [c.144] В таких экспериментах необходимо учитывать, что дополнительная ориентация нити может возникнуть на последующей стадии благодаря гидродинамическому сопротивлению среды, которую проходит затвердевающая нить, а не на стадии прохождения раствора через канал фильеры. Во всяком случае для строгих выводов необходимо иметь точную картину распределения скоростей нити на всех участках пути от канала фильеры до приемного приспособления. [c.144] Можно заключить, что зона II не является определяющей в формировании жидкой струи раствора или расплава полимера и, очевидно, в это11 зоне в основном протекает процесс частичной релаксации напряжений, образовавшихся на входе в канал фильеры. [c.144] Вернуться к основной статье