Скорость истечения раствора из фильеры

Исследовали 18%-ные растворы полиакрилонитрила с молекулярным весом около 30 ООО. Для выяснения влияния длины канала фильеры были использованы стеклянные и металлические капилляры. Размер струи на выходе из капилляра определялся фотографически с помощью горизонтального микроскопа. Изменение величины относительного расширения струи раствора в зависимости от длины капилляра I и градиента скорости истечения раствора (в воздух) показано на рис. 2. Из рис. 2 видно, что при уменьшении относительной длины капилляра ПК (где Я — радиус капилляра) и увеличении градиента скорости течения раствора значительно возрастает величина расширения струи. Можно ожидать, что при истечении раствора в осадительную ванну картина изменится незначительно [c.151]

Неравномерность условий формования отдельных волокон может сказываться дополнительно на условиях истечения прядильного раствора. Так, с ростом фильерной вытяжки и изменением натяжения нити меняется давление прядильного раствора в фильере [22, 36]. Вследствие этого неодинаковость натяжения формуемых волокон в пучке приводит к дополнительному различию в скоростях истечения раствора из периферийных и центральных отверстий фильеры. Неравномерность концентрационных полей в зоне фильеры также влияет на процесс истечения [37]. [c.216]

Как правило, формование волокна происходит при определенной фильерной вытяжке. Фильерной вытяжкой Вф называется отношение разности между скоростью приема сформованной нити V и скоростью истечения прядильного раствора из отверстий фильеры VI к скорости истечения раствора, выраженное в процентах [c.70]

Скорость истечения раствора У1 определяется Отношением объема раствора, вытекающего в единицу времени, к живому сечению фильеры, т. е. к суммарной площади всех отверстий фильеры. Прл одной и той же скорости формования (приема нити) фильерная вытяжка тем больше, чем больше диаметр отверстия фильеры (при одном и том же числе отверстий) и чем больше число отверстий (при одном и том же диаметре отверстий). [c.71]

Но в нашем случае разница плотностей ванн с переменным составом ДМФ была незначительной (5%) и ею можно пренебречь. Так как расстояние от фильеры до дна ванны было небольшим, скорость диффузионных процессов не могла сказаться на скорости истечения раствора. Действительно, оказалось, что при истечении в вертикальном и горизонтальном направлениях результаты опытов были одинаковыми. [c.226]

Полученные зависимости скорости истечения раствора диацетилцеллюлозы от поверхностного натяжения среды видны из следующих данных (условия опыта г] = 32—39 сек Р = 0,7 ат с1 отверстия фильеры = 0,24 мм) [c.227]

В мягких условиях формования на вытекающей струйке раствора образуется эластичная поверхностная пленка осажденного полимера, которая легче деформируется под действием остаточных напряжений, чем в случае жестких условий. В результате наблюдается расширение струи и, вероятно, более быстрое выравнивание профиля скоростей и снятие тангенциальных напряжений по выходе струи из канала фильеры. Это должно вести к увеличению скорости истечения раствора из фильеры при увеличении концентрации ДМФ в ванне до 85%. Эффект вытягивания струйки раствора за счет сил поверхностного натяжения ванны в этом случае, по-видимому, перекрывается теми напряжениями, которые возникают при коагуляции ее в осадительной ванне, в то время как при истечении раствора в 100%-ный ДМФ, когда исчезает межфазное натяжение, скорость истечения резко падает. Отсюда следует вывод, что на скорость истечения полимерного раствора оказывают влияние свойства поверхности раздела фаз раствор — ванна. [c.228]

Под фильерной вытяжкой обычно понимают деформацию волокна вследствие разности скорости истечения раствора или расплава через отверстия фильеры и скорости первого тянущего механизма прядильной машины. [c.155]

Фильерная вытяжка характеризует деформацию струи вследствие разности скоростей истечения раствора или расплава через отверстия фильеры и приема (формования) нити. Поскольку при определении фильерной вытяжки не учитывается фактическое распределение скоростей на различных участках формования, а также форма струи, величина фильерной вытяжки является условной, и ее называют кажущейся. Кажущаяся фильерная вытяжка (В к ) может быть определена по формуле [c.33]

Результаты, получаемые для Х-500 [42], приведены на рис. УП.Ю. И в этом случае влияние содержания соли в растворе на механические свойства волокон несущественно. Экспериментальные данные показывают, однако, небольшое влияние концентрации полимера в растворе на повышение модуля упругости. Значения модулей упругости, показанные на рис. УП.Ю, довольно велики, но все-таки они гораздо меньше, чем в случае ПБА. Это происходит потому, что в процессе формования не было реализовано интенсивного продольного растяжения (скорость истечения из каналов фильеры была равна или выше скорости приема нити). [c.166]

Образование крупных частиц в крошкообразователе типа фильеры (рис. 3.5, а) объясняется малой скоростью истечения вязкого раствора через отверстия крошкообразователя и контактом струй раствора с водой до образования капель раствора. В результате этого образуется поверхностный слой концентрированного раствора, который затрудняет разрыв струй на капли. Получение частиц каучука требуемого размера на крошкообразователе типа фильеры оказывается возможным только при пред- [c.71]

Так обстоит дело при условии преобразования капли в цилиндр и, наоборот, цилиндра в каплю (если скорость истечения снижается до величины ниже критической). В этом случае, как видно из приведенных данных, чтобы обеспечить струйное формование волокна при диаметре отверстия фильеры 0.1—0,05 нм. (100—50 мк), необходимо было бы задать скорость истечения водного раствора полимера в воздух порядка 80—120 м мин. Расчеты показывают, что для раствора полимера в органическом растворителе с поверхностным натяжением 20 дин см при тех же диаметрах отверстия фильеры необходимо поддерживать скорость истечения раствора не ниже 40 и 60 м1мин. [c.241]

Уист — скорость истечения струек прядильного раствора или расплава из отверстия фильеры, м/с [c.169]

Характер истечения растворов в капиллярах фильер зависит от ряда факторов скорости истечения вязкости раствора или расплава полимера формы отверстия, особенно его краев диаметра капилляра отношения длины капилляра к его диаметру гладкости стенок капилляра (отсутствие заусениц) однородности раствора или расплава и т. п. [c.27]

Большое число факторов, влияющих на характер истечения растворов и расплавов полимеров, не позволяет точно рассчитать истинную скорость вытекания струек из отверстий фильеры. Поэтому при расчете величины фильерной вытяжки приходится пользоваться условной средней скоростью истечения жидкостей из отверстий фильеры. [c.27]

Тщательно профильтрованный, обезвоздушенный раствор (концентрация ПВХ И —14%) посредством вакуума засасывался в стеклянный баллон, выдерживался при комнатной температуре в течение суток и продавливался воздухом при постоянном давлении Р (с точностью 10 мм вод. ст.) через фильеру й =0,16 мм в соответствующую ванну. Фильера устанавливалась на расстоянии 3 см от дна ванны и в двух направлениях параллельно дну ванны и под углом 90°. Соответственно реализовывалось два режима истечения свободное падение вытекающей струи и течение струи в горизонтальной плоскости. Скорость истечения рассчитывали по количеству полимера, осажденного из раствора за определенное время. Среднее значение принимали по данным трех параллельных опытов. Расхождение между опытами 3%. Диаметр струи раствора измеряли горизонтальным микроскопом с точностью до 0,05 мм. [c.225]

Формование волокна из растворов мокрым способом может также производиться с отрицательной фильерной вытяжкой, что означает превышение скорости истечения струек жидкости над скоростью движения формующейся нити со сверхвысокими фильерными вытяжками порядка 18 000—20 000%, в последнем случае диаметр отверстий фильер доходит до 0,8—1,2 мм. [c.155]

Скорость истечения определяется отношением объема раствора или расплава V, вытекающего в единицу времени из каналов фильеры, к живому сечению фильеры, т. е. к общей площади всех отверстий фильеры [c.34]

Расчет. Кажущаяся фильерная вытяжка (Ф ) определяется как отношение разности скоростей формования (Уг) и истечения раствора из канала фильеры (VI) к скорости истечения. Скорость истечения рассчитывается как [c.186]

Концентрация полимера является параметром, в первую очередь определяющим вязкость раствора и при прочих одинаковых условиях формования скорость образования волокон. Прядильный раствор должен иметь достаточно высокую вязкость, обеспечивающую необходимую прочность жидкой струйки, которая образуется при истечении раствора из отверстия фильеры. Кроме того, содержание полимера в прядильном растворе должно быть таким, чтобы образование волокна из жидкой струйки в результате процессов массообмена в осадительной ванне или испарения растворителя в шахте прядильной машины произошло за время, которое обеспечивало бы достаточно рациональное аппаратурное оформление процесса. Эти две причины определяют наименьшую технологически возможную концентрацию полимера в растворе. Повышение содержания полимера в прядильном растворе, а экономическая целесообразность этого очевидна, ограничено наибольшей величиной вязкости раствора, выше которой невозможно нормальное ведение технологического процесса. Обычно особенно это характерно для мокрого способа формования наилучшие свойства имеют волокна, полученные из прядильных растворов, концентрация которых лежит внутри области, ограниченной технологическими пределами вязкости (рис. 26.7). [c.389]

Полученные таким путем волокна собираются в пучок, который отводится вращающимися вальцами со скоростью, несколько превышающей среднюю скорость экструзии коллодиума, через фильеру. Это приводит к выравниванию полипептидных цепей и уменьшению диаметра волокон, который становится значительно меньше диаметра отверстий фильеры. Возможно дальнейшее увеличение степени ориентации путем растягивания волокна между последовательными вальцами. В этом случае действуют уже другие молекулярные механизмы. В двух предыдущих фазах ориентирования молекулы находятся в растворе и степень ориентации зависит от градиента скорости, установившейся в Ходе истечения прядильного раствора. Вытягивание волокон, наоборот, представляет собой деформацию твердой среды [102], и повышение степени продольной ориентации при этом связано с непрерывной фракцией вязкого и пластичного характера и ее способностью к деформации. [c.536]

Рассмотрим некоторые особенности процессов, протекающих в прядильной шахте при сухом формовании. Основным, как отмечалось, является фиксация жидкой нити, т. е. перевод ее в нетекучее, твердое состояние. Фиксация идет параллельно с деформационными процессами, в результате которых происходит калибровка толщины нити. Путем соответствующего подбора скорости истечения раствора из отверстий фильеры и скорости намотки нити на приемное устройство устанавливается конечная толщина нити (или, как принято обозначать в текстильной промышленности, номер чити). [c.253]

В качестве примера ниже приведены условия получения волокна из ПФТА формованием через воздушную прослойку [7, 10]. Анизотропный раствор полимера концентрации, равной 20%, с логарифмической вязкостью 5,4 в 99,7%-ной Н2504 при комнатной температуре находится в твердом состоянии. Температура плавления этого раствора составляет примерно 90°С. Нагретую до 95°С прядильную композицию выдавливают через фильеру с 50 отверстиями диаметром 0,05 мм, расположенную на расстоянии 1 см от поверхности осадителя (воды), охлажденного до 4°С. Линейная скорость истечения раствора из отверстий фильеры составляет 64 м/мин при скорости приемки 450 м/мин. После промывки и сушки прочность на разрыв и относительное удлинение при разрыве элементарного волокна имеют значения 2500 Н/мм и 3,7% соответственно. [c.234]

Формование волокон проводили в осадительную ванну, представляющую собой смесь ДМФ —вода (85 15 по массе), при температуре 30 °С. Во всех опытах по получению волокна использовали платиновые фильеры со 100 отверстиями диаметром 0,08 мм. Скорость истечения раствора (u t) всегда составляла 16,1 м1мин, путь нити от фильеры до приемной галеты ЛПУ был равен 100 см. Определяли также наибольшую фильерную вытяжку [c.193]

Изменение скорости истечения раствора в воду и раствор ПАВ можно объяснить лишь различным адгезионным взаимодействием между струйкой полимера и окружающей средой . Эта величина адгезии будет определяться поверхностным натяжением фаз =ог1 -Ьо-2 —01-2, где (т .аз —поверхностное натяжение раствора и среды соответственно на границе с воздухом а1 з — межфазное натяжение. Величина же адгезии между раствором и фильерой в течение опыта не изменялась, так как W =сг1(1 — соз 0), где 0 — краевой угол, образованный раствором на границе с фильерой. [c.227]

Скорость выте<ания раствора поливинилхлорида в диметилформамиде (ДМФ) из фильеры зависит от состава ванны и достигает максимального значения при 85% ДМФ в водной ванне. Скорость истечения растворов полимеров в жидкость, не смешивающуюся с растворителем, возрастает с увеличением поверхностного натяжения жидкости. [c.326]

Поэтому целесообразно уменьшить толщину донышка фильеры до предела, определяемого механической прочностью материала, из которого выполнена фильера. Это влияет на предельные вязкости прядильных растворов и расплавов, пригодных к переработке в волокна. В самом деле, при увеличении концентрации целлюлозы в вискозе, например, с 7 до 10% вязкость возрастает на целый порядок. Соответственно резко должно быть повышено и давление, создаваемое прядильным насосиком для того, чтобы сохранить заданную скорость истечения раствора из фильеры. При этом создаются напряжения в материале донышка фильеры, [c.143]

Реологическая с ii л а, возникающая при растяжении жидкой струи у выхода из фильеры и зависящая от вязких свойств прядильного раствора. Ее расчет, по-видимому, очень сложен. Можно лишь утверждать, что она возрастает с увеличением эффективной вязкости прядильного раствора и с увеличением скорости формования (нри постоянной скорости истечения раствора). В работе Бринегера и Эпштейна была произведена оценка реологической силы как разности между фактической (измеренной) силой натяжения нити и суммой сил инерции и трения, полученной расчетным путем. Для волокна, формуемого из 10— 15%-ного раствора гексаметилентерефталамида (6-Т) в концентрированной серной кислоте и состоящего из 4100 филаментов по 0,17 текс каждый, эта сила колебалась от 75 гс при скорости формования 10 м/мин до 175 гс при скорости формования 35 м/мин, в то время как общее натяжение нити изменялось в тех же условиях приблизительно от 100 до 350 гс. К сожалению, в этой работе не приводятся реологические характеристики раствора полимера, но на основании косвенных данных можно полагать, что эффективная вязкость таких растворов на 1—1,5 десятичных порядка выше, чем вязкость прядильных растворов ксантогената целлюлозы. Если, исходя из этих данных, произвести пересчет на условия формования вискозных нитей, описанные в работе то при максимальной скорости формования 35 м/мин реологическая сила окажется равной приблизительно 1—2 гс на нить, что составляет очень небольшую величину по сравнению с общим натяжением нити около 50—70 гс (при пути в ванне 100 см). [c.183]

Выходящие из осадительной ванны пучки волокон огибают несколько рядов металлических стержней, собираются в общий жгут, который поступает в первую промывную ванну и оттуда на вытяжные триовальцы. При такой схеме заправки вытяжка волокна делится на фильерную — между фильерной и направляющими стержнями и пластификационную — между стержнями и вытяжными триовальцами. Значение общей вытяжки задается скоростями истечения раствора из фильеры и вытяжных вальцев, а распределение между фильерной и пластификационной вытяжками — числом огибаемых волокном стержней. После первой промывки ванны жгут проходит последовательно еще три, в каждой из которых проводится дополнительное вытягивание волокна. Таким образом, пластификационная вытяжка жгута хлоринового волокна осуществляется в четыре стадии. Для проведения каждой последующей ступени вытяжки температура в ваннах постепенно повышается от 12—16 в осадительной до 45 —50 °С в четвертой промывной ванне. Повышение температуры способствует также более полной отмывке ацетона водой, которая движется навстречу жгуту. [c.417]

На рис. 1.39 приведена зависимость изменения толщины и профиля жидкой пленки раствора полимера при истечении из фильеры от скорости движения подложки. Подобное описание, несомненно, носит формальный характер. Фактически профиль жидкой пленки зависит не только от скорости движения подложки (точнее, от соотношения скоростей истечения жидкости из щели фильеры и ее отвода подложкой), но и от реологиче- [c.86]

Влияние адгезионного взаимодействия между фильерой и окружающей средой не изучалось, поскольку экспериметально трудно исключить влияние остальных факторов. Кроме того, при истечении раствора из фильеры часть энергии струи расходуется на преодоление гидравлического сопротивления среды ее движению. В этом случае с уменьшением поверхностного натяжения среды ее сопротивление уменьшается и скорость истечения, казалось бы, должна увеличиться. Мы же наблюдаем явление обратное чем меньше а среды, тем меньше скорость. Следовательно, это увеличение скорости истечения вызвано усилием адгезионного взаимодействия между по- [c.227]

Установка криомонодисперсной технологии работает в режиме мо-нодисперсного распада струй жидкостей (вынужденный капиллярный распад) растворов урановых солей. Диаметры фильер для истечения струй варьировались от 120 до 280 мкм, скорость истечения — от 3,5 до 8,6 м/с. Частота возбуждения в генераторе капель раствора [2] менялась в пределах от 5,2 до 17 кГц. Размеры получаемых капель раствора находились в пределах от 245 до 570 мкм. После получения потока монодис-персных капель, последние поступали в специальную криогенную трубу для предварительного охлаждения, в которой автоматически менялись параметры охлаждения (температура и давление). После прохождения пролетной трубы замороженные с поверхности микросферы попадали в контейнер с жидким азотом, в котором окончательно замораживались. После замораживания микрогранулы поступали в систему вакуумной сублимационной сушки, где в автоматическом режиме из них удалялся растворитель и они высушивались. Для оптимизации процессов охлаждения, замораживания и вакуумной сублимационной сушки использовалась компьютерная профамма, разработанная авторами. [c.71]

Инерционная сила, отвечающая силе, необходимой для сообщения массе нити конечной скорости приемки при начальной скорости, равной скорости истечения прядильного раствора из фильеры. При формовании волокон по мокрому способу часто применяют небольшие отрицательные фильерные вытяжки. Это означает, что инерционной силой можно практически пренебречь. Но даже в случае положительных филь-ерных вытяжек, которые при мокром формовании волокон невелики, инерционные силы оказываются малозначащими (в отличие от случаев формования из расплава, когда перепад скоростей достигает 10 — 10 м1мин, при формовании по мокрому методу перепад составляет несколько метров в минуту или максимум 20—30 м/мин). [c.182]

Прядение производится чаще всего в смешанной ванне, содержащей растворы толуола, метанола, этанола, бензина [127—129], из золото-платиновых фильер с отверстиями в 60 мк со скоростью истечения 35 м мин. Прочность нитей 1,7 г денье, удлинение 15—16%. Триацетатные нити оставляют некрученными, чтобы полнее использовать их изоляционную способность. [c.298]

Одной из интересных особенностей, наблюдаемой при истечении и образовании струй, является понижение давления перед капилляром при увеличении скорости отвода струй. Впервые оно было отмечено Верунгом [14], а в дальнейшем детально исследовано для вискоз [15] и растворов синтетических полимеров [16, 17]. Если давление перед фильерой при истечении вискозы в воздух [c.173]

Поверхностное натяжение вытекающей из отверстий- фильеры жидкости играет большую роль в формировании струи не только при истечении в воздух, но и в жидкость, даже если эти жидкости смешиваются друг с другом. Зельдович [21] и Папков [3] показали, что исчезновение межфазиого натяжения двух смешивающихся жидкостей происходит во времени и зависит от скорости их взаимной диффузии. Так, между 6%-ным раствором едкого натра и 207о-иым раствором серной кислоты межфазное поверхностное натяжение составляет около 10 Дж/м . [c.114]

В зоне II вблизи фильеры, где происходит истечение струек прядильного раствора, их скорости еще малы, и продольный поток среды, в которой ведется формование, только начинает формироваться. В этой же зоне происходит интенсивное поступление воздуха или осадительной ванны внутрь формующегося пучка волакон. В случае мокрого метода формования длина этой зоны составляет не более нескольких миллиметров. [c.192]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология