Экструзия параметры

Стоит кратко рассмотреть коэффициенты теплопроводности гетерогенных систем и сыпучих сред, поскольку они часто встречаются в процессах переработки полимеров. Примером первых являются смеси полимеров и композиции с наполнителями, ко второй категории относятся свободно насыпанные порошки при ротационном формовании или прессовании и слои гранул при экструзии и литье под давлением. Задача расчета теплопроводности таких систем может быть, как правило, сведена к задаче расчета теплопроводности гомогенной системы с эффективными термофизическими параметрами. Например, можно показать [201, что для композиции, представляющей собой непрерывную полимерную матрицу, в которой случайным образом распределены при малой концентрации сферические частицы одинакового размера, коэффициент теплопроводности выражается следующим образом [c.122]

Это означает, что возрастание давления в экструдере равно снижению давления в головке. Однако изменения массового расхода и давления представляют интерес не только как параметры процесса. С величиной генерируемого давления связаны также изменения те 1-пературы и мощности, потребляемой червяком экструдера. Наконец, мы заинтересованы в увеличении степени смешения, которая характеризуется функциями ФРД и ФРВ, или, другими словами, интерес представляют средняя деформация сдвига и среднее время пребывания материала в экструдере. Математические модели подсистем позволяют определить связь между основными интересующими нас технологическими параметрами (т. е. объемным расходом, распределением давлений и температуры, потребляемой мощностью, средней деформацией сдвига и временем пребывания) и всеми влияющими на процесс геометрическими (т. е. конструктивными) параметрами, реологическими и теплофизическими свойствами расплава, а также регулируемыми параметрами процесса (т. е. частотой вращения червяка, температурой червяка, цилиндра, головки). Эти зависимости можно использовать как при проектировании новых машин, так и для анализа работы существующих. В дополнение к основным регулируемым параметрам желательно исследовать и другие, такие, как изменение температуры в головке, изменение объемного расхода, однородность экструдата, разбухание и стабильность формы экструдата и параметрическую чувствительность процесса. В гл. 13, посвященной формованию методом экструзии, рассматриваются некоторые из этих параметров. [c.419]

Рис. 12.18, Сопоставление расчетных (кривая) и экспериментальных (точки) зависимостей продольного изменения относительном ширины пробки при экструзии полиамида (обозначения те же, что на рис. 12.17 параметры процесса Г . 300 °С /V = 60 об/мин Р 4260 МПа О = 69,4 кг/ч).

В табл. ХХП. 1 приведены технологические параметры переработки некоторых термопластов литьем под давлением и экструзией. [c.288]

Рис. 12.17. Сопоставление расчетных (кривая) и экспериментальных (точки) зависимостей продольного изменения относительной ширины пробки при экструзии ПВХ (параметры процесса Ть 190 °С N 30 об/мин Р= 5 680 МПа Ь = --- 48,6 кг/ч)

Проблема оптимизации формулировалась здесь как задача оптимизации качества продукта. В начале исследования была выделена подзадача оптимизации последней стадии процесса, т. е. переработки полимера на экструдере. Параллельно с оптимизацией процесса экструзии решалась задача моделирования системы с целью исследования зависимости отдельных компонентов вектора нормативных показателей качества получаемой продукции К от параметров предшествующих стадий. [c.274]

Температура переработки в различных зонах для каждого материала разная и зависит от товарной формы и природы материала, формы и размеров экструдируемого изделия, скорости экструзии, параметров червяка, конструкции формующего инструмента. [c.155]

Таблица 2. Некоторые параметры экструзии заготовки для раздува из поликарбоната

Формование изделий. Дпя оценки перерабатываемости ПБХ материалов на стадии формования изделий методом экструзии и каландрирования, наиболее удобны лабораторные экструдеры [124] и каландры [139], с помощью которых определяют технологические параметры процесса и корректируют найденные соотношения компонентов. При-неправильном нахождении этих параметров или некорректном переносе результатов лабораторных исследований на промышленное оборудование получают брак, наиболее распространенными видами которого являются - шагрень , волнистость, опалесценция, рябины и др. Многочисленность параметров процессов переработки, разнообразие конструкции перерабатывающих машин и нестабильность свойств исходных компонентов создают серьезные препятствия при переносе результатов исследований с лабораторного на промышленное оборудование. [c.185]

Рис. 13.3. Колебания истинной температуры расплава и давления на входе в головку при экструзии ПЭНП. Два последних ва-рианта изменения параметров приводят к появлению продольных дефектов.

Геометрия червяка и параметры процесса экструзии ПЭВД (см. рис. 12.19) были приведены в Примере 12.2. Рассчитаем профиль твердой пробки, предполагая, что вязкость расплава описывается степенным законом и зависит от температуры, а профиль температур — линейный. Эффективная вязкость расплава в интервале интересующих нас температур и скоростей сдвига описывается выражением [c.449]

Можно рекомендовать следующую процедуру построения математической модели для расчета головки независимо от ее типа 1) реальный поток заменяют последовательностью простых вискозиметрических течений 2) составляют одно или несколько уравнений материального баланса, связывающих между собой объемные расходы вискозиметрических течений каждого типа 3) принимая, что можно изменить один или несколько геометрических параметров головки, рассчитывают течение при одном или нескольких режимах экструзии, определяя для них значения упомянутых выше геометрических параметров головки как функции размеров изделия, реологических характеристик экструдируемого расплава и параметров процесса экструзии. [c.486]

Как схематически показано на рис. 10.1, при экструзии с раздувом расплав полимера выдавливают через кольцевую головку 2 и вытягивают вверх вытяжным устройством 5. В головку подают воздух, раздувающий рукавную (трубчатую) заготовку. Для быстрого охлаждения горячего рукава и отверждения его на некоторой высоте применяют так называемое воздушное кольцо 3. Затем раздутый отвержденный рукав сплющивают, пропуская его через прижимные валки вытяжного устройства 5. Последние приводятся во вращение от двигателя с переменной частотой вращения, что позволяет получать необходимое осевое усилие для вытягивания пленки вверх, а также способствует поддержанию внутри раздутого рукава постоянного давления, намного превышающего атмосферное. Давление внутри рукава регулируют, изменяя количество воздуха, подаваемого в головку. При экструзии пленок ориентация макромолекул полимера определяется двумя технологическими параметрами скоростью вытяжки и скоростью охлаждения. Однако при экструзии с раздувом важен еще один параметр, который может сильно влиять на ориентацию макро- [c.243]

А—повышение указанной характеристики ири повышении технологического параметра Б-снижение ее В—умеренное повышение Г —умеренное снижение О —без изменений, а —экструзия на охлаждающий валок 6 —экструзия в водяную ванну. [c.267]

Перед тем как перейти к сопоставлению параметров пористой структуры со свободным объемом полимера, необходимо отметить, что параметры пористой структуры для одного и того же полимера могут быть существенно различными в зависимости от условий его синтеза и последующей переработки. Так, например, пленка или волокна могут быть получены из различных растворителей [81], а также из смеси растворителей с осадителем [97], и будут иметь разную микропористую структуру и свойства. То же самое можно сказать и о материалах, получаемых прессованием и литьем под давлением, а также с помощью гидростатической экструзии. При этом могут образовываться и макропоры, суммарный объем которых может быть достаточно велик. Применяя же специальные методы синтеза, можно получать материалы на осно- [c.55]

ПВХ композиции для производства тонких пленок должны обладать высокой гомогенностью и иметь достаточно высокие значения коэффициента продольной вязкости. Технологический процесс производства пленки толщиной 0,01-0,03 мм имеет следующие основные отличия от процесса экструзии традиционных пленок более тонкая фильтрация расплава высокие скорости деформирования расплава Полимера в формующем зазоре головки и в зоне раздува рукава повышение диспропорции степеней вытяжки в продольном и поперечном направлениях необходимость укладки в рулон значительного количества эластичного полотна повышенная склонность тонкого пленочного полотна образовывать складки при транспортировании повышенные требования к точности поддержания заданных технологических параметров (производительности, скорости вытяжки, температуры, однородности свойств). Эти особенности требуют точного определения и регулирования таких технологических параметров процесса (дополнительно к традиционным), как минимальные колебания температуры расплава на входе в головку степень раздува и вытяжки пленочного рукава для каждой рецептуры, точность поддержания заданных температур в зоне начала и конца складывания пленочного рукава, а также при намотке. [c.247]

Система автоматического регулирования. Система автоматического регулирования на базе ЭВМ с помощью датчиков периодически через короткие промежутки времени измеряет значения параметров экстру-зии, выполняя при этом две задачи следит, чтобы отклонения параметров от заданных значений находились в допустимых пределах (при установившемся режиме) контролирует процесс экструзии при переходе его из одного установившегося состояния в другое. При этом все необходимые вычисления значений изменяющихся параметров осуществляются ЭВМ на основе алгоритмов, моделирующих процесс. Необходимо только задать производительность экструдера и максимально допустимую температуру гомогенизации. [c.254]

Теоретические принципы экструзии полимеров, основанные на данных переработки термопластов, опубликованы в монографиях Мак-Келви [1] и Бернхардта [2]. Последующие публикации в значительной степени обобщены Торнером [3]. Эти данные позволяют связать производительность червячной машины с ее конструктивными параметрами, реологическими характеристиками перерабатываемого материала (главным образом вязкостью расплава термопластов) и частотой вращения червяка. [c.242]

Обычно изучение технологических особенностей и шприцуемости новых эластомеров (каучуков и смесей на их основе) производят на небольших лабораторных червячных машинах. Важность моделирования промышленной машины видна уже из того, что теория не позволяет пока рассчитывать конструкционные переменные, обеспечивающие оптимальные параметры процесса, с учетом сложного реологического и физического поведения эластомеров при экструзии. [c.253]

Экструзией получают трубы с различным диаметром и толщиной стенок, профили, прутки, пленки, изоляцию проводов (первичную и оболочки), волокно и др. Основные технологические параметры экструзии труб из ТФП приведены в табл. VII. 3 [18—20]. [c.199]

Технологические параметры экструзии труб из отечественных ТФП [c.200]

Ниже приводятся технологические параметры экструзии лент и пленок из фторопласта-3 и ЗМ [c.183]

Легко понять рост интереса к применению научно обоснованных методов расчета технологических режимов и конструированию нового перерабатывающего оборудования при самом общем знакомстве с возникающими при этом проблемами. Так, полное и всестороннее исследование процесса экструзии требует исследования связи между 12 независимыми и 15 зависимыми параметрами. Совершенно очевидно, что задача экспериментального установления оптимума по любому выбранному комплексу параметров потребует проведения длительных экспериментов. [c.7]

Все основные задачи построения модели процесса экструзии связаны с использованием результатов интегрирования этих двух уравнений и определения из граничных условий (У.б) значений параметров г)о, г)оц и V. Основное возникающее при этом затруднение связано с тем, что свести выражение для и к квадратурам в общем случае невозможно. Это связано с тем, что при вычислении выражений (У.31) и (У.31,а) или (У.ЗЗ, а) и (У.ЗЗ б) необходимо разложить Б ряд подынтегральное выражение и после этого выполнить почленное интегрирование. [c.221]

Необходимо также тщательно контролировать наружный диаметр трубки, не только потому, что он влияет на однородность толщины изделия, но и еще по двум причинам. Во-первых, ширина дна изделия (яОз,готовкц/2) не должна превышать диаметр формы, иначе будут возникать препятствия смыканию формы. Во-вторых, если изделие имеет ручку, то половина диаметра дна должна быть больше расстояния от изделия до внешнего края ручки, поскольку формирование ручки происходит до заметного растяжения заготовки в радиальном направлении. Вследствие колебаний объемного расхода при экструзии заготовки и действия силы тяжести диаметр и толщина заготовки вдоль оси оказываются неодинаковыми. Более того, эти параметры очень трудно контролировать и практически невозможно точно предсказать, используя результаты основных реологических измерений. Поэтому для практических целей приходится использовать приближенные методы расчета. [c.578]

Не имея возможности решить проблему формования цилиндрической заготовки, используя фундаментальные реологические характеристики расплава, Виссбрун [35] пошел по пути эмпирического решения этой задачи. Он экспериментально оценил четыре основных свойства заготовки при различных значениях двух основных технологических параметров выдувного формования — максимального перепада давления и зазора кольцевой фильеры. Полученные результаты были представлены в виде поверхностей отклика, соответствующих конечному диаметру заготовки, массе изделия (бутыли), стойкости к дроблению расплава и складчатости. Определив минимально допустимые уровни значений всех свойств (поместив четыре кривые допустимых уровней на один график), можно получить операционные кривые , представленные на рис. 15.14. Следует подчеркнуть, что результаты такого рода специфичны для каждой системы полимер — заготовка. Жирная линия на рис. 15.14 ограничивает область допустимых значений давления экструзии заготовки и зазоров кольцевого канала для конкретного изделия. Отметим, что область приемлемых значений давления и зазора в кольцевой фильере расположена вне зоны дробления расплава (см. разд. 13.2). [c.580]

Положение несколько изменяется, если в аналогичных условиях вести растяжение или экструзию смеси полимеров. Поскольку теперь цепи разной природы не связаны друг с другом в единую макромолекулу, тенденция к разделению макроскопических фаз сказывается сильнее, и вклад градиента скорости начинает играть большую роль. При сравнительно небольших в бинарном расплаве можно получить замороженную струю одного из компонентов, в которой как бы зафиксированы внутренние напряжения, порождающие капиллярные волны соответственно фиксируется и волнистая форма замороженной струи. Если убрать второй компонент (с помощью подходящего растворителя), -компеисация этих накопленных внутренних напряжений за счет параметра хав устраняется и происходит еще одна ориентационная катастрофа капельный распад затвердевшей струи. [c.224]

Джилден и Мак-Каллоч [79] поставили серию опытов по экструзии полипропиленовой пленки толщиной 25 жк в водяную ванну и на охлаждающий валок. В опытах изменялись четыре первых параметра. Статистическая оценка результатов этих опытов дана в табл. 10.6. [c.267]

Физические характеристики продуктов, текстурируемых посредством термоэкструзии (механическая прочность, плотность, гидратация, цвет), зависят от многих параметров. Среди факторов, нередко взаимосвязанных, которые позволяют модифицировать конечные свойства продукта, следует назвать состав, влажность и pH обрабатываемого сырья, температуру и давление экструзии [2, 22, 65, 76, 84]. [c.553]

В табл. 2 приведены некоторые параметры экструзии заготовки при изготовлении полых изделий из макролона [1, с. 269]. [c.219]

Применение ЭВМ для управления процессом экструзии на первый план выдвигает вопросы автоматического определения важнейших свойств получаемого экструдата и определяющих их технологических параметров. Поскольку процесс экструзионного формования ПВХ может быгь разделен на три стадии - пластикация композиций, формование экструдата и его охлаждение, то контроль процесса должен осуществляться на всех трех стадиях и рассматриваться как система со многими переменными, к которым можно отнести производительность, температуру, давление и вязкость перерабатываемого материала. Указанные параметры зависят от таких регулируемых величин, как количество тепла, подводимого к цилиндру, силы трения, скорости вращения шнека. На регулируемые переменные влияют гак называемые нарушаемые переменные колебание мощности, температура окружающей среды, изменение свойств перерабатываемого материала. Управление скоростью шнека осуществляется путем регулирования частоты вращения двигателя, а контроль его температуры особенно необходим в экструдерах с большим диаметром червяка. [c.251]

Система контроля и регулирование параметров процесса экструзии с использованием микропроцессоров, предложенная фирмой Барбер Кольман (Англия), использует магнитные ленты, которые регистрируют и удерживают в памяти основные технологические параметры [147]. Сигнал от схемы контроля через монитор поступает на центральный пульт оператора, где с помощью цветного кода фиксируется информация о ходе процесса экструзии. Система контроля фиксирует и регулирует температуру, давление, скорость вращения шнека, а также регулирует степень сжатия материала, время пребывания, давление и температуру расплава. [c.254]

Наиболее эффективно применение микропроцессоров для автоматизации процессов литья под давлением. В этом случае ЭВМ должна выполнять более общие задачи хранить в памяти оптимальные технологические параметры, планировать производство, вести учет и статистику и т.д. Эффективность применения микропроцессоров повышается при использовании их для оптимизации процесса в целом. Это возможно только тогда, когда будет разработана математическая модель экструзии, т.е. будут известны взаимозависимости технологических параметров. Отсутствие таких моделей является первым ограничением в применении микропроцесоров. Второе ограничение имеет экономическую основу применение микропроцессоров должно давать экономический эффект. за счет экономии сырья, сокращения потерь рабочего времени, брака и т.д. [89]. [c.254]

Испытание на реовулканометре фактически является одноточечным измерением, дающим оперативную оценку технологичности. Регулирование гидравлического давления увеличивает число параметров испытания, что дает возможность строить полную кривую течения. На рис. 4.4 показан график влияния различных технологических добавок на резиновую смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука (БНК). Кривая 1 соответствует исходной смеси на основе БНК. При постоянном давлении экструзии 2,5 МПа был экструдирован 1,1 см смеси. Линейная часть графика представляет установившийся режим течения при постоянном давлении экструдируется постоянный объем смеси. Когда наклон кривой уменьшается, начинается процесс структурирования, и через 150 с литье завершается. Инжектируемый объем смеси, содержащей 5 масс. ч. диоктил- [c.169]

Практически большинство процессов экструзии полимеров и эластомеров протекает ни чисто адиабатически, ни чисто изотермически, а по промежуточному политропическому режиму (рис. 7.5). При этом dQФO и dTфO. Вместе с тем анализ крайних идеализированных случаев очень полезен, так как показывает существо этих процессов и количественные соотношения между их параметрами оптимизации и переменными факторами. При этом можно считать, что небольшие червячные машины (с диаметром червяков до 100 мм и хорошими теплообменными устройствами) могут работать, приближаясь к изотермическому режиму, в то время как крупные, мощные машины даже при интенсивном теплообмене работают, практически в автогенном и адиабатическом режимах [8]. [c.247]

Вязкость Г1эф связывает реологические свойства смеси с конструкционно-технологическими параметрами червячной машины, но корректное определение этого параметра весьма затруднительно. Изменение вязкости материала внутри машины вызвано различными причинами изменением температуры смеси влиянием предыстории деформации и тиксотропных свойств материала на напряжение сдвига (и, следовательно, вязкость) изменением скорости сдвига от перемены частоты вращения червяка и глубины червячного канала и др. Вследствие этого многие проблемы экструзии (шприцевания) должны решаться путем специфической оптимизации конструкции машин и режимов работы. Применяя подход 17], использованный в (7.11—7.14), можно ограничиться стандартными вискозиметрическими характеристиками. При выводе расчетной формулы производительности червячной машины в некоторых случаях можно исходить из геометрии винтовой поверхности червяка и определять объем между двумя витками червяка, который соответствует его макс мальной производительности за один оборот [23] [c.258]

В нем представлены реологические и другие технологические свойства, рекомендуемые параметры процессов переработки методами литья под давлением, экструзии, прессования и др., а также данные по оклеива- [c.303]

Одним из параметров, характеризующих структуру полимеров, является степеиь ориентации кристаллитов (у кристаллических полимеров) или полимерных цепей (у аморфных полимеров). Ориентированные полимеры — в виде волокон, пленок, изделий, получеипых литьем под давлением, экструзией и т. д., широко используются в современной технике и в быту. [c.48]

В свое время ставились эксперименты по визуальному исследованию траекторий движения частиц полимера в канале червяка. Наиболее убедительные и наглядные данные, подтвердившие винтовой характер линий тока в канале червяка, получены Эккером и Вален-тинотти. Для своего исследования эти ученые создали специальную установку, в которой червяк был неподвижен, а прозрачный корпус вращался вокруг него. В качестве рабочей среды была использована оптически прозрачная смесь низкомолекулярного полиизобутилена с парафиновым маслом. Для визуализации линий тока в жидкость добавляли небольшое количество aлю iиниeвыx опилок, движение которых регистрировалось оптическими методами. После опубликования этой работы гидродинамическая теория экструзии получила всеобщее признание. Однако использование ее уравнений для практических целей наталкивалось на ряд затруднений. Основным препятствием являлась невозможность определить длину участка червяка, занятого расплавом, а это не позволяло рассчитать ни одного параметра процесса даже в первом приближении. [c.11]

Как только возникла качественно правильная физическая картина процесса плавления, сразу же появились и математические модели процесса плавления. Это позволило приступить к созданию математической модели всего процесса экструзии, и эта задача была немедленно выполнена. Такая модель была создана в 1966 г. в СССР в наших работах и за рубежом в работе Маршалла, Клейна, Тадмора. В настоящее время процесс экструзии поддается довольно точному количественному описанию. Все основные параметры процесса могут быть рассчитаны, если известны физические характеристики полимера и температурный режим, заданный для нагревателей корпуса. Разумеется, и здесь существует большой простор для дальнейших исследований, так как ряд проблем получил решение только в самом первом приближении. Это касается прежде всего методов анализа причины пульсаций температуры и давления, всегда наблюдающихся при экструзии полимеров. Дальнейшего развития ждут задачи анализа связн между режимом экструзии и свойствами изделий, потому что, несмотря на существование вполне достаточных предпосылок для решения этой проблемы, она еще практически не реализована. [c.12]

Механодеструкция возникает в результате самых различных форм воздействия на полимер смешение в резиносмесителе или на вальцах, дробление в шаровых мельницах, экструзия, гранулирование на ножевых мельницах, обработка резанием, многократные деформации 2 -25 27 30 В качествб параметра, позволяющего количественно оценить процесс механодеструкции, естественно воспользоваться изменением молекулярного веса. Из сформулированных выше представлений следует, что процесс механодеструкции не может продолжаться бесконечно, а лишь до некоторого предельного значения которое определяется выражением [c.190]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология