Механизм жидкой нити

Рассмотрение механизма образования непрерывной жидкой нити молено начать с изучения условий ее стабильности. Ограниченный объем жидкости, если на него не действует внешнее силовое поле (в том числе и гравитационное), принимает форму шара, поскольку на границе раздела жидкость — окружающая среда существует свободная поверхностная энергия (поверхностное натяжение), значение которой стремиться по законам термодинамики к минимуму. Тело любой другой формы при том же объеме жидкости будет иметь большую поверхность и соответственно большую поверхностную энергию. [c.235]

С образованием жидкой нити связана еще одна осо бенность в поведении растворов полимеров, на которой следует кратко остановиться. Речь идет об эффекте расширения струи раствора полимера после выхода ее из тонкого отверстия фильеры. Этот эффект в последнее время подвергся подробному изучению, но окончательно механизм его возникновения еще не определен. [c.247]

Общие положения о механизме фиксации жидкой нити при мокром методе формования дают возможность описать некоторые частные особенности процесса, в том числе и принципы подбора осадительной ванны, а также выбора других условий формования волокна. [c.268]

Механизм распыления во всех случаях состоит в том, что под действием гидравлического давления, центробежной или аэродинамической силы жидкость вытягивается в узкие струйки (нити) или пленки, которые затем распадаются на капли под действием сил поверхностного натяжения. Чем тоньше жидкая нить или пленка, тем мельче образующиеся капли, однако степень полидисперсности остается всегда большой. При различных способах распыливания жидкости дробление обусловлено потерей устойчивости течения в струях или [c.25]

Интересно рассмотреть механизм разрыва жидкой нити, образованной из раствора, содержащего молекулы полимера. [c.210]

Естественно, что при разрыве жидкой нити разрыв молекулярных цепей маловероятен вследствие наличия между макромолекулами небольших молекул растворителя, являющихся как бы межмолекулярной смазкой и в значительной степени экранирующих действие молекулярных сил между цепями. Таким образом, разрыв жидких нитей происходит по пластическому механизму, характеризующемуся скольжением отдельных частиц или целых макромолекул. При этом сечение нити уменьшается до тех пор, пока скорость рассасывания перенапряжения не станет меньше скорости возрастания его, и скольжение цепных молекул или их участков относительно друг друга не закончится разрывом нити. Вследствие содержания в нити очень большого количества жидкой среды такой разрыв, очевидно, представляет переход от эластического разрыва высокомолекулярного вещества к разделению столбика жидкости на два объема. [c.210]

Разрыв жидкой нити протекает по механизму, предусматривающему развитие продольной волны, вызванной внешним импульсом [c.145]

Эластические свойства выражены более резко у концентрированных растворов и расплавов полимеров, для которых характерна высокая эффективная вязкость. В этом случае можно ожидать перехода от капиллярного механизма разрушения жидкой нити под действием сил поверхностного натяжения к ее хрупкому разрушению. [c.150]

Из приведенного выше рассмотрения явления прядомости следует, что для упруговязких систем существуют два механизма разрушения жидкой нити, зависящие от скорости деформации и соотношения вязких и упругих свойств системы. При слабо выраженных упругих свойствах жидкости и относительно небольших скоростях деформации длина, на которую жидкость может быть вытянута в виде метастабильного цилиндра , пропорциональна в первом приближении эффективной вязкости системы. При отчетливо выраженных упругих свойствах жидкости и при больших продольных градиентах скорости для сохранения системы в виде непрерывной нити необходимо, чтобы процесс деформации сопровождался такой перестройкой структуры системы, нри которой происходит ее упрочнение. Первый механизм характерен для формования нити из обычных прядильных растворов и расплавов с вязкостью приблизительно до 10 — 10 пз, по крайней мере на участке до первичной фиксации (отверждения) жидкой нити. Второй механизм действует, очевидно, на участке вытяжки первично зафиксированной нити. [c.151]

Отверждение (фиксация) жидкой нити, т. е. перевод ее в нетекучее состояние, является наиболее важным и сложным но механизму этапом процесса формования волокна. Сущность фиксации заключается в резком повышении эффективной вязкости раствора или расплава волокнообразующего полимера. [c.157]

Гетерогенную атомизацию первым начал изучать Ленгмюр, и примененный им метод с некоторыми видоизменениями был использован впоследствии рядом исследователей. Реакции осуществляли на нагреваемой электричеством нити металла в атмосфере неподвижного газа. Все атомы, образующиеся на нити, улавливались стенками реакционного сосуда, конструкция которого позволяла проследить течение реакции по изменению давления. Ленгмюр [2, 3] изучал атомизацию водорода на вольфраме. Он полагал, что стеклянные стенки реакционного сосуда при комнатной температуре или при температуре жидкого азота улавливают атомы водорода. Так как стекло недостаточно эффективно поглощает те количества атомов водорода, которые образуются на опыте, количественные данные Ленгмюра неправильны по той же причине неприемлемы данные Зайцева [4]. Значительное улучшение техники эксперимента было достигнуто Робертсом и Брайсом, которые использовали для улавливания атомов водорода окись молибдена. Окись наносили на стенки реакционного сосуда путем нагревания молибденовой нити в атмосфере кислорода при давлении около 1 мм рт. ст. с последующим обжигом в атмосфере кислорода. Реакцию изучали в интервале температур 1200—1400°К и при давлениях 10 —10 мм рт. ст. К сожалению, данные Брайса [5] неверны, поскольку имели место загрязнения за счет смазки запорного крана реакционного сосуда, и в течение более чем двадцати лет анализы возможных механизмов реакции были в значи- [c.289]

Большая серия работ нашей лаборатории - зб посвящена выяснению механизма превращения гетерогенного окисления водорода, па платиновой нити накала, в гомогенное в условиях вымораживания продуктов реакции жидким воздухом. Исходной предпосылкой этих исследований была проверка правильности точки зрения, согласно которой гомогенная реакция зарождается на поверхности нити накала. Предполагалось также проверить закономерности, связанные с образованием перекиси водорода при каталитическом и взрывном режимах процесса. Оказалось, что этот продукт действительно образуется не только при взрывном горении (выход порядка 10%), но и при катализе (выход порядка [c.325]

Используя вакуумную методику для изучения механизма горения угля, И. Лэнгмюр [80] провел опыты, в которых тонкая угольная нить подвергалась воздействию кислорода при давлениях менее 0,01 мм рт. ст. Для предупреждения вторичной реакции СОг с нитью сосуд охлаждался жидким воздухом. Образовавшаяся СОг конденсировалась на стенках сосуда. [c.209]

Основной механизм отверждения жидкой струи, вытекающей из отверстия фильеры, с превращением ее в твердую нить при мокром методе формования не отличается от механизма отверждения волокна при формовании из растворов по сухому методу и из расплавов. Здесь также в системе возрастает эффективная вязкость, доходящая до такого предела (т кр), при котором пластическая деформация нити оказывается очень низкой и продольный градиент скорости приближается к нулю. Но если в опи- [c.179]

Если поверхностное натяжение не бесконечно мало, а имеет значительную величину, то обрыв под влиянием случайных внешних воздействий (возмущений) может произойти сравнительно легко. Один из подходов к рассмотрению вопроса об обрыве жидких нитей по этому механизму изложили Зябицкий и Таксерман-Крозер . Их рассуждения — распространение работ Ве-бера по анализу устойчивости жидкой струи на формование волокон из растворов полимеров п их расплавов. [c.242]

Несколько иной подход к анализу механизма обрыва жидкой нити был принят Хираи . Он рассматривал отношение поверхностного натяжения к радиусу струи как аналог модуля эластичности и определял время релаксации процесса пережатия струи . Это время т определяется из следующего соотношения [c.244]

Среднее значение константы в этом уравнении равно 4,5 для высокоскоростного распылителя с пневматическим приводом и 3,3, если распылитель приводится во вращение электродвигателем. Механизм образования капель авторы рассматривали в предположении, что когда центробежная сила превосходит силу поверхностного натяжения, образующийся на краю диска жидкий валик отрывается, распадаясь тотчас же на капельки, в соответствии с релеевской теорией неустойчивости жидких нитей. Этот ход рассуждений приводит к величине константы в уравнении (2.22), близкой к экспериментальному значению. Моментальный снимок (рис. 2.13) свидетельствует, однако, что процесс отрыва жидкости от краев диска сильно напоминает отрыв капель с неподвижного острия. Кроме того, с помощью известной формулы Харкинса и Броуна, определяющей размер капель, образующихся при вытекании жидкости из круглого капилляра, можно также получить для константы в уравнении (2.22) значение, хорошо согласующееся с экспериментальными данными [c.54]

Таким образом, в области t < ё>, когда существует длина волш, отвечающая нулевому модулю линейной упругости жидкой нити, механизм ее распада за счет внутренних течений для достаточно малого радиуса нити оказывается более быстрым, чем механизм распада за счет однородных деформаций. Так как при выполнении неравенства [c.199]

Одновременно будут рассмотрены вопросы физико-химии процессов формования волокон, включая перевод полимера в вязкотекучее состояние и подготовку к формованию закономерности образования жидкой нити при экструзии расплава или раствора через тонкие отверстия условия стабильности формующейся нити при воздействии аэро- и гидродинамических полей в прядильных шахтах и ваннах механизм отверждения жидкой нити при формовании волокон из растворов и расплавов фазовы( превращения и физические переходы полимера, протекающие при формовании волокон и при их дальнейшей обработке связь между ориентацией полимера и свойствами волокон процессы, протекающие при ориента ционной вытяжке волокна. [c.16]

Другой метод заключается в том, что первичные продукты крекинга тем или иным способом выводятся из сферы реакции и не подвергаются вторичным превращениям. Так например, при изучении механизма крекинга метана Сторч (151) применил следующий метод. Крекинг метана осуществлялся с помощью раскаленной угольной [нити в середине колбы, погруженной в жидкий воздух. Образующий- ся при крекинге метана этан конденсировался на стенках колбы и выводился тем самым из сферы реакции. Таким путем Сторчу удалось в одном из опытов превратить метан в этан с выходом, равным 95%. от теории. [c.15]

Автором [119] проведена экспериментальная проверка этого механизма стабилизации капель эмульсии путем измерения поверхностной вязкости Лп на границе жидкий ВХ - вода в присутствии применяемых при суспензионной полимеризации высокомолекулярных СЭ МЦ, ПВС с содержанием ацетатных групп 24,76% и стиромалеината натрия (СМН). Опыты проводили в стеклянном цилиндрическом сосуде, способном выдерживать высокое давление (до 1,0 МПа). В сосуд заливали водную фазу и после вакуумирования осторожно подавали жидкий ВХ. На границе раздела ВХ - водная фаза устанавливали металлическое кольцо, подвешенное на стальной упругой нити, верхний конец которой приводился в медленное вращение от электропривода. В каждом опыте с помощью транспортира измеряли максимальное значение угла закручивания верхнего конца нити относительно нижнего до начала вращения металлического кольца. Для одинаковых в каждом опыте условий измерения поверхностная вязкость [c.31]

Автор нашел, что присутствие водорода весьма сильно задерживало процесс разложения метана. В присутствии достаточного количества водорода скорость разложения изменяется прямо пропорционально квадрату концентрации метана к обратно пропорционально кубу концентрации водорода С механизмом реакции, предложенным КаззеГем, хорошо согласуются данные Stor h , изучавшего разложение метана в присутствии раскаленных угольных нитей. Stor h нашел, что первичным продуктом разложения метана в этих условиях я вляется этан. Действительно, если вести разложение метана в угольной лампочке накаливания, погруженной в жидкий азот, то получается 95% теоретического выхода этана. [c.57]

Теория Кастльмена описывает лишь один из действующих при пневматическом распылении жидкостей механизмов она не дает полной картины процесса, так как при распылении образуется много капелек значительно мельче 0 мк и, как видно на некоторых высокоскоростных снимках, капли образуются не только из нитей, но и из растягивающихся и лопающихся тонких жидких [c.46]

Пиролиз аммиака. Хотя большое число исследований было проведено с целью изучения механизма разложения газообразного аммиака с помощью термических методов, однако до появления работы Ховарда и Брауна [58] не было отмечено образования даже следов гидразина. Эги авторы получили гидразин при разложении жидкого аммиака на раскаленных металлических нитях. Добавление к жидкому аммиаку таких веществ, как хлористый аммоний, металлический калий, амид калия, желатина и сахароза, не увеличивало выхода гидразина [59]. Было показано, что образование гидразина не является результатом фотохимического действия, но обусловлено термическим разложением аммиака первичная реакция, вероятно, протекает в газообразном слое, окружающем нить, с образованием гидразина в более холодной жидкой фазе. Наилучшие [c.23]

Трутоновская вязкость % возрастает либо в результате увеличения продольного градиента скорости, либо вследствие отверждения нити за счет коагуляции. В том и другом случае происходит упрочнение волокна и его фиксация в виде твердого цилиндра. После точки фиксации, когда нить проходит зону жидкого течения, она транспортируется как единое целое. Ее деформация осуществляется по другому механизму, который будет рассмотрен ниже. [c.273]

Важно установить влияние скорости формования на свойства волокна. Было показно [43], что при увеличении скорости формования волокна на 100 м/мин степень последующей вытяжки волокна уменьшается па 13—15%. На основании приведенной зависимости ме-тодо.м экстраполяции можно показать, что при скорости формования около 2500 м/мин должна быть получена полностью вытянутая нить. В действительности, как показано в работе [44], только при скорости 4000—5000 м/мин можно получить высокоориентированное вытянутое волокно непосредственно на прядильной машине. При этом требуемая прочность достигается только тогда, когда на пути формуемой нити после выхода ее из сопроводительной шахты устанавливается тормозная палочка. В этом случае вытягивается не жидкая струя, а нити, на--ходящиеся в высокоэластическом состоянии. Одной из основных причин того, что этот метод до сих пор не внедрен в прО Мышленность, является сложность создания приемно-намоточного механизма. Фрикционные устройства и раскладочные механизмы общепринятых конструкций применяют только для скоростей намотки не более 1200—1400 м/мин. Известно, что при скорости формования 800—1000 м/мин нитераскладчик должен делать не менее 120—150 двойных ходов в 1 мин только в этом случае будут обеспечены необходимое перекрещивание нитей на бобине и требуемая плотность намотки. Большее число ходов, особенно в машинах утяжеленных конструкций для корда, нитераскладчик с шарнирным механизмом обеспечить не может. При использовании барабанного нитераскладчика, по-в,идимому, можно работать на более высоких скоростях, применяя нитеводитель с пазовым барабанчиком и цилиндр с двумя пазами для обеспечения мгновенного реверса нити. [c.144]

Следует ожидать, что и механизм ориентации полимера в областях, прошедших стадию застудневания и еще не прошедших этой стадии, будет различным. В первом случае ориентация должна сводиться к взаимному перемещению и преобразованию элементов, возникших при направленном разрушении студнеобразной нити, в то время как во втором случае будут преобладать процессы ориентации за счет вязкого течения макромолекул или их статистических агрегатов. Макрофибриллярные образования, возникающие при направленном разрушении студня, могут существенно отличаться от микрофибрилл, характерных для ориентированного полимера, прошедшего стадию ориентации в вязком состоянии. Соответственно этому физико-химические и механические свойства волокон будут в значительной степени определяться условиями проведения процессов формования на стадии фиксации жидкой струи и превращения ее в отвержденную нить. [c.200]

Выделение из газа твердых и жидких частиц в процессе фильтрации основано на использовании следующих основных механизмов осаждения 1) инерционного, когда частица пыли сталкивается с осаждающим элементом пористой среды (волокно, нити и др.) под действием силы инерции, а не огибает его в своем движении с газовым потоком 2) броуновской диффузии, когда частица пыли соприкасается с осаждающим элементом под действием удара газовых молекул 3) зацепления, когда частица пыли соприкасается с осаждающим элементом, проходя с газовым потоком вдоль его поверхности на расстоянии, равном или меньщем радиуса частицы. Теория этих механизмов изложена в гл. 4-6. [c.444]

Механизм, Механизм образования капель жидкости заключается в основном IB вытягивании жидкости IB тоикую нить, распадающуюся затем на отдельные капли, Рейлей показал, что жидкий цилиндр является неустойчивым и малейшее возмущение заставляет его суживаться в одних точках и расширяться в других, что приводит в конце концов к разрыву его в места сужений. В момент разрыва цилиндра наряду с более крупными каплями возникают вторичные значительно меньшие капли, образующиеся из тонких нитей, соединяющих первичные капли. Явление разрыва струи легко наблюдать на тонкой струе воды, вытекающей из водопроводного крана, что особенно четко заметно при помощи стробоскопа. Появление вторичных мелких капель может быть также обнаружено, подвергая струю слабому обдуванию потоком воздуха. Мелкие каяли при этом увлекаются в сторону и могут быть уловлены. Непосредственное получе1Ние достаточно тонких струй жидкости на практике недостижимо поэтому то<н-кое диспергирование жидкости осуществляется одним из двух методов [c.136]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология