Градиент скорости течения растворов

Измерение вязкости осложнено тем, что растворы некото-рых полимеров не являются ньютоновскими жидкостями, т. е. для них величина т] не является постоянной, а уменьшается с ростом градиента скорости течения раствора в капилляре. При значительных концентрациях это изменение обусловлено наличием структуры, образованной взаимодействием макромолекул между собой (см. работу 44). [c.292]

Реологические свойства. Вязкость концентрированных растворов иолимеров не является постоянной величиной и изменяется в зависимости от условий течения раствора. Наиболее распространенным методом выражения вязкостных свойств полимерных растворов является кривая их течения в координатах lg а — 7 (где а — напряжение сдвига на стенке капилляра или цилиндра, по которому течет раствор, дин/см, а 7 средний градиент скорости течения раствора, с . [c.47]

Методы измерения механических свойств коллоидов и растворов высокомолекулярных соединений делятся на две группы 1) методы измерения вязкости, 2) методы определения механических свойств при напряжениях ниже предела текучести и методы определения предельного напряжения сдвига. Первая группа методов основана на измерении значительных деформаций, во второй группе методов изучаются малые деформации. При измерении вязкости в большинстве случаев задается напряжение и измеряется скорость течения жидкости или скорость движения тела в жидкости. Исключение составляют методы измерения аномалии вязкости, устанавливающие зависимость вязкости от скорости или, точнее, от градиента скорости течения жидкости. В этом случае к испытуемому раствору или суспензии прикладывается ряд напряжений. При измерении упругости или предельного напряжения сдвига также прикладываются переменные напряжения и измеряется величина деформации или наименьшее напряжение, вызывающее течение. [c.191]

Зависимость вязкости от градиента скорости для растворов полимеров средней концентрации обусловлена двумя причинами. Во-первых, при течении раствора длинноцепные молекулы, находящиеся в растворе в виде клубков, распрямляются и ориентируются по направлению течения, что, конечно, уменьшает гидродинамическое сопротивление потоку. Это объяснение аналогично объяснению зависимости коэффициента вязкости от градиента скорости для коллоидных систем, содержащих жесткие удлиненные частицы. Понятно, что ориентация макромолекул происходит и при течении разбавленных растворов полимеров. Однако в этом слу- [c.462]

Некоторое несовпадение величин а и К,, для одной и той же системы полимер — растворитель у разных авторов может быть обусловлено рядом обстоятельств различием в качестве растворителя (ничтожное количество химических примесей), особенно существенным в случае термодинамически плохих растворителей, различной степенью полидисперсности исследованных полимерных фракций. Наконец, что весьма существенно в области больших молекулярных весов фракций и в хороших растворителях, где [т]] имеет большую величину, различием в градиенте скорости течения растворов (см. И гл. II). Пренебрежение зависимостью [т)] от градиента скорости течения [c.274]

I а = 2,0. Измерение характеристической вязкости в толуоле (экстраполированной к нулевому градиенту скорости течения раствора) дало для этой фракции величину [т]], = о= 18,0 дл/г. [c.309]

Во втором разделе собраны статьи, в которых освещены результаты работ по изучению свойств концентрированных растворов и расплавов карбоцепных полимеров. Исследованию реологических свойств прядильных растворов и расплавов карбоцепных полимеров посвящено семь работ. Большое внимание к этому разделу объясняется тем, что агрегатное состояние макромолекул в концентрированных растворах или в расплавах зависит не только от размеров и молекулярно-весового распределения макромолекул, но и от градиента скорости течения раствора или расплава, характера применяемого растворителя, температуры [c.8]

Изменение критических градиентов скорости течения растворов полиакрилонитрила в роданистом натрии аналогично зависимости, наблюдаемой для диметилформамидных растворов, однако [c.101]

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]

Данный метод нагрева суспензии очень быстрый. Он занимает несколько секунд, и при этом исключены перегревы раствора на стенках аппарата. Одновременно ускоряется растворение вследствие высокого градиента скорости течения раствора в шнеке и хорошей гомогенизации раствора. Недостатком метода является его высокая энергоемкость, так как весь нагрев раствора происходит за счет превращения электроэнергии в теплоту. Коэффициент полезного действия такого нагрева довольно высок (более 90%). Полное растворение ПАН в диметилформамиде происходит за 30—40 с, сополимеров акрилонитрила — за 4—6 с. Температура растворения ПАН и сополимеров акрилонитрила соответственно равна 100-120 °С и 70-90 °С. [c.59]

Повышение градиента скорости течения раствора по капилляру приводит к соответствующему увеличению расширения струйки [4, 9, 10]. Увеличение молекулярного веса полимера, его концентрации в растворе и снижение температуры прядильного раствора вызывают рост степени расширения струйки раствора на выходе из капилляра. Однако если повышением градиента скорости течения раствора создаются условия, соответствуюш ие начальному участку течения до то степень расширения начинает падать. Правда, у растворов полиакрилонитрильных полимеров еш е раньше появляется эффект неустойчивого течения [4, 9]. Этот эффект, хорошо известный при переработке расплавов полимеров, мало изучен применительно к растворам [c.67]

В разных диффузионных режимах вероятность возникновения описанных особенностей кристаллов различна. В режиме молекулярной диффузии только малые пересыщения могут привести к росту полногранных кристаллов ввиду малых скоростей диффузии. В режиме свободной конвекции меньше градиенты концентраций вдоль граней из-за конвекционных потоков и из-за того, что скорости диффузии больше, Это позволяет получить однородные кристаллы при существенно больших пересыщениях (скоростях роста), чем в предыдущем режиме. В режиме вынужденной конвекции в связи с повышением скорости течения раствора и уменьшением толщины диффузионного слоя скорости диффузии еще больше, а градиенты пересыщений вдоль грани еще меньше, что дает возможность относительно быстро выращивать крупные однородные кристаллы, получение которых при других режимах затруднительно. [c.45]

Для разбавленных растворов ряда ПАВ и ПЭ (например, ВРП-1, СФ-Li, AA, КМЦ-5 и др.) обнаружен эффект Томса — повышение скорости течения раствора с ростом концентрации полимера при постоянном градиенте давления, что обусловлено снижением гидродинамического сопротивления, изменением структуры потока жидкости и гидрофобным взаимодействием между молекулами воды и частицами растворенного вещества — изменением плотности упаковки воды в гидратном слое [71. [c.197]

Как уже было показано в 56, явление диффузии в перемешиваемом растворе электролита можно объяснить, предположив, согласно Нернсту и Бруннеру что около электрода имеется неподвижный диффузионный слой толщиной б. Однако теоретически не существует четкой границы между неподвижным диффузионным слоем и движущимся раствором электролита, так как вследствие конечных значений вязкости всегда имеется конечный градиент скорости течения жидкости. Поэтому переход от переноса вещества диффузией внутри диффузионного слоя к переносу конвекцией в движущемся растворе не может быть очень резким. Во внешней части диффузионного слоя должно наблюдаться наложение обоих видов переноса, на что впервые обратил внимание Эйкен . [c.216]

Исследование ряда коллоидных растворов показало, что их вязкость не остается постоянной при изменении градиента скорости течения. В капиллярном вискозиметре у этих растворов произведение pt снижается с увеличением р. [c.189]

Рис. 1. Зависимость вязкости растворов полиакрилонитрила (молекулярный вес 32 ООО) в диметилформамиде от градиента скорости течения

Исследование ряда коллоидных растворов и суспензий показало, что их вязкость не остается постоянной при изменении градиента скорости течения. В капиллярном иско-зиметре у этих растворов произведение р1 снижается с увеличением р. Поскольку р1 равно то уменьшение этого [c.217]

Аномалия вязкости проявляется не только при течении коллоидных растворов через капилляры. Она может быть обнаружена в любом приборе для измерения вязкости по ее падению с увеличением градиента скорости течения. Ее признаками также служит падение вязкости при повторных измерениях в одном и том же приборе и зависимость вязкости от размеров прибора, например, от диаметра и длины капилляра. [c.218]

На обобщенную вязкостную характеристику не укладываются участки кривых течения, соответствующие минимальной ньютоновской вязкости (см. рис. 1 и 2, кривые 1, 2, 3, 4). С увеличением концентрации полимера в растворе эти отклонения смещаются в сторону увеличения приведенного градиента скорости течения и уменьшения приведенной вязкости. При этом расширяется интервал обобщенной вязкостной характеристики. [c.93]

Изменение величины критического градиента скорости течения (lg Ь), соответствующего точке перегиба кривой течения, в зависимости от концентрации полимера в растворе представлено на рис. 4. В области малых концентраций полиакрилонитрила в [c.101]

Рис. 4. Изменение критического градиента скорости течения и среднего размера структурного элемента полиакрилонитрила в растворе в зависимости от его концентрации i, 2, 5, в диметилформамиде 3, 4, 7, 8—в растворе роданистого натрия.

Для растворов полиакрилонитрила в роданистом натрии расчет молекулярного веса полимера из критического градиента скорости течения носит условный характер, так как для этого растворителя пока нет прокалиброванной экспериментально зависимости между [c.103]

Это явление можно объяснить тем, что привитой сополимер под действием малых градиентов скоростей течения при отсутствии ориентационного эффекта своими длинными боковыми цепями как бы пронизывает соседние слои раствора, связывая их, что проявляется в увеличении вязкости системы. При увеличении градиента скорости течения все заметнее становится ориентационный эффект и длинные боковые цепи полиакрилонитрила ориентируются вдоль основной ацетилцеллюлозной цепи. В этом случае соседние слои раствора уже не взаимодействуют с боковыми цепями привитого сополимера и течение его становится аналогичным течению линейных полимеров. [c.110]

Рис. 2. Зависимость максимального расширения струи прядильного раствора от размеров капилляра и градиента скорости течения О

Кроме проверки режима течения прядильного раствора следует установить, является ли этот раствор ньютоновской жидкостью. Для этого находим градиент Ь скорости течения раствора в трубопроводе [c.281]

Третий способ предусматривает снижение структурной вязкости прядильного расплава или раствора путем значительного повышения усилий сдвига и градиента скорости течения во время перемешивания,, передавливания по трубам, фильтрации, перекачки и т. п. . [c.62]

Вязкость. Вискоза является типичным концентрированным раствором полимера. Ее реологические свойства изменяются в широких пределах в зависимости от прилагаемых усилий сдвига и градиента скорости течения (см, гл. 2). Обычно вязкость вискозы измеряется в стандартных условиях по времени падения стального шарика t (в сек). Эти условия измерения вязкости близки к максимальной ньютоновской вязкости Tj i, поэтому вязкость. висКозы t (в сек) можно достаточно точно пересчитать в вязкость t]i (в пз), по формуле [c.93]

На формование волокна влияет также отношение длины капилляра L к его диаметру d, поскольку с увеличением отношения Ljd релаксационные процессы в канале фильеры усиливаются. Это отражается на формовании и в первую очередь на его устойчивости, которая может быть охарактеризована скоростью формования U2. По этой же причине скорости движения струйки Vi и нити U2 возрастают с уменьшением диаметра отверстий й в фильере и с увеличением подачи Q прядильного раствора (рис. 6.13), так как с уменьшением d и увеличением Q возрастают градиент скорости течения, релаксационные явления и эластическое расшире- [c.178]

Первая зона (внутри каналов фильеры) характеризуется тети, что продольный градиент скорости течения прядильного раствора G = 0. Вследствие низкой вязкости вискозы (из-за сравнительно небольшого содержания полимера) напряжение сдвига невелико и струйка после выхода из фильеры (рис. 8.3) расширяется мало. [c.242]

Вторая и третья зоны — расширение и последующее вытягивание струйки вискозы, рост и последующее уменьшение продольного градиента скорости течения резко отличаются от других прядильных растворов (см. рис. 6.1 и 6.2). [c.242]

Первый участок. При малых напряжениях сдвига (или градиентов скорости) течение расплава или раствора полимера приближенно подчиняется закону Ньютона. В этой области почти не происходит разрушения структуры и вязкость остается практически постоянной. Эту вязкость обычно называют максимальной ньютоновской вязкостью и обозначают т н или т]о. [c.57]

Кривая течения на аномально-вязком участке отражает конформацион-ный набор структур полимера в растворе по их временам релаксации. Многие теоретические работы в области концентрированных растворов полимеров исходят из положения, что уЭр = 1, где у — градиент скорости течения, соответствующий точке перегиба кривой течения. При этом предполагается, [c.48]

Для структурированных растворов полимеров Эдельман [116, 117] вывел уравнение, связывающее молекулярный вес с эквивалентной концентрацией М = ЙС/G, где С — концентрация полимера в растворе в точке излома кривой > = /(С) G — градиент скорости течения раствора при той же концентрации С k — константа, равная k = 3RTd nr ldT)li -,d nr /dT — зависимость вязкости от температуры (х — фактор межмолекулярного взаимодействия между полимером и растворителем. Далее он установил, что при малых концентрациях кривые r yJ = /(С) для растворов полиакрилонитрила в диметилформамиде имеют максимум [118]. [c.443]

Как было показано в 2, течение раствора сопровождается в этом случае возникновением градиента концентрации. Возникнове-,ние при фильтрации раствора через тонкие поры градиента концентрации приводит к развитию в пористом теле встречного капилляр-но-осмотического потока поддействием возникшей разйости концентраций. Этот встречный поток тормозит фильтрацию, что приводит к отклонениям от закона Дарси для растворов при их течении через тонкопористые тела, где значения эффективного потенциала Ф (см. 2) отличны от 0. Результатирующая скорость течения раствора получается равной [28, 29] [c.311]

На рис. 5 представлена зависимость Р е) для разных градиентов скоростей 15% раствора поливинилового спирта в воде без структурирующей добавки. Как следует из рис. 5, кривые кинетики развития напряжения сдвига, полученные при е = onst, кроме монотонного характера непрерывного нарастания напряжения Р до равновесного Рп, в области сравнительно малых скоростей деформации, порядка 1,5 сек и менее (кривые /, 2 рис. 5), отличаются ярко выраженным максимумом в начальной стадии деформирования (кривые ,5 рис. 5) с последующим довольно резким снижением напряжения Р до равновесного Р , соответствующего стационарному течению системы при данной постоянной скорости деформирования. В то же время, как это следует из рис. 1, кинетика развития напряжения сдвига Р г) при е = onst 10% раствора поливинилового спирта в дистилляте характеризовалась монотонным нарастанием Р до равновесного во всем исследованном диапазоне постоянных скоростей деформации, включая область высоких градиентов скорости, порядка 500-н 1000 сек К [c.186]

Чопичем [1915, 1916], Петерлином [1917] идругими учеными [1924, 1925] предложена теоретическая зависимость, связывающая двойное лучепреломление с градиентом скорости течения, концентрацией растворов, характеристической вязкостью и [c.297]

Недостатком метода является то, что прямолинейная зависимость наблюдается только для симметричных относительно точки перегиба кривых течения и в ограниченном диапазоне величин градиентов скоростей течения. Инвариантность же относительно концентрации получается в том случае, когда величина градиента скорости в точке перегиба (критический градиент) не зависит от концентрации полимера в растворе, т. е. растворы имеют одинаковую структурную характеристику. Однако кривые течения растворов большинства полимеров не симметричны относительно точки перегиба, и в области высоких концентраций величина критического градиента скорости течения значительно уменьшается с увеличением концентрации полимера в растворе (см. стр. 104). В результате кривые течения таких растворов, изображенные в вероятностной сетке кооринат, перестают быть инвариантными относительно концентрации. [c.91]

В области высоких градиентов скоростей течения кривые течения растворов привитого сополимера сближаются с кривыми течения линейных полимеров (рис. 2). Если вязкости эквиконцентрированных растворов привитого сополимера (т1 р ) в области нижней ньютоновской ветви превышают вязкости растворов ли- [c.109]

При изменении скорости протекания раствора через капилляр (см. рис. 5, кривая /), максимальный диаметр струи сначала значительно увеличивается (с 0,81 до 1,2 мм), а затем не изменяется, по-видимому, вапедствие непрерывного отбора нити (геля) с постоянной скоростью, равной 20 м/ мин. В данных условиях при подаче раствора со скоростью более 35 г мин (градиент скорости течения равен 5,3-10 секг ) расширению струи препятствуют продольные напряжения. Вместе с тем напряжение, передаваемое по струе, теряется по пути от осадительной ванны к фильере, и влияние этих напряжений на величину максимального расширения уменьшается. Из рис. 5 (кривая 2) видно, что изменение скорости отбора нити выше 30 м/мин (при подаче раствора 4 г мин) мало влияет на величину максимального расширения струи. Кривая 3 аналогична кривой 2, но получена она на капилляре с несколько большим отношением ИЯ. В этом случае наблюдается еще меньшее влияние скорости отбора нити на величину Можно ожидать, что для фильер с малыми величинами скорость отбора нити будет оказывать большее влияние на величину максимального расширения струи. [c.155]

Вязкость прядильного раствора (вернее максимальная ньюто--новская вязкость 4] ) при сухом формовании, в 3—5 раз, а при мокром формовании в 5—20 раз ниже вязкости расплава, что в свою очередь позволяет уменьшить диаметр отверстий фильеры в 2—10 раз. Поэтому градиент скорости течения D прядидьного раствора по сравнению с расплавом увеличивается при сухом. методе формования в 25—50 раз, а при мокром — в 4000 раз и более. [c.173]

Практические пути улучшения кинетических свойств ионообменной системы разнообразны. Наиболее естественным является увеличе ие времени контакта ионитов с раствором. Однако, если в статических условиях, например, при определении констант обмена опыт продоля ается нередко в течение нескольких суток, в динамических условиях для целесообразного и экономичного проведения процессов требуется значительно меньшее время контакта. Более того, вследствие наличия в динамических условиях фронта сорбции со значительными градиентами концентраций, при очень малых скоростях течения раствора происходит диффузионное размазывание фронта (так называемая продольная диффузия — диффузия в направлении потока раствора через колонку). Особенно остро сказывается продольная диффузия в хроматографических опытах, в которых успех разделения во многом связан с наличием узких зон, нередко отделенных лишь небольшими промежутками чистого сорбента. Вследствие наличия продольной диффузии следует избегать перерывов в проведении динамического опыта. Не случайно столь много внимания уделяется автоматизации обычно весьма длительных хроматографических процессов наличие автоматических приборов для отбора нроб не только облегчает труд, но и дает возможность избежать перерывов в проведении опыта. [c.120]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология