Профиль сечения винтовых каналов

Хорошее ламинарное смешение достигается лишь тогда, когда в смесителе расплав полимера подвергается большой суммарной деформации. При зтом удается существенно уменьшить композиционную неоднородность материала по сечению канала. Однако особенность профиля скоростей в экструдере заключается в том, что суммарная деформация, накопленная частицами жидкости, зависит от местоположения частиц. Следовательно, степень смешения по сечению канала неодинакова. А значит, и по сечению экструдата следует ожидать определенную композиционную неоднородность. Количественной мерой этой неоднородности могут быть функции распределения деформаций Р (у) и f (у) йу. Проанализируем эти функции для экструдера с постоянной глубиной винтового канала червяка, используя простую изотермическую модель, описанную в разд. 10.2 и 10.3. В гл. 12 рассмотрен процесс смешения в пласти-цирующем экструдере, в котором плавление полимера влияет на вид функций распределения. [c.406]

Из сравнения выражений (12.2-31) и (12.2-29) видно, что протяженность зоны плавления в червяке с коническим сердечником всегда меньше, чем в червяке с каналом постоянной глубины. Более того, чем больше конусность, тем короче зона плавления, однако существует предельное значение конусности, превышение которого может привести к тому, что ширина твердого слоя будет иметь тенденцию к увеличению, а не к уменьшению (площадь поперечного сечения, разумеется, всегда уменьшается), что может вызвать закупорку винтового канала червяка, увеличение скорости движения пробки и возникновение автоколебаний. Обычно участки червяков с коническим сердечником характеризуют степенью сжатия, т. е. отношением глубины канала в зоне питания к глубине канала в зоне дозирования, хотя из изложенного выше ясно, что зону плавления следует характеризовать именно конусностью червяка, а не степенью сжатия. На рис. 12.16 показано влияние конусности сердечника на форму рассчитанного профиля твердой пробки. Ширина твердой пробки уменьшается, если Л/ф < 1, остается постоянной, если ЛАр = 1, и увеличивается при А > 1. Все эти случаи наблюдались экспериментально. Увеличение ширины твердой пробки означает, что уменьшение глубины канала оказывает большее влияние, чем интенсивность плавления. Такая ситуация часто возникает на участках червяка с коническим сердечником, следующим за зоной питания с постоянной глубиной канала. Таким образом, в начале конического участка X < Ш, и увеличение X не вызывает колебаний производительности и не нарушает механизм плавления с принудительным удалением расплава. Если же плавление начинается на участке червяка с коническим сердечником и Л/г15 > 1, то может оказаться, что устойчивое плавление по указанному механизму не удастся реализовать. В этих условиях плавление может происходить по другому, упоминавшемуся ранее механизму, например за счет диссипативного плавления—смешения, К сожалению, до настоящего времени отсутствует исчерпывающая информация по этим альтернативным механизмам плавления, а теоретические методы, позволяющие предсказать тот или иной механизм плавления в каждом отдельном случае, пока не разработаны. [c.446]

Механизм плавления в червячных экструдерах впервые был сформулирован Тадмором [22], исходя из описанных ранее визуальных наблюдений. Модель основана на использовании допущения о том, что расплав является ньютоновской жидкостью, а глубина канала мала. Предполагается также, что поперечные сечения винтового канала и твердой пробки имеют прямоугольную форму (см. рис. 12.8). Обозначим ширину твердого слоя X. Одной из основных моделей является расчет профиля твердого слоя X (г). Результаты такого расчета легко проверить экспериментально. Произведение [c.441]

Если нарезку червяка распрямить, то при прямоугольном ее профиле получится открытый желоб прямоугольного сечения. В том случае, когда червяк установлен в цилиндре и канал закрыт стенками цилиндра, при распрямлении нарезки получается труба прямоугольного сечения. Следовательно, канал червяка мо жно представить как трубу прямоугольного сечения, согнутую по спирали. При вращении червяка такая труба образуется неподвижной стенкой цилиндра и движущимися стенками червяка. В канал поступают твердые частицы полимера, которые начинают двигаться под воздействием винтовой нарезки. За время переме щения до выхода из канала полимер должен нагреться и перейти в состояние расплава, находящегося под давлением. Таким обра зом, основной задачей червячного пресса является нагрев поли-мера и создание давления. [c.146]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология