Эффект расширения струи на выходе из фильеры

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]

Это общее объяснение нуждается в уточнении, поскольку, как показывает эксперимент, увеличение длины капилляра (канала фильеры) не приводит к полному исчезновению расширения струи, и диаметр жидкой струи на выходе из капилляра всегда оказывается несколько больше, чем диаметр отверстия фильеры. Несмотря на большой интерес, проявляемый к эффекту расширения струи, выходящей из фильеры, до настоящего времени не удалось установить с достаточной четкостью связь этого эффекта с показателями, характеризующими формование волокон. [c.247]

В этом разделе целесообразно рассмотреть способность жидкости образовывать непрерывную нить (т. е. прядомость полимерных систем), эффект расширения струи на выходе из фильеры и неоднородность струи. [c.144]

Расширение струи расплава полимеров после выхода из канала фильеры. Установлено, что увеличение градиента скорости, напряжения сдвига, а также уменьшение длины канала фильеры и температуры приводит к расширению струи расплава но выходе из фильеры [И, 14,15]. Это явление подробно изучено при формовании полиэтиленового, полипропиленового и полистирольного волокон. Зависимость расширения струи расплава от указанных факторов для разных полимеров различна, что обусловлено эластическими свойствами волокнообразующих полимеров [13]. На рис. 39.3 приведена зависимость отношения расширения струи расплава к отверстию фильеры 0 от скорости сдвига для полипропилена, полиэтилена высокой и низкой плотности. Как видно из рисунка, струя расплава с возрастанием градиента скорости постепенно расширяется. Большее увеличение угла наклона кривой для полиэтилена высокой плотности по сравнению с полипропиленом обусловлено меньшей текучестью полиэтилена. Приведенная зависимость для полиэтилена низкой плотности не характерна, т. к. она относится к полимеру с относительно низким молекулярным весом. Для полиэтилена низкой плотности с более высоким молекулярным весом эффект расширения струи расплава должен быть такой же, как и для полиэтилена высокой плотности, поскольку эластические свойства этих полимеров одинаковы. [c.539]

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]

Так называемые нормальные эффекты у вискозы также проявляются слабо. Их можно обнаружить по расширению струи жидкости после выхода из фильеры или по появлению эффекта Вайссенберга, который заключается в подъеме вискозы по вращающейся палочке, несмотря на действие центробежных сил. Скоагулированная вискоза обладает четко выраженной эластичностью. [c.205]

На режим течения сушественное влияние оказывают входовые эффекты. Как уже отмечалось выше, расплавы полимеров обладают вязко-эластическими свойствами. При входе в канал в расплаве возникают упруго-эластические деформации. Продолжительность нахождения расплава в капилляре составляет 10- —10 2 сек, а продолжительность релаксации значительно больше (0,1—5 сек), поэтому в процессе течения не успевают реализоваться возникшие при входе упруго-эластические напряжения. Эти напряжения оказывают влияние на некоторые процессы, протекающие при течении расплава по каналам фильер и после выхода расплава из фильеры. К ним относятся расширение (вспучивание) струи и дробление или нарушение равномерности расплава, приводящее к получению волокна с неравномерной поверхностью или спиралевидной формы. Интенсивность проявления этих процессов зависит от свойств расплавов, определяемых природой полимера и, в частности, упругой составляющей деформации и параметров процесса течения. [c.121]

Б первой зоне наблюдаются так называемые входовые эффекты , определяющие расход дополнительной энергии на продавливание жидкости через канал фильеры и создающие в упруговязких системах медленно релаксирующие напряжения. Во второй зоне устанавливается профиль скоростей, отвечающий реологическим особенностям конкретной системы, и соответственно протекают процессы ориентации макромолекул и надмолекулярных образований вдоль направления течения жидкости, а также процессы постепенной частичной релаксации избыточного напряжения. При выходе из канала отверстия наблюдаются выходные эффекты, которые проявляются в частности, в сужении струи для ньютоновских жидкостей и в расширении ее для упруговязких систем. Наконец, в четвертой зоне протекают процессы деформации струи, связанные с [c.139]

Рассмотрим последовательно процессы, которые протекают в формующемся волокне при прохождении им осадительной ванны. Выше уже были обсуждены диффузионные процессы и принцип отверждения жидкой струи эаствора полимера. Представляет интерес несколько подробнее остановиться на вопросе о том, каким образом жидкая нить, имеющая при выходе из фильеры диаметр, равный диаметру отверстия фильеры или несколь-.<0 больший (вследствие эффекта расширения струи), превращается в конечном итоге в нить, диаметр которой сказывается приблизительно в 2,5—4 раза меньшим. Дело в том, что в начальной стадии застудневания объем студня практически равен исходному объему раствора. [c.270]

Частичная релаксация входовых напряжений при течении массы через канал фильеры проходит во времени и не заканчивается по. 1ностью даже при относительно большой длине капилляра. Предполагается, что расширение струи на выходе из фильеры связано с этими остаточными напряжениями. Снижение эффекта расширения струи за счет уве.пичения продолжительности пребывания массы в капилляре (т. е. за счет удлинения канала фильеры) не было бы рациональным, так как резкое возра-< тание давления, которое должно быть приложено для продавливания массы, не компенсируется выигрышем в диаметре вытекающей струи, тем более, что регулирование толщины нити легко достигается при формовании расплавов путем широкого варьирования фильерной в]>1тяжки (вытягивание еще не отвердевшей нити). При формовании растворов по мокрому методу эффект расширения струи выражен не очень резко. [c.143]

Хорошим примером, также иллюстрирующим эффект Вейзенберга, является прядение из расплава. Характерно, что диаметр жидкости, выходящей из фильеры (рис. 8.4), в несколько раз увеличивается по сравнению с диаметром выходных отверстий и образует струю, профиль которой показан на рис. 11.15. Это набухание при экструзии, называемое часто фильерным набуханием, обусловлено, по-видимому, суммарным действием нормального напряжения и обычного эластического возвратного усилия, возникающего в результате сжатия жидкости на входе в фильеру. Тот факт, что наблюдаемое явление не определяется целиком последней причиной, следует из опытов по исследованию течения в трубах различной длины. До определенной длины трубы расширение струи на выходе зависит от ее длины, после чего становится постоянным. В области, соответствующей постоянной степени разбухания, длина трубы настолько велика, что условия вытекания из нее уже не зависят от напряжений, действующих на полимер на входе в трубу. В этих условиях течения разбухание является следствием только стационарного потока в трубе. [c.232]