Напряжение сдвига при вальцевании

Вальцы — это эффективный диспергирующий смеситель. Как отмечалось в разд. 11.5, при диспергирующем смешении разрушение агломератов происходит при достижении некоторого критического напряжения сдвига. Из гидродинамического анализа вальцевания, приведенного в разд. 10.5, следует, что частицы жидкости в зависимости от их радиального положения в зазоре между валками подвергаются различным максимальным напряжениям сдвига. Поэтому количественная оценка диспергирующего смешения требует описания функции распределения максимальных напряжений сдвига. Поясним это следующим примером. [c.400]

По условиям протекания рабочего процесса вальцевания (распределению скоростей движения материала, давления, напряжения сдвига) область деформации можно разбить на две зоны зону отставания и зону опережения. Между этими двумя зонами имеется нейтральное сечение. Иногда это нейтральное сечение называют нейтральной зоной. [c.111]

При вальцевании обеспечивается хороший теплоотвод и поддерживается сравнительно низкая температура поверхностей валков, что позволяет достигать высоких напряжений сдвига и значений накопленной деформации сдвига обеспечивающих хорошее [c.212]

Возникновение в проходящем через зазор материале значительных напряжений сдвига позволяет кроме смешения осуществлять при вальцевании также и операцию диспергирования. Вследствие этого вальцевание используют не только для смешения, но и для диспергирования в полимере твердых и жидких ингредиентов (сажи, вулканизующие группы, мягчители, пластификаторы, стабилизаторы, красители и т. п.). [c.341]

Поскольку процесс диспергирования происходит тем интенсивнее, чем больше напряжения сдвига, а величина напряжений сдвига, в свою очередь, однозначно определяется величиной эффективной вязкости, диспергирующее вальцевание следует вести при минимально возможных температурах, поскольку при этом вязкость, а следовательно, и напряжения сдвига максимальны. [c.341]

Для того, чтобы найти распределение напряжений сдвига в зазоре, воспользуемся уравнением (VI.25). Тогда в случае вальцевания среды, обладающей ньютоновской вязкостью, имеем [c.351]

Полученное решение показывает, что в рамках сделанных приближений распределение напряжения сдвига в зазоре линейно. Константа У(, по своему физическому смыслу — это координата сечения, в котором напряжения сдвига равны нулю. Из условий симметрии следует, что при отсутствии фрикции = О, поэтому все уравнения симметричного вальцевания существенно упрощаются. В слу-354 [c.354]

Существующие математические модели процесса изотермического каландрования подобны моделям, описывающим процесс вальцевания, изложенным в гл. VI. Следовало бы даже отметить, что основные теоретические результаты были получены при анализе именно процесса каландрования 12-18 Поэтому для описания кинематики потока, напряжений сдвига, возникающих в зазоре, распорных усилий и мощности, необходимой для привода валка, можно пользоваться зависимостями, выведенными в гл. VI. Нужно только иметь в виду, что в отличие от вальцевания, ширина листа при переходе полотна с одного валка на другой в связи с уменьшением зазора возрастает таким образом, чтобы величина объемного расхода оставалась неизменной (рис. VII. 11). При расчете всех интегральных характеристик процесса (распорные усилия, крутящий момент, действующий на валок, мощность, необходимая для привода каждого валка) необходимо учитывать это увеличение ширины. [c.384]

Полученное рещение показывает, что в рамках сделанных приближений распределение напряжений сдвига в зазоре линейно. Константа //о по своему физическому смыслу — это координата сечения, в котором напряжения сдвига равны нулю. Из условий симметрии следует, что при отсутствии фрикции (/о = 0. Поэтому все уравнения симметричного вальцевания существенно упрощаются. В случае несимметричного вальцевания сечение нулевых напряжений сдвига сдвигается в сторону валка, вращающегося с большей окружной скоростью. [c.379]

Гидродинамический подход к описанию процесса вальцевания позволяет установить качественные и количественные зависимости между геометрическими характеристиками рабочего пространства (зазора), свойствами полимера и технологическим режимом. Разработанные в настоящее время математические модели изотермического вальцевания учитывают аномалию вязкости и дают возможность рассчитывать все кинетические характеристики процесса (давление, распорные усилия, напряжение сдвига, вращающие моменты). [c.397]

На вальцах и каландрах материал деформируется в зазоре между цилиндрическими валками, вращающимися с различной угловой скоростью. Смеси на каландрах перерабатываются при более высоких температурах и скоростях сдвига (при меньших зазорах), чем на вальцах. Так как изменение температуры сказывается на изменении напряжений более резко, чем изменение скорости сдвига, то напряжения сдвига, возникающие при вальцевании, нередко выше, чем при каландровании. [c.87]

Основные проблемы вальцевания термопластичных материалов. Равные напряжения сдвига. При смешении пластичных материалов в лабораторных условиях часто приходится определять условия вальцевания для вальцов большого диаметра, чтобы обеспечить на этих вальцах ту же самую степень смешения. [c.472]

Изменение Дт не всегда согласуется с изменением Ка- При /Са>1 Кт может быть меньше 1 вследствие того, что XI оказывается меньше, чем тп. Это свидетельствует о преимущественной механической деструкции молекул, ориентированных по оси вальцевания и определяющих величину ть причем в такой степени, что в направлении ориентации преобладает не упрочнение, как обычно, а разупрочнение ориентированного образца, т. е. при наличии анизотропии х становится меньше, чем Ти неориентированного изотропного, а ти практически не отличается от Ти- Это явление сильно выражено в жестких материалах полярных каучуках и термоэластопласте— ввиду того что при обработке их на вальцах возникают большие напряжения сдвига, приводящие к увеличению разрушения, о чем свидетельствует уменьшение их вязкости по Муни при 100 °С после ориентации [33]. [c.233]

При пластикации или вальцевании полимера такого типа, как натуральный каучук, возникают напряжения сдвига, приводящие к разрыву межмолекулярных связей или основной цепи. Разрыв межмолекулярных связей приводит к течению материала, в то время как при разрыве полимерной цепи образуются макрорадикалы, способные реагировать с кислородом, виниловыми соединениями, а также с полимерами по ранее описанным схемам. [c.196]

В Прессматериале может служить максимальное напряжение сдвига, этому моменту соответствует кривая 3 на рис. 5,а при продолжении вальцевания напряжение сдвига не увеличивается (кривая 4 на рис. 5,а). [c.220]

Независимо от приведенных соображений значительную роль при крашении пластмасс играют механические напряжения и усилия сдвига. Доказательством этого является часто использующийся для контроля качества диспергирования тест на горячее и холодное вальцевание. Эксперимент показывает, что пленка, подвергнутая дополнительному вальцеванию при пониженной температуре, т. е. при большей вязкости, как правило, имеет большую интенсивность окраски, чем после предварительного горячего вальцевания. Этот эффект используется в стандарте DIN 53775, ч. 7, причем разница в интенсивности окраски пленки пластифицированного поливинилхлорида определенного состава, подвергнутой горячему и холодному вальцеванию, считается мерой сопротивления диспергированию (СД) [c.96]

Этот вид неньютоновского течения имеет важное практическое следствие. Понижение вязкости с увеличением скорости сдвига означает, что напряжение, необходимое для того, чтобы вызвать течение с высокой скоростью, на самом деле не так велико, как это можно было ожидать из измерений вязкости при малых скоростях сдвига. Это очень существенно, например, для таких операций, как экструзия, когда полимер продавливается через трубку, размалывание и смешение, где используют большие скорости сдвига, а также при вальцевании и каландровании. Снижение вязкости при возрастании скорости сдвига — важное свойство красок (ко- [c.222]

Сырой каучук недостаточно пластичен для механических операций в процессах производства. Хотя он может быть пластицирован действием тепла и растворителей, но тепло, вероятно-вследствие химического эффекта, приводит к понижению его качества, растворители же оказываются л1ало применимыми вследствие плохой растворимости сырого каучука и вязкости получающейся жидкости. Однако было установлено, что если каучук заставить течь при высоких напряжениях сдвига, то его пластичность, может быть увеличена до любого предела без существенного понижения качества конечного продукта. Эта операция носит название вальцевания или мастикации. [c.409]

На рис. VI.8 приведены значения напряжений сдвига в зазоре между валками вальцов, рассчитанные для случая вальцевания резиновой смеси на основе малонаполненного бутадиен-стирольного каучука СКМС-ЗОАРКМ . Из рисунка видно, что с удалением от поверхности валков напряжения сдвига довольно быстро спадают. На кривых зависимости р у = / ( ) имеются два четких экстремума один в области положительных напряжений сдвига, второй — в области отрицательных. [c.352]

Возникновение в проходящем через зазор материале значительных напряжений сдвига позволяет кроме смешения осуществлять при вальцевании и операцию диспергирования. Вследствие этого вальцевание используют не только для смешения, но и для диспергирования в полимере твердых и жидких ингредиентов (сажа, вулканизующие группы, мягчители, пластификаторы, стабилизаторы, красители и т. п.). Поскольку процесс диспергирования происходит тем интенсивнее, чем больше напряжение сдвига, а уровень напряжений сдвига в свою очередь однозначно определяегся значением эффективной вязкости, диспергирующее вальцевание следует вести при минимально возможных температурах, так как при этом вязкость, а следовательно и напряжение сдвига, максимальны. [c.366]

Математическое описание процесса каландрования полностьго подобно описанию процесса вальцевания, изложенному в гл. IX. Следовало бы отметить, что основные теоретические результаты были получены именно при анализе процесса каландрования [12—15 16, с. 227]. Поэтому для описания кинематики потока, возникающих в зазоре напряжений сдвига, распорных усилий и мощности, необходимой для привода валика можно пользоваться зависимостями, выведенными в гл. IX. При этом следует иметь [c.405]

Способность наирита НТ кристаллизоваться уже при комнатной температуре позволила разр-.ботать промышленные гуммировочные составы, которые при необходимости можно применять и без термической вулканизации, например при антикоррозионной защите крупногабаритных конструкций. Для того, чтобы получить из наирита НТ растворы достаточно высокой концентрации, его подвергают деструкции вальцеванием. При обработке на вальцах высокие напряжения сдвига, сопровождаемые выделением тепла, вызывают механохимический эффект, приводящий к деструкции главной цепи каучуковой макромолекулы. В этих условиях имеющиеся у наирита НТ, как и у других регулированных серой полихлоропренов, полисульфидные связи разрываются, чему способствует добавка к каучуку тиу- [c.104]

Как известно, процесс отверждения смол протекает в три стадии. Детали из термореактивных пластмасс не должны признаваться годными до окончания последней стадии С. Существуют определенные границы для минимального времени выдержки. Ка-навец [20] установил, что таким границам при прессовании термореактивных пресспорошков соответствует эффективная вязкость массы 2 10 пз или напряжение сдвига массы, равное 25 кгс1см . Общая закономерность возрастания скорости отверждения с увеличением вязкости смол в большей или меньшей степени нарушается за счет разного процентного содержания изомерных фенолов в сырье, на котором изготавливаются смолы. По мере увеличения продолжительности операции вальцевания при изготовлении термореактивных композиций и теплового воздействия на них во время сушки уменьшается продолжительность вязкотекучего состояния пресспорошка и время отверждения его благодаря увеличению скорости отверждения. Продолжительность пребывания в вязкотекучем состоянии сокращается с уменьшением содержания экстрагируемых веществ в пресспорошке, способных вступать в реакцию со смолами. Время пребывания в вязкотекучем состоянии и скорость отверждения пресспорошков практически не меняются при изменении в них влаги и летучих, не вступающих в реакцию со смолами указанные компоненты лишь понижают вязкость материала (на конечной стадии процесса отверждения вязкость снижается примерно в 2 раза при увеличении влаги от 1 до 12%). [c.16]

Аналогичным образом для применяемых на практике значений зазора Ад остается почти постоянным отношение толщины листа к зазору между валками hjhg, а следовательно, и Поскольку максимальное напряжение сдвига действует в сечении h , уравнениями (5) и (7) можно пользоваться для моделирования работы промышленных вальцов на основе данных, полученных при вальцевании на лабораторных вальцах. [c.472]

По мере увеличения продолжительности вальцевания сокращается длительность пребывания композиции в пластичновязком состоянии и увелич1ивается напряжение сдвига в конечной стадии отверждения. Смола в процессе изготовления пресспорошков делается менее полидисперсной благодаря тому, что низкомолекулярные фракции смол, как более подвижные, вступают в реакцию быстрее, чем высокомолекулярные. Это приводит к повышению вязкости и улучшению структурно-механических свойств материала в изделиях у каждой последующей пробы пресспорошка по сравнению с предыдущей. При этом рост полимерных цепей может преобладать над сшиванием, и наоборот, в зависимости от температуры и продолжительности вальцевания. Пресспорошки, изготовляемые на основе смол разной вязкости (разного молекулярного веса и разной полидисперсности), требуют неодинакового времени вальцевания или шнеко-вания . Оптимальную длительность вальцевания или сушки [c.218]

Изменение скорости сдвига при вальцевании достигается варьированием зазора, фрикции и скорости валков. Влияние этих технологических параметров на глубину деструкции описывается экспериментальными уравнениями, приведенными в [241, 779]. Исследователи ИАПНК оценивали влияние скорости сдвига, меняя скорость и конструкцию ротора и камеры пластикатора [100 138, с. 202 146]. На примере виниловых полимеров они показали, что при больших напряжениях сдвига возрастают скорость и глубина деструкции (М/г становится меньше) [138, с. 202 1461. При пластикации НК в атмосфере азота степень желатинизации мало зависит от скорости сдвига. [c.95]

После первых исследований, проводившихся главным образом на натуральном каучуке, эксперименты были распространены также на изучение стереоспецифических синтетических каучуков. В интересном исследовании Мортона с сотр. [509] показано, что НК и синтетические полиизопрены ведут себя при пластикации одинаково, в присутствии воздуха преобладает разрыв цепей, в его отсутствие преимущественное значение имеет образование поперечных связей. Эти результаты были подтверждены советскими исследователями [446, 447, 964, 1108]. Полиизопрен с узким ММР, полученный полимеризацией на бутиллитиевом катализаторе, деструктировали различными методами [89]. Проанализированы вязкость и ММР полиизопрена, подвергнутого вальцеванию. При этом было установлено, что деструкция приводит к разрыву связей, удаленных от концов полимерной цепи, но не обязательно вблизи центра. Кроме того, исследовали влияние содержания цмс-структур на пластикацию полиизопренов и деструкцию под действием напряжения сдвига [108], а также роль надмолекулярных структур [298, 504]. [c.343]

Появление неустойчивого полимерного потока в процессе шприцевания и на вальцах зависит в большей степени от ММР и абсолютных значений М. В гомологических рядах любого полимера критическое напряжение при сдвиге, ухудшающее качество шприцованных изделий, обратно пропорционально средней молекулярной массе. Уайт и Токита считают [13, 16], что не должно наблюдаться никакой аномалии при вальцевании эластомеров, если ММР достаточно широко. Для полимеров с узким ММР повышение молекулярной массы приводит к тому, что они разрушаются и крошатся на вальцах. Так как характеристическое время релаксации 2 уменьшается с ростом температуры, но увеличивается с ростом М, то поверхность заготовки высокомоле1 ддрных каучуков будет гладкой только при высоких температурах переработки. [c.76]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология