Экструзия основные параметры процесса

Повышение качества и стабильности характеристик готовых изделий— одна из наиболее существенных задач современной технологии переработки полимеров. Применительно к экструзии это означает поддержание стабильности трех основных параметров процесса объемной производительности, давления и температуры расплава. [c.347]

Основной параметр переработки — это номинальное экструзионное отношение Rf , представляющее отношение площадей поперечного сечения заготовки и отверстия фильеры. Для полимеров, у которых при твердофазной экструзии часто наблюдается разбухание струи на выходе из фильеры, удобно использовать величину истинного экструзионного отношения Ra, а именно отношения площадей поперечных сечений заготовки и формующейся нити. Тогда, когда угол конуса фильеры (см. ниже) очень мал, процесс формования можно трактовать как идеальную деформацию растяжения. В этом случае параметр непосредственно коррелирует со степенью вытяжки К. [c.26]

Это означает, что возрастание давления в экструдере равно снижению давления в головке. Однако изменения массового расхода и давления представляют интерес не только как параметры процесса. С величиной генерируемого давления связаны также изменения те 1-пературы и мощности, потребляемой червяком экструдера. Наконец, мы заинтересованы в увеличении степени смешения, которая характеризуется функциями ФРД и ФРВ, или, другими словами, интерес представляют средняя деформация сдвига и среднее время пребывания материала в экструдере. Математические модели подсистем позволяют определить связь между основными интересующими нас технологическими параметрами (т. е. объемным расходом, распределением давлений и температуры, потребляемой мощностью, средней деформацией сдвига и временем пребывания) и всеми влияющими на процесс геометрическими (т. е. конструктивными) параметрами, реологическими и теплофизическими свойствами расплава, а также регулируемыми параметрами процесса (т. е. частотой вращения червяка, температурой червяка, цилиндра, головки). Эти зависимости можно использовать как при проектировании новых машин, так и для анализа работы существующих. В дополнение к основным регулируемым параметрам желательно исследовать и другие, такие, как изменение температуры в головке, изменение объемного расхода, однородность экструдата, разбухание и стабильность формы экструдата и параметрическую чувствительность процесса. В гл. 13, посвященной формованию методом экструзии, рассматриваются некоторые из этих параметров. [c.419]

Современная теория экструзии позволяет устанавливать количественные соотношения между конструкцией червяка и головки, свойствами полимера, основными параметрами процесса Q, Рг и Т) и задаваемым технологическим режимом (скорость вращения червяка М, распределение температур). [c.325]

Основные параметры процесса формования волокна — следующие скорость экструзии раствора полимера скорость течения жидкости через отверстие скорость разрыва сплошности время пребывания в воздушном зазоре размер фильеры. Эти параметры связаны с параметрами образования мембраны, такими, как состав раствора полимера, состав раствора в коагуляционной ванне и его температура. На рис. П1-7 показана фотография прядущегося волокна в воздушном зазоре. [c.100]

Математическая модель экструзии может быть использована для анализа влияния флуктуаций свойств сырья на основные параметры процесса. В дальнейшем будем полагать, что нестабильность свойств сырья проявляется в основном в изменениях параметров и /г, в то время как величина температурного коэффициента Ь остается практически постоянной. В этом случае анализ влияния колебаний свойств сырья сводится к исследованию влияния этого изменения на расположение точки пересечения внешних характеристик головки и червяка. [c.310]

Рассмотренные примеры лишний раз подтверждают сложность взаимозависимости основных параметров процесса экструзии и указывают на несомненную целесообразность проведения предварительных аналитических исследований. [c.315]

Одно из наиболее суш ественных направлений в современной технологии переработки полимеров — стремление к повышению качества и стабильности характеристик готовых изделий. Применительно к процессу экструзии это означает поддержание высокой стабильности трех основных параметров процесса объемной производительности, давления и температуры расплава, поскольку колебание любого из них приводит к неизбежным изменениям в размерных и эксплуатационных характеристиках изделия. [c.315]

Используя аналогию между работой экструдера и процессом заполнения резервуара со сливом и подачей, Кирби строит динамическую модель экструзии, в которой изменение условий входа приводит к изменению соотношения между длиной зоны загрузки и длиной зоны дозирования. Это изменение приводит, в свою очередь, к изменению основных параметров процесса производительности, давления и температуры. Общим недостатком, присущим сформулированному Кирби подходу, является использование изотермической модели экструзии. Ниже будет приведено более строгое рассмотрение, использующее политропическую модель экструзии. [c.321]

Применение математической модели дает возможность широко использовать методы численного анализа для выявления влияния конструктивных и технологических факторов на основные параметры процесса, производить конструктивный и поверочный расчеты экструдеров, исследовать возможные режимы экструзии и выбирать оптимальные условия переработки. [c.325]

Основными факторами процесса пластикации являются параметры шнека (длина, диаметр, шаг, глубина канала), скорость вращения щнека, давление пластикации. Эти факторы определяют производительность пластикационного цилиндра, температуру материала, точность порции. Для оценки общего влияния совокупности этих факторов, а также каждого из них в отдельности можно использовать опыт экструзии термопластов [82]. Однако пластикация пластмасс на литьевых машинах из-за периодичности процесса, изменения длины шнека при наборе порции имеет некоторые особенности, которые следует учитывать. [c.23]

Скорость тянущих валков. Одним из основных параметров процесса, определяющих производительность всего агрегата, является скорость тянущих валков. Она должна быть выбрана такой, чтобы обеспечить максимальную линейную скорость при данной производительности и допустимом отклонении по толщине покрытия в направлении экструзии или в перпендикулярном направлении, поэтому очень важен точный контроль скорости тянущих валков. [c.137]

Оборудование экструзионных установок оснащают устройствами, предохраняющими его от аварий при перегрузке. Экструдеры комплектуются приборами для контроля основных параметров процесса экструзии, регулирующими устройствами для поддержания заданного температурного режима, а также сигнальными лампочками, связанными с приборами контроля и управления. [c.479]

Пленку из пентапласта получают экструзией через ш елевой мундштук с приемом на металлические обогреваемые валки с температурой 90—100 °С. Для экструзии пленки толщиной 0,1—0,3 мм применяют пентапласт с показателем текучести расплава от 1 до 5 г/10 мин. Более тонкую пленку из пентапласта (0,05—0,1 мм) можно получить, регулируя давление воздуха в процессе раздува. При этом наблюдаются трудности, связанные с необходимостью точного регулирования температуры и расхода воздуха, так как расплав пентапласта чрезвычайно напоминает эластомер (е>1000%) и быстро раздувается. Ниже указаны основные технологические параметры экструзии пленки из пентапласта [c.72]

ПВХ композиции для производства тонких пленок должны обладать высокой гомогенностью и иметь достаточно высокие значения коэффициента продольной вязкости. Технологический процесс производства пленки толщиной 0,01-0,03 мм имеет следующие основные отличия от процесса экструзии традиционных пленок более тонкая фильтрация расплава высокие скорости деформирования расплава Полимера в формующем зазоре головки и в зоне раздува рукава повышение диспропорции степеней вытяжки в продольном и поперечном направлениях необходимость укладки в рулон значительного количества эластичного полотна повышенная склонность тонкого пленочного полотна образовывать складки при транспортировании повышенные требования к точности поддержания заданных технологических параметров (производительности, скорости вытяжки, температуры, однородности свойств). Эти особенности требуют точного определения и регулирования таких технологических параметров процесса (дополнительно к традиционным), как минимальные колебания температуры расплава на входе в головку степень раздува и вытяжки пленочного рукава для каждой рецептуры, точность поддержания заданных температур в зоне начала и конца складывания пленочного рукава, а также при намотке. [c.247]

Прежде чем перейти к определению параметров процесса экструзии, необходимо выразить значения скоростей Ux и Uz через основные характеристики червяка и скорость его вращения. Для этого используются следующие соотношения [c.227]

Из уравнения (У.328) следует, что устойчивость процесса экструзии очень сильно зависит от выбора основных параметров режима. Так, увеличение противодавления, сопровождающееся одновременным ростом параметров 7 и Л и уменьшением к, во всех случаях приводит к уменьшению скорости относительной пульсации. [c.323]

В процессе экструзии изменялись все основные параметры заданный температурный режим, скорость вращения червяка и давление на выходе. Для каждого приведенного в указанных работах амплитудного значения пульсаций температуры рассчитывалось значение критерия устойчивости. Полученные результаты представлены на рис. V.61 в виде зависимости логарифма экспериментально определенной величины относительной пульсации Ig я (Т) от соответствующего расчетного значения логарифма относительной скорости пульсации Ig я (Q). [c.324]

В книге изложены современные теоретические представления об основных процессах переработки полимеров (смешение, экструзия, вальцевание, каландрование, литье под давлением, прокатка, раздув). Математические модели процессов построены с учетом специфики физических свойств полимеров, влияющих на основные технологические характеристики процесса. Особое внимание уделено связи между физическими параметрами процесса переработки, механизмом формирования надмолекулярных структур и эксплуатационными характеристиками готовых изделий. [c.2]

Методы расчета экструзии. Математич. модели движения материала в экструдере позволяют установить связь между регулируемыми параметрами режима (частотой вращения червяка, заданным распределением темп-р, сопротивлением решетки с пакетом сеток и др.) и основными механич. и термодинамич. параметрами процесса — производительностью, фактич. распределением темп-ры и давления в материале, интенсивностью механич. смесительного воздействия, темп-рой и давлением расплава на входе в головку, потребляемой мощностью, осевыми усилиями и др. [c.467]

Изложенная выше упрощенная теория процесса экструзии основывалась на допущении, что перерабатываемый материал — жидкость с известной вязкостью. Следовательно, эта теория отражает экструзию пластмасс только в виде расплава. Она применима к зоне дозирования червячного экструдера и с определенной степенью точности позволяет оценить основные параметры его работы. [c.44]

При изготовлении изделий методом экструзии в полимерах протекают в основном физические процессы, например, переход из одного физического или фазового состояния в другое. К химическим процессам, протекающим при экструзии, можно отнести термическую и механическую деструкцию полимеров, обусловленную соответственно высокими температурами и большими сдвиговыми напряжениями, возникающими при течении расплава полимера в рабочих узлах экструдера и формующей головке. При обеспечении определенных технологических параметров эти химические процессы могут быть сведены к минимуму или полностью исключены. [c.103]

Большое значение имеют взаимосвязи основных параметров технологического процесса экструзии пластических масс. Для -ИХ изучения создаются математические модели экструзии. Та- [c.158]

Все основные задачи построения модели процесса экструзии связаны с использованием результатов интегрирования этих двух уравнений и определения из граничных условий (У.б) значений параметров г)о, г)оц и V. Основное возникающее при этом затруднение связано с тем, что свести выражение для и к квадратурам в общем случае невозможно. Это связано с тем, что при вычислении выражений (У.31) и (У.31,а) или (У.ЗЗ, а) и (У.ЗЗ б) необходимо разложить Б ряд подынтегральное выражение и после этого выполнить почленное интегрирование. [c.221]

Метод экструзии приобрел особенно большое значение за последние годы по мере развития производства новых полимерных материалов и оборудования для их переработки вследствие своей универсальности. Экструзионный метод производства пленок может быть осуществлен в двух вариантах — рукавный и плоскощелевой. Получение пленок из высококристаллических полимеров с высокой температурой стеклования (полиэтилентерефталат, поликарбонаты, полипропилен, полиамиды) происходит в основном методом экструзии расплава через плоскощелевую головку с эффективным охлаждением пленки на валках или в водяной ванне. Однако было бы ошибкой недооценивать рукавный вариант экструзии при производстве пленок. Этот метод более универсален в смысле возможностей вариации параметров структуры непосредственно в процессе экструзии и достаточно перспективен при модификации свойств пленочных материалов на основе полиолефинов и сополимеров винилиденхлорида. [c.111]

Настоящая глава в основном посвящена изучению процесса холодной вытяжки ЛПЭ. На первом этапе, исследования мы попытались выявить те факторы, от которых зависит естественная степень вытяжки, и, кроме того, оценить, в какой мере жесткость растягиваемого полимера влияет на этот параметр. На втором этапе исследования мы обсуждаем гидростатическую экструзию как способ получения ориентированных полимеров. В этом случае учитывается то обстоятельство, что при деформации полимера в поле напряжений, в котором компонента, растягивающая сетку, отсутствует, могут развиваться очень большие деформации. В подобных условиях полимер достигает предельных характеристик, а именно естественной степени вытяжки и предела прочности. [c.13]

Рис. VIII. 60. Влияние изменений индекса течения п на основные параметры процесса экструзии

Какими основными технологическими параметрами характеризуется процесс экструзии и как им управляют [c.164]

Как только возникла качественно правильная физическая картина процесса плавления, сразу же появились и математические модели процесса плавления. Это позволило приступить к созданию математической модели всего процесса экструзии, и эта задача была немедленно выполнена. Такая модель была создана в 1966 г. в СССР в наших работах и за рубежом в работе Маршалла, Клейна, Тадмора. В настоящее время процесс экструзии поддается довольно точному количественному описанию. Все основные параметры процесса могут быть рассчитаны, если известны физические характеристики полимера и температурный режим, заданный для нагревателей корпуса. Разумеется, и здесь существует большой простор для дальнейших исследований, так как ряд проблем получил решение только в самом первом приближении. Это касается прежде всего методов анализа причины пульсаций температуры и давления, всегда наблюдающихся при экструзии полимеров. Дальнейшего развития ждут задачи анализа связн между режимом экструзии и свойствами изделий, потому что, несмотря на существование вполне достаточных предпосылок для решения этой проблемы, она еще практически не реализована. [c.12]

Такая модель была создана в 1966 г. в СССР в наших работах, а за рубежом —в работе Маршалла, Клейна и Тадмора. В настоящее время все основные параметры процесса экструзии могут быть рассчитаны, если известны физические характеристики полимера и температура корпуса. Разумеется, и здесь существует большой простор для дальнейших исследований, так как проблема решена только в первом приближении. Это касается прежде всего методов анализа причины пульсации температуры и давления, всегда наблюдающейся при экструзии полимеров. Дальнейшего развития ждет анализ связи между режимом экструзии и свойствами изделий. [c.12]

Система контроля и регулирование параметров процесса экструзии с использованием микропроцессоров, предложенная фирмой Барбер Кольман (Англия), использует магнитные ленты, которые регистрируют и удерживают в памяти основные технологические параметры [147]. Сигнал от схемы контроля через монитор поступает на центральный пульт оператора, где с помощью цветного кода фиксируется информация о ходе процесса экструзии. Система контроля фиксирует и регулирует температуру, давление, скорость вращения шнека, а также регулирует степень сжатия материала, время пребывания, давление и температуру расплава. [c.254]

В свое время ставились эксперименты по визуальному исследованию траекторий движения частиц полимера в канале червяка. Наиболее убедительные и наглядные данные, подтвердившие винтовой характер линий тока в канале червяка, получены Эккером и Вален-тинотти. Для своего исследования эти ученые создали специальную установку, в которой червяк был неподвижен, а прозрачный корпус вращался вокруг него. В качестве рабочей среды была использована оптически прозрачная смесь низкомолекулярного полиизобутилена с парафиновым маслом. Для визуализации линий тока в жидкость добавляли небольшое количество aлю iиниeвыx опилок, движение которых регистрировалось оптическими методами. После опубликования этой работы гидродинамическая теория экструзии получила всеобщее признание. Однако использование ее уравнений для практических целей наталкивалось на ряд затруднений. Основным препятствием являлась невозможность определить длину участка червяка, занятого расплавом, а это не позволяло рассчитать ни одного параметра процесса даже в первом приближении. [c.11]

Мы рассмотрели условия процесса экструзии, роль основных параметров этого процесса и их влияние на механические свойства экструдатов. Анализ механических и физических свойств волокон, а также скоростей течения материала при экструзии позволяет понять закономерности деформации полимера в твердом состоянии и, следовательно, создает условия для научного подхода к проблеме достижения сверхвысоких значений модулей у волокон ПЭ ( 70 ГПа). До последнего времени развитие экструзионного метода, в особенности при температурах, значительно более низких Т , тормозилось рядом обстоятельств, препятствовавших достижению высокой экстру-зиснной степени вытяжки (>20), высоких скоростей экструзии и непрерывности в производстве однородного сильно вытянутого материала. [c.87]

Дефекты, возникающие в производстве изделий из термопластов экструзией, известны и описаны [48-50]. Поэтому здесь мы останавливаемся только на дефектах, характерных для изготовления гофротруб. Эти дефекты удобно разделить на три группы дефекты, зависящие от материала, дефекты ог неправильной наладки или плохого состояния оборудования и дефекты от оишбочного выбора технологического режима. Однако прежде чем диагностировать и классифицировать дефекты, необходимо убедиться, что технологический процесс является установившимся. Применительно к гофротрубам это означает, что все основные параметры, и главное — температура полуформ гофратора, должны стабилизироваться во времени. [c.60]

Все схемы в принципе одинаковы, так как в качестве основного регулируемого параметра после настройки режима работы машины принята только температура. Рациональный выбор типа регулятора температуры имеет решающее значение-для процесса экструзии. Из рассмотренных регуляторов наиболее эффективным оказался трехпрзиционный регулятор, работающий по типу импульсного в средней части принятого интервала, т. е. около заданного значения температуры (примененный в машине фирмы Рейфенхаузер). [c.344]

Температура. Этот параметр также изменяется в широких пределах, причем даже для конкретного материала и типа оборудования нельзя указать единственную оптимальную температуру переработки. Она меняется не только в разных узлах перерабатывающего оборудования, но и по их зонам (участкам). Кроме того, температура процесса зависит от природы перерабатываемого полимера, его состава, подготовки и т. п. Важное влияние на выбор температурных условий оказывают метод переработки, его стадийность, организация технологической схемы (цепочки основных и вспомогательных операций). Наконец, температура формования может сильно изменяться в зависимости от направления дальнейшего использования получаемого изделия и полуфабриката. Так, изготовление пленок из полиэтилена низкой плотности (высокого давления) методом экструзии с раздувом рукава, как правило, проводят при 140—190°С, причем самую низкую температуру задают в зоне загрузки агрегата (что необходимо для обеспечения нормального захвата материала шнеком), повышают ее на последовательных участках материального цилиндра экструдера и максимальную температуру устанавливают в зоне фильтрации расплава (между цилиндром машины и экструзионной головкой кольцевого сечения) и на формующем инструменте, обладающем достаточно высоким гидродинамическим сопротивлением [96, 97]. Экструзия полиэтиленовой пленки через плоскощелевой формующий инструмент требует снижения вязкости расплава и, следовательно, более высокой температуры в экструзионной головке (около 220—230°С). При высокоскоростной экструзии тонкого расплавленного пленочного полотна для покрытия бумаги, фольги и других подложек (например, при ламинировании) расплав полиэтилена специально нерегре-вают до 290—310°С (и даже до 330 °С) с тем, чтобы, во-первых, резко уменьшить его эффективную вязкость и облегчить формование тонкого полотна и, во-вторых, активизировать термоокислительные процессы, необходимые для достижения высокой адгезии полимера к подложке. [c.196]

Для снаряжения боеприпасов к стрелковому и артиллерийскому оружию применяются мелкозерненные пироксилиновые и сферические пороха. Технологический процесс производства первых состоит из следующих основных операций обезвоживание пироксилина этиловым спиртом, приготовление пластичной пороховой массы, прессование (экструзия) и резка пороховых шнуров на пороховые элементы, провялка, вымочка, сушка и увлажнение пороха, сортировка и упаковка. Более прогрессивными по своим параметрам и технологии являются одноосновные сферические пороха, однако вначале были созданы двухосновные. [c.20]

Гистерезис, связанный с невозвращением объема системы к исходному значению после сброса давления. Объем системы (вода — гпдроИюбное пористое тело) всегда уменьшается после первого цикла интрузия — экструзия. Это проявляется в том, что кривая, соответствующая вторичному процессу нагнетания воды, отличается, и иногда очень существенно, от кривой первичного процесса нагнетания (см. рис.6.16), т.е. имеет место удерживание жидкости в образце. Как показано в [206, 207], удерживание воды сильно зависит от размера и формы частиц исследуемого образца, природы поверхности, параметров пористой структуры, взаимодействия воды с поверхностью. Основными причинами удерживания воды в образце могут быть перечисленные ниже. [c.334]