Смешение толщина полос

Соотношение (3.14) можно применять для грубой оценки смесительного эффекта (или степени однородности смеси) при работе на технологическом оборудовании. Например, для смешения в обычном закрытом резиносмесителе с зазором между гребнем ротора и стенкой камеры порядка 5 мм при частоте вращения роторов --40 об/мин после 3 мин смешения (в первой стадии) толщина полос будет 0,04 мм. Размеры предельных частиц технического углерода ( ту<1 мкм) много меньше этого значения. Однако согласно технологической практике (ниже) агрегаты технического углерода размером около 10 мкм считаются вполне допустимыми для резиновой смеси хорошего качества. Это значение близко к указанной толщине полосы, получаемой после 100—120 оборотов ротора. Таким образом, идеализированный смеситель способен удовлетворительно перемешать композицию каучук — технический углерод примерно за 3 мин. Однако Мор не учитывает, что среда и диспергируемая фаза деформируются за один оборот ротора на величину 2nR L при зазоре 10 мм и радиусе ротора 15 см за [c.125]

Кроме статистических критериев, для оценки состояния смеси используют также и деформационные (реологические) критерии. К последним можно отнести изменение толщины полос включений и соответственно увеличение площади раздела фаз. Ламинарное смешение приводит к вытягиванию исходных слоев компонентов, в том числе податливых агломератов ингредиентов (или слоев полимера, уже насыщенного техническим углеродом), в полоски и пленки малой толщины. Этот процесс происходит во времени и характеризуется скоростью деформации и длительностью ее дейст- [c.144]

Растворение ксаитогената осуществляют путем смешения с растворительной щелочью или водой (аппараты ВА). Механизм смешения в этом случае может по-видимому, рассматриваться в рамках теории Бернхарда [10] как вытягивание смешиваемых компонентов в приблизительно параллельные плоские полосы. Средняя толщина полос характеризует скорость и однородность смешения. Она определяется из выражения. [c.109]

Сформулированный выше подход дает возможность наметить путь аналитической оценки качества смешения. При постановке такой задачи, разумеется, необходимо располагать полной количественной картиной движения материала в рабочем пространстве смесителя и знать исходную ориентацию поверхностей раздела смешиваемых ингредиентов относительно вектора смещения. Далее необходимо установить желаемую степень измельчения, задавшись тем самым конечным значением толщины полос. Разумеется, эта величина может быть определена как из опыта, так и на основании каких-либо побочных оценок (например, данных о допускаемой величине неоднородностей). [c.176]

Следующий шаг состоит в замене реальной криволинейной поверхности раздела серией плоских поверхностей, каждая из которых по-своему ориентирована относительно линий тока и расположена в соответствующей части рабочего объема смесителя. В общем случае, число таких плоских поверхностей раздела, на которые разбиваются одна или несколько криволинейных поверхностей раздела, можно обозначить через т. Тогда в результате элементарного акта смешения (один полный цикл до очередной переориентации) уменьшение толщины полос в пределах каждой элементарной зоны может определяться выражением (IV.30). [c.176]

Если необходимая величина измельчения (предельная толщина полос) и степень однородности известны заранее, то изложенный подход позволяет теоретически определить минимально необходимую продолжительность процесса смешения. [c.177]

Первоначальная ориентация поверхностей раздела компонентов, подлежащих смешению, относительно направлений линий тока в смесителе имеет решающее значение. Иногда время смешения удается значительно уменьшить, правильно выбирая первоначальную ориентацию компонентов. Начальное расположение компонентов должно быть таким, чтобы скорость увеличения поверхностей раздела в результате деформации сдвига была максимальна. В этом случае толщина полос уменьшается быстрее и существенно возрастает число полос в любой пробе. [c.178]

Зная начальные и граничные условия, а также располагая информацией о реологических свойствах полимера, можно рассчитать траекторию движения каждого элементарного объема и применить к находящемуся в выходном сечении материалу методологию оценки качества смешения, изложенную в начале настоящего раздела. Пример такого расчета применительно к течению в трубе системы, состоящей на входе из чередующихся плоских дисков, приведен в работе Расчет показывает, что толщина полос на выходе существенно уменьшается. [c.180]

Для определения дисперсии объемной концентрации диспергируемой фазы 5 разделим рабочий объем смесителя (пространство, занятое смесью) на достаточно большое число элементарных ячеек, размеры которых выберем тем не менее достаточно большими по сравнению с характерным размером степени измельчения, так чтобы величина грани элементарного объема превышала толщину полосы не менее чем в 10 раз (число частиц в такой ячейке равно Ш ). Затем пронумеруем все ячейки, присвоив каждой свой номер, определяющий ее местоположение в рабочем объеме смесителя. Далее по таблице случайных чисел отберем из общего числа ячеек достаточно представительную выборку (например, пятьдесят случайно расположенных ячеек). Поскольку координаты каждой из них известны, можно рассчитать содержание диспергируемой фазы внутри отобранных ячеек, а затем определить фактическую дисперсию концентраций достигнутую в результате однократного воздействия. Повторяя этот расчет после каждого акта воздействия, можно оценить как степень измельчения, так и степень однородности (индекс смешения), достигнутые при смешении. [c.217]

Начальное расположение компонентов должно быть таким, чтобы скорость увеличения поверхностей раздела в результате деформации сдвига была максимальной. В этом случае толщина полос уменьщается быстрее и существенно возрастает число полос в любой пробе. Одна из трудных задач, которые приходится решать при конструировании смесителя, — это обеспечение такого характера деформации материала, при котором время смешения было бы одинаково для любого начального размещения компонентов [24]. Можно считать, что конструкция удовлетворяет этому требованию, если продолжительность смешения при очень малом содержании диспергируемой фазы (скажем, 0,01) не зависит от ее начального расположения в смесителе. [c.218]

Это выражение получено в предположении, что механизм смешения заключается в вытягивании материала в приблизительно параллельные полосы. Объем смеси, следовательно, равен половине произведения площади поверхностей контакта и средней толщины полос (в результате наличия слоев величина поверхности удваивается) V = . [c.139]

Ниже показано, что исходная ориентация поверхностей контакта смешиваемых компонентов относительно направления течения в системе имеет первостепенное значение. Деформация сплошной среды под действием деформаций сдвига и растяжения приводит к увеличению общей площади поверхностей контакта между компонентами, а следовательно, и к увеличению степени разделения, т. е. к уменьшению средней толщины полос в системе. Деформирование в системе продолжается до тех пор, пока толщина полос не становится достаточно малой по отношению к линейным размерам емкости, в которой находится исследуемая смесь. Тогда смешение можно считать законченным. [c.141]

Если отсутствуют данные о диффузии, и в результате смешения необходимо получить статистически беспорядочное распределение компонентов в объеме, толщина полос должна быть доведена до величины порядка размеров частиц. Если известен коэффициент диффузии в системе, то можно рассчитать минимальную толщину полос, до которой необходимо производить смешение для того, чтобы заданная степень смешения достигалась за счет диффузии. [c.141]

Изложенные выше соображения применимы ко всем смешиваемым системам—твердым, жидким и газообразным. В расплавах термопластичных смол скорость диффузии красителей и броуновское движение пигментов и наполнителей по своей абсолютной величине могут быть незначительными, но в случае достаточно малой толщины полос скорость диффузии может оказаться достаточно большой. При смешении сыпучих твердых тел отдельные частицы претерпевают беспорядочное движение друг относительно друга, когда массы частиц сдвигаются или деформируются это беспорядочное движение указывает на то, что при смешении твердых веществ наблюдается процесс, сходный с диффузией, и что общая теория смешения применима к таким системам. [c.141]

Чем меньше требуемая средняя толщина полос г, тем больше должна быть интенсивность смешения. [c.146]

Смешение в экструдерах представляет собой простое смешение при ламинарном течении, так как движение материала в канале червяка происходит в условиях ламинарного режима. Продолжительность подобного процесса смешения, как было показано в предыдущем разделе, определяется толщиной полос в смеси. Если объем системы не изменяется, то уменьшение толщины полос обусловливается возникновением дополнительной площади поверхности раздела, которая в свою очередь зависит от величины деформации сдвига и первоначальной ориентации поверхности раздела. Настоящий раздел посвящен, глав-ны.м образом, расчету деформации сдвига любого элемента материала при его движении вдоль канала червяка. [c.345]

На рис. 1.7 показаны зависимости изменения диэлектрической проницаемости (Де), толщины полос смешиваемых компонентов (/ ) и среднеквадратического отклонения микротвердости (5т) отвержденных образцов эпоксидного компаунда, полученного в статическом смесителе, от числа винтовых элементов т (или, что аналогично, от величины сообщенной материалу деформации сдвига). Сравнение характера зависимостей указывает на полное соответствие между данными, полученными различными методами оценки. качества смешения. Так, величины смесительного воздействия, сообщенной материалу при прохождении им 25 винтовых элементов, оказывается достаточным, чтобы добиться максимально возможной для данной конструкции смесителя степени однородности, о чем свидетельствует прекращение изменения величины диэлектрической проницаемости и независящего от нее критерия — толщины полос. [c.34]

Диаметр является аналогом широко используемого в теории ламинарного смешения представления о толщине полос диспергируемого компонента, размер которых характеризует качество смешения высоковязких жидкостей [c.63]

Таким образом, механизм диспергирующего смешения высоковязких жидкостей в каналах статических смесителей заключается в уменьшении толщины полос диспергируемого компонента в ходе последовательных актов деления потока на торцевых гранях винтовых элементов, чередующихся с действием деформации сдвига в пределах одного смесительного элемента. Число таких воздействий определяется количеством смесительных элементов. [c.64]

В случае, когда диспергирующее смешение осуществляется преимущественно под действием деформации сдвига в винтовых каналах смесителя, зависимость для толщины полос примет вид [c.90]

Установка секторного распределительного устройства во внутреннем неподвижном цилиндре с прорезями, т. е. в зоне подачи аппарата, оказывает существенное влияние на процесс смешения вязких сред. Благодаря секторному выполнению устройства вязкие компоненты при подаче приобретают соответствующую первоначальную ориентацию относительно направления потока в аппарате, которая влияет на достижение рабочего контакта между компонентами, необходимого для гомогенизации, распределительное устройство обеспечивает максимальную скорость увеличения поверхности раздела, при которой быстрее уменьшается толщина полос вязкой среды, а следовательно, повышается эффективность диффузии. При подаче равномерно распределенных нескольких высоковязких компонентов в секторное распределительное устройство отсутствует образование слоистой структуры материала. [c.167]

В случае смешения материалов с резко различающимися плотностями (например, каучук и технический углерод) хорошие результаты дает оценка дисперсии плотностей. Если смешиваются системы разного цвета, мерой неоднородности может служить зрительное восприятие, при сравнении с эталонными образцами. Можно использовать для оценки однородности цвета спектрофотометр, однако при этом следует иметь в виду, что разрешающая способность глаза позволяет фиксировать размеры неоднородностей порядка 0,025 мм, в то время как спектрофотометр обеспечивает регистрацию полос толщиной 2,5 мм. Для определения однородности резиновых смесей также используют [22] радиоволны миллиметрового диапазона. [c.468]

Полиэтилен может быть окращен различными красителями и пигментами в расплаве в смесителе тяжелого типа (Бенбери) [149], в шнек-машине при смешении цветных и неокрашенных гранул, в литьевой машине, имеющей специальное сопло (150, 151], и сухим способом путем перемешивания порошка полимера и пигмента в смесителе при обычной температуре [145, 152]. Окрашенный материал можно получить на вальцах, нагретых до 120—150° С, путем тщательного вальцевания полимера с красителем или пигментом до получения гомогенной массы [152]. Окрашенный полиэтилен, снятый с вальцов в виде листов толщиной 1—2 мм, после нарезки на узкие полосы обычно гранулируется на грануляционной машине. Гранулы окрашенного полимера применяются для изготовления изделий предварительно они могут быть смешаны с гранулами неокрашенного полиэтилена. [c.45]

В тех случаях, когда наблюдается одновременно и диффузия, и увеличение площади внутренней поверхности при сдвиге и растяжении, обычный количественный анализ сопряжен с очень большими трудностями. Один из методов, дающий полуколи-чественное решение этой задачи, основан на предположении, что средняя толщина полос обратно пропорциональна времени смешения. Вычисление времени смешения, необходимого для достижения определенной интенсивности разделения /д, приведено в Приложении 2. Время смешения в системе с данной скоростью сдвига (й / // ),,р д . I определяется по уравнению [c.144]

Методы детального описания смеси были разработаны Данк-вертсом и Лейси . Эти авторы оценивали качество смеси, сопоставляя среднеквадратичное отклонение содержания ингредиента, вычисленного для конечного числа образцов, от среднего значения. При этом размеры образцов зависят от длины, объема или площади поверхности частиц, которые характеризуют смесь или ее свойства. Например, если цвет является свойством (смешение происходит в результате деформации сдвига, а не диффузии) и мерой однородности цвета является зрительное впечатление, характеристической длиной является разрешающая способность глаза (около 0,025 мм). В этом случае смесь с идеальным распределением ингредиентов не должна иметь разноцветных полосок, толщина которых превышает 0,025 мм. Если для определения цветовой однородности использовать спектрофотометр, суммирующий данные по площади круга диаметром 25 мм, то вследствие его меньшей разрешающей способности толщина отдельных цветных полос может достигать 2,5 мм. Поэтому оценка по цвету любых образцов, для которых толщина полос укладывается в этот предел, может оказаться одинаковой. Разрешающая способность глаза или спектрофотометра, а следовательно, и характеристическая длина, зависит и от того, насколько сильно отличаются полосы по цвету друг от друга. [c.460]

Некоторые авторы пытались использовать в качестве критерия степени смешения величины электростатических зарядов, возникающих в резине при смешении ее с твердым наполнителем . Единственным прямььм способом оценки степени смешения является предложенное в главе П1 определение средней толщины полос. Однако для замера этой величины требуются определенные условия, и предстоит проделать еще немалую работу, прежде чем этот способ оценки получит широкое распространение. [c.461]

Критерием качества смеси при ламинарном смешении служит толщина полос г (рнс. 3,1), которая находится как среднее расстояние между двумя слоями одного и того же компонента в систе.ме. Было показано [ 2], что среднее значение толщины полос г 0жн0 рассчитывать, исходя из отношения объема системы V к общей площади 5 поверхностей контакта между компонентами [c.89]

В рабочих объемах смесителей, как правило, имеет место неоднородное поле скоростей сдвига. Поэтому в процессе деформации элементарные частицы смеси подвергаются переменной во времени интенсивности дефО рмирования и к концу процесса смешения имеют различные деформации сдвига Г. Следовательно, полученная смесь не хможет быть однозначно определена каким-то значением толщины полос, а должна характеризоваться понятием средней толщины полос . [c.90]

Таким образом, установленпая взаимосвязь параметров экструзии с приобретаемой расплавом деформацией позволяет рассчитывать качество получаемого изделия или подбирать параметры работы ДЛЯ достил ения требуемого качества смешения, выраженного через толщину полос . [c.147]

В случае статических смесителей с винтовыми элементами увеличение межфазной поверхности компонентов осуществляется при прохождении ими смесительных элементов, причем эффективость процесса диспергирующего смешения по длине смесителя различна -В пределах 1-го и 2-го элементов происходит интенсивное уменьшение толщины полос диспергируемого компонента до размеров, много меньших величины проходного сечения винтовых каналов. Ввиду того, что размеры полос [c.63]

Баррер открывает дискуссию сообщением о некоторых исследовательских работах, выполненных в ОКЕКА. В этих работах исследовались следующие три зоны, играющие важную роль в процессе стабилизации пламени 1) зона пограничного слоя вблизи стабилизатора 2) зона рециркуляции и смещения 3) зона турбулентного пламени. Исследовательская группа Баррера изучала роль зоны пограничного слоя с помощью установки с вращающимся цилиндрическим стабилизатором, который видоизменял примыкающий к стабилизатору пограничный слой путем изменения скорости вращения. Однако с помощью такого специального приспособления не удалось изучить характеристики стабилизации при больших скоростях. Поэтому усилия были направлены на изучение второй важной зоны — зоны рециркуляции и смешения — спектроскопическим методом (аналогичным методу Зоммерфилда), который дает возможность определять локальные отношения смешивающихся компонентов в следе тел плохообтекаемой формы путем сравнения интенсивности излучения полос СН н Са. В опытах изучались простые дисковые и конические стабилизаторы. Производились аналогичные измерения для стабилизаторов обоих типов. Таким путем четко определяли толщину следа и длину зоны рециркуляции. Распределение относительной интенсивности, определяемой концентрацией топлива в смеси, оказалось следующим сильные изменения вблизи стабилизатора между зоной рециркуляции и пламенем, которые уменьшаются с увеличением расстояния от стабилизатора. С обогащением смеси эти изменения также уменьшаются. [c.386]