Отношение длины к диаметру полимеров

Основные регулируемые технологические параметры — это частота вращения червяка и продольное распределение температур, заданное на корпусе. Основные конструктивные параметры экструдера — диаметр и длина червяка, обычно задаваемая отношением длины червяка к диаметру (LID). Эти параметры и определяют в значительной степени производительность экструдера, время пребывания в нем полимера и величину поверхности корпуса, которая может использоваться для подвода тепла к полимеру. [c.15]

Вначале вкратце обсудим некоторые геометрические соотношения, свойственные червякам. Двумя основными геометрическими параметрами, характеризующими червяк экструдера, являются диаметр D, замеренный по наружному размеру гребня, и осевая длина L или отношение длины к диаметру L/D. Обычно это отношение находится в пределах 24—26, хотя иногда бывают червяки с отношением длины к диаметру выше — до 40 или ниже — до 8. Последние обычно встречаются либо в экструдерах для переработки резины, либо в ранних моделях экструдеров для переработки термопластов. Диаметры червяков обычно находятся в диапазоне от 2 до 75 см, но могут быть ниже и выше. Червяк не может быть плотно вставлен в цилиндр из-за трения. Поэтому между гребнем червяка и внутренней поверхностью цилиндра диаметром Оь существует небольшой радиальный зазор б/, равный около 0,2—0,5 мм. Расплав полимера непрерывно течет по этому зазору, играя роль смазки. Диаметр червяка по краю гребня составляет D . = Оь — 26 , Длина одного полного витка гребня, измеренная вдоль оси червяка, называется шагом L . Большинство червяков одночервячных экструдеров является однозаходными с = D . Схема такого червяка представлена на рис. 10.12. Радиальное расстояние между поверхностью цилиндра и основанием червяка называется глубиной канала Я. Основным конструктивным параметром червяков является продольный профиль глубины винтового канала, т. е. Н (г), где z — расстояние. [c.321]

Выбор длины волокна обусловлен видом используемого полимера. В определенных пределах увеличение отношения длины к диаметру волокна способствует повышению механических свойств, в частности ударной вязкости [9-63]. Однако длина волокна ограничивается его максимальной прочностью. [c.560]

Падение полидисперсности с увеличением отношения L d соответствует уменьшению ширины распределения по временам пребывания частиц реакционной смеси в длинном и узком реакторе по сравнению с коротким и широким. Таким образом, влияние геометрии автоклавного реактора на формирование ММР полимера накладывается на влияние основных параметров синтеза — температуры и давления. На рис. 7.20 [15] приведены дифференциальные кривые ММР ПЭВД, синтезированного в автоклавных реакторах с разным отношением длины к внутреннему диаметру. [c.141]

Интересно отметить, что по сравнению с чистой жидкостью в дисперсиях волокон или растворах полимеров с длинными молекулами гидравлическое сопротивление при турбулентном режиме движения понижается. Это объясняется тем, что содержащиеся в жидкости длинные частицы уменьшают турбулентные пульсации и, таким образом, способствуют сохранению ламинарного пограничного слоя. При исследовании реологических свойств волокнистых суспензий выявлены три области различного их поведения. В первой области, характеризующейся низкой объемной концентрацией частиц, свойства потока определяются вязкостью сплошной фазы. С увеличением объемной концентрации частиц их инерционные и упругие свойства оказывают существенное влияние па поведение суспензий наряду с вязкостью сплошной фазы (вторая область). При больших объемных концентрациях частиц определяю- щим фактором становится взаимодействие их друг с другом, что приводит к структурированию, характерному для неньютоновских жидкостей. Более низкий коэффициент трения по сравнению с его значением для однородной жидкости наблюдается во второй области. Граница между областями зависит от формы частиц, характеризуемой отношением длины к диаметру/ = L/D, и их объемной [c.151]

В литературе отсутствуют какие-либо данные о реологических свойствах расплавов полимеров этого типа, поэтому проведение данной работы представлялось целесообразным. Исследованы образцы полимера УК-1 с характеристической вязкостью [т] 1 = = 0,45 0,7 дл/г. Определение реологических свойств расплава УК-1 проводили на грузовом капиллярном вискозиметре марки ИИРТ. Значение индекса расплава получали при нагрузке 63,4 Н и диаметре фильеры 2,05 мм. При измерении вязкости использовали фильеры диаметром 1,143 мм с отношением длины к диаметру 7 и 14. Об объемном расходе судили по скорости опускания поршня, для чего на шток поршня была нанесена шкала с ценой деления [c.137]

В. X. имеют в основном текстильное назначение и должны характеризоваться очень большим отношением длины к диаметру (>10 ООО), а также своеобразными механич. свойствами 1) высокой прочностью [до 1 Гн/м (100 кгс/мм )] 2) большим относительным удлинением (>5%) 3) эластичностью и быстрым исчезновением деформаций, возникающих под воздействием внешних сил 4) минимальными пластическими (остаточными) деформациями после снятия нагрузки 5) максимальной устойчивостью к многократным и знакопеременным нагрузкам. Поэтому для производства В. х. в качестве сырья используют лишь волокнообразующие полимеры, к-рые состоят из гибких макромолекул линейной или слаборазветвленной формы, обладающих большой молекулярной когезией. Мол. масса этих полимеров должна быть более 15 ООО, а молекулярно-массовое распределе- [c.249]

Помимо агрегатов на базе экструдеров типовой конструкции с угловой или прямоточной головкой, в к-рых скорость выдачи заготовки зависит от размеров последней и от производительности экструдера, в пром-сти широко применяют агрегаты с емкостью для накапливания расплава (т. наз. копильник), расположенной между концом червяка и головкой. В этих агрегатах расплав полимера, к-рый подается в копильник непрерывно вращающимся червяком во время раздувания и охлаждения изделия в форме, выдавливается через профилирующее отверстие головки со скоростью, зависящей только от скорости перемещения поршня копильника. Агрегаты с копильником позволяют получать равнотолщинные тонко- и толстостенные крупногабаритные изделия, отношение длины к диаметру к-рых может достигать 30 1 и более. [c.465]

Естественно, что при указанных отношениях длины к диаметру стержень из материала любой твердости окажется способным к достаточно большому изгибу. Нет ничего удивительного, что цепные молекулы полимеров также обладают гибкостью. Эта способность цепных макромолекул к изгибанию оказывается еще более значительной, чем можно было бы ожидать на основании приведенных выше рассуждений. [c.222]

Шприц-машина и головка должны быть очищены от остатков других полимеров. Рекомендуется применять шприц-машины с отношением длины к диаметру 20 1 или более. Наилучшие результаты обеспечивает дозирующий червяк, примерные размеры которого представлены в таблице. [c.222]

Для переработки полипропилена с низким коэффициентом вспенивания удобны литьевые шнековые машины с высоким отношением длины червяка или шнека к его диаметру (20 и выше), что позволяет достигнуть равномерного распределения вспенивающего газа в полимере. Для удержания газа в расплаве используют противодавление, для чего сопла машин оборудуются запирающими клапанами. [c.353]

Группа указывает на характер компоновки основного рабочего органа — червяка (в одну ступень или две), т. е. определяет стадийность переработки термопласта в данном прессе. Ряд — определяет обобщенную область применения, характер теплоэнергетического и других видов воздействия экструдера на полимер. Исполнение — характеризует наличие или отсутствие в данном червячном прессе зоны дегазации расплава полимера. Модель — отличает экструдер по диаметру червяка и отношению длины его рабочей части к диаметру / >. [c.115]

Методы экструзии применяют для получения готовых изделий из пластмасс, а также для наполнения, смешения и гомогенизации компонентов, окрашивания, дегазации расплавов полимеров, грануляции и других процессов. Для этих целей применяют экструдеры, различающиеся производительностью, мощностью привода, числом и конструкцией червяков (червяки бывают цилиндрические, конические, наборные), способом обогрева, конструкцией формующего инструмента и т. д. Размер и производительность экструдеров определяются диаметром червяка и его длиной. Диаметр червяков отечественных стандартных экструдеров регламентируется ГОСТ 14773—80 и может составлять 20, 32, 45, 63, 90, 125, 160, 200, 250, 320, 450 и 630 мм. Они предназначены в основном для мягких пластмасс полиэтилена, полистирола, полипропилена, поливинилхлорида и др. [48]. Отношение длины червяка L к его диаметру D для универсальных одночервячных экструдеров обычно составляет 15—35. Для специальных целей выпускают экструдеры с LjD, равн зш 35 и 40 для двухчервячных универсальных экструдеров это отношение составляет 12 и 15. В табл. 8.3 приведены технические характеристики некоторых отечественных экструдеров. Наиболее эффективны двухчервячные экструдеры при одновременном проведении смешения, гомогенизации, пластикации, дегазации и грануляции. Для технологических линий производства поликарбоната, сополимеров полиформальдегида и полиамидов завод Большевик выпустил первые линии для грануляции мощностью 500 и 250 кг/ч, характеристики которых приведены ниже [c.183]

Характер истечения растворов в капиллярах фильер зависит от ряда факторов скорости истечения вязкости раствора или расплава полимера формы отверстия, особенно его краев диаметра капилляра отношения длины капилляра к его диаметру гладкости стенок капилляра (отсутствие заусениц) однородности раствора или расплава и т. п. [c.27]

Практически было подтверждено, что формование волокон происходит тем устойчивее, чем меньше фильерная вытяжка Ф и больше отношение а. Было также показано, что величина а возрастает с увеличением вязкости прядильной жидкости т), скорости ее движения в канале фильеры У1 и молекулярного веса полимера. Величина а зависит от отношения длины канала отверстия фильеры I к его диаметру 1 (т. е. от Ь = // 1). При малых величинах Ь (Ь < 1) или больших величинах течение жидкости становится неустойчивым, форма струйки — неправильной (см. рис. 6.1, г) и нормальное формование нарушается. В то же время было экспериментально подтверждено, что с ростом илi I (до известного предела) величина а уменьшается. Так например, при формовании капроновых волокон из расплава при 1 = 0,25—0,50 мм а = 2,0, а при с 1 =—, Ъмм а =1,2. Величина /о (см. рис. 6.1) для растворов до 1 мм, а для расплавов значительно больше. [c.156]

Экструзия, так же как и литье под давлением, наиболее производительный и распространенный способ переработки ТФП. Для экструзии используют червячные экструдеры с отношением длины к диаметру червяка (20 4-25) 1. Б длинных цилиндрах создается большая площадь теплопередачи и нагревание полимера происходит равномерно. Отношение длины зоны питания, транспортирования и плавления к длине зоны гомогенизации и сжатия- расплава до давления, достаточного для выдавливания его через мундштук, составляет примерно 3 1. Решетка в головке экструдера способствует переводу вращательного движения расплава в прямолинейное. Необходимо регулирование частоты вращения червяка от 1 до 60 об/мин. Приспособления для приема изделий должны обеспечивать быстрое охлаждение и точную стабилизацию температуры. [c.199]

Камера спекания состоит из нагревательных блоков, максимальная температура которых 400 °С. Давление, возникающее в результате расширения порошка (примерно на 25%) при нагревании и особенно при плавлении полимера, способствует сплавлению частиц в монолитный блок. Величина давления определяется соотношением поверхности трения к сечению экструдера. При изготовлении труб давление экструзии наиболее высокое, что может приводить к расслоению экструдата по плоскости разделения дозировочных порций. Давление может быть изменено как за счет длины камеры спекания, так и за счет применения дорна с переменным сечением. Отношение длины к диаметру камеры спекания при изготовлении труб 40, а стержней — 80. Давление экструзии может быть снижено также использованием подвижного дорна. При производстве стержней давление экструзии может быть недостаточным для полного спекания экструдата. В этих случаях используется специальное приспособление, устанавливаемое после камеры спекания. Оно представляет собой втулку с внутренним диаметром меньше диаметра цилиндра камеры спекания. Скорость экструзии зависит от толщины или диаметра экструдата и обычно составляет 1—20 м/ч. При изготовлении тонких стержней используется многоканальная оснастка. [c.190]

Конструкция шнека прядильной машины, в частности отношение длины к диаметру, число зон обогрева и температура в этих зонах, степень сжатия расплавленного полимера при прохождении через шнек, оказывает существенное влияние на процесс формования. [c.269]

Конструкция шнека прядильной машины, в частности отношение длины к диаметру, число зон обогрева и температура в этих зонах, степень сжатия расплавленного полимера при прохождении через щнек оказывают существенное влияние на процесс формования. Влияние этих факторов на условия формования и свойства получаемых волокон детально рассмотрены в работе [3, с. 278]. [c.282]

В табл. 33 приведены примерные технологические параметры формования полипропиленового волокна различного молекулярного веса на прядильной головке экструзионного типа , имеющей отношение длины червяка к диаметру 20 1. Червяк снабжен торпедой для выравнивания вязкостных характеристик расплава полимера. Обогрев прядильной головки осуществлялся с помощью элементов сопротивления с автоматическим регулированием температуры. Схема регулирования давления в [c.157]

Применение прядильных головок, у которых отношение длины к диаметру червяка составляет. 20 1 и выше, создает трудности в установлении стабильных температурных режимов по зонам, так как практически невозможно определить действительную температуру расплава полимера. Кроме того, температура расплава в различных точках рабочего объема неодинакова вследствие перепада температур между стенкой нагретого цилиндра и полимером. Из-за плохой теплопроводности полимерных материалов при таком способе подачи энергии продолжительность пребывания полимера в прядильной головке значительно увеличивается. Такие головки имеют невысокую окружную скорость червяка часть полимера находится в сфере обогрева несколько больше допустимого времени в результате более длительного воздействия высоких температур происходит деструкция макромолекул. При применении описанных прядильных головок для формования волокна, как правило, затрачиваемая мощность (приводного двигателя и обогрева) в 10 и более раз больше теоретической мощности. В связи с этим были предприняты усилия к созданию других конструкций прядильных головок экструзионного типа (рис. 64), к которым предъявляются следующие требования [c.158]

Возвратно-поступательное движение червяка обеспечивает равномерную подачу полимера и постоянное давление внутри цилиндра. Отношение L/D в таких прядильных головках составляет ог 8 до 12, так как не требуется зональный обогрев. Вследствие уменьшения отношения длины к диаметру червяка возрастает коэффициент полезного действия. Вязкость полимера и зависящая от нее температура устанавливаются автоматически, поэтому отпадает необходимость в приборах, регулирующих температуру. [c.159]

Применение прядильных головок, у которых отношение длины к диаметру шнека составляет 20 1 и выше, создает трудности в установлении стабильных температурных режимов по зонам, так как практически невозможно определить действительную температуру расплава полимера. Кроме того, температура расплава в различных точках рабочего объема неодинакова вследствие перепада температур между стенкой нагретого цилиндра и полимером. [c.559]

Ниже приведены примерные технологические параметры формования филаментного полипропиленового волокна из полимера различного молекулярного веса на прядильной головке экструзионного типа [2] с отношением. длины к диаметру шнека, равном 20. [c.560]

Несмотря на то, что давление в расплавопроводе изменялось в пределах до 20 кгс/см свойства волокна при постоянном температурном режиме не изменялись. Это объясняется большой величиной отношения длины шнека к диаметру и, следовательно, небольшим изменением окружной скорости шнека, что практически не влияет на продолжительность пребывания полимера в зоне высоких температур. [c.560]

Схема прядильной головки экструзионного типа с горизонтальным червяком приведена на рис. 10.3. Прядильная экструзионная машина представляет собой комбинацию червячного экструдера, широко используемого при переработке пластических масс, II прядильного шестеренчатого насосика. Для плавления полипропилена достаточно одночервячной экструзионной машины с червяком определенной степени сжатия [33]. Отношение длины червяка к диаметру должно составлять (15н-20) 1, а коэффициент сжатия 4, Основную техническую трудность при формовании волокон на прядильных головках экструзионного типа составляет регулировка давления расплава полимера в переходной зоне между червяком и шестеренчатым прядильным насосиком. [c.239]

Машина ТК 250 была изготовлена фирмой КЬе пз1аЬ1 НепзсЬе А0 (внутренний диаметр корпуса 250 мм). При отношении длины корпуса к диаметру, равном 6 1, на валу смесителя устанавливалась 21 смесительная лопасть. В зоне загрузочного отверстия лопасти были заменены двухзаходным питающим шнеком. На выходе машины располагалась регулируемая разгрузочная заслонка (шибер), с псн мощью которой можно было задавать продолжительность обработки материала (рабочий период) и высоту заполнения смесителя. Смесительный желоб (корпус) можно дополнительно обогревать электроэлементами или охлаждать воздухом. Жидкие компоненты могут вводиться через специально предусмотренные отверстия в корпусе. Смеситель приводится коммутационным двигателем мощностью 44 кВт. Частота вращения рабочего органа смесителя бесступенчато регулируется в пределах от 370 до 1360 об/мин. При низкой частоте вращения машина ТК 250 работает как обычный лопастной смеситель, в то время как при максимальных оборотах достигается окружная скорость, характерная для интенсивного лопастного смесителя. При высокой частоте вращения можно получать горячие смеси на основе ПВХ ( Вгу-Ыепбз ) с производительностью от 500 до 1000 кг/ч по пластифицированному полимеру и от 1000 до 1500 кг/ч по жесткому (непластифицированному) ПВХ. Пропускная способность для обычных сыпучих смесей составляет 1000—1500 кг/ч [32]. [c.77]

Для формования П. в. из гранулята используют различные плавильно-формовочные устройства с принудительной системой подачи полимера и расплава. Плавление гранулята осуществляется обычно при 280— 320°С в экструдерах, производительность к-рых по расплаву достигает 4 кг мин при диаметре червяка 125 мм и отношении длины к диаметру 20—25. Расплав в зависимости от тонины формуемой нити распределяется от одного экструдера на несколько (от 4 до 100) фильерных комплектов. Широко распространено также плавление ПЭТФ на спиральных и колковых решетках или на ребристых и плоских пластинах из алюминиевого сплава или серебра. К пластине (решетке), на к-рой происходит плавление, полимер подается вертикально установленным шнек-поршнем,к-рый также, развивая давление ок. 0,6 Мн я (6 кгЫсм ), обеспечивает принудительное поступление расплава к дозирующему насосу. Производительность одной пластины (решетки) от 100 до 600 г мин. Подача расплава на одну фильеру, осуществляемая шестеренчатым насоси-ком, составляет для штапельного волокна от 150 до 500 г мин (число отверстий в фильере от 100 до 1000), для технич. нити — от 250 до 600 г мин (140—280 отверстий), для текстильной нити — от 40 до 120 г мин (8—80 отверстий). Диаметр отверстий фильеры составляет от 0,2 до 0,6 мм. Профиль отверстий чаще всего круглый. При фигурном профиле получаются И. в., близкие по свойствам натуральному шелку и шерсти. [c.58]

Вязкость растворов и взвесей веществ, имеющих ешаро-образные частицы, зависит от формы частиц. Вязкость увеличивается с возрастанием отношения длины частицы к ее диаметру. И. И. Жуков, И. Я. Поддубный и А. В. Лебедев показали, что вязкость растворов бесстержневого каучука в бензоле возрастает с увеличением длины молекулы высокомолекулярного соединения. Аналогичная зависимость установлена для многих других золей и растворов полимеров. [c.186]

Нет ничего удивительного в том, что ряд фирм предложил образцы более дешевого оборудования. Например, фирма Оо1с1 демонстрировала на выставке Макропластик линию для производства ориентированных пленок, снабженную трехвалковым намоточным устройством. Эта линия включает 60-миллиметровый экструдер (отношение длины к диаметру шнека 22 1), который обеспечивает производительность 45 кг/час при экструзии через щелевую головку шириной 600 мм. На линии полипропилен вытягивался в 10 раз, что позволяло изготовлять ленты толщиной 40 мк. Одно из последних достижений в этой области — демонстрировавшаяся в декабре 1966 г. комплектная линия для изготовления мешков. На переработку поступает гранулированный полимер, а в конце линии получают сотканный мешок. [c.220]

В свете сказанного большой интерес представляет моделирование полидисперсных полимеров смесями очень узких фракций. При этом, исходя из приведенной классификации высокомолекулярных соединений, желательно выяснить специфику изменения свойств их смесей, если компоненты, образующие смеси, относятся к разным классам. Учитывая особые характеристики высокомолекулярных полимеров, целесообразно основное внимание обратить на смеси, в которых молекулярный вес одного из компонентов больше 20 Ме. Естественно, что крайним случаем являются растворы высокомолекулярных полимеров в маловязких растворителях. Поэтому рассмотрим весь диапазон составов, начиная от смесей высокомолекулярных полимеров до растворов высокомолекулярных полимеров в низковязких растворителях. На рис. 15 показано влияние на начальную вязкость полибутадиена молекулярного веса 2,4-10 добавок менее вязких полибутадиенов и маловязких растворителей. Опыты проводились на вискозиметре постоянных давлений. В случае высоковязких компонентов отношение длины к диаметру капилляра составляло 22,5. Для растворов полибутадиенов в маловязких растворителях это отношение составляло не меньше 40 в опытах с разбавленными растворами оно было не менее 100. Следует отметить, что образцы полибутадиенов, у которых молекулярный вес ниже 6-10 , не были вполне однородными по молекулярным весам. В верхнем правом углу рис. 15 представлены зависимости начальной вязкости смесей и растворов от концентрации высокомолекулярного полибутадиена в левой части приведены молекулярные веса низкомолекулярных компонентов приведены также зависимости для растворов высокомолекулярного полибутадиена в дигептилфталате, а-метилнафталине и толуоле. [c.383]

При экструзии полимеров, плавление которых происходит по первому механизму, как правило, используется дозирующий тип червяка. На рис. П7 схематически изображен типичный дозирующий червяк. Встречается много разновидностей подобных червяков, но все они имеют общие черты, которые описываются ниже. Отношение длины червяка к диаметру изменяется в пределах от 6 до 24, а отношение пгага нарезки к диаметру червяка почти всегда близко к единице. Транспортирование твердого полимера происходит в пределах первых [c.308]

Характеристики сыпучих (порошкообразных и гранулированных) полимеров — насыпная плотность, гранулометрический состав, сыпучесть и др., — наоборот, определяются прежде-всего технологией и режимами получения материалов. В этом отношении показательны характеристики гранул — диаметр, отношение длины к диаметру и форма, которые можно регулировать, варьируя геометрические параметры фильер экструзионных головок, скорость и температуру экструзии (поскольку перечисленные параметры существенно влияют на коэффициент разбухания полимерной струи), скорость отбора выдавливаемых жгутов (прутков) и частоту вращения режущих (ножевых или фрезовых) инструментов [117]. [c.201]

Реологические свойства расплавов фторопласта-4М изучали на ротационном эластовискозиметре РЭВ-1 типа конус — плоскость и на видоизмененном капиллярном микровискозиметре МВ-2 . Формование волокон из фторопласта-4М связано с про-давливанием расплава через фильеру. При этом геометрические размеры фильеры (малое отношение длины к диаметру) оказывают специфическое влияние на свойства расплавов полимеров. В этом случае резко увеличивается скорость сдвига и может не достигаться режим установившегося течения, необходимый для формования волокон. Этим можно объяснить, что моноволокно из фторопласта-4М удается получить только на фильере с отношением длины к диаметру //с не меньше 7. Поэтому для дальнейшей разработки технологического процесса формования волокон из фторопласта-4М важно знание реологических характеристик не только установившегося потока, но и переходных режимов деформирования расплавов. [c.46]

В зависимости от вида полимера глубина нарезки шнека и длина каждой зоны должны быть разные. Экструдеры классифицируются по наружному диаметру шнека. Чаще всего употребляются шнеки диаметрами 32, 48, 63, 90 и 125 мм. В машинах для формования волокон применяют однозаходные шнеки с отношением длины рабочей части к диаметру в пределах 10—30. Максимальная частота вращения шнека не превышает 100—130 об/мин. Для устойчивой работы шнековых устройств необходимо, чтобы производительность лервой зоны была больше производительности второй, а производительность второй зоны [c.133]

Из данных табл. 39,2, видно, что критические значенияТкр,укри т р, 7 р достигаются при постоянном значении упругой деформации е 5 2,7, соответствующей помутнению экструдата, и 8 3,3, соответствз ющей образованию дефектов в экструдате в виде спирали. На значение 7кр расплавов полимеров [13] оказывает влияние отношение длины капилляра I к его диаметру йд. [c.538]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология