- •Технології та обладнання для змішування пластмас.
- •Матриці пластмас. Основні термопласти, реактопласти та термоеластопласти, на базі яких створюються пластмаси.
- •Релаксаційні процеси, релаксаційний спектр та час релаксації полімерів.
- •6 Технологія і обладнання для стренгової грануляції композицій пластмас.
- •7 Коротка характеристика основних багатотоннажних полімерів. Стан і перспектива їх виробництва в Україні.
- •8 Молекулярно-реологічне обґрунтування процесів орієнтації пластмас.
- •9 Технології та обладнання для таблетування термореактивних пресматеріалів.
- •10 Пластмаси - полімерні композиційні матеріали, принципи їх створення.
- •11. Фiзична I хiмiчна деструкцiя полiмерiв. Особливостi хiмiчних процесiв при перегpiвi пвх
- •12. Особливостi екструзiйних технологiй. Класифiкацiя екструзiйного обладнання.
- •13. Загальна характеристика вихiдних компонентiв пласмас.
- •15. Екструдери черв’ячнi, дисковi I комбiнованi. Iх призначення та особливостi.
- •16. Наповнення полімерів. Основні види наповнювачів і типи структур наповнених полімерів. Особливості введення напОвнювачів.
- •17. Залежність коефіцієнту еластичного відновлення від швидкості зсуву і відносної довжини каналу.
- •18. Фізико-хімічні процеси, що протікають в екструдерах.
- •19. Пластифікація полімерів. Види пластифікації і пластифікаторів. Сумісність пластифікаторів з полімерами. Особливості введення пластифікаторів.
- •20. Фізичні властивості пластмас, їх вплив на переробку.
- •21 Основні параметри процесу екструзії
- •22 Модифікування властивостей сумішей полімерів наповнювачами, пластифікаторами та іншими добавками
- •23 Переробляємість пластмас і оцінка її з використанням термомеханічного аналізу
- •24 Функціональні зони екструдерів, їх сумісна робота
- •25. Горючість пластмас, методи її зниження
- •26 Тривала термостійкість полімерів і композицій. Термічна і механічна деструкція полімерів.
- •27 Гідравлічна взаємодія екструдера з головкою. Робоча точка єкструзії.
- •28 Спінювання, фізико-хімічні основи процесу
- •29 Текучість. Показник текучості розплаву термопластів
- •30 Математична модель зони завантаження. Коефіцієнт бокового тиску, його значення при аналізі руху “пробки”
- •31. Пространственное (сетчатое) структурирование термопластов
- •32. В’язкотекучі властивості пластмас, в тому числі час твердження по методу Канавця
- •34. Токсичность пластмасс
- •35.Усадка изделий из пластмасс. Анизотропия усадки.
- •36. Математическая модель зоны дозирования. Анализ степени влияния на продуктивность экструдера
- •37 Изменение агрегатного, фазового и физического состояния при экструзионной переработке пластмасс
- •38. Гранулометрический состав текучих , методы определения
- •39. Назначение и классификация пластмассовых труб, особенности методов их производства
- •40. Ориентация макромолекул, связь макроструктур со свойствами пластмасс
- •41. Класифікація методів переробки пластмас та іх загальна характеристика.
- •42. Особливості підготовки розплаву для екструзії труб
- •43. Эластическая турбулентность при течении расплава полимера
- •44. . Анализ процессов переработки с позиций элементарных стадий (модулей).Их значение для новых технологий и модернизации существующих.
- •45. Формування заготовок виробів з пластмас. Соекструзія заготовок виробів.
- •46. Стан і перспективи виготовлення виробів з пластмас
- •47. Переробляємість пластмас та оцінка її з використанням дта
- •48. Змішування сипких речовин, сипких та рідинних компонентів, розплавів пластмас
- •49. Одержання пластмас, їх класифікація і особливості властивостей
- •50. Термостабільність та термостійкість полімерів
27 Гідравлічна взаємодія екструдера з головкою. Робоча точка єкструзії.
Фактическая производительность экструдера, снабженного конкретной головкой, определяется ее сопротивлением. Рабочие характеристики экструдера и формующего инструмента представляют собой графики в координатах давление – производительность.
Уравнение рабочей характеристики дозирующей зоны червяка экструдера при допущении ньютоновского поведения расплава полимера имеет следующий вид (поток утечки не учитываем):
, (18.1)
где G – производительность; μэф – эффективная вязкость расплава в канале червяка; р – давление на выходе из канала червяка (т.е. на входе в головку); α и β – коэффициенты, значения которых зависят от геометрии канала конкретного типа червяка.
Рис. 18.2. Рабочие характеристики экструдера (1) и головок с относительно малым (2) и большим (3) гидравлическим сопротивлением. Удовлетворительная область рабочей характеристики экструдера показана сдвоенной линией
Уравнение, определяющее рабочую характеристику головки, также и ньютоновском приближении имеет вид
, (18.2)
где kэф – коэффициент, зависящий от геометрической формы каналов головки (константа головки).
Величина μэф как известно, для расплавов полимеров является убывающей функцией скорости сдвига, которая, в свою очередь, прямо пропорциональна величине G. Таким образом, в соответствии с уравнением (18.2), рабочая характеристика головки представляется кривой, исходящей из начала координат (рис. 18.2). Решение уравнений (18.1) и (18.2), графически представляемое точкой пересечения рабочих характеристик (рабочей точкой), дает значение производительности и развиваемого при этом давления на входе в головку для конкретного сочетания экструдера и головки.
Естественно, не все режимы работы экструдера, соответствующие его рабочей характеристике, являются удовлетворительными. Область малых давлений соответствует неудовлетворительной температурной однородности расплава и возможному появлению воздушных включений в нем из-за неудовлетворительного уплотнения плавящегося в канале червяка гранулята полимера, зона повышенных давлений – неконтролируемому перегреву расплава и возможным пульсациям производительности. Как правило, максимальные давления, соответствующие нижней точке удовлетворительной области рабочей характеристики, не превышают 30 МПа.
При анализе работы головки необходимо знать:
1. Будет ли рабочая точка соответствовать предполагаемой производительности;
2. Будет ли рабочая точка лежать в пределах удовлетворительной области рабочей характеристики конкретного экструдера, для которого проектируется головка (например, рабочая точка для головки 3 на рис. 18.2 лежит вне этой области, так что в данном случае следует ожидать при производстве изделия пульсаций производительности экструдера и как следствие – продольной разнотолщинности изделия);
3. Величину давления, развивающегося в элементах головки, для определения прочности этих элементов.
Первая и третья задачи могут решаться, например, в допущении ньютоновского поведения расплава полимера при рассчитанной константе головки совместным решением уравнений (18.1) и (18.2). Следует, однако, иметь в виду, что уравнение (18.1) описывает рабочую характеристику только зоны дозирования, а не всего канала червяка, содержащего несколько функциональных зон, принципиально отличных друг от друга по состоянию материала в них. Получено оно к тому же при существенных допущениях, kн снижающих его точность (например, допущения об изотермичности течения в канале червяка). По этой причине использовать его для определения производительности и давления, соответствующих рабочей точке, можно лишь при грубых; прикидочных оценках. В этом случае предпочтительно использование конкретной, определенной экспериментально на данном полимере удовлетворительной области рабочей характеристики экструдера.
Найденное таким образом положение рабочей точки на характеристике шнека дает ответ одновременно и на второй вопрос. В случае несоответствия положения рабочей точки удовлетворительной области рабочей характеристики экструдера должна быть изменена конфигурация каналов проектируемой головки с целью изменения ее константы. Определение константы головки или создаваемого ею перепада давления входит в задачи гидравлического расчета.