Теория и практика экструзии полимеров

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА СМЕШЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ДВОЙНОГО ЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЯ

Явление двойного лучепреломления может быть использо! для описания напряженного состояния анизотропных, оптически прозрачных сред. Справедливость этого утверждения основана ив линейности динамооптического закона, который предполагает с< осность эллипсоидов показателей преломления и напряжении При этом для главных значений компонент тензоров, образуют! данные эллипсоиды, можно записать следующее выражение:

л, - л, =ф,- ту), (4.132)

где п, и iij — главные значения показателей преломления; Т/ и х} — главные знач ния напряжений; с — оптический коэффициент напряжений.

Так как выполнение соотношения (4.132) предполагает совиа дение главных осей тензоров показателей преломления и напря­жения, то получаем:

2т j 2rjj

= (4.1ЗЯ

Тц т л "л

Из выражения (4.132) с учетом уравнения (4.133) можно запи сать следующие соотношения:

2"у = 2сц = (л, -/»у )sin2xjt;

Пц — tijj = с (т//-*л) = ("/ - «у )cos2xjt • (4‘13^|

Обратные соотношения имеют вид:

Л"* = л/ - "j = №+(»Ц-п,)2 = cJ44+(Vi-y)2- (4.135»

Величина Ал* представляет собой разность главных значений показателей преломления в каждой точке исследуемой среды. ( другой стороны, А л* находится из следующего выражения:

А я* = ^лп. (4.136)

где Л*— длина световой волны; d — толщина исследуемого слоя; л„ — порядок по­лосы, устанавливаемый подсчетом количества затемнений по уравнению (4.124), появившихся в исследуемом сечении.

К общем случае изучение трехмерного течения требует просвс - ишапия поляризованным светом в грех направлениях. В результа - м каждого просвечивания получается суммарная картина напря - •.-шю-леформированного состояния вдоль этого направления.

I ели рассматривать смеситель непрерывного действия, то во мши их случаях достаточно проводить просвечивание в одном на­правлении, как правило, перпендикулярном основному потоку ишжения, но по всей длине этого основного потока. Тогда можно «.•писать следующие выражения для касательного напряжения и 1».| шости нормальных напряжений:

*12=п(Ус)ус; (4.137)

тц - Т22 “Vi (ус )Ус - (4.138)

Материальные функции л(Ус)и (Yc) характеризуют соотвст-

• I вен но вязкостные и упругие свойства и в общем случае являются функциями от скорости сдвига. Величина Ус представляет собой

• уммарную скорость деформации в рассматриваемом элементар­ном объеме вдоль направления просвечивания. С учетом уравне­ния (4.138) выражение (4.135) преобразуется к виду

Д"| =<Tc^4ri2Yc+YcVf(Yc).

Ус =

о|куда получаем:

(4.139)

(4.140)

(4.141)

Материальные функции принимают различные выражения в ывисимости от выбора типа реологического уравнения состояния. Наиболее простой вид материальные функции имеют для жидко - «III Кслемана-Нолла. Используя соответствующие соотношения, н t уравнения (4.140) получаем:

1

/

0|

-2 + 2J1 + -

2пзА«1

2пз ^

V 4

Л ]с

1 /

Ус =

В уравнении (4.141) величины п, и гу не зависят от скорости « тига и являются константами материала.

.т.

Для модифицированного уравнения жидкости второго порядка! материальными функциями из соотношения (4.140) найдем:

2<гзАЯ|Ус1‘ khус2""

jL[

к3Ап ^

+ 1

*.2

Выражение (4.142) для материалов, которые удовлетворяют со* отношению т2 - т — I, преобразуется к виду:

1

m j—I

(4.14.1)

Yc =

Аналогично можно получить выражения для скорости дс* формации вдоль пути просвечивания и для других реологичес­ких уравнений состояния. Как видно из уравнений (4.141) - (4.143), в зависимости от выбора типа реологического уравне­ния состояния получаются разные выражения для ус, поэтому в каждом конкретном случае необходимо выбирать ту модель, которая наиболее точно описывает реальную полимерную жил­кость.

Скорость деформации не может служить мерой оценки каче­ства смешения, так как, с одной стороны, увеличение скорости деформации приводит к росту интенсивности деформации, a i другой стороны, — к снижению суммарной деформации, вслед­ствие уменьшения времени пребывания материала в зоне пере­работки. Как было показано ранее, критерием смешения можем служить средняя деформация, воспринимаемая средой (см. гла ву 2).

Для определения средней деформации в элементарном объеме можно записать следующее выражение:

к'

Yc=Yc-£p (4.144)

где Q - производительность смесителя непрерывного действия; ky — обобщен - ный геометрический параметр, зависящий от конфигурации рабочей зоны экстру - дера.

Геометрический параметр ку может быть выражен следую щнм соотношением:

ку = sit /с, (4.145)

где si — площадь, занимаемая материалом между двумя соседними интерферен ционными полосами, характеризующими разность главных нормальных напряжс - кий; /с — расстояние между противоположными стенками смесителя непрерывно го действия вдоль направления просвечивания.

Средняя деформация, возникающая в потоке полимерной жид­кости, перерабатываемой в смесителях непрерывного действия, может быть определена суммированием деформаций по уравне нию (4.144) по всей площади просвечивания.

(1 + 1Г2)'

-1 + 2

(4.146)

loiaa выражение для обобщенной сдвиговой деформации с п< юм уравнения (3.142) будет иметь вид:

_ I

.1 2

72 // *,г?-"1 г

' оэ ” » у л2-1

1+ц Q Щ /

• лг

(4.147)

н/ 2к зАя i/Yc* 2~2/”1 кс

Количество участков / обычно совпадает с количеством иитер - |" |ц*нпионных полос, соответствующих условию (4.24).

Теория и практика экструзии полимеров

Причины перейти на инженерные пластики

За последние десятилетия появилось множество полимерных материалов. Физические, механические свойства ряда из них настолько хороши, что они активно используются как альтернатива металлу. Особым спросом пользуются так называемые инженерные пластики. Полипропилен, …

СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ РУКАВНЫХ ПЛЕНОК

Системы охлаждения экструзионных агрегатов для производ­ства рукавных пленок должны обеспечивать: — заданную интенсивность охлаждения с целыо получения ка­чественного изделия при заданной производительности экструдера; — заданную структуру пленки; — равномерность охлаждения …

РАСЧЕТ ПРОЦЕССА НАМОТКИ ПЛЕНКИ

При расчете процесса намотки пленки задают длину полотна или массу готового продукта. Если расчет рулона проводят по мас­се, то часто бывает необходимо исходя из диаметра рулона оце­нить толщину намотанной пленки. …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.