Cтраница 2
Торделлаэо указал, что существует различие между входо-вым разрушением расплава, наблюдаемым при течении разветвленного полиэтилена, и пристенным разрушением расплава в случае течения линейного полиэтилена. Он обнаружил, однако, что в обоих случаях неустойчивое течение начинается тогда, когда упругая деформация достигает примерно 500 %, и высказал предположение о том, что линейные макромолекулы перепутаны в большей степени, чем разветвленные, и поэтому они распутываются при больших деформациях, чем разветвленные. Следствием этого является то, что разрушение расплава при течении линейных полимеров не успевает происходить на входе в капилляр и начинается только внутри капилляра. [16]
Эта фундаментальная неустойчивость сдвиговых течений может проявляться в некоторых эффектах, наблюдаемых при экструзии полимерных расплавов, например при так называемом разрушении расплава. [17]
Схематическое изображение кривых течения и зависимости объемных расходов от перепадов давлений в капиллярах для линейных высокомолекулярных полимеров с узкими ММР ( Ti 14. [18] |
Начиная отточки В, для которой T / TS т 0 2, наблюдается колебательный режим ( неустойчивого) течения, который именуется эластической турбулентностью или разрушением расплава. Он усиливается с повышением напряжения сдвига. Эластическая турбулентность проявляется под влиянием развития больших обратимых деформаций, которые на режимах течения, отвечающих участку кривой BCD, могут достигать многих десятков процентов. Непосредственной причиной искажений формы экструдата является концентрация напряжения на кромке капилляра ( вообще канала), что в сочетании с раздутием экструдата ( см. гл. [19]
Эта закономерность соблюдается не только для полиолефинов, но и вообще для различных расплавов и растворов, представляющих собой неньютоновские жидкости. Разрушение расплава не связано с рейнольдсовской турбулентностью, поскольку критические скорости сдвига вследствие высокой вязкости расплава соответствуют очень низким числам Рейнольдса. [20]
Фотографии экструдата, полученного при различных режимах течения. [21] |
Эта закономерность соблюдается не только Для полиолефинов, но и вообще для различных расплавов и растворов, представляющих собой неньютоновские жидкости. Разрушение расплава не связано с рейнольдсовской турбулентностью, поскольку критические скорости сдвига вследствие высокой вязкости расплава соответствуют очень низким числам Рейнольдса. [22]
Первое известно как разрушение расплава и имеет важное значение в технике. При этом числа Рейнольдса обычно много меньше критического значения для ньютоновской жидкости, при котором течение становится турбулентным. Хотя большинство опубликованных исследований относится к расплавам полимеров или весьма концентрированным растворам, автор установил, что раствор, сходный с композицией А, но немного большей концентрации ( 4 %), проявляет заметную иррегулярность течения при условиях, показанных на рис. 10.8 для раствора А. [23]
Он обнаружил, однако, что в обоих случаях неустойчивое течение начинается тогда, когда упругая деформация достигает примерно 500 %, и высказал предположение о том, что линейные макромолекулы перепутаны в большей степени, чем разветвленные, и поэтому они распутываются при больших деформациях, чем разветвленные. Следствием этого является то, что разрушение расплава при течении линейных полимеров не успевает происходить на входе в капилляр и начинается только внутри капилляра. [24]
Он обнаружил, однако, что в обоих случаях неустойчивое течение начинается тогда, когда упругая деформация достигает примерно 500 %, и высказал предположение о том, что линейные макромолекулы перепутаны в большей степени, чем разветвленные, и поэтому они распутываются при ббльших деформациях, чем разветвленные. Следствием этого является то, что разрушение расплава при течении линейных полимеров не успевает происходить на входе в капилляр и начинается только внутри капилляра. [25]
Шулкен и Бой81 рассмотрели возможные механизмы разрушения расплава и способы его устранения. Очень высокие напряжения, наблюдаемые при разрушении расплава такого типа, как показано на рис. 11, вызывают входовое разрушение расплава. Эти высокие напряжения определяются условиями течения у входа в капилляр в той области, в которой начинают развиваться высокие скорости сдвига. Поэтому именно в этой области происходит зарождение эластической турбулентности. [26]
Шулкен и Бой8I рассмотрели возможные механизмы разрушения расплава и способы его устранения. Очень высокие напряжения, наблюдаемые при разрушении расплава такого типа, как показано на рис. 11, вызывают входовое разрушение расплава. Эти высокие напряжения определяются условиями течения у входа в капилляр в той области, в которой начинают развиваться высокие скорости сдвига. Поэтому именно в этой области происходит зарождение эластической турбулентности. [27]
Деформирование полимерных систем при повышенных скоростях деформации сопровождается рядом специфических явлений, отсутствующих у ньютоновских жидкостей. К их числу относится так называемое явление разрушения расплава или эластической турбулентности. В литературе это явление описывается главным образом применительно к течению упругих жидкостей в капиллярах, но оно имеет очень важное значение и для ротационных приборов. В случае течения упругих жидкостей в капиллярах при некотором критическом значении параметров, определяющих процесс деформирования, первоначально гладкая струя полимера начинает искажаться, на ней появляются регулярные или иррегулярные возмущения. При очень больших скоростях полимерные струи могут даже распадаться на отдельные зерна, а в некоторых случаях при очень больших скоростях деформаций струя снова оказывается гладкой. [28]
Шулкен и Бой81 рассмотрели возможные механизмы разрушения расплава и способы его устранения. Очень высокие напряжения, наблюдаемые при разрушении расплава такого типа, как показано на рис. 11, вызывают входовое разрушение расплава. Эти высокие напряжения определяются условиями течения у входа в капилляр в той области, в которой начинают развиваться высокие скорости сдвига. Поэтому именно в этой области происходит зарождение эластической турбулентности. [29]
Шулкен и Бой8I рассмотрели возможные механизмы разрушения расплава и способы его устранения. Очень высокие напряжения, наблюдаемые при разрушении расплава такого типа, как показано на рис. 11, вызывают входовое разрушение расплава. Эти высокие напряжения определяются условиями течения у входа в капилляр в той области, в которой начинают развиваться высокие скорости сдвига. Поэтому именно в этой области происходит зарождение эластической турбулентности. [30]