Гидродинамическое сопротивление - ванна
Cтраница 1
Гидродинамическое сопротивление ванны и тянущее усилие ведущих механизмов создают в поверхностном слое пленки напряжение, которое вызывает некоторую перестройку структуры, и в частности ориентацию полимера. Внутренние слои испытывают такую перестройку под действием одноосного растяжения в значительно меньшей степени. Эти структурные различия сохраняются и в готовой пленке, что может быть обнаружено по различной интенсивности окрашивания или непосредственным наблюдением срезов в электронном микроскопе. [1]
Такое краткое рассмотрение баланса сил при формовании искусственных волокон позволяет сделать вывод, что основными составляющими этого баланса являются силы трения ( гидродинамического сопротивления ванны) и в некоторых случаях инерционные силы. Справедливо задать вопрос о значении расчетов баланса сил, действующих на нить при формовании. Очевидно, такие расчеты необходимы преимущественно для того, чтобы получить распределение сил, действующих на нить, вдоль ее пути в ванне, и, сопоставив с изменением вязкоупругих свойств, сделать заключение об особенностях и оптимально выгодных условиях достижения ориентационных вытяжек. [2]
 |
Графическое реше. [3] |
Если скорость нарастания вязкости такова, что близкие к критическим величинам значения ее достигаются за время, сопоставимое с временем завершения диффузионных процессов, то напряжение, обусловленное гидродинамическим сопротивлением ванны, распределится более или менее равномерно по всему сечению нити и структурные преобразования, возникающие при вытяжке волокна в ванне, будут однородными по всему его сечению. [4]
При увеличении фильернои вытяжки путем повышения скорости выхода из ванны значительно вырастают ориентация свежесформованного волокна и его прочность, что, очевидно, связано с более полным протеканием ориента-ционных процессов вследствие роста гидродинамического сопротивления ванны движению нити. Большая ориентация свежесформованного волокна приводит к уменьшению величины пластификационной вытяжки. [6]
 |
Механизм удаления воды из волокна. [7] |
Ниже приведены данные, показывающие зависимость количества отделяющейся воды от содержания в осадительной ванне сульфата цинка ( кроме сульфата цинка в состав ванны входили серная Вынужденный синерезис протекает под влиянием натяжения нити, обусловленного гидродинамическим сопротивлением ванны и вытягиванием нити между дисками на машине. Как видно из приведенных данных, роль вынужденного синерезиса существенно уменьшается, когда в жестких ваннах энергично протекает естественный синерезис, обусловленный внутренними напряжениями в застудневающей нити. При высоком содержании сульфата цинка за счет вынужденного синерезиса вода практически не отделяется. Особенно отчетливо соотношение между различными механизмами отделения воды видно при формовании вискозного волокна на ваннах, содержащих постоянное количество сульфата натрия и переменное количество серной кислоты. [8]
В реальных условиях формования химических волокон устойчивость формования определяется, естественно, не только возможностью образования жидкой нити, но и рядом других факторов, связанных с воздействием внешних условий формования, и в частности конвекционных потоков ванны или потоков воздуха в прядильной шахте в районе выхода струи из фильеры, гидродинамическим сопротивлением ванны, а также в значительной степени искажением цилиндрической формы струи из-за присутствия в прядильном растворе пузырьков воздуха, нерастворившихся примесей ( гель-частиц) и засорения отверстий фильеры. [9]
Если скорость нарастания вязкости во времени очень велика, то критическая величина вязкости г кр может быть достигнута в поверхностных слоях нити раньше, чем завершится проникновение компонентов осадительной ванны к центру нити. В этом случае нарастающее гидродинамическое сопротивление ванны по ходу нити и соответственно тянущие усилия вызывут структурные преобразования только в том поверхностном слое нити, где достигнуты высокие значения эффективной вязкости. Внутренняя часть нити будет отличаться по структуре от внешних слоев, и полученное волокно окажется состоящим из оболочки и ядра, которые обычно распознаются по различию в их физико-химических свойствах. [10]
 |
Кинетика застудневания раствора полимера.| Поперечные срезы волокон. [11] |
С прохождением волокна через осадительную ванну связана еще одна особенность, о которой кратко упоминалось ранее. Речь идет о возникновении напряжений, обусловленных не только реологическими свойствами, но и главным образом гидродинамическим сопротивлением ванны. Отрицательная вытяжка в определенной степени компенсируется продольной усадкой нити в результате синеретического отделения жидкости. [12]
 |
Натяжение вискозной ни - 1. С и л а поверхност. [13] |
Именно поэтому при формовании по мокрому методу могут быть получены волокна с удовлетворительными прочностными свойствами в результате вытяжки только в осадительной ванне. Старые методы формования вискозного волокна и были основаны на ориентации преимущественно за счет натяжений, создаваемых гидродинамическим сопротивлением ванны, причем степень вытяжки в некоторых случаях регулировали изменением длины пути нити в ванне. [14]
На рис. 112 дана принципиальная схема формования волокна по мокрому методу. По выходе из фильеры пучок жидких струек раствора полимера попадает в оса-дительную ванну, в которой происходит взаимная диффузия низкомолекулярных компонентов из волокна в ванну и из ванны в волокно. На начальном участке пути нити в ванне она еще очень слаба, так как процесс застудневания не завершен или успел пройти лишь в поверхностных слоях волокна. В конце пути застудневание заканчивается и одновременно повышается натяжение нити за счет возрастания гидродинамического сопротивления ванны. [15]
Страницы: 1