Cтраница 3
Возникновение этих нормальных напряжений проявляется при формовании волокон в явлении расширения струи по выходе из канала фильеры. [31]
В первой зоне наблюдаются так называемые входовые эффекты, определяющие расход дополнительной энергии на продавливание жидкости через канал фильеры и создающие в упруговязких системах медленно релаксирующие напряжения. Во второй зоне устанавливается профиль скоростей, отвечающий реологическим особенностям конкретной системы, и соответственно протекают процессы ориентации макромолекул и надмолекулярных образований вдоль направления течения жидкости, а также процессы постепенной частичной релаксации избыточного напряжения. При выходе из канала отверстия наблюдаются выходные эффекты, которые проявляются в частности, в сужении струи для ньютоновских жидкостей и в расширении ее для упруговязких систем. [32]
Первая стадия - течение расплава в капиллярном канале отверстия; вторая - расширение струйки после выхода из канала фильеры; третья - вытягивание струйки расплава и образование твердой нити; четвертая - охлаждение нити и движение ее к приемному устройству. [33]
Это общее объяснение нуждается в уточнении, поскольку, как показывает эксперимент, увеличение длины капилляра ( канала фильеры) не приводит к полному исчезновению расширения струи, и диаметр жидкой струи на выходе из капилляра всегда оказывается несколько больше, чем диаметр отверстия фильеры. Несмотря на большой интерес, проявляемый к эффекту расширения струи, выходящей из фильеры, до настоящего времени не удалось установить с достаточной четкостью связь этого эффекта с показателями, характеризующими формование волокон. [34]
Процесс формования волокна можно разбить на четыре основные стадии51: течение расплава полимера с постоянной скоростью в каналах фильеры; расширение струи после выхода из канала фильеры; вытягивание струи расплава и образование твердой фазы; движение образовавшегося твердого волокна, обработка полученной нити и прием ее на соответствующие приспособления. [35]
Для понимания механизма упрочнения волокна волочением и выбора оптимальных условий процесса необходимо было выяснить, каким образом диаметр канала фильеры влияет на диаметр получаемого моноволокна при постоянной скорости волочения. [36]
Кажущаяся фильерная вытяжка ( Фк) определяется как отношение разности скоростей формования ( v2) и истечения раствора из канала фильеры ( vi) к скорости истечения. [37]
![]() |
Микрофотография стекловолокна после обрыва, происшедшего вследствие химической неоднородности стекломассы.| Обрыв волокна ( зарисовка под микроскопом вследствие химической неоднородности стекло. [38] |
Механизм обрыва волокна при попадании химически неоднородной стекломассы в фильеру совершенно ясен, если размеры неоднородного участка близки или больше размеров канала фильеры. [39]
В действительности же при истечении полимерных систем ( растворов и расплавов) наблюдается не сжатие, а расширение струи на выходе из канала фильеры. [40]
![]() |
Относительные деформации полипропилена. [41] |
Поэтому во время прохождения расплава по фильере не успевает развиться стационарный режим течения, и, следовательно, процесс течения расплава в канале фильеры сопровождается эластическими деформациями. [42]
Как отмечалось выше, наряду с входовьш эффектом, приводящим к возникновению у упруговязких жидкостей упругих деформаций, при формировании профиля скоростей в канале фильеры наблюдаются и эффекты ориентации макромолекул и надмолекулярных образований. Эта ориентация является следствием возникновения радиального градиента скоростей. Для реальных полимерных систем, применяемых при формовании химических волокон, показатель п в степенном законе течения приближается к единице и соответственно профиль скоростей близок к параболе, что уже отмечалось выше. Поэтому радиальные градиенты скорости оказываются достаточно высокими и масса не проскальзывает в капилляре. Следовательно, в текущей жидкости устанавливается определенное равновесие между ориентирующим влиянием потока и дезориентирующим действием теплового движения сегментов макромолекул. [43]
![]() |
Изменение диаметра жид - [ IMAGE ] Изменение формы струи рас. [44] |
Упругое восстановление жидкости в области выхода из отверстия, выражающееся в расширении струи, естественно, должно зависеть от продолжительности пребывания жидкости в канале фильеры. Первоначальное напряжение, вызвавшее упругую деформацию жидкости при входе в канал ( входовой эффект), постепенно релаксирует во времени, и поэтому эффект расширения струи уменьшается с увеличением продолжительности пребывания жидкости в канале фильеры или соответственно с увеличением длины канала. [45]