ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Образование струй из "Вискозные волокна" В точке отрыва вытекаюш его раствора от поверхности капилляра, т. е. в начале зоны Г, прекращается действие уравновешивавших сил со стороны стенки капилляра, которые вследствие вязкости и упругости раствора поддерживали определенный профиль скоростей и вытянутое, ориентированное состояние структурной сетки раствора. Раствор как механическая система сил становится неравновесным. Профиль скоростей, определенный выражением (7.5), стремится выравняться, т. е. стать плоским, что предписывает некоторое уменьшение диаметра вытекающей струи. Напротив, некомпенсированные упругие силы стремятся возвратить раствор к прежней форме, т. е. расширить вытекающую струю. Кроме того, в зоне Г на струю начинают действовать силы поверхностного натяжения и адгезии. На характер всего течения в целом, и особенно в выходной зоне, влияет также механическое усилие отвода формующейся нити. Соотношение перечисленных сил определяет процесс образования струи, который, хотя и связан с процессом течения, но имеет свои закономерности. [c.170] Истечение жидкости из капилляра может происходить различным образом в виде капель струй с частичным растеканием по поверхности капилляра струй с расширением цилиндрических струй и струй с нарушенной равномерностью поверхности (рис. 7.5). При истечении вискозы наблюдали все тины струй [8, с. 21]. Наибольшее практическое значение имеют струи типа в и г, т. е. струи с расширением и цилиндрические струи. Однако они могут легко переходить в струи с частичным растеканием (тип б) и струи с нарушенной равномерностью поверхности (тин д), что приводит к потере устойчивости процесса формования. [c.170] Скорость истечения обычно задается в пределах 30—80 м/мин. Для предотвращения растекания вискозы по поверхности фильеры при этих скоростях необходимо снижать поверхностное натяжение вискозы или повышать вязкость и уве личивать радиус отверстий фильеры. Снижения о можно достичь, добавляя ПАВ. Следует отметить, что увеличение радиуса ограничено условиями диффузии и осаждения. Вязкость может повыщаться также до определенного предела, определяемого обычно образованием струй с нарущенной равномерностью поверхности (тип д). [c.171] Если давление перед фильерой выдерживать на постоянном уровне, то повышение скорости коагуляции приводит к ускорению, а понижение — к замедлению скорости истечения вискозы. Подтверждающие этот вывод результаты приведены на рис. 7.10, где показано изменение скорости истечения вискозы при постоянном давлении 0.05 МПа в зависимости от концентрации серной кислоты и сульфатов натрия и цинка в осадительной ванне. Повышение концентрации Н2504 ускоряет коагуляцию и тем самым уменьшает длину жидкого участка, через который лучше передается отводящее от прядильного диска усилие. Обратное влияние оказывают сульфаты, замедляющие коагуляцию. [c.174] Расширение струй зависит от всех параметров, влияющих на эластические свойства вискоз. На рис. 7.11 показана зависимость расширения струй от скорости истечения для вискоз с различной вязкостью, вытекающих из капилляра диаметром 0,5 мм. В случае низковязкого (0,18 Па-с) прядильного раствора (кривая/) наблюдается слабо выраженный максимум в области скоростей истечения 200 см/с. Появление максимума хорошо объясняется теорией расширения струй, в основе которой лежат представления об эластических свойствах жидкостей [19, с. 105]. В среднем диапазоне вязкостей от 2 до 9 Па-с наблюдается четко выраженный максимум. Изменение величины расширения здесь хорошо передается кривой 2 для вязкости 3,7 Па-с. При повышении вязкости более 12 Па-с диаметры струй резко возрастают. В практически достижимом диапазоне скоростей истечения (до 800—1000 см/с) при этих вязкостях максимума обнаружить не удается. [c.174] Расширение струй возрастает с уменьшением диаметра отверстий. На рис. 7.12 показана зависимость расширения струй от скорости истечения для диаметров отверстий, обычно применяемых в производстве 0,05 (кривая 1) и 0,08 мм (кривая 2). При скорости истечения 200 см/с отношение радиуса струи к радиусу капилляра достигает соответственно 2,5 и 2,7. [c.174] Целесообразность такого подхода при рассмотрении фильер-иой вытяжки была подтверждена в последующих работах Перепелкина [21], Пауля [22] и Фихмана 1[17]. На рис. 7.13 показана зависимость растягивающего напряжения в струе от величины кажущейся и фактической фильерной вытяжки. Видно, что растягивающее напряжение в струе начинает возрастать, начиная с нулевой фактической фильерной вытяжки, а при Фкаж = О оно достигает уже величины, равной 1 кПа. Следовательно, в технологических расчетах для нахождения условий формования, при которых струи фактически не напряжены и не подвергаются вытяжке. [c.176] Вернуться к основной статье