ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные закономерности течения расплавов полимеров из "Полиолефиновые волокна" Исследованию реологии полимеров, перерабатываемых в промышленности пластических масс, посвящено большое число работ. Однако свойства и закономерности течения расплавов и растворов волокнообразующих полимеров, близкие к реальным условия.м переработки, изучались недостаточно. Только в последнее время начали заниматься этим важным разделом переработки полимеров в волокно. [c.89] Современное состояние теории течения расплавов дает возможность установить только качественные закономерности, сопутствующие формованию волокна. [c.89] Классификация жидкостей. В зависимости от особенностей течения все жидкости подразделяются на ньютоновские и неньютоновские. [c.89] Течение ньютоновских жидкостей подчиняется простому закону. Рассмотрим течение жидкости в капилляре с радиусом г. При приложении внешней силы Р происходит движение жидкости. В установившемся ламинарном режиме течения внешнее усилие уравновешивается внутренним сопротивлением (вязкостью) жидкости. Для ньютоновской жидкости напряжение сдвига пропорционально градиенту скорости движения л- идко-сти, т. е. [c.89] У —скорость потока, см сек г — расстояние от центра до стенки капилляра т]о — вязкость жидкости, пз дин-сек-см- ) у — градиент скорости (скорость деформации сдвига), показывающий изменение скорости на единицу расстояния Б направлении, перпендикулярном потоку, сек . [c.89] ЖИДКОСТИ происходит в центре капилляра. Для установившегося ламинарного движения распределение скоростей приобретает форму параболы (рис. 26). Градиент скорости при движении жидкости в капилляре изменяется от нуля в центре капилляра до максимального значения вблизи стенки капилляра. [c.90] Жидкости, эффективная вязкость которых зависит от напряжения и скорости сдвига. Течение этнх жидкостей описывается реологическим уравнением т=/(у). Их, в свою очередь, можно подразделить на три подгруппы (рис. 27). [c.91] К таким жидкостям относятся масляные краски, буровые растворы, грязи и др. [c.91] Для псевдопластической жидкости п 1 П1 1. Константы К и К] являются мерой вязкости жидкости, они характеризуют эффективную вязкость. [c.92] К псевдопластическим жидкостям относятся растворы и расплавы большинства полимеров. [c.92] Дилатантные жидкости. Для дилатантных, так же как и для псевдопластических, жидкостей вязкость зависит от напряжения сдвига, но с увеличением напряжения сдвига наблюдается не уменьшение, а увеличение вязкости движущейся жидкости (кривая 4). Если к течению таких жидкостей применить степенное уравнение (3), то в этом случае п 1, а П1 1. К дилатантным жидкостям относятся многие концентрированные суспензии. Увеличение внутреннего сопротивления этих систем объясняется тем, что при перемещении твердых частиц не хватает жидкой фазы, играющей роль смазки. В результате этого по мере увеличения напряжения сдвига возрастает вязкость системы. [c.92] Жидкости этой группы подразделяются на тиксотропные — эффективная вязкость которых уменьшается с увеличением продолжительности действия сдвига и реопектические — эффективная вязкость которых возрастает с увеличением продолжительности действия сдвига. [c.92] Явление реопексии наблюдается для водных суспензий глин. [c.93] Вязко-упругие жидкости обладают пластическими (необратимыми) и упругими, точнее упруго-эластическими свойствами, обусловливающими частичное восстановление исходной формы материала после снятия напряжения. При пластической деформации энергия сдвига полностью превращается в тепловую. При упругой деформации затраченная энергия аккумулируется в виде потенциальной энергии и может быть возвращена при снятии напряжения. Этот вид течения свойственен линейным полимерным материалам и обусловлен тем, что наряду с перемещением (пластическим течением) макромолекул и их агрегатов происходит изменение конформации макромолекул. Последний процесс является обратимым и протекает во времени, определяемом временем релаксации системы. Свойства таких систем зависят от продолжительности действия напряжения, но причины, обусловливающие временную зависимость свойств, иные, чем для тиксотропных жидкостей. [c.93] Приведенная классификация жидкостей является в известной мере условной, но достоинство ее заключается в том, что она дает возможность сгруппировать тела, способные к течению, по наиболее характерным для них признакам. [c.93] Это облегчает изучение этих сложных и практически важных систем. В реальных жидкостях часто одновременно могут проявляться свойства, присущие различным жидкостям. [c.93] Расплавы полимеров, как правило, обладают свойствами пластической и вязко-упругой жидкости эти свойства проявляются при течении расплавов полимеров. [c.93] Механизм течения зависит от свойств полимера и параметров течения. [c.93] Вернуться к основной статье