RU2122197C1 - Method determining degree of inhomogeneity of polymer in apparatus with agitator - Google Patents

Method determining degree of inhomogeneity of polymer in apparatus with agitator Download PDF

Info

Publication number
RU2122197C1
RU2122197C1 RU96105039A RU96105039A RU2122197C1 RU 2122197 C1 RU2122197 C1 RU 2122197C1 RU 96105039 A RU96105039 A RU 96105039A RU 96105039 A RU96105039 A RU 96105039A RU 2122197 C1 RU2122197 C1 RU 2122197C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
molecular weight
polymer
cycles
molecular mass
time
Prior art date
Application number
RU96105039A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96105039A (en
Inventor
Ю.Я. Максимов
Original Assignee
Курский государственный технических университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Курский государственный технических университет filed Critical Курский государственный технических университет
Priority to RU96105039A priority Critical patent/RU2122197C1/en
Publication of RU96105039A publication Critical patent/RU96105039A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2122197C1 publication Critical patent/RU2122197C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemical technologies of polymers, production of chemical fibers and plastic materials. SUBSTANCE: method consists in measurement of momentary values of molecular mass by pumping of polymer mass contained in apparatus through blades of agitator. Parameters of cycles of vibrations of molecular mass, its average values in cycles and rate of its change are found. Functional dependencies of average molecular mass in cycles and rate of its change in time are brought out. Values of average molecular mass at any time moment are computed and periodic component of change of molecular mass in time is isolated. Integrated content of molecular mass in cycle is determined and used to evaluate degree of inhomogeneity of polymer in apparatus with agitator. EFFECT: enhanced measurement precision. 5 dwg

Description

Изобретение относится к области химических технологий полимеров и может быть использовано при производстве химических волокон и пластмасс. The invention relates to the field of chemical technology of polymers and can be used in the production of chemical fibers and plastics.

Известны способы определения размеров частиц, основанные на преобразовании этих размеров в электрические импульсы и анализе амплитудного и частотного спектров при помощи электронной аппаратуры. Known methods for determining particle sizes based on the conversion of these sizes into electrical pulses and analysis of the amplitude and frequency spectra using electronic equipment.

Известен способ определения отношений массы частиц требуемого размера к общей массе системы исследуемых частиц [1]. A known method for determining the ratio of the mass of particles of the required size to the total mass of the system of the studied particles [1].

Недостатком способа является невозможность его применения в условиях технологического процесса, когда масса полимера находится в движении под давлением или под вакуумом при высокой температуре. The disadvantage of this method is the impossibility of its application in a process where the polymer mass is in motion under pressure or under vacuum at high temperature.

Наиболее близким аналогом является способ контроля однородности бетонной смеси, заключающийся в том, что измеряют звуковые колебания вблизи корпуса бетоносмесителя, выделяют интенсивность и спектр измеренных колебаний, а об однородности бетонной смеси судят по совпадению интенсивности и спектра [2]. The closest analogue is a method for controlling the homogeneity of a concrete mixture, which consists in measuring sound vibrations near the mixer body, highlighting the intensity and spectrum of the measured vibrations, and the homogeneity of a concrete mixture is judged by the coincidence of intensity and spectrum [2].

Недостатком способа является неточность контроля однородности массы полимера в аппарате с мешалкой, невозможность определения средней молекулярной массы и скорости ее изменения. The disadvantage of this method is the inaccuracy of controlling the homogeneity of the polymer mass in the apparatus with a stirrer, the inability to determine the average molecular weight and its rate of change.

Технической задачей изобретения является повышение точности контроля, расширение функциональных возможностей посредством прокачивания массы полимера через лопасти мешалки, выделения однополярной составляющей, характеризующей среднюю величину молекулярной массы, из функции, отражающей зависимость изменения мощности электродвигателя мешалки во времени, и вычислении скорости изменения средней величины молекулярной массы в текущий момент времени. An object of the invention is to increase the control accuracy, expand the functionality by pumping the polymer mass through the mixer blades, isolating the unipolar component characterizing the average molecular weight from a function that reflects the time dependence of the power of the mixer motor and calculating the rate of change of the average molecular weight in current time.

Поставленная задача решается предлагаемым способом. The problem is solved by the proposed method.

Перемешивание является обязательным и неотъемлемым этапом технологических процессов при производстве большинства полимеров, пластмасс в процессе поликонденсации или других процессов. Mixing is a mandatory and integral stage of technological processes in the production of most polymers, plastics in the process of polycondensation or other processes.

Масса G, находящаяся в аппарате с мешалкой, приходя в поступательное и вращательное движение, прокачивается через лопасти мешалки L, как показано на фиг. 1. The mass G located in the apparatus with the mixer, coming into translational and rotational motion, is pumped through the blades of the mixer L, as shown in FIG. one.

При этом на трение, соударение частиц и молекул массы полимера между собой, с лопастями мешалки, с корпусом аппарата затрачивается мощность электродвигателя D мешалки. In this case, the friction, collision of particles and molecules of the polymer mass with each other, with the blades of the mixer, with the casing of the apparatus expends the power of the electric motor D of the mixer.

Определенный объем перемешиваемой массы, контактирующий с лопастями мешалки в определенный момент времени τ1, имеющий молекулярную массу M1, соответствует затрачиваемой мощности P1 электродвигателя мешалки.A certain volume of the stirred mass in contact with the blades of the mixer at a certain point in time τ 1 having a molecular mass M1 corresponds to the expended power P1 of the mixer motor.

В следующий момент времени τ2 на лопасти мешалки попадает объем полимера с молекулярной массой M2, например, большей, чем M1, поэтому мощность электродвигателя мешалки увеличивается до P2.At the next instant of time τ 2, a polymer volume with a molecular mass M2, for example, greater than M1, enters the mixer blades, therefore, the power of the mixer motor increases to P2.

Направление движения массы G полимера на фиг. 1 показано стрелкой. Процесс прокачивания массы G полимера через лопасти мешалки происходит непрерывно циклически, как показано на фиг. 2, а средняя величина молекулярной массы при этом обычно увеличивается. The direction of motion of the polymer mass G in FIG. 1 is shown by an arrow. The process of pumping the polymer mass G through the agitator blades occurs continuously cyclically, as shown in FIG. 2, and the average molecular weight in this case usually increases.

Возникающие в процессе перемешивания колебания мощности электродвигателя мешалки, зависящие от величины молекулярной массы полимера, анализируют по интенсивности и спектру, определяют амплитуды и частоты гармоник, длительности (периоды) циклов T1, T2, Tn-1...,Tn, Tn+1, их полупериоды t1, t2,... tn-1, tn, tn+1, средние за циклы величины молекулярной массы Mц1, Mц2,..., Mцn-1, Mцn, Mцn+1, соответствующие моментам времени τц1, τц2,..,τцn-1, τцn, τцn+1, средние значения скорости V изменения, например увеличения молекулярной массы, равные
V1,2 = 2(Mц2 - Mц1)/(T1 + T2);
Vn-1,n = 2(Mцn - Mцn-1)/(Tn-1 + Tn);
Vn,n+1 = 2(Mцn+1 - Mцn)/(Tn + Tn+1);
по средним величинам молекулярной массы Mц1, Mц2, Mцn-1, Mцn, Mцn+1, периодам циклов T1, T2... Tn-1, Tn, Tn+1 и средним значениям скорости изменения молекулярной массы V1,2,..., Vn-1,n, Vn,n+1 выявляют функциональные зависимости средней молекулярной массы Mц во времени Mц = f(τ) и средней скорости ее изменения во времени
V = φ(τ),
вычисляют величины средней молекулярной массы в любой момент времени, например в момент окончания процесса τк

Figure 00000002

Из фактической зависимости молекулярной массы от времени M = M = Ф(τ) (кривая 1) вычитают зависимость средней молекулярной массы во времени Mц = f(τ) (кривая 2), получая таким образом периодическую составляющую Mпер = π(τ) изменения молекулярной массы во времени (фиг. 3).Vibrations of the agitator motor power that arise during mixing, depending on the molecular weight of the polymer, are analyzed by intensity and spectrum, the amplitudes and frequencies of harmonics, the duration (periods) of the cycles T 1 , T 2 , T n-1 ..., T n , T n + 1 , their half-periods t 1 , t 2 , ... t n-1 , t n , t n + 1 , average molecular weight cycles Мс 1 , Мц 2 , ..., Мц n-1 , for cycles Mc n , Mc n + 1 , corresponding to time instants τ ts1 , τ ts2 , .., τ tsn-1 , τ tsn , τ tsn + 1 , average values of the rate of change V, for example, an increase in molecular weight equal to
V 1,2 = 2 (Mc 2 - Mc 1 ) / (T 1 + T 2 );
V n-1, n = 2 (Mc n - Mc n-1 ) / (T n-1 + T n );
V n, n + 1 = 2 (Mc n + 1 - Mc n ) / (T n + T n + 1 );
according to average molecular weight values Мц 1 , Мц 2 , Мц n-1 , Мц n , Мц n + 1 , cycle periods T 1 , T 2 ... T n-1 , T n , T n + 1 and average values of speed changes in the molecular weight V 1,2, ... , V n-1, n , V n, n + 1 reveal the functional dependences of the average molecular weight Mts in time M c = f (τ) and the average rate of its change in time
V = φ (τ),
calculate the average molecular weight at any time, for example, at the end of the process τ to
Figure 00000002

From the actual time dependence of the molecular mass M = M = Ф (τ) (curve 1), the dependence of the average molecular weight in time M c = f (τ) (curve 2) is subtracted, thereby obtaining the periodic component M per = π (τ) changes in molecular weight over time (Fig. 3).

Для каждого момента времени в каждом цикле, например в цикле n, вычисляют отношение

Figure 00000003
получая зависимость относительной величины молекулярной массы во времени (фиг. 4).For each point in time in each cycle, for example, in cycle n, the ratio
Figure 00000003
obtaining the dependence of the relative value of the molecular weight in time (Fig. 4).

Считая, что за время цикла, в данном случае Tn, через лопасти мешалки прокачивается вся масса полимера G, занимающая объем Q аппарата, определяют интегральное относительное содержание относительной величины молекулярной массы в объеме Q аппарата, причем относительный объем всей массы γ полимера принимают равным единице (фиг. 5). По интегральному относительному содержанию относительной величины молекулярной массы судят о неоднородности полимера, находящегося в аппарате с мешалкой.Assuming that during the cycle, in this case T n , the entire mass of polymer G, occupying the volume Q of the apparatus, is pumped through the blades of the mixer, the integral relative content of the relative molecular weight in the volume Q of the apparatus is determined, and the relative volume of the entire mass of γ polymer is taken to be unity (Fig. 5). By the integral relative content of the relative value of the molecular weight, the heterogeneity of the polymer in the apparatus with the mixer is judged.

Таким образом, предложенный способ позволяет определить момент окончания технологического процесса, интенсифицировать и оптимизировать его, определить причины появления неоднородности и предложить способы влияния на нее. Thus, the proposed method allows you to determine the moment of completion of the process, to intensify and optimize it, to determine the causes of heterogeneity and to suggest ways to influence it.

Библиографический список
1. Патент 510165 (СССР). Способ определения отношения массы частиц требуемого размера к общей массе системы исследуемых частиц /Уоллес Генри Каултер и Уолтер Роберт Хогг (США). Опубл. в БИ, 1976, N 13.
Bibliographic list
1. Patent 510165 (USSR). The method of determining the ratio of the mass of particles of the required size to the total mass of the system of the studied particles / Wallace Henry Coulter and Walter Robert Hogg (USA). Publ. in BI, 1976, No. 13.

2. Авторское свидетельство 1629205 (СССР) Способ контроля однородности бетонной смеси / Блайвас и др. Опубл. в БИ, 1991, N 7. 2. Copyright certificate 1629205 (USSR) A method for monitoring the uniformity of concrete mix / Blyvas and other publ. in BI, 1991, N 7.

Claims (1)

Способ определения степени неоднородности полимера в аппарате с мешалкой, включающий выделение интенсивности и спектра измеренных колебаний молекулярной массы, отличающийся тем, что измеряют мгновенные значения молекулярной массы путем прокачивания через лопасти мешалки массы полимера, находящегося в аппарате, определяют параметры циклов колебаний молекулярной массы, ее средние величины в циклах, скорости ее изменения, выявляют функциональные зависимости средней молекулярной массы в циклах и скорости ее изменения во времени, вычисляют величины средней молекулярной массы в любой момент времени, выделяют периодическую составляющую изменения молекулярной массы во времени, определяют интегральное относительное содержание относительно молекулярной массы в цикле, по которому судят о степени неоднородности полимера в аппарате с мешалкой. A method for determining the degree of polymer heterogeneity in an apparatus with a stirrer, comprising isolating the intensity and spectrum of the measured molecular weight vibrations, characterized in that the instantaneous molecular weight is measured by pumping through the blades of the stirrer the mass of the polymer in the apparatus, the parameters of the molecular vibration cycles, its average values in cycles, the rate of change, reveal the functional dependence of the average molecular weight in cycles and the rate of change over time, calculating yayut values of average molecular weight at any one time, allocate periodic component changing over time the molecular weight is determined relative to the integral content relative molecular weight in the cycle on which judge the degree of the inhomogeneity of the polymer in a stirred vessel.
RU96105039A 1996-03-12 1996-03-12 Method determining degree of inhomogeneity of polymer in apparatus with agitator RU2122197C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96105039A RU2122197C1 (en) 1996-03-12 1996-03-12 Method determining degree of inhomogeneity of polymer in apparatus with agitator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96105039A RU2122197C1 (en) 1996-03-12 1996-03-12 Method determining degree of inhomogeneity of polymer in apparatus with agitator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96105039A RU96105039A (en) 1998-06-10
RU2122197C1 true RU2122197C1 (en) 1998-11-20

Family

ID=20178093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96105039A RU2122197C1 (en) 1996-03-12 1996-03-12 Method determining degree of inhomogeneity of polymer in apparatus with agitator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2122197C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2001063300A1 (en) Automatic analyzer
US4211970A (en) Apparatus for determining the water content of isotropic materials
WO2002059595A3 (en) Method for studying liquid and device for carrying out said method
RU2122197C1 (en) Method determining degree of inhomogeneity of polymer in apparatus with agitator
Guan et al. Rheological study on the cure kinetics of two-component addition cured silicone rubber
BR0114514B1 (en) Pulp and juice dryness, discharge and concentration control method and pulp and juice discharge control system by applying nuclear magnetic resonance (NMR)
JP2000338113A (en) Chemical analyzer
Panda Analysis of Aqueous Dextran: An Ultrasonic Study
Suehiro et al. Rheo-Optical Studies on the Deformation Mechanism of Semicrystalline Polymers. III. An Improved Technique for Oscillatory Measurements in Rheo-Optics and Its Application to Dynamic X-Ray Diffraction Measurements
Brown et al. Dynamics in concentrated polymer solutions by polarized Rayleigh–Brillouin scattering and dynamic light scattering
Skelland et al. Minimum impeller speeds for complete dispersion of non-Newtonian liquid-liquid systems in baffled vessels
JP6771353B2 (en) How to operate an electric motor
JP2001124784A (en) Autoanalyzer
CN113144997A (en) Method and system for determining critical fluctuation rate and judging mixing uniformity in resonant sound mixing
GB2040453A (en) Monitoring Mixing of Substances
Cherfi et al. Application of dielectric analysis to the measurement of conversion during batch solution copolymerizations
Crowley et al. In‐line dielectric monitoring of monomer conversion in a batch polymerization reactor
EP0042903A1 (en) Apparatus for homogenizing a fluid flowing through a duct by means of ultrasonic waves
GB2304477A (en) Signal processing method and apparatus
RU2438126C1 (en) Method to monitor quality of road concrete mix in process of its preparation in mixer
WO2009144209A1 (en) Mixing device and relative mixing method
CN213635900U (en) Device for sampling mass spectrometer
CN209173878U (en) Multiple groups automatic stirring temperature measuring equipment
Voisey et al. A recording food grinder
SU812331A1 (en) Method of controlling loose material mixing process