SU817531A1 - Устройство дл контрол реологи-чЕСКиХ ХАРАКТЕРиСТиК пОлиМЕРОВ - Google Patents

Description

. - ; .- -1

изобретение относитс  к автоматизации процесса производства полимер- ных материалов, а именно к устройствам контрол  качества их, и предназначено дл  автоматического непрерывного экспресс-контрол  показател  текучести расплава, индекса течени  и козффициента консистенции расплава полимера непосредственно на технологических установках.

Известно устройство дл  автоматического непрерывного контрол  индекса расплава или показател  текучести расплава на технологическом потоке, принцип действи  которого основан на непрерывном измерении величины давлени , возникающего при продавлйвании контролируемого продукта с заданной температурой и посто нной скоростью через капилл р определенного размера lU.

известно также устройство, действие которого основано на иепре|ртавноцикличесйом измерении времени продавливани  через фильеру столбика поли мерного материала определенной длины при посто нной температуре и давлении .2J.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство , принцип действи  которого основан на непрерывном измерении скорости контролируемого полимера при продавливании через капилл р при по- . сто нной температуре и давлении. Это устройство имеет источник расплава полимера (экструдер), отборное устройство , шестеренчатый насос дл  продавливани  полимера в отборном устройстo ве, капилл р, датчик давлени , регул тор давлени  с регистратором, регул тор скорости.электропривода, электропривод и тахометр, отградуированный в единицах показател  чест  расплава полимера. Этим устройством автоматически непрерывно измер етс  одна из реологических характеристик полимера - показатель текучести расплава 13.

0

Однако известно, что показатель текучести расплава, характеризующий реологические свойства полимера и, в более узком смысле, способность

5 его к переработке в в зкотекучем согсто нии на самом деле часто не отражает перерабатываемость полимера, поэтому не может служить надежной и достаточной характеристикой качества

0 полимера. Цель изобретени  - расширение функционсшьных возможностей устройст ва, о Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство, содержащее источник расплава полимера (экструдер), отбор мое устройство расплава, шестеренчатый насос, капилл р, датчик давлени  регул тор давлени  с регистратором электропривод, регул тор скорости электропривода и тахометр, дополнительно снабжено программньм задатчиком давлени  воздействующим на регул тор давлени  двум  блоками пам ти числа оборотов электропривода, ре гистратором показател  текучести рас плава полимера, блоком управлени , вычислительным устройством с регистратором индекса течени  и коэффициента консистенции полимера, причем входы блоков пам ти подключены к тахометру и датчику давлени , а выходы - к блоку управлени  и вычислительному устройству, выход первого блока пам ти соединен с регистратором показател  текучести расплава, а выход блока управлени  - с вычислительным устройством и с регистратором индекса течени  и коэффициента консистенции расплава полимера. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - графики реологических характеристик полимеров. Устройство содержит источник 1 расплава полимеров (экструдер), отбо ное устройство 2,шестеренчатый насос 3,капилл р 4, датчик 5 давлени , регул тор б давлени  с регистратором, регул тор 7 скорости электропривода, электропривод 8, тахометр 9,программ ный задатчик 10,первый блок 11 пам т числа оборотов электропривода, регистратор 12 показател  текучести расплава полимера, второй блок 13 пам ти числа оборотов электропривода блок 14 управлени , вычислительное устройство 15 с регистратором 16 индекса течени  и коэффициента консистенций расплава полимера. Выход регистратора показател  текучести расплава и регистратора индекса течени  и коэффициента консистенции полимера  вл ютс  выходами устройства. Полимер из экструдера 1 по отборному , устройству 2 подаетс  шестеренчатым насосом 3 через капилл р 4 в атмосферу. .Давление расплава полимера перед капилл ром 4 замер етс  датчиком 5 давлени  и регистрируетс  скоростью шестеренчатого насоса 3, управл емого регул тором б давлени  с регистра тором, регул тором 7 скорости электр привода и электроприводом 8. Дл  измерени  числа оборотов электропривода 8 установлен тахометр 9. Программ ным задатчиком 10 непрерывно измен етс  задание регул тору 6 давлени , например, в виде трапецеидальной формы , что приводит к изменению во врем  t давлени  Р расплава полимера перед капилл ром и соответственно числа оборотов п электропривода, как показано на графиках фиг. 2 а и б. Первым блоком 11 пам ти запоминаетс  значение числа оборотов электропривода , когда давление перед капилл ром 4 достигает значени , при котором тахометр отгращуирован в единицах показател  текучести расплава полимера , например, в точках с графика на фиг. 2 а..Это значение показател  текучести расплава фиксируетс  регистратором 12 (фиг. 26). Вторым блоком 13 пам ти запоминаетс  значение числа оборотов электропривода , когда давление перед капилл ром достигает значений, необходимых дл  расчета индекса течени  и. коэффициента консистенции полимера, например, в точках d графика на фиг. 2 а. При наличии в блоках пампти значений числа оборотов электропривода блок 14 управлени  включает вычислительное устройство 15, которое определ ет индекс течени  и коэффициент консистенции полимера как функции К f (ППТР , п, РИТР , Р) К-г. f (п , п. А) , где К - индекс течени ; ППТР число оборотов электропривода в первом блоке пам ти; п - число оборотов электропривода во втором блоке пам ти; К 2 - коэффициент консистенции; А (РПТР . Р, i, (-, О const; Р птр - давление перед капилл ром , при котором определ етс  число оборотов электропривода первым блоком пам ти; Р - давление перед капилл ром , при котором определ етс  число оборотов электропривода вторым блоком пам ти; Диаметр и длина капилi - передаточное число между электроприводом и шестеренчатым насосом. Значени  величины индекса течени  К-| и коэффициента консистенции полимера Ki фиксируютс  регистратором 16, как показано на графиках фиг. 2 г и д соответственно. Найдено, что определ емые экспресс-методом реологические , характеристики св заны с его перерабатываемостью . Так,на фиг. 3 иэобрс1жен график зависимостей максимальной :скорости переработки V на агрегате Иддон полиэтилена высокого давлени  с одинаковым показателем текучести расплава, получаемого в трубчатом реакторе (1) или в автоклав , ном (2), от величины коэффициента консистенции К. Таким образом, величина Kj служить критерием выбора оптимального режима перерабатывающего оборудовани .Так, скорость изолировани  телефонного кабел  на установке фирмы Нокиа (Финл нди ) увеличиласБ с 13 до 33 м/с при смене полимеров с одинаковыми значени ми показател  текучести расплава (0,3 г/10 мин), но отличающихс  индексом течени  К., и коэффициентом консистенции расплава К2Использование новых элементов, программного задатчика давлени , блоков пам ти числа оборотов электропривода регистратора показател  текучести расплава, блока управлени , вычислительного устройства с регистратором индекса течени  и коэффициента конси тенции расплава полимера выгодно отличает предлагаемое устройство от из вестного, так как позвол ет получить информацию о показателе текучести расплава, индексе течени  и коэффициенте консистенции, тем самым, стабилизировать качество выпускаемой продукции на стадии синтеза-и конфек цио.нировани  и увеличить производительность перерабатывающего оборудовани . Формула.изобретени  Устройство дл  контрол  реологиче ких характеристик полимеров, содержа щее источник расплава полимера, отборное устройство, шестеренчатый насос , капилл р, датчик давлени , регул тор давлени  с регистратором, регул тор скорости электропривода, электропривод и тахометр, отличающее с   тем« что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства, оно дополнительно снабжено программным задатчиком, воздействуи цим на регул тор давлени , первым и вторым блоками пам ти числа оборотов электродвигател , регистратором показател  текучести расплава, блоком управлени , вычислительным устройством с регистратором индекса течени  и коэффициента консистенции полимера, причем входал блоков пам ти подключены к тахометру и датчику давлени , а выходы - к блоку управлени  и вычислительному устройству, выход первого блока пам ти присоединен к регистратору показател  текучести расплава, а выход блока управлени  - к вычислительному устройству с регистратором индекса течени  и коэффициента консистенции расплава полимера. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе , 1.Патент ОНА № 3209581, кл. 73-55,. 1965.г 2.Авторское свидетельство СССР 372548, кл. G 01 N 11/04, 1973. 3.Патент США 3048030, кл. 73-56, 1962 (прототип).

л « Й(1.;

Claims (1)

1. Формула.изобретения

   Устройство для контроля реологических характеристик полимеров, содержа-35 щее источник расплава полимера, отборное устройство, шестеренчатый насос, капилляр, датчик давления, регулятор давления с регистратором, регулятор скорости электропривода, электропривод и тахометр, отличающее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно дополнительно снабжено программным задатчиком, воздействующим на регулятор давления, первым и вторым блоками памяти числа оборотов электродвигателя, регистратором показателя текучести расплава, блоком управления, вычислительным устройством с регистратором индекса 15 течения и коэффициента консистенции полимера, причем входы блоков памяти подключены к тахометру и датчику давления, а выходы — к блоку управления и вычислительному устройству, выход первого блока памяти присоединен к регистратору показателя текучести расплава, а выход блока управления — к вычислительному устройству с регистратором индекса течения и коэффициента консистенции расплава полимера.