SU987427A1 - Способ измерени давлени расплава полимера при истечении на выходе из капилл рного канала - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике изучени  реологических свойств расплавов полимеров.

При расчетах гидродинамических характеристик потоков расплавов полимеров имеетс  р д соотношений, св зывающих величину остаточного давлени  на выходе из капилл ров с их геометрическими размерами - углом входа, отношением длины к диаметру, соотношением диаметров резервуара и капилл ра, а также напр жениемсдвига и разностей нормальных напр жений и услови ми экструзии, т.е. температурой расплава и скорортью сдвига, и со степенью разбухани  струи. Давление на выходе из канала и степень разбухани  взаимосв заны.

Показателем степени разбухани  струи полимера  вл етс  коэффициент разбухани , который определ етс  как отношение диаметра выход щей струи (экструдата) к диаметру канала.

Известен способ измерени  давлени  заключающийс  в том, что на чувствительном элементе, наход щемс  в контакте с контролируемой средой, создают давление газа, возвращающее его в. нулевое положение, и измер ют это давление .

Однако этим способом измерить давление 1епосредственно на выходе из канала практически невозможно. Поэтому при необходимости оценки давлени  на выходе из канала дл  характеристики свойств исследуемой жидкости прибегают к графическому методу, экстраполиру  значени  давлений в точках, расположенных по возможности

10 ближе к выходу, к торцу капилл ра.

Известен тркже способ измерени  давлени  на выходе из капилл ра, который осуществл етс  при напорном , установившемс  режиме течени  расплавов полимеров. Созданное общее давление в резервуаре перед входом в капилл р измер ют датчиком давлени .

Кроме того, изкюр ют давление по

20 длине капилл ра в отдельных точках. По полученным данным распределени  давлений путем экстраполировани  определ ют давление на выходе из капилл ра 2.

25

Недостатком указанного способа  вл етс  невысока  точность измерени  давлени  на выходе, вызванна  наличием застойных зон в капилл ре в местах установки чувствительных.

30 элементов датчиков давлени , что повышает ошибку измерени  нормальных напр жений на стенке капилл ра и, следовательно, величину давлени  на выходе. Кроме того, способ требует значительных трудозатрат, св занных с построением .графических зависимостей дл  экстраполировани , и сложного приборного оборудовани . Целью изобретени   вл етс  повышение точности и упрощение процесса измерени  за счет исключени  необходимости экстраполировани  давлений по длине канала. Указанна  цель достигаетс  тем, что при измерении давлени  расплавов на выходе из капилл рного канала помимо измерени  давлени  перед входом в канал, выход щую струю расплава направл ют в герметичную камеру с прозрачными стенками, повышают давление в этой камере,наблюдают уменьшение диаметра струи и в момент уравнивани  его с диаметром канала измер ют давление в герметичной камере . На чертеже изображена схема устройства дл  осуществлени  способа. Устройство состоит из цилиндра 1 высокого давлени , в котором расплав л етс  полимер 2 и продавливаетс  по шнем 3 с помощью сжатого воздуха че )рез капилл рный канал 4, закрепленны в цилиндре зажимной гайкой 5. К каналу 4 с помощью резьбы присоединена четырехгранна  герметична  .камера 6 с прозрачными стенками 7 и отсчетной измерительной линейкой 8. В камере б предусмотрены отверстие дл  отбора экструдата, которое герметично закрываетс  гайкой 9, и вентиль 10 дл  сброса давлени  сжатого воздуха в атмосферу. Сжатый вбздух подводитс  в камеру с помощью патруб ка 11 и давление его фиксируетс  образцовым манометром 12. Дл  более точного измерени  диаметра экструдат предусмотрено освещение 13. Способ измерени  давлени  заключаетс  в следующем. Обогревают цилиндр 1 высокого давлени  и зону, где установлен исследуемый канал 4, с помощью системы термостатировани . Температура обогрева должна соответствовать заданной емпературе расплава полимера при экструзии.Так,например,температура экструзии ПЭВД в пределах 403-463 К. Подают сжатый воздух или азот в цилиндр 1 дл  продавливани  исследуемого расплава полимера 2. Подаваемое давление сжатого воздуха в цилиндр 1 ц давление перед входом в канал 4 измер ют манометрами. В момеит выхода струи полимера из канала 4 повышают давление в герметичной камере 6 дл  сжати  и устраг нени  разбухани  экструдата. В процессе повышени  давлени  в камере б измер ют |щаметр струи отсчетной линейкой 8 и в момент равенства его диаметру канала 4 измер ют давление в камере с помощью манометра 12. Это давление соответствует давлению струи полимера на выходе из капилл рного кангша. При осуществлении способа необходамо соблюдать, чтобы режим течени  расплавов полимеров в канале был установившийс , ламинарный, изотермический , а давление перед входом в канал соответствовало давлению, которое используетс  при экструзии полимеров . При этом температура экструзии выбираетс  в пределах от температуры п авлени  пЪлимера до температуры жадтуплени  термодеструкции., П р им ер.. Измерени  рроводились с расплавом полистирола при температуре 483 К при различных давлени х перед входом в капилл рные каналы с отношени ми 1/С. 11 и .30 при 13 . fe мм, где L - длина канала, D -/ диаметр канала. Результаты испытани  приведены в таблице.

0,4 0,6 0,8 0,9

1Д

0,4 0,6 0,8 1,0

1,1

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ измерения давления расплава полимера при истечении на выходе из капиллярного канала путем измерения давления перед входом в канал, отличающийся тем, что с целью повышения точности и упрощения процесса измерения за счет исключения необходимости экстраполирования давлений по длине канала, выходящую струю расплава направляют

   5 в герметичную камеру с прозрачными стенками, повышают давление в этой камере,.наблюдают уменьшение диаметра струи и в момент уравнивания его с диаметром канала измеряют даВ-> Ю ление в герметичной камере.