Verarbeitungsrelevante Untersuchungen zum Wandgleiten in Druck- und Schleppströmungen
Dipl.-Ing. Sylvia Apostol
Dissertation
Universität Linz, 2017
В ходе этой работы были протестированы различные новые методы измерения для обнаружения пристеночного скольжения расплавов полимеров. В центре внимания были материалы PVC и PLA, содержащие разные добавки, рецептуру и имеющие различную влажность.
Чтобы исследовать эффект пристеночного скольжения под действием давления реологические измерения были проведены на сначала на PVC. Использовался так называемый Y-реометр, который имеет два выхода сопел разного сечения и адаптирован к экструдеру.
Оценка проводилась по процедуре Гейгера. Для PLA была разработана новая методика измерения — импульсно-волновое измерение скорости- велосиметрия. Эти измерения выполняются значительно быстрее, чем классические (реологические).
Влияние пристеночного скольжения в потоке расплава под действием давления возможно определить только косвенно. Определялось время пребывания материала в цилиндре, измерялось давление вдоль цилиндра, проводились эксперименты при вытягивании шнека из цилиндра при прямо- и противотоке. В ряде случаем использовалась флуоресцентная спектроскопия.
Показано, что пристеночное скольжение во время экструзии оказывает серьезное влияние на весь процесс переработки. Влияние предыстории материала на эффект скольжения подтвержден на примерах различной геометрии шнека даже для такого материала, как полипропилен. При этом существенное влияние оказывают добавки и рецептура материала.
Показано, что увеличение доли карбоната кальция при повторной обработке ПВХ приводит к снижению скорости пристеночного скольжения.
Содержание влаги в материале влияет на профиль потока. Показано, что с увеличением влаги в материале растет эффект пристеночного скольжения.
Исследования пристеночного скольжения в процессах течения расплава полимера под давлением