|
|
|
Главная --> Справочник терминов Дробление поверхности Другой характерной особенностью структурирования при кристаллизации из концентрированных растворов и расплавов полидисперсных полимеров является образование дендритов. Дендри-тами называются трехмерные древовидные структуры, растущие, несмотря на ветвление в радиальном направлении. Ветвление возникает вследствие нестабильной скорости роста, присущей процессу кристаллизации полидисперсных полимеров [20]. Эта нестабильность является следствием градиентов концентрации, появляющихся из-за преимущественной кристаллизации наиболее длинных цепей, для которых значение Т°т выше и которые при температуре кристаллизации как бы подвергаются большему переохлаждению. Появление дендритов приводит к возникновению сферической симметрии. Таким образом, надмолекулярные структуры, образованные кристаллизующимися из расплава полимерами, должны иметь сферические поликристаллические области, образованные дефектными, но явно выраженными ламелями, состоящими из складчатых цепей. Следуя таким путем, исходя всего из двух предшественников и многократно повторяя цикл реакций сочетание/удаление защит, можно, в принципе по крайней мере, придти к разветвленной структуре какого угодно размера. Такая примитивная схема синтеза может показаться несколько скучной и мало привлекательной, слишком рутинной, Однако, поскольку подобные древовидные структуры никогда ранее не были синтезированы, можно было предсказать, что в ходе реального воплощения такого плана неизбежно возникнут (некоторые новые данные (17k,l] подтверждают это заявление). В то же время явное сходство размеров и формы синтетических дендримеров с различными биологически важными соединениями, такими, как глобулярные белки и разветвленные полисахариды, открывают некоторые возможности для использования их как моделей этих биополимеров. В самом деле, Природа давным-давно открыла и блистательно использовала функциональные возможности, заложенные в структурном типе, дизайн которого мы здесь рассматриваем. Так, резервные полисахариды, такие, как гликоген, амилопектин (компонент крахмала), декстраны или растворимый ламинаран, служащие для депонирования глюкозы у животных, растений, бактерий и бурых водорослей соответственно, построены как нерегулярные древовидные структуры из низкомолекулярных остатков D-глюкопиранозы, Благодаря своей глобулярной форме, эти биополимеры содержат огромное число сайтов (невосстанавливающих концов), одновременно доступных для атаки гидролитическими ферментами. Поэтому их ферментативный гидролиз, ведущий к освобождению глюкозы, протекает с высокой скоростью. Эта особенность критически важна в момент опасности (или иного стрессового состояния), когда организму необходима мгновенная мобилизация энергетических ресурсов. Древовидные молекулы 408, 458 Древовидные структуры 409 Душистые вещества 31 Следуя таким путем, исходя всего из двух предшественников и многократно повторяя цикл реакций сочетание/удаление защит, можно, в принципе по крайней мере, придти к разветвленной структуре какого угодно размера. Такая примитивная схема синтеза может показаться несколько скучной и мало привлекательной, слишком рутинной. Однако, поскольку подобные древовидные структуры никогда ранее не были синтезированы, можно было предсказать, что в ходе реального воплощения такого плана неизбежно возникнут (некоторые новые данные [17k,l] подтверждают это заявление), В то же время явное сходство размеров и формы синтетических дендримеров с различными биологически важными соединениями, такими, как глобулярные белки и разветвленные полисахариды, открывают некоторые возможности для использования их как моделей этих биополимеров. В самом деле, Природа давным-давно открыла и блистательно использовала функциональные возможности, заложенные в структурном типе, дизайн которого мы здесь рассматриваем. Так, резервные полисахариды, такие, как гликоген, амилопектин (компонент крахмала), декстраны или растворимый ламинаран, служащие для депонирования глюкозы у животных, растений, бактерий и бурых водорослей соответственно, построены как нерегулярные древовидные структуры из низкомолекулярных остатков D-глюкопиранозы, Благодаря своей глобулярной форме, эти биополимеры содержат огромное число сайтов (невосстанавливаюпдах концов), одновременно доступных для атаки гидролитическими ферментами. Поэтому их ферментативный гидролиз, ведущий к освобождению глюкозы, протекает с высокой скоростью. Эта особенность критически важна в момент опасности (или иного стрессового состояния), когда организму необходима мгновенная мобилизация энергетических ресурсов. Древовидные молекулы 408,458 Древовидные структуры 409 Душистые вещества 31 Боковые полисахаридные цепи, в свою очередь, могу! быть разветвлены, а полисахариды, присоединенные л этим боковым цепям, также могут нести разветвления щ т, д. Так строятся древовидные структуры высокоразвет* вленных полисахаридов. Следуя таким путем, исходя всего из двух предшественников и многократно повторяя цикл реакций сочетание/удаление защит, можно, в принципе по крайней мере, придти к разветвленной структуре какого угодно размера. Такая примитивная схема синтеза может показаться несколько скучной и мало привлекательной, слишком рутинной. Однако, поскольку подобные древовидные структуры никогда ранее не были синтезированы, можно было предсказать, что в ходе реального воплощения такого плана неизбежно возникнут (некоторые новые данные [17k,l] подтверждают это заявление). В то же время явное сходство размеров и формы синтетических дендримеров с различными биологически важными соединениями, такими, как глобулярные белки и разветвленные полисахариды, открывают некоторые возможности для использования их как моделей этих биополимеров. В самом деле, Природа давным-давно открыла и блистательно использовала функциональные возможности, заложенные в структурном типе, дизайн которого мы здесь рассматриваем. Так, резервные полисахариды, такие, как гликоген, амилопектин (компонент крахмала), декстраны или растворимый ламинаран, служащие для депонирования глюкозы у животных, растений, бактерий и бурых водорослей соответственно, построены как нерегулярные древовидные структуры из низкомолекулярных остатков D-глюкопиранозы. Благодаря своей глобулярной форме, эти биополимеры содержат огромное число сайтов (невосстанавливающих концов), одновременно доступных для атаки гидролитическими ферментами. Поэтому их ферментативный гидролиз, ведущий к освобождению глюкозы, протекает с высокой скоростью. Эта особенность критически важна в момент опасности (или иного стрессового состояния), когда организму необходима мгновенная мобилизация энергетических ресурсов. Древовидные молекулы 408,458 Древовидные структуры 409 Душистые вещества 31 раженную нестабильность потока определяют как "разрушение струи", "дробление поверхности" струи и пр. Эти явления, интенсивное исследование которых проводилось в течение последних 25 лет и продолжается в настоящее время, представляют большой интерес с точки зрения переработки полимеров, так как дробление поверхности экструдата ограничивает верхний предел скоростей экструзии, а его разбухание и большие потери Дж. П. Торделла [39 ] исследовал нестабильное течение расплавов полимеров и назвал описанное выше явление «дроблением экструдата». Впервые оно было изучено Спенсером и Диллоном [40], кото-рые установили, что критическое напряжение сдвига на стенке не зависит от температуры расплава, но обратно пропорционально среднемассовой молекулярной массе. Эти выводы не потеряли своего значения и в настоящее время. Следует упомянуть также две работы: статью Уайта [301 об искажениях формы экструдата и более позднюю обзорную работу Петри и Денна [41 ], посвященную нарушению стабильности в процессах переработки полимеров. Рассматривая дробление поверхности экструдата различных полимеров, можно обнаружить много сходного. При т?, « 0,1 МПа экструдат полистирола приобретает спиральную форму, а при более высоких напряжениях сдвига искажения значительно усиливаются. Визуальные Эффект искажения формы экструдата является серьезным препят-ствием для высокоскоростной переработки полимеров. Для осуществления процессов переработки полимеров при напряжениях сдвига выше 10~1 МПа необходимы дальнейшие прикладные и фундаментальные исследования. В качестве примера можно назвать работу Торделла по экструзии тефлона, дробление поверхности экструдата которого происходит при очень низких скоростях сдвига, применяемых в промышленности [51]. Тефлон в виде уплотненного порошка экструдировали при высоких давлениях, используя очень сильную зависимость температуры плавления от давления. Вследствие этого уплотненный порошок плавился при прохождении через головку, и получаемый экструдат имел гладкую поверхность, «' \ 1 Ч дробление поверхности экструдата происходит при 11.6. Дробление поверхности экструдата («эластическая турбулентность») .. 96 Изменение поверхности вытекающей из насадка струи связывают с началом неустойчивого течения. Для описания этого эффекта в литературе используют различные термины: применительно к слабо выраженным дефектам — «матовость», «акулья кожа», «апельсиновая кожура»; применительно к периодическим дефектам — «поверхность бамбука», «винт»; для очень сильных искажений струи — «разрушение» или «дробление поверхности» расплава. Исчерпывающего теоретического рассмотрения причин возникновения «дробления поверхности» до настоящего времени нет. Уайт считает5, что «дробление поверхности» возникает как следствие «гидродинамической несовместимости» (неравномерное распределение плавления 250 ел. Дробление поверхности экструдата щели - 93 III. 3. Развитие течения и эффект входа - 97 III. 4. Эластическое восстановление струи - 99 III. 5. Дробление поверхности экструдата («эластическая турбулент- III.5. ДРОБЛЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ЭКСТРУДАТА («ЭЛАСТИЧЕСКАЯ ТУРБУЛЕНТНОСТЬ»)  Дальнейшей перегонке Действием электронного Действием алкоголятов Действием бисульфита Действием центробежных Действием физических Действием фтористого Действием гидразингидрата Действием гидроокиси |
- |
Навигация