|
|
|
Главная --> Справочник терминов Периодических процессах Выполнение равенства (1.29) можно достичь в потоках, не являющихся геометрически подобными. Поэтому, в принципе, можно принять в качестве модельного потока поток жидкости в мешалке. Однако как показали исследования Я. М. Кагана и В. X. Латы-пова в лопастных (пропеллерных) мешалках практически невозможно достичь стабильных результатов, так как происходят периодические колебания (во времени) значений остаточной обводненности нефти. Это объясняется механическим дроблением глобул воды при взаимодействии последних с лопастями ротора мешалки, и в результате происходит периодическое преобладание то процесса коалесценции, то процесса диспергирования. Затухающие периодические колебания применяют для измерений динамических характеристик пластмасс, прежде всего если затухание мало, и тогда они могут трактоваться как аналог гармонических колебаний; измерение же интенсивности затухания колебаний дает дополнительную информацию о свойствах исследуемого материала. Если затухание велико, то этот тип испытаний становится ближе к апериодическому, чем к гармоническому режиму деформаций, и должен рассматриваться общими методами теории вязкоупругости, подобно апериодическим деформациям. Периодические колебания (вибрации) с большими амплитудами (как и стационарное течение) оказывают на структурные связи, существующие в полимерной системе, разрушающее воздействие. Свидетельством этого является изменение динамических характеристик материала после воздействия колебаний при отдыхе материала *. Обе компоненты динамического модуля G' и G" снижаются в результате вибраций с большими амплитудами и постепенно восстанавливаются при отдыхе. Это означает, что воздействие таких колебаний на состояние полимера носит тиксотропный характер. ПЕРИОДИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ Г[ПРИ РАСТЯЖЕНИИ ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА При определенных условиях деформирования ПЭТФ, границы которых будут установлены ниже, возникают периодические колебания. Об их характере можно судить по рис. 1, на котором представлен типичный пример записи изменений усилий во времени, а на рис. 2 показан внешний вид деформированного образца (рис. 2, а — общий вид пленки со многими периодами, рис. 2,6 — типичное изменение внешнего вида образца в течение нескольких периодов в укрупненном масштабе). Внешний вид образцов говорит о том, что период складывается из трех четко выраженных участков с определенными границами: / — область, в которой пленка остается прозрачной; Периодические колебания при растяжении полизтилентерефталата 355 Прежде всего установим, при каких условиях возникают описанные периодические колебания. Выше уже указывалось, что явление автоколебаний связано с образованием шейки и может наблюдаться только тогда, когда выполняются требуемые для этого условия. Очевидно, что если из-за хрупкости образца разрыв происходит до образования шейки, то периодические колебания никогда не возникают. Очень важную роль играет исходная длина образцов, а также длина уже образовавшейся шейки. Дело в том, что колебания возникают только тогда, когда длина уже образовавшейся шейки превышает некоторую критическую величину, характерную для данной скорости растяжения и заданной длины исходного образца. Чем ниже скорость растяжения, тем больше должна быть податливость образца (например, длина предварительно образованной шейки или исходная длина образца) для того, чтобы возникали колебания. Периодические колебания при растяжении полиэтилентерефталата 359 Периодические колебания при растяжении полиэтилектерефталата Периодические колебания при растяжении полиэтилентерефталата 363 Еще более глубокими структурными особенностями строения полимеров обусловлено существование периодичности, разрешаемой на электронно-микроскопическом уровне [2—4J, которая связана с размером структурных элементов порядка 150—230 А. В обоих случаях речь идет прежде всего о периодичности морфологического характера, не связанной с автоколебательным режимом деформирования. Сюда же относится и возникновение периодичности под определенным углом к направлению растяжения [7] вследствие пластического скольжения по направлению действия максимальных касательных напряжений. Все эти эффекты, хотя и приводят к появлению периодичности, но они развиваются одновременно по всему образцу, не связаны с автоколебаниями при растяжении и, таким образом, носят принципиально иной характер, чем периодические колебания, изученные в данной работе. 49. Периодические колебания при растяжении полиэтилентерефталата (совместно с А. С. Кечекъяном и Г. П. Андриановой)... 352 В вышеупомянутых 'периодических процессах с фиксированной насадкой соблюдение этого условия достигается посредством разделения во времени, т. е. чередованием периодов продувки воздуха и получения газа, однако этим способом, осуществляемым под давлением, весьма трудно управлять. В более современных разработках окисление и нагрев циркулирующего топлива происходят в одном реакторе, а разложение паром и пользование их осложняется и высокими ценами на сами полициклические ароматические углеводороды из-за малых масштабов их производства в малопроизводительных периодических процессах. Мри непрерывных процессах в любых аппаратах, за исключением аппаратов идеального вытеснения, потеря движущей силы и интенсивность возрастания количества вторичных продуктов реакций больше, чем при периодических процессах. Этот существенный недостаток непрерывнодействующих аппаратов может быть устранен различными методами, к которым относятся: Восстановление нитросоединений молекулярным водородом проводится в жидкой или в паровой фазе в присутствии твердых катализаторов. Восстановление в жидкой фазе происходит под давлением в аппаратах, называемых автоклавами (при периодических процессах) или в колоннах (при непрерывных процессах). Восстановление в паровой фазе проводится в специальных контактных аппаратах (конверторах). Автоклавы и контактные аппараты рассматриваются в XI и XII главах книги. Реагенты, участвующие в рассматриваемых процессах конденсации, образуют систему несмешивающихся жидкостей (серная кислота и вещества, подвергаемые конденсации) или суспензию твердого измельченного исходного вещества в жидком конденсирующем агенте. При периодических процессах для взаимодействия веществ в таких системах требуется аппаратура типа обычных реакционных котлов (см. рис. 1, стр. 17, типы IVв и Ve). Консистенция реакционной массы обычно вязкая, густая (часто смолоподобная), поэтому в качестве размешивающих приспособлений можно применять только якорные мешалки, тем более, что при конденсации в присутствии серной кислоты не требуется интенсивного перемешивания. Экстремальное изменение напряжений — нелинейное вязкоупру-гое явление, поэтому оно не предсказывается в рамках теорий линейной вязкоупругости. Заметим, что в процессах переработки полимеров напряжения экстремально возрастают в периоды, соответствующие заполнению формы при литье под давлением и при получении заготовки в периодических процессах формования с раздувом. Полагают поэтому, что эта особенность реологического поведения оказывает влияние на ход этих процессов. Более того, особенности вязкоупругого поведения полимеров, в частности их способность к релаксации напряжений и упругому восстановлению, играют важную роль в процессах переработки полимеров (особенно сильно они влияют на структурообразование и формуемость). Как было показано в гл. 3, остаточные напряжения и деформации, существующие в изделии после формования, в значительной степени определяют его конечные морфологию и свойства. где с?аг — энергия активации i-ro релаксационного процесса, определяющая порог чувствительности релаксатора по отношению к внешней силе Р,- a Bi для разных i не обязаны совпадать. Ясно, что с изменением температуры весь релаксационный спектр смещается и деформируется; поэтому в принципе в определенном диапазоне т при фиксированной температуре можно получить о полимере ту же информацию, что и при закрепленном т (или частоте воздействия — в периодических процессах), но варьируя тем* пературу. Этот принцип, с конкретными применениями которого мы встретимся позже, называется принципом температурно-времен* ной эквивалентности (ТВЭ)^, Техника безопасности при периодических процессах. Основным условием безопасности производства нитроглицерина является чистота исходных материалов. Как уже указывалось, особые требования предъявляются к глицерину. Значительное влияние нз степень опасности оказывает правильный состав кислотной смеси, поэтому последнюю перед пуском в производство подвергают тщательному анализу. В некоторых периодических процессах происходит образование газообразных или легколетучих продуктов. Удаление га- ЧП 100 м/мип содержание серы па нити 0,05—0,08% (в. 007 005% при периодических процессах). Необходимо отм. что Н^МРШИНРХ непрерывного процесса получается не поли' отре ак иршанная нить, так как она сушится «а жестком кя?Гя ПРИ этом не усаживается. Поэтому при обработке нити необходимо учитывать ее повышенную усадочное ;!рави.пьного "использования этой особенности в готовой дукции. 142 В периодических процессах используются чаще всего центрифуги с вертикальным валом и верхней или нижней выгрузкой осадка. Диаметры барабанов составляют 600, 800, 1000 мм (вместимостью 45, 70, 140 л соответственно), наибольший фак-  Предполагаемой структуры Предполагается следующий Предполагают использовать Предположение справедливо Предположить следующий Предприятия изготовителя Представить графически |
- |
Навигация