3115

В этой книге рассматриваются процессы переработки полимеров, которые используются в промышленности для превращения поли­ мерного сырья в готовые изделия, обладающие необходимой формой и заданными свойствами.

Наша цель состоит в исчерпывающем и всестороннем аналити­ ческом описании процессов переработкиполимеров, которое будет полезно инженерам-переработчикам. Традиционные методы описа­ ния переработки полимеров построены на анализе специфических технологических процессов, таких, как экструзия, литье под давле­ нием, каландрование и т. д. Наш подход основан на убеждении, что воздействия, которым полимер подвергается в том или ином виде оборудования, не имеют принципиального различия. Полимер, по­ падающий в любой вид перерабатывающего оборудования, подвер­ гается примерно аналогичным воздействиям. Поэтому каждый тех­ нологический процесс можно разложить на ряд последовательных элементарных технологических воздействий (стадий), которые служат для подготовки полимера к формованию любым известным техно­

методов переработки полимеров или видов оборудования, которые заключаются в использовании какого-либо специального эле: ентарного воздействия или необычного механизма формования или, на­ конец, особого конструктивного решения.

Поскольку использованный подход дает ответ не только на во­ прос, как работает та или иная машина, но также и почему данное конструктивное решение является наилучшим из всех других теоре­ тически возможных, мы надеемся, что эта книга будет полезна не только для студентов, инженеров-технологов, занятых в промыш­ ленности переработки полимеров, и ученых, но и для конструкторов, работающих над созданием нового перерабатывающего оборудо­ вания.

Вводная глава освещает технологические аспекты важнейших методов переработки полимеров и иллюстрирует наиболее существен­ ные черты нашего аналитического подхода. В I и II частях книги изложены основные представления по физикохимии и механике полимеров, необходимые для инженерного анализа процессов пере­ работки. Особое внимание уделено проблемам связи между изме­ нениями структуры в процессах переработки и свойствами поли­ меров, находящимся на стыке между технологией переработки полимеров и полимерной наукой. Во всех главах этих двух частей подход носит чисто утилитарный характер, иначе говоря, объем приведенных сведений ограничен и подчинен изложению материала последующих глав.

В III части книги рассмотрены элементарные технологические стадии. Эти стадии описывают всю совокупность термомеханических воздействий, которым полимер может подвергаться в любом пере­ рабатывающем оборудовании перед формованием. Рассматривая

каждую из этих стадий отдельно, вне какой-либо связи с конкретным методом переработки, можно представить многообразие возможных конструктивных решений, позволяющих реализовать воздействие, предусмотренное соответствующей стадией. Часть III заканчивается главой, посвященной моделированию одночервячного экструдера, на примере которого иллюстрируется возможность анализа конкрет­ ного технологического процесса с помощью метода «элементарных стадий». Мы также рассматриваем новый вид оборудования для переработки полимеров для того, чтобы показать, как метод элемен­ тарных стадий облегчает создание принципиально новых кон­ струкций.

Книга заканчивается рассмотрением ряда способов формования, применяемых в технологии переработки полимеров. И опять каждый из этих методов формования рассматривается независимо от какоголибо конкретного метода переработки. В дополнение к логической классификации методов формования мы рассматриваем влияние переработки на надмолекулярную структуру, обусловленное меха­ нической ориентацией макромолекул при переработке, за­ фиксированной вследствие быстрого охлаждения.

Последняя глава представляет собой руководство, пользуясь которым читатель сможет применить метод элементарных стадий для анализа любого из известных процессов переработки. Такое руководство представляется необходимым из-за оригинальности при­ мененного в книге подхода.

Для студентов технологических и машиностроительных вузов, изучающих переработку полимеров, эта книга может быть исполь­ зована в качестве учебника. Задачи, приведенные в конце гл. 5—16, представляют собой упражнения, предназначенные для усвоения приведенного в курсе материала. Одновременно они демонстрируют возможность распространения изложенных в книге подходов на технологические процессы, которые в книге не рассмотрены. Раз­ мерности всех величин даны в СИ. Все обозначения тензорных вели­ чин соответствуют терминологии, принятой в монографии Берда *:

я = Р8 + т

где л _ суммарный тензор напряжений; Р — гидростатическое давление; т — часть тензора напряжений, которая возникает только при деформации среды (девиатор

тензора напряжений); Р и %ц положительны при сжатии.

Мы благодарим своих коллег, которые помогли подготовить настоящую книгу. Мы признательны также своим близким, чье понимание, терпение и поддержка все время помогали нам в работе.

* R. В. Bird, \V Е. Stewort, Е, N. Lightfoot. Transport Phenomena Wiley N. Y., 1960.