Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Розділ “Основи технології переробки полімерів”...docx
Скачиваний:
8
Добавлен:
19.09.2019
Размер:
2.23 Mб
Скачать

2. Розподіл процесів переробки на технологічні і технічні елементарні операції.

Существует пять четко определяемых элементарных стадий:

  1. перемещение сыпучего материала;

  2. плавление;

  3. создание давления и перекачивание;

  4. смешение;

  5. дегазация и разделение.

Выделение всех операций, связанных с перемещением сыпучих твердых материалов, в отдельную элементарную стадию оказывается вполне оправдано, если принять во внимание специфические особенности поведения сыпучих систем, образованных твердыми частицами полимера. Для грамотного проектирования заводов по переработке полимеров и конструирования перерабатывающего оборудования необходимо хорошо разбираться в вопросах, связанных с процессами уплотнения и агломерации твердых частиц, распределением напряжений в бункерах машин, сводо- и конусообразованием, движением сыпучих масс как под действием сил тяжести, так и под действием приложенных извне сил.

Перед формованием полимер должен быть расплавлен или нагрет до размягчения. Эта стадия занимает, как правило, больше всего времени, следовательно, именно она определяет производительность всего процесса переработки. Величины достижимых скоростей нагрева существенно ограничиваются термическими характеристиками полимеров. При этом определяющую роль играют низкая теплопроводность и склонность к термодеструкции. Первая лимитирует величину теплового потока и скорости нагрева, а вторая жестко ограничивает повышение температуры и время пребывания полимера в нагретом состоянии. Дальнейшие затруднения вызываются высокой вязкостью полимерного расплава. Все эти факторы подчеркивают необходимость поиска оптимальных конструктивных решений, обеспечивающих максимально возможные скорости плавления.

Расплав полимера должен транспортироваться, и в нем необходимо создавать избыточное давление для продавливания через формующую фильеру или нагнетания в полость формы. Эта элементарная стадия полностью зависит от реологических характеристик расплава и оказывает определяющее влияние на конструкцию перерабатывающего оборудования. Создание давления и плавление могут происходить одновременно; обе эти стадии могут взаимодействовать друг с другом. Расплав полимера может подвергаться смесительному воздействию. Смешение расплава производится с целью создания равномерного распределения температур или для получения однородной композиции (в тех случаях, когда в машину поступает смесь, а не чистый полимер). «Проработка» полимера, направленная на улучшение его свойств, и многочисленный набор смесительных операций, включающих диспергирование несовместимых полимеров, измельчение и дробление агломератов и наполнителей, – все это относится к элементарной стадии «смешение».

Стадия «дегазации и разделения» имеет особое значение в технологических процессах производства полимеров при очистке их на выходе из реактора после синтеза. Нам с дегазацией приходится встречаться и в процессах экструзии полимеров в так называемых дегазационных экструдерах. На этой стадии главную роль играют процессы массопереноса, детальный механизм которых до настоящего времени еще не изучен.