Поливинилхлорид - Ульянов В.М.
ISBN 5-7245-0727-7
Скачать (прямая ссылка):
В качестве характеристической величины для оценки продольного Мешения можно использовать период эффективного рабочего време-
208
209
ни, за которое при определенных технологических режимах може; выравниваться концентрация периодически вводимого индикаторного вещества. Эта допустимая величина периода ?,.р является непосредственно определяемой и практически используемой количественной мерой оценки процессов продольного смешения. В качестве абсолютной величины она характеризует только данную конкретную машину и определенный рабочий режим. Безразмерным характеристическим параметром, на зависящим от размеров машины, является так называемый коэффициент продольного перемешивания Mi, который позволяет сопоставлять различные шнековые смесители и рабочие условия:
ML=h.pft (8.6)
(гдег - среднее время спектра эффективных рабочих времен).
Для оценки качества смешения различных материалов разработано много методик. В качестве примера можно упомянуть простой способ оценки по стадиям распределения в окрашенных ПВХ композициях. Из окрашенного пластиката изготавливают прессованные пластины, которые исследуют в проходящем свете на наличие характерных полос (свилей) и различий по тону окраски [14].
Эффективное рабочее время и самоочистка. Для шнековых машиь нельзя строго определять эффективное рабочее время пребывания смеси, а можно только говорить о спектре рабочих времен. Для пластика-торов, как и для шнековых машин вообще, различают четыре принципиально различных спектра эффективных рабочих времен (см. рис. 8.5). Во всех четырех случаях спектр рабочих времен шнековых машин аналогичен спектру времен контактирования в каскаде реакторов. Как уже указывалось выше, расстояние между точками перегиба на кривой характеризует так называемое продольное смешение, которое может быть реализовано в шнековой машине. Общая ширина кривой спектра, наоборот, во многих случаях в значительной степени определяется значительным "хвостом" эффективных рабочих времен. Расширение спектра за счет длительных рабочих времен не означает высокой эффективности перемешивания в продольном направлении, а указывает только на низкую способность машины к самоочистке.
Для характеристики эффективности самоочистки лучше всего использовать так называемую длительность периода самоочистки машины:
s = b-c, (8.7)
где Ь - ширина спектра времен пребывания; с — расстояние между точками перегиба спектральной кривой.
Чем больше s, тем ниже способность машины к самоочистке. Используя среднее эффективное рабочее время г в качестве сравнительной величины для оценки самоочистки при различных режимах работы и различном среднем эффективном времени, можно получить безразмерный характеристический параметр:
s/t- (Ь - с)/7. (8.8)
Для шнековых машин параметр s/t всегда больше единицы. Чем доыне этот параметр, тем ниже эффективность самоочистки. При этом иод средним эффективным рабочим временем следует понимать 9ремя, за которое половина частиц материала, охваченных спектром забочих времен, проходит через машину. Среднее эффективное работе время определяется, таким образом, по спектру как абсцисса тех зараллельных оси ординат линий, которые делят площадь под кривой ;пектра на две одинаковые части. Рис. 8.5, /, например, соответствует гастикатору с незначительным продольным смешением и низкой дособностью к самоочистке. На рис. 8.5, II показана кривая, характерная для эффективного продольного смешения (также при плохой :амоочистке). Кривые, представленные на рис. 8.5, III и /V имеют вид, тпичный для двух пластикаторов соответственно с незначительным и эольшим продольным смешением при относительно хорошей способности машин к самоочистке.
Если среднее рабочее время t нельзя определить непосредственно ао спектру рабочих времен, то его можно вычислить по следующему сравнению: J=Ve^ (g 9)
:де V - свободный объем шнековой машины; е — степень заполнения машины; v — Съемная производительность.
Использованию уравнения (8.9) часто препятствует то, что степень заполнения машины неизвестна. Поэтому с помощью этого уравнения часто решают обратную задачу: вычисляют степень заполнения машины е после экспериментального определения величины7 и v.
Процессы теплообмена в шнековых пластикаторах. Подвод энергии путем внешнего обогрева корпуса и шнека имеет для процессов смешения и гомогенизации, проводимых в пластикаторах, второстепенное значение, поскольку подавляющая часть энергии, необходимая для расплавления (пластикации) перемешиваемого материала, обеспечивается путем перехода мощности двигателя привода в теплоту трения. Это наиболее быстрый и равномерный способ повышения температуры, так как тепловая энергия образуется непосредственно в обрабатываемом материале. Во многих случаях внешний обогрев требуется только при пуске пластикатора в работу или для компенсации тепловых потерь.
Важнейшее значение для оценки пригодности шнекового пластика-Юра имеет эффективность системы охлаждения машины, поскольку сдвиговые деформации, необходимые для гомогенизации или диспер-гирования, без эффективного отвода тепла приводят к чрезмерному Повышению температуры материала и ухудшению качества ПВХ Материалов. Кроме того, в результате повышения температуры и связанного с этим уменьшения вязкости снижается эффективность Диспергирования и гомогенизации. Обычно для того, чтобы выдерживать заданный температурный режим в шнековых пластикаторах, оказывается необходимым водяное охлаждение корпуса машины и по возможности шнека.
