SUKO-1

Polümeeride töötlemise sissejuhatus 2. osa

Inimkond on ajaloo algusest peale kasutanud looduslikke polümeerseid materjale, nagu puit, nahk ja vill, kuid sünteetilisi materjalepolümeeridsai võimalikuks alles pärast kummitehnoloogia arengut 1800. aastatel.Ž rst sünteetilise polümeermaterjali, tselluloidi, leiutas John Wesley Hyatt 1869. aastal tselluloosnitraadist ja kamprist.Suureks läbimurdeks sünteetiliste polümeeride vallas oli bakeliidi leiutamine Leo Hendrik Baekelandi poolt 1907. aastal. Hermann Staudingeri töö 1920. aastatel näitas selgelt korduvate ühikute pikkade ahelate makromolekulaarset olemust.1 Sõna „polümeer” pärineb kreeka keelest ja see tähendab „palju” osad”.Polümeeritööstuse kiire kasv algas vahetult enne Teist maailmasõda, akrüülpolümeeride, polüstüreeni, nailoni, polüuretaanide väljatöötamisega ning sellele järgnenud polüetüleeni, polüetüleentereftalaadi, polüpropüleeni ja muude polümeeride kasutuselevõtuga 1940. ja 1950. aastatel.Kui 1945. aastal toodeti vaid umbes miljon tonni, siis plastmassi tootmine ületas mahult 1981. aastal terase oma ning vahe on sellest ajast peale pidevalt kasvanud.

Polümeeri töötlemine

Termoplasti töödeldakse tavaliselt sulas olekus.Sulanud polümeeridel on väga kõrge viskoossus ja neil on nihke hõrenemine.Kui nihkekiirus suureneb, väheneb viskoossus pikkade molekulaarsete ahelate joondamise ja lahtiharutamise tõttu.Viskoossus väheneb ka temperatuuri tõustes.Lisaks viskoossele käitumisele on sulapolümeeridel elastsus.Elastsus põhjustab mitmeid ebatavalisi reoloogilisi nähtusi.1 ,5–7 Nende hulka kuuluvad stressi lõdvestumine ja normaalsed stressierinevused.Pingete aeglane lõdvestumine põhjustab survevalu ja ekstrudeeritud toodete külmumise.Tavalised pingeerinevused põhjustavad mõningast ebastabiilsust töötlemisel ja ka ekstrudaadi paisumist, st ristlõike pindala märkimisväärset suurenemist, kui sulamaterjal matriitsist välja ekstrudeeritakse.

Olulisemad polümeeri töötlemise toimingud on ekstrusioon ja survevalu.Ekstrusioon on materjalimahukas ja survevalu on töömahukas.Mõlemad protsessid hõlmavad järgmisi etappe: (a) polümeeri kuumutamine ja sulatamine, (b) polümeeri pumpamine vormimisseadmesse, (c) sulatise vormimine nõutava kuju ja mõõtmetega ning (d) jahutamine ja tahkestamine. .Muud töötlemismeetodid hõlmavad kalandreerimist, puhumisvormimist, termovormimist, survevormimist ja pöörlevat vormimist.Nende meetoditega töödeldakse enam kui 30 000 klassi polümeere.Materjali sobivus konkreetse protsessi jaoks otsustatakse tavaliselt sulamisindeksi (MFI, mida nimetatakse ka sulamiskiiruseks või MFR-i) põhjal.See on pöördvõrdeline viskoossuse mõõt, mis põhineb üsna töötlemata katsel, mis hõlmab polümeeri ekstrudeerimist läbi standardmõõtmetega matriitsi etteantud kaalu mõjul.8 MFI on polümeeri grammide arv, mis koguti katseseadmest 10 min.Madalad MFI väärtused tähendavad kõrget viskoossust ja suurt molekulmassi ning kõrged MFI väärtused näitavad vastupidist.Mõnede protsesside puhul on tavaline MFI vahemik: ekstrusioon 0 ,01 – 10, survevalu 1 – 100, puhumisvormimine 0 ,01 – 1, rotatsioonvormimine 1,5 – 20.

)


Postitusaeg: jaan-14-2018