影響氣泡膨脹的因素

Date:2022/5/6 8:41:00 / Read: / Source:本站

影響氣泡膨脹的因素

影響液體中氣泡膨脹的因素很多,歸納起來可分為兩大類:一類屬於原材料,包括原材料的品種、規格、性能及用量。例如發泡劑的類型、度、溶解度、擴散係數等等都屬此類;另一類屬於加工成型條件,包括成型工藝、工藝參數和成型設備的結構參數等等,例如成型的溫度、壓力、剪切速率和模頭的幾何形狀尺寸等等,這類參數對氣泡彭脹的熱動力有強烈影響。進行了計算並結合實驗,得出各參數與氣泡膨脹的關係,具有一定的代表性,現介紹如下。流延膜生產線www.tongyuejiaju.com

熔體的粘性觀察熔體粘性對氣泡膨脹的影響,實驗是在熔體不受剪切的條件下進行膨脹的,充模的條件模腔中的 初始壓力為0.177MPa,其餘條 反映了熔體粘度對氣泡膨脹過程的影響。圖的縱座標為氣泡半徑和氣 泡半徑的增長速度,橫座標為熔體在模腔中經曆的時間。在氣泡膨脹的後期,影響氣泡膨脹的主要因素逐步轉到由擴散速製,這時的熔體粘度對氣泡膨脹速度的影響就變得不明顯了,泡差值也減小一些。熔體的彈性體的彈性可以用鬆弛時間入來表征,入值大表示熔體的彈性大,對牛頓型流體=0。熔體彈性對氣泡膨脹過程的影響從兩個相反的方向進行。一方麵,增加熔體彈性可以減少氣泡膨脹所受的阻力,有利於加速氣泡的膨脹,如(3-24)式右邊第三項的計算結果;另一方麵,如(3-24)式右第四項計算結果,熔的大彈性大,熔體中貯存能量的能力增加,使熔體進入模腔時的。(0)衰減慢,這將會增加氣泡膨脹過程所受的阻力。由於聚合物熔體的彈性對氣泡膨脹過程存在以上兩種相反的影響,因此當這兩種影響都存在時,其最終表現應是兩種影響的綜合。圖 3-13 和圖 3-14 可以說明這點。兩圖的縱座標相同,是氣泡半徑和氣泡半徑的增長速度,橫座標是時間,膨脹係統的其他條件基本相同,四種不同彈性的熔體。結果如圖中所示,當(0)=0時,熔體中氣泡的初始半徑和氣泡半徑的增長速度都是隨著λ值的增加而明顯增加,其差值隨著時間的增加而逐漸減少。入值大的熔體中氣泡半徑的增長速度衰減最快。當t(0)=6.4x10³MPa時,情況就不同了,如圖 3-14 中所示,熔體彈性對氣泡初始半徑和氣泡半徑增長速度的影響與圖3-13不同,值最大時,氣泡初始半徑最小,氣泡半徑增長速度也最小,x值減少,氣泡半徑增長速度和初始半徑均增加,但入=0.09s的熔體中氣泡初始半徑和氣泡半徑增長速度比a=0牛頓型熔體中的大。這是(3-24)式中第三、四項的綜合結果。www.tongyuejiaju.com

_(0)=0的熔體中,熔體的彈性有助於氣泡的膨脹,其原因參看圖3-15,圖的縱座標為應力,左右兩邊縱座標的標尺不一樣,單位相同,但左邊的量比右邊的要高3個數量級。橫座標是時間,其餘條件與圖3-13相同,由圖3-15可見,在l=5s的熔體中,氣泡膨脹產生的應力比在=0的牛頓型熔體中小得多,因此大的熔體有利於氣泡的膨脹。www.tongyuejiaju.com

3. 氣體的擴散係數提高氣體的擴散係數D可以加速氣泡的膨脹速度,圖3-16所示為氣體擴散係數對氣泡增長的影響,縱座標為氣泡半徑和氣泡半徑增長的速度,橫座標為時間,曲線12分別代表兩種具有不同擴散係數的氣體,從圖中可以看出當時間:>5s時,氣泡膨脹的速度與氣體擴散係數的平方根成比例,從理論上分析,這是由氣體擴散速度控製膨脹的階段,再看初始階段,例如:=0.01s時,擴散係數平方根之比為2.2而膨脹速度之比為3,這說明初始階段氣泡膨脹受著流體動力的強烈影響。總的講,具有不同擴散係數的曲線1和曲線2,在發泡前階段差性 異比較大,而在後階段差異逐漸減少

4.氣液界麵張力熔體和氣泡之間的界麵張力對氣泡膨脹起阻力作用,圖3-17示為不同界麵張力對氣泡膨脹的影響,條件如圖上所示,縱座標是泡半徑與氣泡半徑的增長速度,橫座標是時間在氣泡膨脹的神期,不同界麵張力的熔體對氣泡膨脹速度的影響差異較大,但到後差值逐漸縮小,以至最後匯聚成一條線,這一現象可以從(3-24)右邊第二項得到解釋。當R值增大時,此項計算值也相應變小,對於常用的聚合物熔體和氣體,其界麵張力值a約在0.3界麵張力的影響變小了。www.tongyuejiaju.com

5.發泡劑發泡劑在發泡成型中主要消耗在3個方麵,形成氣泡、擴散損失、剩留在塑料中。要提高發泡劑的利用效率,就應設法減少後兩的消耗。無論是物理發泡劑或者是化學發泡劑,都要發出氣體才能使聚合物熔體或液體發泡膨脹,熔體中氣體分子的濃度與氣泡內的壓力存在正比的關係,因此增加熔體中發泡劑的濃度可以提高氣泡膨脹速度實驗結果也證實了以上關係。圖3-18所示為發泡劑濃度對氣泡增長的影響,條件如圖上所示,T_(0)=3.2x10MPa,模腔壓力17.7kPa(1.77kgf/cm),縱座標為氣泡半徑和氣泡半徑增長速度,橫座標為時間,從圖中可見,氣泡的膨脹速度隨著發泡劑濃度的增加而加快,特別在膨脹初期(t=0.01s)氣泡的膨脹受流體動力作用的影響,發泡劑濃度增加一倍,氣泡膨脹速度提高3.9,

:admin


現在致電 13986280012 OR 查看更多聯係方式 →

Go To Top 回頂部