Способ измерения вязкости высоковязких жидкостей

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ВЫСОКОВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕЙ, включающий вытягивание горизонтальной струи жидкогти при заданной кратности вытяжки, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения и расширения диапазона измерения, вытягивание осуществляют при провисании струи, составляющем. 0,03-0,2 от длины зоны вытяжки, и измеряют величину провисания, на основании которой определяют вязкость j по формуле h- 1 g 1 Ve В где В - параметр, зависящий от величины провисания и кратности вытяжки; 1 - длина зоны вытяжки, м; VQ - начальная скорость струи, м/с; 9 р - плотность жидкости, кг/м ; g - ускорение свободного падения .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

lag 4 С 01 N 11/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ где В скорость струи, жидкости, кг/м свободного падеС. ускорение ния.

0,f а,as (21 ) 3742061 /24-25 (22) 22 ° 05.84 (46) 23.11.85. Бюл. Ф 43 (71) Волгоградский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (72) В.М. Шаповалов и Н.В. Тябин (53) 532. 137 (088. 8) (56) А. Зябицкий. Теоретические основы формирования волокон. И: Химия, 1979, с. 67.

Там же,с. 68. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ

ВЫСОКОВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕЙ, включакиций вытягивание горизонтальной струи жидкости прн заданной кратности вытяжки, отличающийся тем, что, с

0,2

„„SU„„1193526 A целью упрощения процесса измерения и расширения диапазона измерения, вытягивание осуществляют при провисании струи, составляющем 0,03-0,2 от длины зоны вытяжки, и измеряют величину провисания, на основании которой определяют вязкость по формуле

f. f g

 — параметр, зависящий от величины провисания и кратности вытяжки — длина зоны вытяжки, и;

V — начальная м/с; — плотность

Изобретение относится к способам измерения реологических свойств расплавов и растворов полимеров и может .найти применение при определении реологических параметров в условиях продольного течения.

Знание реологических свойств позволяет оценивать способность полимеров к прядению при получении одномер.— ных изделий типа полимерных пленок и .волокон и может использоваться при переработке полимеров.

Цель изобретения - упрощение про. цесса измерения и расширение диапа. зона измерения.

На чертеже изображены графики зависимости параметра В. ,Способ осуществляется следующим образом.

Расплав или раствор полимера выдавливают из фильеры и в адиабатических условиях подвергают вытяжке посредством тянущих валков с кратностью, обеспечивающей провисание в пределах

0,03-0,2 от длины зоны вытяжки. Измеряют величину поовисания и с помощью графика зависимости параметра

В, характеризующего соотношение сил собственного веса и вязкого трения, от величины провисания, характеризующегося о"/1, и кратности вытяжки

К " (см. чертеж) определяют Vo величину параметра В, на основании которогэ находят вязкость по формуле

1 р чо где В. — параметр, зависящий от величины провисания и кратности вытяжки;

1 — длина зоны вытяжки, м;

V — начальная скорость м/с; — плотность исследуемой жидкости, кг/м

3. — ускорение свободного пагения, м/с .

Пример. В качестве модельной среды возьмем полиамид С-б процесс вытяжки осущест ляют между горизонтальной фильерной плоскощелеЪ

93526 2 вой головкой и валком и адиабатичес ких условиях. Начальная скорость струи полимера составляет Vo 0, 032м/с., Окружная скорость валка Ч„ =0,064м/с.

9 При. этом кратность вытяжки составляет К V„/V = 2. Фильерная щель и точка касания пленки с поверхностью валка находится на одном уровне. Длина зоны вытяжки составляет

1 = 0 05 м.. Плотность полиамида при

182 С составляет 840 кг/м . Величина провисания определяется теневым методом. При этом источник света (электрическая лампа) устанавливается таким образом, чтобы. профиль струи проектировался на полупрозрачный экран, имеющий мерную сетку. Величина провисания составляет

d = 0,005 м. Расчитывают соотношение

20 сг/1 = 0,005/0,05 = 0,1, которое находится в пределах 0,030,2. По графику определяли соответствующее значение параметра В0,37.

Величина эффективной (продольной) вязкости расчитывается по формуле

1 д 0,05 х840х9,81

Ч В 0,032х0,37

1,73х10 Па - с.

В табл. 1 представлены результаты измерений вязкости для полиамида и полиэтилентерфталата при различных температурах.

Для выполнения условия 0,03 d/1 « 0,2 варьируется кратность и длина зоны вытяжки. В табл. 2 представлены сравнитель40 ные данные для предлагаемого и известных способов.

Из табл. 1 и 2 видно, что предлагаемый способ позволяет существенно расширить диапазон исследуемых

45 вязкостей и уменьшить продолжительность измерения. Точность измерения ! вязкости по предлагаемому способу зависит от точности измерения величины провисания струи и находится в удовлетворительном соответствии с известными способами.

1193526

Таблица 1

al" х10

Предлагаемый способ

OC кг/N3 м/с

Полиамид С-6

800 250 0,014 2

840 180 0,05 -- 5

1090 160 0,38 54

Полиэтилентерефталат

1140 280 0,036

1210 200 0,062

1280 125 0,116

7 02 0048

5 0,08 0,048

3,5 0,03 0,048

Продолжение табл.1

Диапазон измерения, Предлагаемый способ

В м/с

Па с

Па с

0128 4 074 895 1020,064 2 -10

0,37 1,73х10

0,52 9,4х10

0,064 2

3,4х10 —

-Зх10

4 0,92 3,4x10

2 0,31

2 0,12

Таблица 2

Диапазон вязкости Время измерения Точность измерения, Х

Способ измерения

10 — 10 Па ° с и более

0,5

Предлагаемый

Известный (экстензиометр Иайсснера) 104= 1Р Па -с 3

Известный ("прядильные весы") 10 - 10 Па-с

3 Е

BHHHIlH Заказ 7308/45 Тираж 896 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Полиамид С-6

Полиэтилентерефталат

0,192

0,096

0,096

2,9х10

Зх10+

0,143 0,032

0,1 0,032

0,142 0,032