Blog

Wzrost za formą (kapilarą) jest używany jako jakościowa miara elastyczności stopionego polimeru do celów kontroli jakości w przemyśle tworzyw sztucznych. Inflację można również wykorzystać do analizy gładkości ekstrudatu w procesie wytłaczania.

Wzrost oznacza ekspansję ekstrudatu po opuszczeniu kapilary. Dzieje się tak z powodu orientacji molekularnej, która jest generowana przez przepływ w kapilarze (z największą akrecją, która występuje w pobliżu ściany) i odrzut po opuszczeniu formy (skurcz w kierunku przepływu i ekspansja w kierunku prostopadłym do przepływu). Innymi słowy, zjawisko to jest wywoływane przez pamięć splątania materiałów polimerowych. Kiedy ekstrudat opuszcza kapilarę, próbuje przywrócić splątania molekularne do pierwotnego kształtu.

Reometr kapilarny Dynisco LCR jest w stanie zmierzyć średnicę wytłaczanych za pomocą detekcji elementów CCD i wiązki laserowej. Ten dodatkowy element posiada następującą specyfikację: laserowe źródło światła o długości fali 800 nm, rozdzielczości 2,75 μm, zakresie pomiarowym 0,13-23 mm, czasie reakcji 1,4 ms i dokładności +/- 0,003 mm.

Przy użyciu reometru kapilarnego wzrost za głową można mierzyć na dwa sposoby. Można zmierzyć normalny wzrost, podczas którego amortyzator porusza się podczas pomiaru lepkości (Steady State test type), podczas gdy spontaniczna akrecja może być mierzona po zatrzymaniu amortyzatora między pomiarami lepkości (Position and Delay sec test type). Normalny wzrost za głową może być wykorzystany do przewidywania zastosowań wytłaczania, podczas gdy luźny (spontaniczny) wzrost może być wykorzystana do przewidywania wzrostu wymiarów komponentów. Wzrost można wykorzystać do analizy gładkości ekstrudatu (jakość powierzchni), ze względu na deformację ekstrudatu (np. skóra rekina, struktura powierzchni itp.) 

Znając średnicę kapilary, procentowy stosunek akrecji za kapilarą można obliczyć za pomocą poniższego równania:

Rysunek 1 pokazuje procentowy stosunek wzrostu do szybkości odkształceń ścinających dla trzech różnych próbek polietylenu o wysokiej gęstości.

Rys. 1. Procentowy współczynnik wzrostu w stosunku do szybkości odkształceń ścinających dla trzech próbek PE.

Zgodnie z oczekiwaniami, współczynnik akrecji zmniejsza się wraz ze zmniejszającą się szybkością odkształcenia ścinającego, ponieważ przy niższej prędkości ścinania lepkosprężyste materiały polimerowe zapominają o swojej elastycznej pamięci, w wyniku czego zmniejsza się nagromadzenie.

Wzrost za dyszą może być problematyczny w przypadku zastosowania większej średnicy kapilary, dłuższego wtrysku/wytłaczarki, zmniejszenia szybkości ścinania lub zwiększenia temperatury.