Разработка и исследование смесителей для приготовления резиновых клеев с использованием процесса предварительного набухания

• Автор: Хабаров, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.04.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 168 с. : ил.

1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РЕЗИНОВЫХ КЛЕЕВ, МЕТОДЫ РАСЧЕТА И ЗАДАЧИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
1.1. Особенности процесса растворения полимеров
1.2 Набухание полимеров и влияющие на него факторы
1.3. Описание процессов диффузии применительно к системам полимер-растворитель
1.4. Экспериментальные методы исследования процессов диффузии
1.4.1. Методы стационарного потока
1.4.2. Сорбционные методы
1.4.3. Методы, связанные с определением кривых распределения концентрации по расстоянию
1.4.4. Методы движения фазовых и оптических границ
1.5. Методы описания и исследования реологических свойств полимерных материалов
1.6. Приготовление резиновых клеев
1.6.1. Методы смешения и способы приготовления резиновых
клеев
1.6.2. Характеристика существующего процесса приготовления резиновых клеев
1.7. Оборудование для приготовления резиновых клеев
1.7.1. Смесители с вертикальным расположением рабочих
органов

1.7.2. Смесители с горизонтальным расположением рабочих
органов
1.8. Методы расчета технологических и энергосиловых параметров
смесителей
2. ИССЛЕДОВАНИЕ СТАДИИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАБУХАНИЯ КАУЧУКОВ И ЕЕ ВЛИЯНИЯ НА ПРОЦЕСС КЛЕЕПРИГО-ТОВЛЕНИЯ И КАЧЕСТВО КЛЕЯ
2.1. Характеристика исследуемых материалов
2.2. Исследование кинетических закономерностей процесса набухания каучуков в органических растворителях
2.2.1. Влияние формы и размеров образцов на набухание
2.2.2. Влияние пластикации каучука на набухание
2.2.3. Влияние температуры на набухание
2.3. Исследование реологических свойств клеевых композиций
2.3.1. Используемое оборудование и методика проведения экспериментов
2.3.2. Построение кривых течения и определение реологических констант
2.4. Исследование процесса приготовления резиновых клеев на
модельных смесителях малого объема
2.4.1. Описание конструкций экспериментальных смесителей и методик проведения экспериментов
2.4.2. Исследование влияния технологических и конструктивных
факторов на энергозатраты процесса клееприготовления и качество клея

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СОВМЕЩЕННЫХ ПРОЦЕССОВ НАБУХАНИЯ И СМЕШЕНИЯ ПРИ
КЛЕЕПРИГОТОВ ЛЕНИН
ЗЛ. Математическая модель процесса набухания каучуков в органических растворителях
3.2. Параметрическая идентификация математической модели
набухания каучуков в органических растворителях
3.2.1. Исследование коэффициентов диффузии растворителей
в значительно набухающих полимерных материалах
3.2.2. Метод и устройство для определения коэффициента диффузии растворителей в незначительно набухающих полимерных материалах
3.3. Исследование адекватности математической модели стадии
набухания
3.3.1. Метод и устройство для контроля локальных значений концентрации растворителей в полимерных материалах
3.3.2. Сравнение расчетных и экспериментальных кинетических кривых стадии набухания
каучуков
3.4. Расчет совмещенных процессов набухания и смешения
при производстве резиновых клеев
3.5. Критериальное уравнение для определения мощности, расходуемой на перемешивние
4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПРИГОТОВЛЕНИЯ РЕЗИНОВЫХ КЛЕЕВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТАДИИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАБУХАНИЯ
4.1. Технические решения, предлагаемые для осуществления
процесса

жидкости, когда сдвиг происходит между кромкой лопасти и стенкой камеры. При этом перемешиваемый материал считается вязкой жидкостью с постоянным коэффициентом вязкости ц, радиус кривизны камеры велик по сравнению с зазором и процесс течения изотермический. Эти допущения, особенно постоянство вязкости, снижают точность количественной оценки расхода мощности, но дают возможность проведения качественного анализа.
В случае, когда зазор й0 между кромкой лопасти и стенкой камеры - величина постоянная (кромка параллельна лопасти), распределение скорости у по толщине зазора определяется уравнением:
(1.33)
где и - окружная скорость кромки лопасти; у - текущая координата.
Скорость у меняется линейно от у = 0 при у = к,о (на стенке камеры) до у = и при у = 0 (на поверхности лопасти). В этом случае напряжение сдвига: сЫ и _ О Т = /^ = '^= (134)
где 0-объемный расход смеси, отнесенный к единице длинны лопасти в осевом направлении, равный ый Так как йо - величина постоянная, то напряжение сдвига также постоянно по глубине канала. Тогда мощность на единицу длины лопасти определяется как произведение силы сопротивления движению лопасти на ее скорость:
Ы = итЛх = ци2 —, (1.35)
о Ло
где Ь - ширина кромки лопасти.
Таким образом, для прямолинейного канала мощность, отнесенная к единице длины лопасти, определяется по соотношению:
Лг = 4/^е2-^-. (1.36)