Экструзия
Экструзия - это механический процесс преобразования текучих расплавов полимеров в твердое состояние с необходимыми конечными физическими свойствами.
Важные условия для экструзии:
· макромолекулярные цепочки с минимальным структурным строением и с достаточной степенью полимеризации;
· достаточная способность расплавленной массы быть вытянутой в филаменты в безразрывном процессе. Последнее зависит от текучести h и скорости растяжения n. Длина без обрыва L = f(n*h) ограничивается нарушениями расплава и обрывом филаментов. Большая скорость приемной намотки или слишком большая текучесть приводят к обрывности филаментов (по причине слишком малой вязкости расплава или слишком высоких температур на этапе формования пряжи).
· Слишком высокий молекулярный вес, вязкость или чрезмерно быстрое охлаждение внешнего слоя приводят к порывам расплава, так называемым «трещинам плавления»
При формировании экструзией необходимо отметить следующее:
· В экструзии высокого давления, давление на расплав обычно более 400 бар между концом винта экструдера, насосом и головкой уменьшается за счет трения в головке до необходимого давления на фильерном фильтре обычно до 20-60 бар. Однако, фильтры изменяют давление по мере выработки и забивания. Вследствие силы сдвига от трения вырабатывается тепло повышая температуру на 4 - 4,2К на 100 бар падения давления. Так как между моментом повышения температуры и охлаждением филамента всего считанные секунды, такое повышение не приносит вреда полимеру. При помощи должного контроля расплава можно добиться однородного нагревания по всему расплаву и таким образом увеличить температуру на выходе, уменьшить вязкость расплава и улучшить условия прядения, особенно для очень вязких материалов.
· Замедленное охлаждение после фильеры в теплом кожухе или подачей теплого воздуха на филаменты необходимы для избежания риска слишком быстрого охлаждения поверхности филамента и слишком высокой предварительной ориентации. Таким образом достигается более низкое напряжение при приеме и более низкая предварительная ориентация и отсюда более высокая прядильная способность и более высокая конечная прочность.
