Plastics_6_2015

w w w . p l a s t i c s . r u 17 ТЕМА НОМЕРА /ЭКОНОМИЧНЫЕ ЭКСТРУЗИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ П Л А С Т И К С № 6 ( 1 4 6 ) 2 0 1 5 щая скорости высокоэластического срыва, наблюдаемого с помощью капиллярного ви- скозиметра [7]. Скорость сдвига в цилиндрической части головки γ можно рассчитать по известным формулам. Например: γ w =—————— , где m =——— [12], или γ i =—————— , где n =——————— [13]. Известно, что экструзия расплавов тер- мопластов обычно происходит в следующих интервалах скоростей сдвига и напряжений сдвига: lg( γ ,c -1 )=2 ÷ 3, lg( τ ,Па)=4,5 ÷ 5,5 [14]. Эти соображения справедливы для экс- трузии труб малых диаметров. Как показы- вают расчеты, основанные на приведенных экспериментальных данных (табл. 3 и 4), скорости сдвига в формующей части головок значительно ниже. Размеры формующего канала головки и производительности по- лучены от А.М. Дегтярева (НИИ «ПОЛИ- ПЛАСТИК»). Трубы общего назначения малых диа- метров (до ∅ 225 мм) по ряду практических соображений, учитывающих стойкость к быстрому распространению трещин и удоб- ство сварки нагретым инструментом встык, целесообразно выпускать из ПЭ-80. Поэтому при расчетах скорости сдвига в таблице 3 ис- пользовали среднюю величину индекса те- чения n , определенного для ПЭ-80 (табл. 1). Минимальные значения скоростей сдвига в формующей части головки γ i соответствуют минимальным SDR (отношение толщины номинальной толщины стенки трубыи ее но- минального диаметра) и минимальной про- изводительности экструдера. Максимальные значения γ i — максимальным SDR и макси- мальной производительности. Газопроводные трубывсехразмеровитрубы средних, больших и супербольших диаметров общего назначения (табл. 4) чаще производят из ПЭ-100. Причем трубы малых диаметров предпочтительноизготавливатьиз универсаль- ныхмарокПЭ-100. Трубымалых диаметров из слабо стекающихмарокПЭ-100 демонстриру- ют при сварке встык аномальные формы ва- ликов грата, что вызывает нарекания органов, контролирующих сварку [15, 16]. Из технологических соображений (стабиль- ность толщины стенки по периметру трубы) технологи предпочитают экструдировать тол- стостенные трубы больших и супербольших диаметров из слабо стекающих марокПЭ-100. Экспериментально определенный индекс течения n исследованныхмарокПЭ-100 варьи- Номинальный ∅ труб, мм ∅ мундштука внутреннего, мм ∅ дорна внешнего, мм SDR трубы Производительность, кг/ч Скорость сдвига, γ i , с -1 min max min max min max min max Экструдер 400 315 360 280 325 9 21 500 1000 1,0 9,25 355 400 325 360 11 21 500 1000 0,9 6,4 400 460 350 415 9 21 500 1000 0,5 4,4 450 510 415 460 11 21 500 1000 0,5 3,2 Экструдер 630 500 565 460 537 11 41 500 1100 0,33 9,0 560 627 510 595 11 41 500 1100 0,24 6,2 630 700 570 665 11 41 500 1100 0,17 4,64 710 780 635 740 11 41 500 1100 0,12 3,19 800 880 690 839 9 41 500 1100 0,07 2,69 Экструдер 1200 900 975 855 855 17 17 700 1200 0,20 0,37 1000 1080 950 950 17 17 700 1200 0,15 0,32 1200 1300 1140 114 17 17 700 1200 0,08 0,18 Экструдер 1600 1400 1515 1284 1432 13,6 41 1100 1400 0,04 0,43 1600 1730 1518 1636 17 41 1100 1400 0,04 0,43 Таблица 4. Скорости сдвига в формующей части головки ( γ i ) при производстве труб средних и больших диаметров из ПЭ-100 2 ( m + 2 ) V π DH 2 ∆ lg γ ∆ lg τ V (2 n + 1 ) n π R ср h 2 c lg( τ 2 / τ 1 ) lg( γ 2 / γ 1 )