Экструзия полимеров

Содержание
Предисловие к русскому изданию	
1.	Введение	    
1.1.	Общие сведения	
1.2.	Содержание книги	
1.3.	Краткий обзор литературы	
1.4.	История экструзии полимеров	
1.5.	Литература	

Часть I. Экструзионное оборудование	  
2.	Классификация экструдеров	    
2.1.	Одношнековый экструдер	
2.1.1.	Принцип действия шнекового экструдера	    
2.1.2.	Экструдер с отводом газов	     
2.1.3.	Экструдеры для переработки реактопластов	   
2.2.	Многошнековые экструдеры	
2.2.1.	Двухшнековый экструдер	    
2.2.2.	Многошнековые экструдеры	   
2.2.3.	Экструдер с шестеренчатым насосом	    
2.3.	Дисковые экструдеры	
2.3.1.	Экструдер тянущего действия	    
2.3.2.	Дисковый экструдер без подогрева	    
2.3.3.	Заключение	    
2.4.	Плунжерные (поршневые) экструдеры	
2.4.1.	Плунжерный экструдер периодического действия	    
2.4.2.	Многоплунжерный экструдер	   
Приложение 2.1	
2.5.	Литература
	
3.	Устройство экструдера	    
3.1.	Привод экструдера	
3.1.1.	Электропривод переменного тока	    
3.1.2.	Передача с двигателем постоянного тока	     
3.1.3.	Гидравлические приводы	    
3.1.4.	Сравнение приводов различных типов	    
3.1.5.	Редуктор	    
3.1.6.	Характеристики при постоянной нагрузке	    

3.2.	Узел, воспринимающий осевое давление шнека (подшипниковый узел)	
3.3.	Цилиндр и загрузочное отверстие	
3.4.	Загрузочный бункер	
3.5.	Шнек	
3.6.	Экструзионная головка	
3.6.1. Фильтры и устройства для автоматической смены фильтров	   
3.7.	Системы нагрева и охлаждения	
3.7.1.	Электронагревательные системы	    
3.7.2.	Нагрев жидким теплоносителем	    
3.7.3.	Охлаждение экструдера	    
3.7.4.	Охлаждение и нагрев шнека	    
3.8.	Литература	 

4.	Вспомогательное оборудование и средства контроля	
4.1.	Требования к оборудованию	
4.1.1. Наиболее важные параметры	
4.2.	Измерение давления	
4.2.1.	Важность давления расплава	
4.2.2.	Различные типы датчиков давления	
4.2.3.	Анализ конструкций датчиков	
4.2.4.	Технические характеристики датчиков давления  
4.2.5.	Сравнение датчиков
различного типа	
4.3.	Измерение температуры	
4.3.1.	Методы измерения температуры	
4.3.2.	Измерение температуры цилиндра экструдера 
4.3.3.	Измерение температуры расплава в цилиндре 
4.4.	Другие измерения	
4.4.1.	Измерение потребления электроэнергии	
4.4.2.	Частота вращения	
4.4.3.	Толщина экструдата	
4.4.4.	Качество поверхности экструдата	
4.5.	Контроль температурного режима	
4.5.1.	Импульсный метод управления	
4.5.2.	Пропорциональное управление	
4.5.3.	Контроллеры	
4.5.4.	Температурно-временные характеристики	
4.5.5.	Настройка параметров регулятора	
4.6.	Общее управление процессом	
4.6.1. Истинное полное управление процессом экструзии
4.7.	Литература
	
Часть II. Анализ процесса экструзии	
5.	Фундаментальные законы	
5.1.	Уравнения равновесия	
5.1.1.	Закон сохранения массы	
5.1.2.	Уравнение сохранения импульса	
5.1.3.	Уравнение сохранения энергии	
5.2.	Основы термодинамики	
5.2.1.	Высокоэластичность	
5.2.2.	Кристаллизация полимера при деформации	
5.3.	Теплоперенос	
5.3.1.	Теплопроводность	
5.3.2.	Конвекция	
5.3.3.	Безразмерные критерии подобия	
5.3.4.	Тепловыделение при течении вязкой жидкости 
5.3.5.	Лучистый нагрев	
5.4.	Основы дегазации	
5.4.1.	Дегазация сыпучих полимеров	
5.4.2.	Дегазация расплава полимера	
Приложение 5.1	
Литература	
 
6.	Важнейшие свойства полимеров	  
6.1.	Свойства сыпучих материалов	
6.1.1.	Объемная плотность	   
6.1.2.	Коэффициент трения	   
6.1.3.	Размер и форма частиц	  
6.2.	Характеристики расплава	
6.2.1.	Основные определения	   
6.2.2.	Степенной закон течения	   
6.2.3.	Другие модели жидкости	   
6.2.4.	Влияние температуры и давления	   
6.2.5.	Вязкоупругое поведение	   
6.2.6.	Измерение характеристик течения жидкости	  
6.3.	Тепловые свойства	
6.3.1.	Теплопроводность	
6.3.2.	Удельный объем и морфология	
6.3.3.	Удельная теплоемкость и теплота плавления	
6.3.4.	Удельная энтальпия	
6.3.5.	Температуропроводность	
6.3.6.	Температура плавления	
6.3.7.	Индукционный период	
6.3.8.	Определение тепловых свойств полимеров	
6.4.	Заключение	
Литература	

7.	Анализ основных процессов	
7.1.	Геометрия шнека	
7.2.	Движение твердого материала	

7.2.1.	Движение твердого материала под действием силы тяжести	
7.2.2.	Движение твердого материала под действием сил трения	
7.3.	Пластикация	
7.3.1.	Теоретическая модель плавления непрерывного слоя твердой фазы	
7.3.2.	Другие модели плавления	
7.3.3.	Расход энергии в зоне плавления	
7.3.4.	Компьютерное моделирование процесса плавления	
7.3.5.	Плавление диспергированной твердой фазы	
7.4.	Течение расплава	
7.4.1.	Ньютоновские жидкости	
7.4.2.	Неньютоновские жидкости «степенного» типа	
7.4.3.	Неизотермический анализ	
7.5.	Формование через фильеру	
7.5.1.	Профили скоростей и температур	
7.5.2.	Разбухание экструдата	
7.5.3.	Неустойчивость при течении через фильеру	

7.6.	Дегазация	
7.7.	Смешение	

7.7.1.	Смешение в шнековых экструдерах	
7.7.2.	Статические смешивающие устройства	
7.7.3.	Дисперсионное смешение	
7.7.4.	Обратное смешение	
 
	
9.3.1. Конструирование инструментов для экструзии труб	
9.4.	Головки для получения пленок экструзией с раздувом	
9.4.1.	Геометрия спирального дорна	
9.4.2.	Влияние геометрии фильеры на распределение потока   	
9.4.3.	Выводы	

9.5.	Головки для экструзии профилей	
9.6.	Соэкструзия	
9.6.1. Искажение поверхности раздела слоев	
9.7.	Калибраторы	
Литература	

10.	Двухшнековые экструдеры	
10.1.	Введение	
10.2.	Сравнение двухшнековых и одношнековых экструдеров	
10.3.	Экструдеры с зацепляющимися однонаправленно вращающимися шнеками 

10.3.1.	Экструдеры со шнеками с нарезкой с плотным зацеплением витков 
10.3.2.	Самоочищающиеся экструдеры	

10.4.	Экструдеры с зацепляющимися шнеками, вращающимися в противоположных направлениях	
10.5.	Экструдеры с двумя незацепляющимися шнеками	
10.6.	Экструдеры с двумя коаксиальными шнеками	
10.7.	Дегазация в двухшнековых экструдерах	
10.8.	Промышленно выпускаемые двухшнековые экструдеры	

10.8.1.	Вопросы конструирования шнека для экструдеров с однонаправленно вращающимися шнеками	
10.8.2.	Масштабирование двухшнековых экструдеров с однонаправленно вра¬щающимися шнеками	
10.9.	Обзор двухшнековых экструдеров	
Литература	

11.	Проблемы, возникающие при эксплуатации экструдеров	
11.1.	Эффективный поиск неисправностей	
11.1.1.	Приборное обеспечение	
11.1.2.	Понимание процесса экструзии	
11.1.3.	Сбор и анализ данных проведения процесса (временная диаграмма)
11.1.4.	Формирование команды	
11.1.5.	Состояние оборудования	
11.1.6.	Информация о сырье	
11.2.	Средства для поиска неисправностей	
11.2.1.	Средства измерения температуры	
11.2.2.	Системы сбора данных	
11.2.3.	Оптическая микроскопия	
11.2.4.	Термохромные материалы	
11.2.5.	Термический анализ	
11.2.6.	Различные средства	
11.3.	Систематический поиск неисправностей	
11.3.1.	Сбои и проблемы разработки процесса	
11.3.2.	Проблемы, связанные с оборудованием	
11.3.3.	Деструкция полимера	
11.3.4.	Нестабильность процесса экструзии	

 
11.3.5.	Захват воздуха	
11.3.6.	Проблемы гелеобразования	
11.3.7.	Проблемы течения в головке	
Литература
	
12. Моделирование экструзионных процессов	
12.1.	Введение	
12.2.	Общие сведения	

12.2.1.	Аналитические методы	
12.2.2.	Численные методы	
12.2.3.	Методы построения сеток для задач с движущимися границами	
12.2.4.	Реология	
12.3.	Моделирование трехмерных потоков двухмерными моделями	
12.3.1.	Моделирование течения в периодических смесителях при помощи двух¬мерных моделей 	
12.3.2.	Моделирование потоков в экструдере с помощью двухмерных моделей
12.3.3.	Моделирование течения в экструзионной головке с помощью двухмер¬ных моделей  	
12.4.	Трехмерное моделирование	
12.4.1.	Моделирования течения в смесителе Бэнбери с использованием трехмер¬ных моделей  	
12.4.2.	Течения в экструзионной головке с помощью трехмерных моделей 
12.4.3.	Моделирование течения при экструзии при помощи трехмерных моделей
12.4.4.	Статические смесители	
12.5.	Выводы