Düsenquellung

Strangaufweitung, die auch als Strangaufweitung, ist ein weit verbreitetes Phänomen in der Kunststoffverarbeitung. Spritzquellung tritt in Fällen von Polymerextrusion, bei dem ein Strom aus polymerem Material durch eine Düse, ein Spezialwerkzeug in der Herstellung zu gestalten oder geschnittenen polymeren Materialien gezwungen. Die Wellengang ist ein Beispiel, wo ein Polymerstrom wird durch den Eintritt in eine Düse gepresst und durch eine teilweise Erholung folgte oder "anschwellen" zurück in die ursprüngliche Form und das Volumen des Polymers nach dem Austritt aus der Düse, daher der Begriff Düsenquellung.

Strangaufweitung ist ein Phänomen, in direktem Zusammenhang mit der Entropie und der Entspannung des Polymers innerhalb der Strömung. Zunächst muss ein Flussstrom einen konstanten Rate vor dem Eintritt in die Düse, und die Polymere innerhalb des Stroms nehmen eine annähernd kugelförmige Konformation, die Maximierung der Entropie. Extrusion durch die Düse bewirkt eine Erhöhung der Fließrate durch den Polymerfließstrom. Das Polymer verbringt Zeit innerhalb der Form und unterliegt der stark erhöhte Strömungsgeschwindigkeit, die Polymere verlieren die sphärische Form, länger wird aufgrund der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit. Physikalische Verhakungen kann sich entspannen, wenn die Zeitskala des Polymers innerhalb der Düse lang genug ist. Wenn der Polymerstrom die Düse verlässt, auf den übrigen physikalischen Verhakungen bewirken, daß die Polymeren in der Düse strömen, um einen Teil ihrer früheren Form und Kugelvolumen wieder zu erlangen, um auf annähernd kugelförmigen Konformation, die Entropie maximiert zurückzukehren.

Die Entwirrung der Polymerketten ist ein kinetischer Prozeß und je länger die Düse, desto mehr Zeit wird für die physikalischen Verhakungen im Polymerstrom zu entwirren angegeben. Mit einem längeren Düse und einer geringeren Polymerfließstrom wird weniger ausgeprägt Düsenquellung beachten. Dies ist zu der längeren Düse eine längere Zeitdauer für das Polymer, wenn sie der Zunahme Durchfluss, zu entwirren zurückzuführen. Dieses charakteristische Relaxationszeit bestimmt die Länge der Zeit, das Polymer muss in der Form ausgeben, um Düsenquellung minimieren.

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