Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Comparison of off -line, on-line and in-line measuring techniques used for determining the rheological characteristics of polyethylene composites with calcium carbonate

Klozinski Arkadiusz, Barczewski Mateusz

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 2

83--92

EN

The article has presented comparative tests of the rheological characteristics of lowdensity polyethylene (LDPE) with an addition of calcium carbonate (CaCO3), containing 7, 14, 21 and 28 wt % of filler, respectively. The measurements were carried out by an off -line measuring technique (using a modified dead-weight plastometer), an on-line measuring technique (with a gear pump capillary rheometer) and an in-line measuring technique (with an extruder rheometer). The rheological parameters of the polymeric materials were determined based on the Ostwald de Waele powerlaw model at a temperature of 170 °C. The effect of calcium carbonate addition on the characteristic of operation of each of the employed instruments, the flow curves, the viscosity curves, and the values of power-law index (n) and consistency factor (K) have been determined.

PL

Przedstawiono badania porównawcze charakterystyk reologicznych kompozytów polietylenu małej gęstości (LDPE) z dodatkiem 7, 14, 21 i 28 % mas. węglanu wapnia (CaCO3). Zastosowano techniki pomiarowe typu off-line (zmodyfikowany plastometr obciążnikowy), on-line (reometr kapilarny z pompą zębatą) oraz in-line (reometr wytłaczarkowy). Parametry reologiczne materiałów polimerowych wyznaczano w temperaturze170 °C na podstawie modelu potęgowego Ostwalda-de-Waele. Określano wpływ dodatku węglanu wapnia na charakterystykę pracy każdego z zastosowanych urządzeń, przebieg krzywych płynięcia, przebieg krzywych lepkości oraz wartości wykładnika płynięcia (n) i współczynnika konsystencji (K).

2

Application of in-line rheological measurements for characterization of polypropylene/opoka rock powder composites

Kloziński Arkadiusz, Jakubowska Paulina, Przybylska Joanna E., Przekop Robert

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 4

282--289

EN

The rheological properties of the composites of polypropylene (PP) with a new natural powder hybrid filler – carbonate-silicate rock called opoka – were investigated. Opoka rock is industrial waste originating (as a subsieve fraction) from the production of sorbents used in water treatment processes. The effect of opoka addition (1, 5 and 10 wt %) on the processability of PP was determined during the extrusion process using an in-line measuring stand. The testing instrument was an extruder rheometer equipped with a rheological measuring head with exchangeable dies. Cylindrical measuring dies with a radius of 1.5 mm and a length of L = 20, 30, 40 and 50 mm, respectively, were used in the measurements. The rheological parameters of the composites were determined based on the Ostwald-de-Waele power--law model at a temperature of 230 °C. The effect of the addition of opoka on the extruder operating characteristic, flow curves, viscosity curves, and the values of power law index (n), consistency factor (K), mass flow rate (MFR) and volume flow rate (MVR) have been determined.

PL

Badano właściwości reologicznych kompozytów polipropylenu (PP) z nowym, naturalnym, proszkowym napełniaczem hybrydowym – skałą węglanowo-krzemionkową zwaną opoką, stanowiącą odpad przemysłowy powstający podczas produkcji sorbentów (frakcja podsitowa), stosowanych w procesach oczyszczania wody. Wpływ dodatku opoki (1, 5 i 10 % mas.) na przetwarzalność PP określano na stanowisku pomiarowym typu in-line w procesie wytłaczania. Urządzenie badawcze stanowił reometr wytłaczarkowy z reologiczną głowicą pomiarową z wymiennymi dyszami. W pomiarach zastosowano cylindryczne dysze pomiarowe o promieniu R = 1,5 mm i długości L = 20, 30, 40 i 50 mm. Parametry reologiczne kompozytów wyznaczano na podstawie modelu potęgowego Ostwalda-de-Waele w temp. 230 °C. Określano wpływ dodatku opoki na charakterystykę pracy wytłaczarki, przebieg krzywej płynięcia oraz krzywej lepkości, a także wartości wykładnika płynięcia (n), współczynnika konsystencji (K), masowego wskaźnika szybkości płynięcia (MFR) oraz objętościowego wskaźnika szybkości płynięcia (MVR).

3

Analiza porównawcza właściwości reologicznych kompozytów polietylenu z węglanem wapnia wyznaczonych podczas przepływu przez dyszę płaską oraz cylindryczną o takiej samej wartości promienia hydraulicznego - pomiary typu in-line

Kloziński A.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2018

|

T. 24, Nr 6 (186)

11--21

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań reologicznych polietylenu małej gęstości (PE-LD) oraz jego kompozytów z węglanem wapnia, zawierających 7, 14, 21 i 28 % mas. napełniacza. Kompozyty polimerowe wytworzone zostały w procesie wytłaczania dwuślimakowego. Pomiary właściwości reologicznych przeprowadzono w warunkach procesu wytłaczania, przy użyciu reometru typu in-line z płaską (L = 20, W = 2 mm, H = 2 mm) oraz cylindryczną (L = 20 mm, R = 1,8 mm) głowicą pomiarową. Porównano właściwości reologiczne materiałów polimerowych podczas przepływu przez dysze o różnej geometrii (dysza cylindryczna i płaska), ale takiej samej wartości promienia hydraulicznego (Rh = 0,9) i długości. Ocena właściwości reologicznych kompozytów została przeprowadzona w oparciu o model potęgowy Ostwalda-de Waele’a. Określono wpływ dodatku CaCO3 na charakterystykę pracy wytłaczarki, przebiegi krzywych płynięcia, przebiegi krzywych lepkości oraz objętościowego wskaźnika szybkości płynięcia (MVR).

EN

The article has reported the results of rheological testing of low-density polyethylene (LDPE) and its calcium carbonate composites containing 7, 14, 21 and 28 wt % filler, respectively. The polymer composites were produced in a twin-screw extrusion process. The measurements of the rheological properties of the polymeric materials ware made under extrusion process conditions, using an in-line rheometer with a slit (L = 20, W = 2 mm, H = 2 mm) and s cylindrical (L = 20 mm, R = 1,8 mm) extrusion die. The rheological properties of polymer materials were compared during the flow through dies with different geometry (cylindrical and slit die), but the same value of the hydraulic radius (Rh = 0.9) and length. The rheological parameters were determined based on the Ostwald-de-Waele power-law model. The effect of the addition of CaCO3 on the characteristic of extruder operation; the flow curves; the viscosity curves, and volume-flow rate (MVR) have been determined.

4

Zastosowanie techniki pomiarowej typu in-line do oceny właściwości reologicznych kompozytów polietylenu z węglanem wapnia

Kloziński A.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 11-12

788--798

PL

Przedstawiono wyniki badań właściwości reologicznych kompozytów polietylenu małej gęstości (PE-LD), z dodatkiem handlowego niemodyfikowanego węglanu wapnia (CaCO3 7, 14, 21 i 28 % mas.), wytworzonych w procesie wytłaczania dwuślimakowego. Pomiary przeprowadzono przy użyciu reometru wytłaczarkowego typu in-line, z zastosowaniem cylindrycznych dysz pomiarowych o różnym stosunku L/D. Oceny właściwości reologicznych kompozytów dokonano na podstawie modelu potęgowego Ostwalda-de Waele'a. Określono wpływ dodatku CaCO3 na gęstość wytworzonych kompozytów w warunkach przetwórczych (charakterystyki p-v-T) oraz na ich masowy wskaźnik szybkości płynięcia (MFR). Zastosowanie techniki pomiarowej typu in-line umożliwiło wyznaczenie: naprężenia stycznego, szybkości ścinania, wykładnika płynięcia, poprawki Rabinowitscha, poprawki Bagleya, krzywych płynięcia oraz krzywych lepkości badanych tworzyw polimerowych w rzeczywistych warunkach procesu wytłaczania.

EN

The results of investigations of the rheological properties of composites based on low density polyethylene (PE-LD) with commercial unmodified calcium carbonate (7, 14, 21 and 28 wt % CaCO3), produced using twin-screw extrusion process, are presented. The measurements were carried out using in-line extrusion rheometer with cylindrical measuring nozzles with different ratio of L/D. The rheological properties of the composites were evaluated using the Ostwald-de Waele power law model. The effects of the addition of CaCO3 on the density of the resulting composites under the processing conditions (p-v-T characteristics) and the melt mass flow rate (MFR) were also investigated. The use of in-line technique allowed for the determination of rheological parameters of the composites such as shear stress, shear rate, flow exponent, Rabinowitsch and Bagley corrections, flow and viscosity curves in real conditions of the extrusion process.

5

Ocena poprawek w pomiarach reometrycznych polietylenu. Cz.II. Wykładnik płynięcia, poprawka Rabinowitscha

Kloziński A., Sterzyński T.

Polimery

|

2007

|

T. 52, nr 11-12

855-862

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu poprawki Rabinowitscha na przebiegi krzywych płynięcia i krzywych lepkości dwóch typów polietylenu (PE-LD i PE-MD) oraz ich mieszaniny w stosunku 1:1. Badania reologiczne przeprowadzono w rzeczywistych warunkach procesu wytłaczania za pomocą reometru wytłaczarkowego, przy użyciu dysz cylindrycznych o przekroju kołowym i różnym stosunku L/D. Wykazano zmienność wykładnika płynięcia n w zakresie od 0,28 do 0,86, zależną od badanego układu. Zróżnicowanie wartości wykładnika płynięcia wynika z odmiennych wartości naprężenia stycznego ... oraz rozmaitych zakresów nieskorygowanej szybkości ścinania podczas przepływu tworzyw polimerowych przez dyszę danej długości i średnicy. Uwzględnienie wykładnika płynięcia w postaci poprawki Rabinowitscha wprowadziło korekty położenia krzywych lepkości odpowiadające zmianie lepkości sięgającej 75%. Wyznaczone w badaniach wielkości reologiczne (wykładnik płynięcia, poprawka Rabinowitscha, naprężenie styczne, skorygowana szybkość ścinania, lepkość pozorna oraz lepkość skorygowana) zestawiono w postaci danych tabelarycznych.

EN

The results of investigation of the effect of Rabinowitsch correction on the courses of flow curves and viscosity curves for two polyethylene grades (PE-LD and PE-MD) as well as their blend in the ratio 1:1 were presented (Table 1, Fig. 1-6). Rheological investigations were performed in the real conditions of extrusion process, using extrusion rheometer and cylindrical dies of circular cross-sections and various L/D ratios (Table 2 and 3). Power low index n was found to vary from 0.28 to 0.86 (Table 5), dependently on the system investigated. The differentiation in power low index values is due to different values of shear stress ... and various ranges of uncorrected shear rate during the polymer flow through the die of defined length and diameter. The application of real n-values in evaluation of the Rabinowitsch correction factor, related to changes of viscosity in the range of 75% relative to non corrected values, reveals in a significant viscosity curves shift. Experimentally determined rheological values (power low index, Rabinowitsch correction, shear stress, corrected shear rate, apparent viscosity and corrected viscosity) are given in Tables 5-7.

6

Ocena poprawek w pomiarach reometrycznych polietylenu. Cz. I, Poślizg przy ściance kanału

Kloziński A., Sterzyński T.

Polimery

|

2007

|

T. 52, nr 7-8

583-590

PL

W badaniach reologicznych przeprowadzonych za pomocą reometru wytłaczarkowego (rzeczywiste warunki przetwórcze) dokonano oceny zjawiska poślizgu polimeru przy ściance dyszy oraz jego wpływu na przebieg krzywych płynięcia i krzywych lepkości. Ocena szybkości poślizgu metodą Mooneya wymagała zastosowania dodatkowej procedury pomiarowej i obliczeniowej, wynikającej ze sposobu działania układu uplastyczniającego wytłaczarki jednoślimakowej. Zbadano dwa rodzaje polietylenu małej gęstości (PE-LD FABS 23-D 022 i PE-LD 402L). Analiza porównawcza przeprowadzona w zakresie naprężenia stycznego od 212 do 300kPa, wykazała istotne różnice szybkości poślizgu (Vs) obu badanych rodzajów polietylenu, wynikające ze zróżnicowania ich lepkości. Wprowadzenie korekty efektu ubocznego reometrii kapilarnej, jaki w tym przypadku stanowi poślizg przy ściance, powoduje wyraźne przesunięcie położenia krzywych lepkości. Różnice lepkości polimeru po uwzględnieniu poślizgu przy ściance, w przypadku przeprowadzonych pomiarów, sięgały 70%.

EN

An evaluation of the phenomenon of polymer slippage at die wall and its effects on the courses of flow and viscosity curves has been done as a result of rheological investigations carried out in extruding rheometer i.e. in the actual processing conditions. The evaluation of slippage velocity (Vs) by Mooney method required the use of additional measurement and calculation procedures resulted from the method of operation of single-screw extruder plastifying system. Two types of low-density polyethylene (PE-LD FABS 23-D 022 and PE-LD 402L) were investigated. Comparative analysis for shear stress in the range 212-300kPa showed significant differences in slippage velocity (Vs) of both polyethylenes tested, what resulted from viscosity differentiation. An introduction of the correction of capillary rheometry side effect, in this case wall slippage effect, causes significant shifts of viscosity curves positions. The differences in polymer viscosity, allowing for wall slip effect, reached 70% in the measurements carried out.

7

Reologia - nauka o lepkości. Cz 5. Obróbka uzyskanych wyników : jaki reometr spełni nasze oczekiwania

Leszczyński R.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2003

|

R. 8, nr 6

6-8

PL

Wyniki pomiarowe, otrzymane przy użyciu reometrów rotacyjnych, wymagają dodatkowej obróbki matematycznej. Umiejętne wykorzystanie możliwości współczesnych reometrów i komputerów, stosowanych do wykonywania szczegółowych obliczeń i analiz otrzymanych danych, pozwalają na dokładne przeanalizowanie własności reologicznych badanej substancji w stosunkowo krótkim czasie.

8

Reologia - nauka o lepkości

Leszczyński R.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2003

|

R. 8, nr 1

23-24

PL

Reologia opisuje odkształcenia ciał pod wpływem naprężeń. Odkształceniom mogą ulegać ciała stałe, ciecze lub gazy. Idealne ciała stałe odkształcają się w sposób sprężysty - energia zużyta podczas odkształcenia zostaje całkowicie odzyskana po usunięciu naprężeń. Idealne ośrodki płynne deformują się w sposób nieodwracalny - płyną. W ośrodku ciągłym energia zużyta na deformację zostaje rozproszona w formie ciepła i nie może być odzyskana po usunięciu naprężeń. Ciała rzeczywiste nie są ani idealnymi ciałami stałymi ani idealnymi ośrodkami płynnymi.