Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rheological properties of polypropylene composites with calcium carbonate under high shear rates

Kloziński Arkadiusz, Lewandowski Krzysztof, Mirowski Jacek, Barczewski Mateusz, Jakubowska Paulina

Polimery

|

2023

|

Vol. 68, nr 7-8

403--412

EN

The rheological properties of isotactic polypropylene (iPP) and its composites with unmodified and stearic acid-modified calcium carbonate (5, 10, 20, 30 wt%) were investigated. The processability factor K of the composites was determined based on changes in the mass flow rate (MFR). The assessment of rheological properties was carried out at high shear rates, in the injection process, using a special in-line measuring head. Measurements were performed at a temperature of 230°C, in the range of apparent shear rate from 19,100 to 101,900 s-1, based on the Ostwald-de Waele power-law model. Comparative analysis of the processing and rheological characteristics, as determined with two techniques (off-line measurements and in-line measurements), has shown a diverse behaviour of polymer composites in flows (flow resistances, the behaviour of the flow and viscosity curves, the power law index), resulting from a varying fill degree, applied filler type and measuring shear rate range.

PL

Zbadano właściwości reologiczne izotaktycznego polipropylenu (iPP) oraz jego kompozytów z niemodyfikowanym i modyfikowanym kwasem stearynowym węglanem wapnia (5, 10, 20, 30% mas.). Współczynnik przetwarzalności K kompozytów określano na podstawie zmian masowego wskaźnika szybkości płynięcia (MFR). Ocenę właściwości reologicznych przeprowadzono w warunkach dużych szybkości ścinania, w procesie wtryskiwania, przy zastosowaniu specjalnej głowicy pomiarowej typu in-line. Pomiary wykonano w temperaturze 230°C, w zakresie pozornej szybkości ścinania od 19 100 do 101 900 s-1, w oparciu o model potęgowy Ostwalda-de Waele’a. Analiza porównawcza charakterystyk przetwórczych i reologicznych, wyznaczonych dwoma technikami pomiarowymi (off-line i in-line), wykazała zróżnicowany sposób zachowania się kompozytów polimerowych w przepływach (opory przepływu, przebiegi krzywych płynięcia i lepkości, wykładnik płynięcia), wynikający z różnego stopnia napełnienia, rodzaju zastosowanego napełniacza oraz zakresu pomiarowego szybkości ścinania.

2

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).

3

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).

4

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.

5

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.

6

Charakteryzacja cyklicznych niestabilności procesu wytłaczania

Barczewski M., Andrzejewski J., Sterzyński T.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją

|

2010

|

Nr 12

13-17

PL

Ze względu na wciąż rosnące wymagania stawiane wyrobom z tworzyw sztucznych otrzymywanych metodą wytłaczania celowym wydaje się być konieczność poznania oraz określenia w sposób ilościowy wszystkich czynników mających wpływ na niestabilność tego procesu. Możliwość stworzenia pełnej charakterystyki przetwarzanego materiału w warunkach tożsamych z warunkami przetwórczymi daje reologia in-line. W niniejszym opracowaniu przedstawiono modernizację wytłaczarki jednoślimakowej w celu uzyskania stanowiska do pomiarów Teologicznych (w tym również do badań niestabilności procesu wytłaczania). Dzięki zastosowaniu specjalnie zaprojektowanego toru pomiarowego oraz nowoczesnych technik przetwarzania sygnałów możliwe staje się odseparowanie z otrzymywanych sygnałów (odwzorowujących przebiegi ciśnienia) niestabilności cyklicznych oraz określenie ich wpływu na przebieg procesu wytłaczania.

EN

Regardless of still increasing requirements which extruded plastic materials must fulfill, it is obvious to recognize and define in quantitatively way all the factors that have an effect on extrusion instability. The possibility to define a full characteristic of processed material in conditions that are very similar to real process is obtained through the in-line rheology. This study presents the modernization of a single screw extruder, in order to obtain the rheological research stand (including extrusion instability researches). Thanks to use of a specially designed measurement track and modem signal processing technique, it is possible to separate from received signals (representing course a pressure), cyclic instabilities and define their influence on extrusion process.