Strongly nonlinear viscoelastic modeling of polymer processing with free surface
Project goals
During polymer processing when polymer exits extrusion die there are high deformation and no constraining surface to determine the final dimensions of the product. Modelling of these processes is complicated not only by the complex, strongly nonlinear rheology of the melt but also by the crystallization process. This complicates the theoretical description of the processes insomuch that the relations between processing, material and geometry parameters have not been plausibly defined yet. The situationbecomes even more complicated due to the phenomenon called die drool (unwanted material accumulation on th e die lips) which has not been hitherto fully understood. The main objective of the present project is to derive relations between processing, material and geometry parameters with the aim of optimizing production and determining critical parameters for setting the destabilization phenomenon die drool.
Keywords
rheologypolymer meltsmodeling of polymer processingconstitutive equations for polymer meltsblown filmdie droolviscoelasticity
Public support
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
Programme
The research grant projects for juniors
Call for proposals
Juniorské badatelské grantové projekty 2 (SAV02004-J)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
—
Alternative language
Project name in Czech
Modelování polymerních procesů s volným povrchem v oblasti silně nelineární viskoelasticity
Annotation in Czech
Při zpracování polymerů obvykle dochází k velkým a nekontrolovaným deformacím materiálu, a to při výstupu taveniny z vytlačovací hlavy, kde tvar a rozměry výrobku nejsou omezovány povrchem výrobního zařízení. Modelování těchto procesů je díky komplexníma silně nelineárním tokovým vlastnostem tavenin natolik komplikované, že dosud není uspokojivě objasněn vztah mezi zpracovatelskými, materiálovými a geometrickými parametry. Situaci dále komplikuje fenomén zvaný die drool (akumulace materiálu na výstupuz hubice), jehož původ zatím nebyl vysvětlen. Podstatou předloženého návrhu je na základě teoretické a experimentální analýzy odvodit vztahy mezi zpracovatelskými, materiálovými a geometrickými parametry pro velké deformace taveniny s cílem optimalizovatvýrobní proces a vymezit kritické parametry pro vznik destabilizujícího jevu die drool.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
New theoretical concept for strongly nonlinear viscoelastic modeling of polymer melt flow with free surface has been developed from variational principles.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2004
Realization period - end
Jan 1, 2006
Project status
U - Finished project
Latest support payment
—
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP07-AV0-KJ-U/02:2
Data delivery date
Apr 3, 2009
Finance
Total approved costs
1,976 thou. CZK
Public financial support
1,916 thou. CZK
Other public sources
60 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
1 976 CZK thou.
Public support
1 916 CZK thou.
96%
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
CEP
BK - Liquid mechanics
Solution period
01. 01. 2004 - 01. 01. 2006