Alignment of macromolecules in solution by elongational flow; a study of the effect of pure shear in a four roll mill
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Summary
Birefringence observations are reported for solutions of polyethylene oxide and polystyrene subjected to pure shearing flow in a four roll mill. It is shown how the magnitude and degree of localisation of the birefringence depend on the strain rate and the characteristics of the dissolved macromolecules, thus establishing a connection between existing theories of elongational flow and direct observation. It is shown that the highly localised birefringence observed in the case of polyethylene oxide can be attributed to high extension of a fraction of the molecules present, whereas the less localised birefringence observed in polystyrene can be explained by rotation of anisotropic particles, which must therefore be present in these solutions.
Keywords
Flow Field Tobacco Mosaic Virus Roll Mill Polyethylene Oxide Uniaxial ExtensionZusammenfassung
Beobachtungen der Doppelbrechung werden an Lösungen von Polyäthylenoxid und Polystyrol, die reiner Scherung in einer Vierrollenmühle unterworfen sind, mitgeteilt. Es wird gezeigt, wie Stärke und Ausmaß der örtlichen Konzentration der Doppelbrechung vom Fließgefälle abhängen und von charakteristischen Größen der gelösten Makromoleküle. Beides gibt eine Beziehung zwischen den existierenden Theorien für das Dehnungsfließen und der direkten Beobachtung. Es wird gezeigt, daß die hochlokalisierte Doppelbrechung, beobachtet für den Fall des Polyäthylenoxids, einer hohen Dehnung eines Bruchteils der anwesenden Moleküle zugeschrieben werden muß, wohingegen die weniger lokalisierte Doppelbrechung, wie sie für Polystyrol beobachtet wird, durch Rotation von anisotropen Partikeln erklärt werden kann, die also in diesen Lösungen vorhanden sein müssen.
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