Rheologica Acta

, Volume 8, Issue 1, pp 89–123 | Cite as

Zur Rheologie des Spinnprozesses

  • M. Zidan
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Zusammenfassung

Es werden Randwertprobleme des Ausströmens von newtonischen Flüssigkeiten und Flüssigkeiten zweiter Ordnung aus einem ebenen Spalt bzw. Kreisrohr behandelt. Die Stromlinien und Geschwindigkeits- sowie Spannungskomponenten sind insbesondere für das Übergangsgebiet berechnet worden und werden graphisch dargestellt. Daraus kann man die Länge des Umschichtungsgebiets vom Scherins Dehnfeld erkennen und eine Erklärung desBarus-Effektes folgern.

Eine neu entwickelte, für Messung der Dehnviskosität an einer breiten Klasse von Flüssigkeiten geeignete Spinnwaage wird im einzelnen beschrieben, und es werden die Möglichkeiten ihrer Anwendung diskutiert. Weiterhin werden Messungen der Dehnviskosität an drei verschiedenen Flüssigkeiten mitgeteilt und erörtert. Daraus wird gefolgert, daß die Zunahme der Dehnviskosität mit der Dehnspannung eine notwendige Voraussetzung für die technischen Spinnprozesse ist.

Einige Deutungsmöglichkeiten werden gegeben.

Summary

The article deals with boundary-value problems of the flowing of Newtonian liquids and of second-order liquids out of a plane slit or circular tube. The streamlines and the velocity- and stress-components have been calculated especially for the transition range and are represented graphically. It is possible to recognize there-from the length of the rearrangement region from the shear field into the strain field and to arrive at an explanation of theBarus effect.

A newly developed spin balance which is suitable for measuring the strain viscosity on a broad class of liquids is described in detail, and the possibilities of using it are discussed. Also, measurements of the strain viscosity on three different liquids are communicated and discussed. The conclusion is drawn therefrom that the increase of the strain viscosity with the strain tension is a necessary prerequisite for the technical spinning processes.

Some possibilities of interpretation are given.

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Literatur

  1. 1).
    Trouton, F. T., Proc. Roy. (London)77, 426 (1906).ADSGoogle Scholar
  2. 2).
    Coleman, B. D., H. Markovitz undW. Noll, Viscometric Flows of Non-Newtonian Fluids (Berlin-Heidelberg-New York 1966).Google Scholar
  3. 3).
    Bode, F. R. undL. Pigorini, Die Seidenspinner, Ihre Zoologie, Biologie und Zucht (Berlin 1938).Google Scholar
  4. 4).
    Fano, Arch. fisiol.5, 365 (1908).Google Scholar
  5. 5).
    Aggazotti, Arch. fisiol.20, 3 (1922).Google Scholar
  6. 6).
    Jochims, J., Kolloid-Z.43, 361 (1927);61, 250 (1932); Z. Kinderheilkunde45, 542 (1928);47, 269 (1929).CrossRefGoogle Scholar
  7. 7).
    Tammann, G. undR. Tampke, Z. anorg. Chemie162, 1 (1927).Google Scholar
  8. 8).
    Erbring, H., Kolloid-Beih.44, 171 (1936); Kolloid-Z.72, 129 (1935);77, 32 (1936);77, 213 (1936);80, 20 (1937);82, 132 (1938).Google Scholar
  9. 9).
    Gunter, G. S., Australian J. Exp. Biol. Med. Sci.27, 256 (1949).Google Scholar
  10. 10).
    Nitschmann, Hs. undI. Schrade, Helv. Chem. Acta31, 297 (1948).CrossRefGoogle Scholar
  11. 11).
    Thiele, H. undH. Lamp, Kolloid-Z.129, 25 (1952).CrossRefGoogle Scholar
  12. 12).
    Aeschlimann, W., Dissertation, Bern (1952).Google Scholar
  13. 13).
    Ziabicki, A. undK. Kedzierska, Kolloid-Z.171, 51 (1960);171, 111 (1960);Ziabicki, A., Kolloid-Z.175, 14 (1961).Google Scholar
  14. 14).
    Ziabicki, A. undR. Takserman-Krozer, Roczniki Chem.37, 1503 (1963).Google Scholar
  15. 15).
    Ziabicki, A. undR. Takserman-Krozer, Roczniki Chem.37, 1511 (1963);37, 1607 (1963);38, 465 (1964);38, 653 (1964);38, 1221 (1964).Google Scholar
  16. 16)(a).
    Ziabicki, A. undR. Takserman-Krozer, Kolloid-Z. u. Z. Polymere196, 60 (1964)Google Scholar
  17. 16)(b).
    Ziabicki, A. undR. Takserman-Krozer, Kolloid-Z. u. Z. Polymere199, 9 (1964).CrossRefGoogle Scholar
  18. 17).
    Kase, S. undT. Matsuo, J. Polymer Sci.3, 2541 (1965);11, 251 (1967).Google Scholar
  19. 18).
    White, J. L., J. Appl. Polymer Sci.8, 2339 (1964).Google Scholar
  20. 19).
    Roberts, B., Rheology, Vol.3, (New York 1960).Google Scholar
  21. 20).
    Pearson, J. R. A., Mechanical Principles of Melt Processing (Oxford 1966).Google Scholar
  22. 21).
    Meskat, W., Viskosimetrie, inJ. Hengstenberg, B. Sturm undO. Winkler, Messen und Regeln in der chemischen Technik (Berlin-Göttingen-Heidelberg 1964).Google Scholar
  23. 22).
    Eirich, F. R, Rheology Theory and Application, Vol.3 (New York 1960).Google Scholar
  24. 23).
    Noll, W., Am. Math. Monthly71, 129 (1964).MATHMathSciNetGoogle Scholar
  25. 24).
    Oldroyd, J. G., Proc. Roy. Soc. A200, 523 (1950).ADSMathSciNetGoogle Scholar
  26. 25).
    Rivlin, R. S. undJ. Ericksen, J. Rational Mech. Anal.4, 323 (1955).MathSciNetGoogle Scholar
  27. 26).
    Noll, W., J. Rational Mech. Anal.4, 3 (1955); Arch. Rational. Mech. Anal.2, 197 (1958);Coleman, B. D. undW. Noll, Arch. Rational Mech. Anal.3, 289 (1959).MATHMathSciNetGoogle Scholar
  28. 27).
    Lodge, A. S., Elastic Liquids, Kap. 12 (London-New York 1964).Google Scholar
  29. 28).
    Truesdell, C., The Elements of Continuum Mechanics (Berlin-Heidelberg-New York 1966).Google Scholar
  30. 29).
    Truesdell, C. undW. Noll, Nicht-Lineare Feldtheorie der Mechanik, Handbuch der Physik (S. Flügge) Bd. III/3 (Berlin-Heidelberg-New York 1965).Google Scholar
  31. 30).
    Eringen, A. C., Nonlinear Theory of Continuous Media (New York-San Francisco-Toronto-London 1962).Google Scholar
  32. 31).
    Noll, W., Carnegie Inst. Tech. Dep. Math. Rep. No.17 (1957); Arch. Rational Mech. Anal.2, 197 (1958).Google Scholar
  33. 32).
    Coleman, B. D. undW. Noll, Arch. Rational Mech. Anal.6, 355 (1960).MathSciNetGoogle Scholar
  34. 33).
    Coleman, B. D. undW. Noll, The Physics of Fluids5, 840 (1962).CrossRefMathSciNetGoogle Scholar
  35. 34).
    Serrin, J. Fluid Mechanics I, Handbuch der Physik (S. Flügge) Bd. VIII/1 (Berlin-Heidelberg-New York 1959).Google Scholar
  36. 35).
    Goren, S. L., J. Fluid Mech.25, 87 (1966);Goren, S. L. undS. Wronski, J. Fluid. Mech.25, 185 (1966).ADSMATHGoogle Scholar
  37. 36).
    Langlois, W. E. undR. S. Rivlin, Steady flow of slightly visco-elastic fluids, Techn. Report No. DA-4725/3, Division of Appl. Mathematics, Brown University (Providence, R.I. 1959).Google Scholar
  38. 37).
    Mescheck, H.-J., Wiss. Z. d. Univ. Dresden12, 1833 (1963).Google Scholar
  39. 38).
    Zurmühl, R., Praktische Mathematik für Ingenieure und Physiker (Berlin-Heidelberg-New York 1965).Google Scholar
  40. 39).
    Rivlin, R. S. undJ. L. Ericksen, J. Rational. Mech. Anal.4, 323 (1955).MathSciNetGoogle Scholar
  41. 40).
    Giesekus, H., Rheol. Acta3, 59 (1963).CrossRefGoogle Scholar
  42. 41).
    Gavis, J. undM. Madon, The Physics of Fluids10, 487 (1967).CrossRefGoogle Scholar
  43. 42).
    Trutnovsky, K., Berührungsfreie Dichtungen, Grundlagen und Anwendungen der Strömung durch Spalte und Labyrinthe (Düsseldorf 1964).Google Scholar
  44. 43).
    Metzner A. B., J. L. White undM. M. Denn, Chem. Eng. Progr. 62, 12, 81 (1966).Google Scholar

Copyright information

© Dr. Dietrich Steinkopff Verlag 1969

Authors and Affiliations

  • M. Zidan
    • 1
  1. 1.Kairo-Maadi

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