Nghiên cứu lý thuyết dòng polyme nóng chảy và ứng dụng mô phỏng số trong thiết kế đầu đùn khe phẳng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------LÊ THỊ BÍCH NAM

Nghiên cứu lý thuyết dòng Polyme nóng chảy và ứng
dụng mô phỏng số trong thiết kế đầu đùn khe phẳng

Chuyên ngành : CƠ HỌC VẬT LIỆU

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC :
CƠ HỌC VẬT LIỆU

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
TS PHẠM MINH HẢI
Hà Nội, 2010


‐ 1 ‐ 
 
MỤC LỤC
Danh mục các ký hiệu và các chữ viết tắt............................................................- 3 - 
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ .................................................................- 5 - 
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ........................................................................- 8 - 
PHẦN MỞ ĐẦU..................................................................................................- 9 - 
Lý do chọn đề tài..................................................................................................- 9 - 
Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu:..................- 9 - 
Tóm tắt cô đọng các nội dung chính và đóng góp mới của tác giả......................- 9 - 
Phương pháp nghiên cứu.................................................................................... - 10 - 
PHẦN I............................................................................................................... - 12 - 
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ ĐẦU ĐÙN KHE PHẲNG CÓ SỨC CẢN ĐỒNG
ĐỀU CHO VẬT LIỆU POLYME NHIỆT DẺO ............................................... - 12 - 

Chương 1. Tổng quan về công nghệ đùn. .......................................................... - 12 - 
1.1. Những khái niệm cơ bản ............................................................................. - 12 - 
1.2. Đầu tạo hình ................................................................................................ - 14 - 
Chương 2. Lý thuyết dòng chảy trong đầu đùn ................................................. - 17 - 
2.1.Ứng xử lưu biến. ......................................................................................... - 17 - 
2.2.Các hiện tượng đặc thù khi đùn các vật liệu nhiệt dẻo. Sự tăng mặt cắt
ngang và bề mặt sần sùi. .................................................................................... - 41 - 
Chương 3. Dòng chảy đẳng nhiệt trong các kênh dẫn có mặt cắt ngang đơn giản về
hình học. ............................................................................................................. - 47 - 
3.1.Dòng chảy trong các kênh dẫn với mặt cắt ngang hình tròn........................ - 48 - 
3.2.Dòng chảy giữa các mặt phẳng song song. .................................................. - 52 - 
3.3.Dòng chảy trong các kênh dẫn vành khăn ................................................... - 53 - 
Chương 4.Tính toán phân bố vận tốc và nhiệt độ trong đầu đùn....................... - 56 - 
4.1.Các phương trình bảo toàn ........................................................................... - 56 - 
4.2. Các giả thiết giới hạn và điều kiện biên...................................................... - 62 - 
4.3.Giải pháp giải tích cho mô phỏng của các phương trình bảo toàn............... - 65 - 
Chương 5.Tính toán đầu đùn khe phẳng có sức cản đồng đều .......................... - 72 - 
5.1.Cơ sở lý thuyết ............................................................................................. - 72 - 


‐ 2 ‐ 
 
5.2. Bài toán thiết kế. ......................................................................................... - 80 - 
5.3. Tính toán đầu đùn khe phẳng có sức cản đầu đùn đồng đều như sự thay
đổi chiều sâu miệng đầu đùn.............................................................................. - 82 - 
5.3.Tính toán đầu đùn khe phẳng sức cản đồng đều có kênh tích liệu bằng
phương pháp thay đổi chiều cao đầu tạo hình.................................................... - 88 - 
5.4.Kênh tích liệu dạng đuôi cá.......................................................................... - 97 - 
5.5.Kênh tích liệu dạng mắc áo (coathanger manifold) ..................................... - 98 - 
5.6.Kênh tích liệu dạng khe chữ nhật (slit-shape distribution chanel).............- 108 - 

5.7.Một số lưu ý khi thiết kế đầu đùn có bề ngang lớn....................................- 113 - 
Phần II ..............................................................................................................- 117 - 
ỨNG DỤNG MÔ PHỎNG SỐ TRONG THIẾT KẾ ĐẦU ĐÙN KHE PHẲNG- 117 - 
Chương 1. Giới thiệu tổng quan về phần mềm mô phỏng số ..........................- 117 - 
1.1.Định nghĩa..................................................................................................- 117 - 
1.2.Chức năng của Polyflow. ...........................................................................- 117 - 
1.3.Ứng dụng của Polyflow. ............................................................................- 118 - 
1.4.Đặc trưng của Polyflow. ............................................................................- 118 - 
1.5. Lưu đồ thuật toán của bài toán thiết kế sử dụng phần mềm polyflow......- 119 - 
Chương 2. Ứng dụng phần mềm polyflow trong việc thiết kế các đầu đùn khe
phẳng ................................................................................................................- 121 - 
2.1.Đầu đùn khe phẳng kênh tích liệu trụ tròn có chiều sâu thay đổi..............- 121 - 
2.2.Bài toán kiểm nghiệm dòng polyme nóng chảy trong đầu đùn kênh tích
liệu dạng khe chữ nhật. ....................................................................................- 131 - 
2.3.Bài toán kiểm nghiệm dòng polyme nóng chảy trong đầu đùn kênh tích
liệu dạng mắc áo...............................................................................................- 138 - 
2.4. Kết luận .....................................................................................................- 141 - 
KẾT LUẬN ......................................................................................................- 144 - 
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................- 145 - 


‐ 3 ‐ 
 

Danh mục các ký hiệu và các chữ viết tắt
τ - ứng suất trượt
ε biến dạng trượt tỷ đối.
E Hệ số tỷ lệ – môdun đàn hồi của vật liệu khi kéo.
G- modun đàn hồi trượt.
dν

- gradien vận tốc
dy

η- hệ số nhớt
t- thời gian
ε∞ - giá trị cân bằng của biến dạng

tg nhiệt dộ thủy tinh hóa.
tm nhiệt độ chảy.
εelt - Giá trị biến dạng đàn hồi cao sau thời gian t
εel∞ - giá trị cân bằng của biến dạng đàn hồi cao
τ - thời gian từ biến
φ - độ lưu động.
a : thông số không thứ nguyên mà miêu tả vùng chuyển tiếp giữa vùng có vận tốc
trượt bằng 0 và vùng có vận tốc trượt đạt vô cùng.
λ :Thời gian thực hiện hay giá trị nghịch đảo tốc độ trượt chuẩn 
: độ nhớt của vật liệu có vận tốc trượt đạt vô cùng;
: độ nhớt của vật liệu có vận tốc trượt bằng 0;
n : chỉ số Power Law;
: ứng suất trượt ban đầu
: vận tốc trượt tới hạn;
K : hằng số;
: hệ số giãn nở ứng với từng loại vật liệu.
: nhiệt độ thủy tinh hóa của Polymer.
∆ p - Độ giảm ( sụt ) áp suất, tiêu thụ để thắng ma sat trên độ dài L.
τr - Ứng suất trượt, tác dụng trên bề mặt phân tố trụ tròn.
Q-

tỷ trọng
R và D- bán kính và đường kính kênh trụ tròn

u- Vận tốc trong dòng chảy tại bán kính r
τ - ứng suất trượt trên bề mặt phân tố
p-áp suất trong mặt cắt của dòng chảy
∆ p - độ sụt áp giữa các mặt cắt trên không cách L
h- nửa bề dày của phân tố được tách ra
q- đại lượng lưu lượng tính theo thể tích trên một đơn vị bề rộng của khe phẳng.
- vectơ dòng chảy khối


‐ 4 ‐ 
 

vx, vy, vz là các thành phần của vec tơ
được gọi là đạo hàm đầy đủ của mật độ.
là vecto gia tốc gây ra bởi lực hấp dẫn.
:thay đổi nội năng trên đơn vị thời gian và thể tích.
: năng lượng trên đơn vị thời gian và thể tích gây ra bởi sự truyền nhiệt.
: lấy lại một phần hoạt động trên đơn vị thời gian và thể tích bởi sự nén.
:không lấy lại một phần hoạt động trên đơn vị thời gian và thể tích bởi sự tiêu
hao độ nhớt (hoạt động của ma sát trong môi trường dòng chảy).
:thay đổi năng lượng trên đơn vị thời gian và thể tích gây ra bởi các nguồn
cung cấp nhiệt.
– Dòng chảy tổng của Polyme nóng chảy đi qua đầu đùn- năng suất của máy
đùn.[cm3/s]
– Dòng chảy tỷ đối trên một đơn vị dài của kênh tích liệu.
- áp suất tại điểm bất kì
-áp suất ở cửa nhập liệu của đầu đùn.
eo- hệ số hiệu chỉnh mặt cắt ngang tròn.
eW - hệ số hiệu chỉnh mặt cắt ngang hình chữ nhật

‐ 5 ‐ 
 

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Phần I
Hình 1.1 Sơ đồ khối của dây chuyền đùn ....................................................................... - 12 - 
Hình 1.2. Máy đùn một trục vít ...................................................................................... - 13 - 
Hình 1.3. Máy đùn hai trục vít với phễu nạp liệu có trục vít và xi lanh có chỗ thoát khí- 14
- 
Hình 1.4.Dây truyền đùn tấm.......................................................................................... - 16 - 
Hình 2.1 Mô hình tương tự các chất đàn nhớt. ............................................................... - 20 - 
Hình 2.2 Đường cong cơ nhiệt của vật liệu Polyme ...................................................... - 23 - 
Hình 2.3 Đồ thị đường cong nhớt biểu thị độ nhớt phụ thuộc vào tốc độ trượt ............. - 26 - 
Hình 2.4 Đường cong chảy biểu thị sự phụ thuộc của tốc độ trượt vào ứng suất trượt.. - 27 - 
Hình 2.5 Xấp xỉ của đường cong chảy cho bởi định luật Power. ................................... - 29 - 
Hình 2.7 Đường cong nhớt theo mô hình Carreau.......................................................... - 31 - 
Hình 2.8 Mô hình Bird-Carreau...................................................................................... - 32 - 
Hình 2.9 Định luật Carreau-Yasuda ............................................................................... - 33 - 
Hình 2.10. Đồ thị đường cong chảy của chất lỏng Bingham.......................................... - 33 - 
Hình 2.11.Đồ thị hàm Bingham...................................................................................... - 34 - 
Hình 2.16. Đồ thị hàm

cho định luật Herschel- Bulkley. ........................................ - 35 - 

Hình 2.18. Độ nhớt phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất................................................... - 37 - 
Hình 2.19. Thay đổi của độ nhớt vào nhiệt độ ứng với các Polyme khác nhau ............. - 37 - 
Hình 2.20. nguyên lý dịch chuyển theo nhiệt độ của đường cong nhớt ......................... - 38 - 
Hình 2.22. ảnh hưởng của áp suất đến nhiệt độ làm mềm (Tg) và nhiệt độ chuẩn(Ts)- 40 - 
Hình 2.23. Các dạng gãy nứt khác nhau của chất polyme nóng chảy ............................ - 42 - 

Hình 3.1 Dòng chảy trong các kênh dẫn với mặt cắt ngang hình tròn. .......................... - 48 - 
Hình 3.2.Dòng chảy giữa các mặt phẳng song song....................................................... - 52 - 
Hình 3.3 Dòng chảy trong các kênh dẫn vành khăn ....................................................... - 53 - 
Hình 3.4. Biểu đồ các giá trị λ để xác định bán kính tương ứng với vận tốc lớn nhất ( cực
đại). ................................................................................................................................. - 55 - 
Hình 4.1. Khai báo các thành phần ứng suất hoạt động trên một hạt dòng trong kênh chữ
nhật.................................................................................................................................. - 59 - 


‐ 6 ‐ 
 
Hình 5.1:Sơ đồ đầu đùn khe phẳng................................................................................. - 74 - 
Hình 5.2.Sơ đồ đầu đùn khe phẳng có kênh dẫn liệu (1/2 hình thật).............................. - 76 - 
Hình 5.3a. Đầu đùn màng phẳng. ................................................................................... - 77 - 
Hình 5.3b. Bản vẽ đầu đùn tấm phẳng kênh tích liệu dạng mắc áo................................ - 78 - 
Hình 5.4a. các kênh dẫn của dòng chất nóng chảy trong đầu đùn khe phẳng có kênh tích
liệu .................................................................................................................................. - 80 - 
Hình 5.4b. Hệ tọa độ trên đầu đùn.................................................................................. - 81 - 
Hình 5.5 .Biểu đồ thay đổi chiều sâu miệng tạo hình theo chiều rộng của đầu đùn....... - 86 - 
Hình 5.6: sơ đồ kênh tích liệu trong đầu đùn có sức cản đồng đều( do y thay đổi). ...... - 88 - 
Hình 5.7. Sơ đồ đầu đùn khe phẳng có kênh tích liệu. ................................................... - 89 - 
Hình 5.8: sự thay đổi lưu lượng dọc theo kênh tích liệu. ............................................... - 91 - 
Hình 5.9. Đồ thị thay đổi áp suất và chiều cao miệng tạo hình trên bề rộng đầu đùn .... - 97 - 
Hình 5.10. mô hình tính cho đầu đùn kênh tích liệu đuôi cá. ......................................... - 97 - 
Hình 5.11. Mô hình tính cho đầu đùn mắc áo................................................................. - 99 - 
Hình 5.12. Đầu đùn kênh tích liệu dạng mắc áo nửa tấm bên dưới................................ - 99 - 
Hình 5.13. Mô hình khối chất nóng chảy trong đầu đùn mắc áo.................................. - 107 - 
Hình 5.13a. 1/4Mô hình khối polyme nóng chảy trong đầu đùn mắc áo...................... - 107 - 
Hình 5.14. Đầu đùn khe phẳng có kênh tích liệu có dạng khe ..................................... - 109 - 
Hình 5.15. Dòng chảy trong kênh phân phối có dạng khe chữ nhật............................. - 109 - 

Hình 5.16. ½ mô hình khối polyme nóng chảy trong đầu đùn khe chữ nhật................ - 113 - 
Hình 5.17. Ảnh hưởng của chế độ công nghệ lên đầu đùn mắc áo được thiết kế không phụ
thuộc vào điều kiện công nghệ. .................................................................................... - 114 - 
Hình 5.18. mô hình khối polyme nóng chảy trong đầu đùn có bề ngang lớn............... - 115 - 
Phần II
Hình 2.1.Dòng chảy trong đầu đùn kênh tích liệu dạng mắc áo được mô phỏng bằng
Polyflow........................................................................................................................ - 118 - 
Hình 2.2. Lưu đồ thuật toán của bài toán thiết kế đầu đùn. .......................................... - 120 - 
Hình 2.1. Mô hình lưới phần tử hữu hạn của đầu đùn kênh tích liệu dạng trụ tròn chiều sâu
thay đổi. ........................................................................................................................ - 122 - 
Hình 2.2. mô hình điều kiện biên được thiết lập của bài toán ...................................... - 123 - 


‐ 7 ‐ 
 
Hình 2.3. phân bố áp suất của dòng chảy trong đầu đùn kênh tích liệu trụ tròn, chiều sâu
thay đổi, vật liệu PS. ..................................................................................................... - 124 - 
Hình 2.4.a. phân bố vận tốc trên đầu đùn vật liệu PS................................................... - 125 - 
Hình 2.4b. phân bố vận tốc trên đầu đùn vật liệu PS.................................................... - 125 - 
Hình 2.5.Biểu đồ vận tốc trên mặt cắt ngang tại cửa ra của đầu đùn ........................... - 125 - 
Hình 2.6 Biểu đồ vận tốc,

................................................................... - 127 - 

Hình 2.7 Biểu đồ vận tốc,

:.................................................................. - 127 - 

Hình 2.8 Biểu đồ vận tốc,

................................................................... - 128 - 

Hinh 2.9. Đồ thị vận tốc trên mặt cắt ngang tại cửa ra của đầu đùn đã được hiệu chỉnh thiết
kế theo bảng 2.2. ........................................................................................................... - 129 - 
Hình 2.10. phân bố vận tốc trên đầu đùn đã được hiệu chỉnh thiết kế.......................... - 129 - 
Hình 2.11.Phân bố áp suất trong đầu đùn vật liệu HDPE............................................. - 130 - 
Hình 2.12 . Phân bố vận tốc trong đầu đùn (vật liệu HDPE)........................................ - 130 - 
Hình 2.13. biểu đồ vận tốc dòng chảy tại cửa ra đầu đùn vật liệu HDPE .................... - 131 - 
Hình 2.14. mô hình lưới phần tử hữu hạn cho đầu đùn kênh tích liệu dạng khe chữ nhật. ....133 - 
Hình 2.15. phân bố áp suất trên đầu đùn kênh tích liệu khe chữ nhật, vật liệu PS....... - 134 - 
Hình 2.16. phân bố vận tốc trên đầu đùn kênh tích liệu khe chữ nhật, vật liệu PS ...... - 134 - 
Hình 2.17.Đồ thị vận tốc của dòng chảy tại cửa ra của đầu đùn: ................................. - 135 - 
Hình 2.18. Phân bố độ nhớt của dòng polyme trong đầu đùn ...................................... - 135 - 
Hình 2.19. phân bố áp suất trên đầu đùn kênh tích liệu khe chữ nhật, vật liệu HDPE. - 136 - 
Hình 2.20. phân bố vận tốc trên đầu đùn kênh tích liệu khe chữ nhật, vật liệu HDPE - 136 - 
Hình 2.21.Đồ thị vận tốc của dòng polyme nóng chảy trên mặt cắt ngang của cửa ra của
đầu đùn:......................................................................................................................... - 137 - 
Hình 2.22. phân bố áp suất trên đầu đùn khi lưu lượng tăng........................................ - 138 - 
Phân bố vận tốc:............................................................................................................ - 138 - 
Hình 2.23. phân bố vận tốc trên đầu đùn khi lưu lượng tăng ....................................... - 138 - 
Hình 2.24. mô hình lưới phần tử hữu hạn cho đầu đùn mắc áo.................................... - 139 - 
Hình 2.25. Phân bố áp suất trong đầu đùn mắc áo........................................................ - 140 - 
Hình 2.26. Phân bố vận tốc trong đầu đùn mắc áo ....................................................... - 140 - 


‐ 8 ‐ 
 
Hình 2.27.Đồ thị vận tốc của dòng polyme nóng chảy trên mặt cắt ngang của cửa ra của
đầu đùn mắc áo: ............................................................................................................ - 141 - 

‐ 9 ‐ 
 

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Giá trị các thông số phương trình độ nhớt Carreau-Yasuda với 3 polyme (
): .................................................................................................................. - 32 - 
Bảng 5.1 . Chiều sâu miệng tạo hình tại các vị trí khác nhau. ............................. - 86 - 
Bảng 5.2 .Đặc trưng thay đổi chiều sâu miệng tạo hình với các giá trị hằng số lưu
biến k khác nhau................................................................................................... - 87 - 
Bảng 5.3. Tỷ lệ áp suất tại các vị trí khác nhau ................................................... - 95 - 
Bảng 5.4. Đặc tính thay đổi chiều cao miệng tạo hình với các chỉ số mũ lưu biến
khác nhau.............................................................................................................. - 97 - 
Bảng 5.5: Dữ liệu hình học đầu đùn mắc áo ...................................................... - 106 - 
Bảng 5.6. Dữ liệu hình học của đầu đùn kênh tích liệu dạng khe...................... - 112 - 


‐ 10 ‐ 
 

PHẦN MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài
Ngày nay sản phẩm ngành nhựa ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong sản
xuất và đời sống. Trên thế giới công nghệ sản xuất sản phẩm chất dẻo đã phát triển
ở trình độ kỹ thuật cao, trong khi đó ngành nhựa ở Việt Nam đang còn non trẻ mặc
dù sản lượng nhựa hàng năm là rất lớn. Hầu hết các dây truyền thiết bị chúng ta đều
phải nhập từ nước ngoài mà chưa sản xuất được. Vì vậy trong tác giả đã chọn đề tài
nghiên cứu thiết kế đầu đùn khe phẳng có sức cản đồng đều là một bộ phận rất quan
trọng trong dây chuyền đùn – một trong hai dây chuyền sản xuất quan trọng nhất
của ngành nhựa. Nhằm mục đích giúp ta có thể nâng cao chất lượng sản phẩm của

dây chuyền đùn tấm và màng (chiếm hơn 50%sản phẩm từ công nghệ đùn)và dần
chủ động hơn về mặt công nghệ.
Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu:
Mục đích nghiên cứu của luận văn đó là nghiên cứu về lý thuyết dòng polyme
nóng chảy, đưa ra phương pháp tính toán và ứng dụng phần mềm mô phỏng số để
thiết kế một số đầu đùn khe phẳng đang được sử dụng rộng rãi trên thực tế như đầu
đùn chữ T, đầu đùn kênh tích liệu trụ tròn, đầu đùn kênh tích liệu đuôi cá, đầu đùn
kênh tích liệu dạng mắc áo và đầu đùn kênh tích liệu dạng khe. Với việc kết hợp
giữa kinh nghiệm thiết kế và mô phỏng thực trên máy tính cùng với sự hỗ trợ của
các phần mềm thiết kế khác giúp cho việc thiết kế trở nên linh hoạt hơn, tiết kiệm
thời gian và chi phí.
Tóm tắt cô đọng các nội dung chính và đóng góp mới của tác giả
Với mục đích nghiên cứu thiết kế đầu đùn khe phẳng để đùn ra sản phẩm dạng
tấm và màng có hình dáng như yêu cầu, đảm bảo chất lượng thì điều quan trọng là
làm sao phải đảm bảo được khối lượng vật liệu ra khỏi đầu đùn có cùng một tốc độ
trên toàn bộ mặt cắt ngang của cửa ra. Các thông số quan trọng nhất trong thiết kế
đầu đùn đó là các dữ liệu về vật liệu, mô hình dòng chảy của nó cùng với các


‐ 11 ‐ 
 
phương trình của dòng chảy, dữ liệu về chế độ công nghệ. Vì vậy nội dung của
luận văn bao gồm hai phần, phần I tập trung vào việc nghiên cứu lý thuyết để thiết
kế đầu đùn khe phẳng, phần II là ứng dụng phần mềm mô phỏng số trong việc thiết
kế.
Trong phần I được chia làm 5 chương. Chương 1 sẽ giới thiệu tổng quan về công
nghệ đùn và vai trò của đầu đùn trong dây chuyền sản xuất. Chương 2 sẽ đi sâu tìm
hiểu các tính chất của dòng polyme nóng chảy, đặc tính lưu biến của nó với các mô
hình của dòng polyme nóng chảy và các thông số ảnh hưởng. Đây cũng là một nội
dung chuyên sâu và lý thuyết cũng chưa được nhắc đến đầy đủ ở Việt Nam. Tiếp

đến chương 3 đưa ra một số quá trình tính toán dòng chảy polyme trong các kênh
dẫn đơn giản trong đó có xét đến tính chất của dòng chảy polyme, các phương trình
cơ bản như bước giới thiệu ban đầu. Chương 4 sẽ đưa ra các phương trình tính toán
phân bố nhiệt độ và vận tốc trong đầu đùn bao gồm các phương trình bảo toàn, các
giả thiết giới hạn và điều kiện biên của bài toán. Đây là các phương trình cơ sở cho
cả các phương pháp tính toán bằng giải tích và phương pháp số như Phương pháp
phần tử hữu hạn. Cuối cùng là chương 5 chúng ta sẽ đi nghiên cứu lý thuyết đưa ra
các công thức thiết kế và tính toán cụ thể các dạng đầu đùn khe phẳng đang sử
dụng phổ biến trong thực tế.
Phần II là phần ứng dụng phần mềm mô phỏng số trong việc thiết kế đầu đùn khe
phẳng. Trong phần này giới thiệu về phần mềm Polyflow. Chương II sẽ ứng dụng
phần mềm này để kiểm nghiệm lại các kết quả của bài toán đã thiết kế. Sau đó dựa
trên các kết quả có được ta sẽ chấp nhận thiết kế hoặc thay đổi thiết kế sao cho đạt
yêu cầu đề ra. Nhờ ứng dụng này mà việc thiết kế trở nên linh động hơn và tiết
kiệm được rất nhiều thời gian và chi phí cho những lần kiểm thử lỗi.
Cuối cùng tác giả đã đưa ra các nhận xét và kết luận cho luận văn.
Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn trên CFD của phần mềm Polyflow.
Nghiên cứu lý thuyết về dòng polyme nóng chảy. Nghiên cứu về quá trình công
nghệ đùn và các thông số ảnh hưởng lên chất lượng của sản phẩm đùn.


‐ 12 ‐ 
 
Kết hợp giữa kết quả tính toán đã có và kết quả mô phỏng số trên phần mềm
Polyflow từ đó thiết kế ra đầu đùn khe phẳng đảm bảo chất lượng sản phẩm đùn ra
như mong muốn. Tác giả tổng hợp và phân tích các kết quả đưa ra trên các tài liệu
chuyên ngành, từ đó sử dụng để giải quyết bài toán cụ thể của mình.

‐ 13 ‐ 
 

PHẦN I.
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ ĐẦU ĐÙN KHE PHẲNG CÓ SỨC CẢN ĐỒNG
ĐỀU CHO VẬT LIỆU POLYME NHIỆT DẺO
Chương 1. Tổng quan về công nghệ đùn.
1.1. Những khái niệm cơ bản
Công nghệ đùn là loại hình công nghệ cho ta sản phẩm một cách liên tục từ vật
liệu nhựa dạng bột hoặc chất dẻo.
Nguyên lý công nghệ đùn: người ta cung cấp nguyên liệu dạng cứng vào ống
xy lanh dạng tròn.Nhờ chuyện động của trục vít vận chuyển lên phía trước.Khối
lượng vật liệu này được cung cấp nhiệt từ thành xy lanh làm cho vật liệu chảy mềm
dần và nóng chảy. Nó lại được trục vít nhào trộn cho nhuyễn tạo ra một áp suất nhất
định, đẩy qua đầu định hình của đầu trục để tạo thành sản phẩm.
Một dây chuyền công nghệ đùn bao gồm thiết bị tạo hình, bộ phận chỉnh hình,
bộ phận kéo sản phẩm, bộ phận thu sản phẩm hoặc cắt sản phẩm thành từng đoạn
nhất định,bộ phận in ấn.

Hình 1.1 Sơ đồ khối của dây chuyền đùn
Trong đó máy đùn và đầu đùn (đầu tạo hình) là hai bộ phận quan trọng nhất
của dây chuyền công nghệ đùn nó quyết định đến chất lượng của sản phẩm đùn.
1.1.1. Cấu trúc của máy đùn
Máy đùn có nhiệm vụ rất quan trọng là vận chuyển, làm dẻo và làm nhuyễn
hóa vật liệu chất dẻo để đưa vào đầu đùn.
Máy đùn có hai loại máy đùn một trục vít và máy đùn hai trục vít.
Máy đùn một trục vít.


‐ 14 ‐ 

 
Các phần chính của máy đùn:
- Động cơ
- Hộp giảm tốc
- Trục vít và xilanh
- Bộ phận cung cấp liệu

Hình 1.2. Máy đùn một trục vít
Máy đùn hai trục vít
Máy đùn hai trục vít thích hợp để gia công các vật liệu nhạy nhiệt và ở dạng
bột, nó có ưu điểm so với máy đùn một trục là năng suất cao, trộn hợp vật liệu tốt,
thời gian lưu chuyển vật liệu ngắn và nhiệt năng năng ma sát được hạn chế. Hình
1.3 là sơ đồ cấu tạo của một máy đùn hai trục vít.


‐ 15 ‐ 
 

Trục vít 120 mm, 14D

Hình 1.3. Máy đùn hai trục vít với phễu nạp liệu có trục vít và xi lanh có chỗ thoát
khí
1.2. Đầu tạo hình
Đầu tạo hình (hay còn gọi là đầu đùn) là một trong những cụm chi tiết cơ bản
của bất kỳ một máy đùn trục vít nào. Sau vùng định lượng của máy trục vít chất
nóng chảy polyme được truyền vào đầu đùn, trước khi đi vào đầu đùn thì vật liệu
được đi qua bộ lưới lọc.
Chức năng cơ bản của đầu đùn máy trục vít là tiếp nhận vật liệu polyme
nóng chảy truyền cho nó một biên dạng xác định, nhuyễn hóa vật liệu thêm một lần
nữa, duy trì hoặc nâng cao một chút nhiệt độ của polyme. Đồng thời tạo ra sức cản

của dòng chảy polyme nhằm duy trì chế độ công nghệ đùn xác định. Ngoài ra đầu
đùn còn phải đảm bảo thu nhận được sản phẩm có chất lượng, năng suất cần thiết
cho máy và sự điều chỉnh cần thiết cho quá trình công nghệ đùn.
Yêu cầu quan trọng đối với đầu tạo hình là trên bất kì mặt cắt ngang đã cho
dòng vật liệu phải dịch chuyển với tốc độ không đổi và các vị trí thay đổi không
được phép đột ngột, bởi vì tại vị trí thay đổi dòng chảy có thể bị ngừng trệ và sự
phân hủy chất dẻo có thể xảy ra. Trong suốt chiều dài giữa lõi và thân nếu ta cắt mặt
cắt ngang thì lưu lượng dòng chảy ở mọi mặt cắt ngang là như nhau.


‐ 16 ‐ 
 
Vì vậy hoạt động của máy đùn trục vít phụ thuộc rât lớn vào kết cấu của đầu
đùn đã được tính toán, các thông số cơ bản và chế độ nhiệt của nó.
Các số liệu thực nghiệm của nhiều nhà nghiên cứu đã chứng tỏ rằng trong quá
trình đùn đẩy phần lớn các vật liệu polyme bề mặt sản phẩm phụ thuộc vào đại
lượng ứng suất trượt, với ứng suất trượt vượt quá 7kg/cm2( =70 N/cm2) bề mặt sản
phẩm sẽ bị nhám, không phẳng và cong vênh; vì vậy khi tính toán đầu đùn đại
lượng ứng suất trượt này không nên để vượt quá giá trị trên.
Theo áp suất lớn nhất bên trong đầu đùn người ta phân thành các loại như sau:
a. Đầu đùn áp suất thấp (tới 40kg/cm2) dùng cho các thanh có đường kính
>5mm hoặc các ống dày, tấm dày có bề dày >1mm.
b. Đầu đùn có áp suất trung bình (40-100 kg/cm2) để cho các thanh có đường
kính D=3-5mm, hoặc các ống, cũng như màng có bề dày <1mm.
c. Đầu đùn áp suất cao (>100kg/cm2) dùng cho các thanh hoặc sợi đường kính
<3mm, sản xuất màng <<1mm.
Trong đầu đùn (cả đầu tạo hình) có thể phân biệt một cách cơ bản 3 giai đoạn
a. Giai đoạn chuyển dòng.
b. Giai đoạn tạo hình.
c. Giai đoạn là phẳng.

Giai đoạn chuyển dòng là giai đoạn mà chất dẻo nóng chảy được chuyển từ
mặt cắt ngang hình vành khăn sang mặt cắt ngang gần với biến dạng bề ngoài của
profil sản phẩm.
Nhiệm vụ của giai đoạn tạo hình là sao cho hình dạng của dòng chảy chất
nóng chảy tiếp nhận hình dạng mặt cắt ngang của sản phẩm cần sản xuất.
Còn giai đoạn là phẳng (chuốt) phải làm cho hình dạng của dòng chất dẻo
nóng chảy ổn định, như vậy sau khi ra khỏi đầu đùn (đầu tạo hình) sự trương nở (sự
phồng) của chất nóng chảy không gây ảnh hưởng làm xấu hình dạng của sản phẩm.
Như ta đã giới thiệu ở trên sản phẩm của công nghệ đùn rất đa dạng, tùy thuộc
vào hình dạng của sản phẩm đùn ra mà ta cũng có các dạng đầu đùn tương ứng: đầu
đùn ống và các sản phẩm đình hình, đầu đùn khe phẳng để đùn màng và tấm, đầu


‐ 17 ‐ 
 
đùn để thổi màng mỏng, đầu đùn bọc dây điện...Trong luận văn này tập trung
nghiên cứu việc tính toán và thiết kế các loại đầu đùn khe phẳng.
Đầu đùn khe phẳng
Đầu đùn khe phẳng được sử dụng để sản xuất các sản phẩm dạng tấm và
màng. Sản phẩm có bề dày δ<0.25mm ta gọi là màng, còn δ> 0.25mm ta gọi là tấm.
Để sản xuất tấm và màng thì phải dàn mỏng khối chất dẻo nóng chảy, bề rộng
của nó có thể đạt tới 4m. Khi thiết kế kết cấu của các đầu đùn loại này cần phải chú
ý đặc biệt đến sự phân bố đồng đều chất nóng chảy trong kênh dẫn với mục đích
đảm bảo khối lượng vật liệu ra khỏi đầu đùn có cùng một tốc độ trên toàn bộ mặt
cắt ngang của khe. Để đảm bảo điều đó thì hình dạng của đầu đùn phải được thiết
kế trên cơ sở tính đến tính chất của vật liệu, chế độ công nghệ và đặc tính lưu biến.
Điều này sẽ được nói đến trong các chương sau đây.

Hình 1.4.Dây truyền đùn tấm

‐ 18 ‐ 
 

Chương 2. Lý thuyết dòng chảy trong đầu đùn
Khi chúng ta chọn một lý thuyết để mô tả sự tương quan trong quá trình thiết kế
đầu đùn và các chuẩn để tạo nên một thiết kế đáng tin cậy cho toàn bộ hệ thống đó,
thì có hai thứ đặc biệt quan trọng mà ta phải quan tâm tới:
- Các điều kiện biên và sự đơn giản hóa dựa trên mô hình vật lý luôn phải
được lưu ý phân tích tới các vấn đề liên quan có thể xảy ra.
- Dữ liệu gắn liền với các quá trình của vật liệu , được đưa vào các mô hình là
chìa khóa rất quan trọng. Đó là dữ liệu về đặc tính của dòng chảy, biến dạng và ứng
xử phục hồi, và sự truyền nhiệt; nói một cách khác đó chính là đặc tính lưu biến và
nhiệt động lực của nó.
2.1.Ứng xử lưu biến.
Một dòng chảy tổng quát được miêu tả bởi định luật bảo toàn khối lượng, bảo
toàn năng lượng và động lượng cùng với các phương trình trạng thái về lưu biến của
vật liệu và nhiệt động. Các phương trình trạng thái về lưu biến là các định luật về
vật liệu, miêu tả mối quan hệ giữa trường vận tốc của dòng chảy và trường ứng
suất. Tất cả tính chất của dòng chảy polyme được thể hiện trong công thức đó.
Những nghiên cứu, đo đạc, mô tả, giải thích về các tính chất của dòng chảy là cốt
lõi của khoa học về sự biến dạng và dòng chảy được gọi là Lưu biến học.
Lưu biến học được giới thiệu ở trong phần này là những gì liên quan đến việc
thiết kế đầu đùn. Dòng chảy polyme không ứng xử như những chất lỏng nhớt
nguyên chất mà chúng còn tồn tại ứng xử đàn hồi. Những đặc tính đó nằm giữa đặc
tính của vật liệu tuân theo định luật Hooke và vật liệu chất lỏng. Điều đó được định
nghĩa là ứng xử đàn nhớt hay gọi là vật liệu đàn nhớt. Khi mô tả lưu biến về ứng xử
của vật liệu, một phân biệt rõ ràng được tạo ra giữa ứng xử đàn hồi phụ thuộc thời
gian và ứng xử nhớt của vật liệu.
2.1.1.Tính chất cơ học của polyme nóng chảy.

Ứng xử của vật liệu polyme thực khi tác dụng cơ học lên chúng được miêu tả
một cách rõ ràng như một khác biệt so với các tính chất được lý tưởng hóa của vật


‐ 19 ‐ 
 
liệu. Cụ thể là ở các polyme khi nóng chảy xuất hiện một loạt các tính chất tồn tại ở
cả vật thể rắn cũng như vật thể lỏng, ta hãy xét trước hết sự ứng xử dưới tải trọng
của vật thể rắn lý tưởng và chất lỏng ly tưởng.
Vật thể rắn lý tưởng tuân theo định luật Hooke:
τ=Eε

(2.1)

Biểu thị mối quan hệ tuyến tính giữa ứng suất τ và biến dạng trượt tỷ đối ε. Hệ
số tỷ lệ E – môdun đàn hồi của vật liệu khi kéo. Tương tự, khi đặt ứng suất tiếp
tuyến, kéo theo nó biến dạng trượt tương đối sẽ tuân theo mối quan hệ:
τ=Gε

(2.2)

G- modun đàn hồi trượt.
Mô hình cơ học – tương tự vật rắn lý tưởng có thể dùng lò xo xoắn với điều
kiện biến dạng kéo hoặc nén của nó có thể mô hình hóa cho biến dạng đàn hồi. Nó
sẽ phục hồi lại trạng thái ban đầu sau khi dỡ tải, mô hình như vậy sẽ biểu lộ “trí
nhớ” về biến dạng thích hợp của mình.
Biến dạng của chất lỏng lý tưởng có thể minh họa bằng chuyển dịch tương đối
của hai mặt phẳng song song khoảng không giữa chúng được điền đầy chất lỏng cái giảm chấn. Nếu đặt vào một trong những mặt phẳng đó một lượng ứng suất τ
còn mặt phẳng thứ hai được kẹp chặt lại thì mặt phẳng thứ nhất bắt đầu chuyển dịch
tương đối so với mặt thứ hai với tốc độ không đổi v trong khi ứng suất τ không đổi.

Ở bề mặt phẳng cố định luôn có một lớp chất lỏng với tốc độ bằng không. Còn ứng
suất trượt được truyền một cách đều đặn từ mặt phẳng, nơi mà nó được đặt tới,
thông qua toàn bộ lớp chất lỏng có bề dày y giữa hai mặt phẳng. Vì vậy gradient
vận tốc dv/dy sẽ là không đổi. Quan hệ giữa ứng suất trượt và gradien vận tốc do nó
tạo ra đối với chất lỏng lý tưởng được biểu thị bằng định luật Newton:
τ = η.

Trong đó:

dν
dy

dν
- gradien vận tốc
dy

η- hệ số nhớt, không đổi ở tại nhiệt độ đã cho.

(2.3)


‐ 20 ‐ 
 
τ - ứng suất trượt

Những chất lỏng cơ bản mà ở chúng vận tốc trượt tỷ lệ thuận với ứng suất
trượt, được gọi là chất lỏng Newton.
Mô hình cơ học- tương tự biến dạng trượt đóng vai trò nhân tố nhớt, được tạo
thành từ ống trụ có chất lỏng Newton và bên trong nó có piston chịu tải. nếu giả
thiết rằng, hệ thống có những tính chất lý tưởng ( không có quán tính, không có sức

hút trái đất và không có tính rối loạn) thì lực kéo đặt vào piston làm cho mô hình bị
biến dạng với vận tốc không đổi. Tăng ngoại lực sẽ làm tăng tỷ lệ của vận tốc. Nếu
ta đột ngột trút bỏ ngoại lực sẽ kéo theo sự dừng lại đội ngột của piston và nó sẽ
không có xu hướng trở lại vị trí ban đầu. Mô hình này mang các nét đặc trưng của
chất lỏng Newton- mối quan hệ tuyến tính giữa ứng suất và vận tốc trượt, và không
có ‘sự nhớ’ hoặc trạng thái ưa thích nào đó của hệ thống.
Các chất polyme nóng chảy, như đã ghi nhớ, biểu lộ các tính chất của vật thể
lỏng và vật thể đàn hồi, mặc dù ở các mức độ khác nhau, có nghĩa chúng có tính
chất đàn nhớt. Dựa trên cơ sở của hai mô hình cơ học cơ bản nói trên ứng xử đàn
nhớt có thể được minh họa bằng các phối hợp khác nhau của hai mô hình đó.
Trên hình 2.1a chỉ ra mô hình của Macxwell gồm các nhân tố nhớt và đàn hồi
được kết nối theo dãy nối tiếp với nhau.
Khi đặt vào mô hình này một ứng suất thì lò xo lập tức được kéo dãn ra tới độ
dài nhất định khi đó piston mới bắt đầu chuyển dịch. Trong chế độ biến dạng không
đổi ứng suất cần thiết để duy trì nó, sẽ bị giảm dần theo thời gian, có nghĩa từ biến
theo mối quan hệ :

τ = τ0 .e

−

Gt
η

Trong đó:
η- hệ số nhớt của nhân tố nhớt. [Pa.s]. độ nhớt đặc trưng cho sự

ma sát kìm hãm sự chuyển động của lớp chất lỏng này với lớp chất
lỏng khác dưới tác dụng của ứng suất trượt.
τ - ứng suất trượt đặt vào mô hình

(2.4)


‐ 21 ‐ 
 
τ 0 - ứng suất ở thời điểm xác định biến dạng không đổi

t- thời gian trôi từ thời điểm xác lập biến dạng không đổi.
G- Modun đàn hồi của lò xo.
Đại lượng không đổi

G
đặc trưng cho tốc độ từ biến (giảm dần) của ứng suất.
η

Đại lượng nghịch đảo của nó có thứ nguyên thời gian. Ứng suất τ giảm tới 1/e giá
trị ban đầu của mình sau khoảng thời gian, mà với nó
lượng

Gt
η
= 1 hay t = . Từ đó đại
η
G

η
được gọi là thời gian từ biến.
G

Hình 2.1 Mô hình tương tự các chất đàn nhớt.
a) Mô hình Macxwell
b) Mô hình Foight
c) Mô hình minh họa dòng chảy đồng thời, tính đàn hồi tức thời và đàn hồi trễ
d) Mô hình polyme tuyến tính ( sợi trơn) của Carghin và Slonhimski G.L
Nếu như tồn tại chế độ ứng suất không đổi thì vận tốc biến dạng sẽ là:
d ε τ dv
= =
dt η dy

(2.5)

Có nghĩa vận tốc biến dạng sẽ tương ứng với vận tốc trượt, nếu mô hình sẽ
phản ảnh biến dạng trượt. Điều đó được giải thích là lò xo tại thời điểm đặt ứng suất
lập tức biến dạng tới độ dài nhất định và biến dạng tiếp theo chỉ phụ thuộc vào nhân
tố nhớt.


‐ 22 ‐ 
 
Tại thời điểm dỡ tải lò xo lập tức co lại tới độ dài ban đầu, còn mô hình nhìn
chung vẫn lưu lại trạng thái biến dạng trên đại lượng chuyển dịch piston của nhân tố
nhớt.
Nếu mô hình Maxwell đặc trưng cho hiện tượng từ biến ứng suất, thì hiện
tượng đặc trưng khác- biến dạng trễ, được minh họa bằng mô hinh Floight (Hình
2.1b) Mô hình này còn được gọi là mô hình Kelvin vì trước Floight, Kelvin đã sử
dụng. Mô hình này gồm hai nhân tố đàn hồi và nhớt được kết nối song song với
nhau. Biến dạng của hệ thống này được xác định thông qua mối quan hệ:
Gt
−

⎛
⎞
ε = ε∞ ⎜ t − e η ⎟
⎜
⎟
⎝
⎠

(2.6)

Trong đó: ε - biến dạng sau thời gian t
ε∞ - giá trị cân bằng của biến dạng

Từ biến ứng suất trong mô hình Maxwell và biến dạng trễ trong mô hình
Floight đều là hàm theo luật số mũ của thời gian. Tuy nhiên các quan sát cho thấy
rằng các quá trình thực xảy ra chậm hơn nhiều so với diễn biến theo các biểu thức
được đơn giản hóa.
Trong ứng xử cơ học của polyme có phân tử cao cùng với sự chảy của nó xuất
hiện một loạt hiện tượng, tính đàn hồi trễ đồng thời với đàn hồi tức thời, có liên
quan tới biến dạng có thể của mối liên kết hóa trị hay của các góc liên kết dẫn đến
sự chuyển dịch tương hỗ của các phân tử nằm cạnh nhau.
Phản ứng tổng hợp của polyme dưới tác dụng của ứng suất trượt được minh họa
bằng sự liên kết nối tiếp của các mô hình Maxwell và Foight (Hình 2.1c).
Mô hình được đưa ra trên hình 2.1c truyền cho ta các khía cạnh thực hơn của
các tính chất của polyme một cách chất lượng. Trong vùng chuyển đổi chúng từ
trạng thái đàn hồi cao sang trạng thái chảy nhớt, nhưng chưa tính đến tính độc lập
tương đối sự chuyển dịch các đoạn mạch hoạt động riêng biệt của phân tử. Vì vậy
có thể tiếp nhận mô hình này cho mô hình một đoạn mạch phân tử. Mô hình phân tử
trong tổng thể sẽ được biểu hiện một cách hoàn hảo bằng một hệ mạch bao gồm
một mô hình tổng hợp từ 4 mô hình con. Để hoàn thiện tiếp mô hình cần phần ảnh

‐ 23 ‐ 
 
một cách giả định tác dụng của các phân tử xung quanh cũng như tác dụng của mô
hình nhớt chung, làm ngăn cản chuyển dịch của từng phân đoạn (hình 2.1d). Mô
hình, có đưa thêm môi trường nhớt chung dẫn đến sự phân bố không đồng đều ứng
suất dọc theo mạch phân tử, đáp ứng được tư tưởng vật lý của mô hình polyme. Mô
hình này khác biệt hẳn về chất lượng so với đa số những mô hình được xây dựng
trên cơ sở tương tự bề ngoài một cách thuần túy. Nó biểu thị hết toàn bộ các hiện
tượng từ biến trong polyme, trong đó có sự xuất hiện sự tuyển lựa thời gian từ biến.
Gia công vật liệu polyme nhiệt dẻo thành sản phẩm dựa trên cơ sở biến dạng
dẻo không phục hồi được mà có thể đạt được nhờ sự hỗ trợ của thiết bị tương ứng
và chế độ công nghệ. Bản thân tiêu đề “nhiệt dẻo” chỉ ra rằng loại vật liệu cần phải
đạt tới biến dạng dẻo ở trong trạng thái nóng chảy. Tính chất của polyme nhiệt dẻo
nóng chảy phối hợp với sự tính toán thiết kế cần phải nằm trong cơ sở tính toán của
bất kỳ bộ phận nào của thiết bị, được điều khiển bởi các biến dạng này.
Ứng xử của vật liệu polyme trong quá trình gia công thành sản phẩm được xác
định trước hết bởi trạng thái vật lý của nó. Vì trong các quá trình gia công các tính
chất cơ học của vật liệu polyme là đặc biệt quan trọng, sự đánh giá và chọn trạng
thái được thực hiện bằng sự nghiên cứu đặc trưng của biến dạng. Để đạt mục đích
đó các đường cong cơ nhiệt sẽ là có sức thuyết phục nhất, nó chỉ cho ta mối quan hệ
giữa biến dạng và nhiệt độ với ứng suất không đổi, thời gian tác dụng của ứng suất
cũng không đổi.
Dạng đặc trưng của đường cong cơ nhiệt của vật thể polyme vô định hình có
phân tử lượng cao được đưa ra ở hình 2.2


‐ 24 ‐ 
 

Hình 2.2 Đường cong cơ nhiệt của vật liệu Polyme
Với nhiệt độ thấp biến dạng rất bé và phục hồi được, nó tương ứng trạng thái
rắn, dạng thủy tinh của chất vô định hình. Khi tiếp tục tăng nhiệt độ trong trường
hợp của các vật thể có phân tử thấp đơn giản thì biến dạng sẽ trở nên lớn và không
phục hồi được, đó là nét đặc trưng của trạng thái chảy. Sự biến dạng cũng thay đổi
tương tự như vậy đối với vật, mà với nhiệt độ thấp nó ở trong trạng thái kết tinh, chỉ
có khác biệt là sự chuyển đổi từ biến dạng phục hồi nhỏ sang biến dạng không phục
hồi lớn của vật thể vô định hình vẻ như đơn điệu, còn ở vật thể kết tinh làm nhiệt độ
nóng chảy trội lên đột ngột.
Khác hẳn với vật thể có phân tử thấp, các chất polyme có phân tử cao còn bộc
lộ thêm một trạng thái: đàn hồi cao, làm ngăn cách trạng thái thủy tinh hóa với trạng
thái chảy nhớt. Khi nung nóng ở vùng nhiệt độ này xảy ra sự tăng đáng kể của biến
dạng, là biến dạng dư. Tuy nhiên biến dạng phục hồi được. Vùng chuyển tiếp từ
trạng thái rắn thủy tinh hóa sang trạng thái đàn hồi cao được đánh dấu một cách ước
định bằng nhiệt dộ thủy tinh hóa tg . Trong vùng đàn hồi cao biến dạng dư thay đổi
với nhiệt độ không đáng kể cho tới trước vùng chuyển đổi, được đánh dấu một cách
ước lượng bằng nhiệ độ chảy tm . Ở gần nhiệt độ chảy xảy ra sự tăng nhanh biến
dạng do xuất hiện dòng chảy nhớt không phục hồi được.
Trạng thái đàn hồi cao, phân chia nhiệt độ thủy tinh hóa và nhiệt độ chảy, được
coi là dấu hiệu đặc biệt của chất polyme, mà trong đó xuất hiện đặc tính phân loại
của các mạch phân tử polyme- tính linh hoạt (tính mềm mại).
Như vậy, khi nung nóng polyme mạch tuyến tính vô định hình trải qua ba trạng
thái liên tiếp; mà ta có thể đặt tên theo vật lý: trạng thái thủy tinh hóa, trạng thái đàn
hồi cao và trạng thái chảy nhớt. Ở các polyme kết tinh khi nung nóng cũng thấy
trạng thái đàn hồi cao ( đàn nhớt) và trạng thái chảy nhớt.
Việc lựa chọn nhiệt độ gia công polyme thành sản phẩm mong muốn, tất nhiên,
đạt được trạng thái chảy nhớt vì cơ sở của bất kỳ quá trình công nghệ gia công
polyme nào đều phải là: Biến dạng không phục hồi của dòng chảy. tuy nhiên sự
tăng nhiệt độ gia công vượt quá nhiệt độ chảy phải được giới hạn bởi nhiệt độ phân