Введение. 
Технология переработки полимеров: математическое описание процессов

Курс «Математическое описание процессов переработки пластмасс» предназначен для бакалавров и магистров, обучающихся по направлениям «Химическая технология» и «Энерго — и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» и специализирующихся в области переработки пластических масс и композиционных материалов.

Цель курса — познакомить студентов с аналитическим описанием процессов, реализуемых при производстве изделий из пластмасс с помощью различного подготовительного и перерабатывающего оборудования.

Традиционные курсы по технологии и оборудованию для переработки пластмасс построены, как правило, на анализе специфических методов переработки: экструзии, вальцевания, литья под давлением, прессования и прочих методов.

Подход при математическом описании процессов обычно построен на убеждении в том, что полимер на различном оборудовании подвергается достаточно часто аналогичным воздействиям. Большинство процессов переработки можно разбить на определенные стадии. При этом эти стадии довольно часто повторяются в различных процессах переработки. Приблизительную схему деления методов переработки на отдельные стадии можно видеть на рис. 1.

В данном учебном пособии рассматриваются математические описания наиболее распространенных в промышленности методов производства изделий из пластмасс, а также некоторые из элементарных стадий, с которыми студенты, обучающиеся по соответствующим учебным планам, мало знакомы или незнакомы совсем.

Надо сразу оговориться, что математическое описание процессов переработки на современном уровне требует большого комплекса знаний. Так в ряде разделов требуются знания на уровне выпускников соответствующих физических или механико-математических факультетов университетов.

Рис. 1. Схема разделения методов переработки па стадии

Вот примерный перечень дисциплин, на которых базируется математическое описание процессов переработки пластмасс: математика; физика полимеров; химия полимеров; механика сплошных сред; теория смешения; механика твердого тела; реология расплавов полимеров.

Так как студенты, изучающие технологию переработки пластмасс в изделия и детали, в соответствии с действующим учебным планом не обладают всей перечисленной суммой знаний, а сам учебный курс ограничен количеством лекций и семинарских занятий, то подходы ко многим проблемам в этом учебном пособии значительно упрощены. Естественно, что упрощение может быть достигнуто путем введения тех или иных допущений и условий. Каждое из подобных допущений должно быть проанализировано и понято.

Настоящее пособие не претендует на оригинальность изложенного в нем материала, так как в нем собраны методы математического описания процессов переработки уже хорошо известные, многократно апробированные, а потому многократно цитируемые в специальной литературе.