ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ориентационное вытягивание волокон из "Физико-химические основы переработки растворов полимеров" Такое различие в свойствах блочных полимеров и волокон объясняется прежде всего ориентированным состоянием полимера в волокнах. По мере ориентации уменьн1ается и необратимое удлинение при растяжении, которое для высокоориентированных волокон снижается до 5—8%. Вообще решающие успехи в производстве искусственных волокон всегда были связаны с отысканием путей повышения степени ориентации полнмера. [c.283] Для изотропного волокна (8 п б = %) при К=12 разрывная прочность будет составлять /д от прочности максимально ориентированного волокна. [c.285] На рис. 123 приведена зависимость прочности одной серии вискозных волокон от угла разориентации, определенного рентгенографически. Согласно положению экспериментальных точек значение К составляет 10,5. Экстраполяция на изотропное волокно (6=54° 44 ) приводит к прочности около 5 текс, а на максимально ориентированное волокно С = 0) к прочности 40 текс. Ни та, ни другая величина практически не могут быть получены, так как не удается ни предельно вытянуть волокно, ни избежать частичной ориентации его из-за гидродинамического сопротивления осадительной ванны. Тем не менее для обычных вискозных волокон эти величины близки к реальным значениям прочности. [c.285] Осуществление ориентационной вытяжки волокон в процессе их формования представляет большую сложность. Об этом кратко упоминалось при анализе метода сухого формования волокна. Аналогично обстоит дело и при мокром методе формования. Как в том, так и в другом случаях полимерная система проходит в процессе фиксации жидкой нити широкий диапазон вязкостей, вплоть до практически нетекучего состояния. Задавая соответствующий градиент скорости нити в шахте или ванне, можно ориентировать макромолекулы и надмолекулярные образования вдоль оси волокна. При этом устанавливается определенное равновесие между ориентирующим действием потока и дезориентирующим действием теплового движения. Как только снимается растягивающее напряжение, вновь происходит полная разориентация полимера. [c.286] Можно несколько улучшить условия ориентации, если застудневающую систему, у которой вязкость зашла за верхний предел, нагреть до более высокой температуры, чтобы временно снизить вязкость. [c.287] Этой цели служит так называемая пластификационная 8 вытяжка вискозного волокна (при температурах около 100 °С), Однако продолжающееся установление фазового равновесия вновь повышает вязкость системы, и она опять заходит за тот предел, при котором возможна эффективная вытяжка. [c.287] На рис. 124 представлена схематическая кривая нарастания вязкости во времени для процесса застудневания с применением промежуточного нагрева (в нластификационной ванне). От исходной величины т1о и до нижнего предельного значения г ориентация оказывается неэффективной. Далее ориентация эффективна, но быстро наступающее застудневание приближает систему к верхнему пределу вязкости г]2, выше которого градиенты скорости нити оказываются малыми, и ориентация невозможна. Снижение вязкости путем нагрева нити в пластификационной ванне позволяет выиграть время и снизить растягивающее усилие для дополнительной ориентационной вытяжки. [c.287] Резкое повышение прочности в результате ориентации заставляет искать такие условия проведения процесса формования волокон, при которых пластические свойства застудневающей системы сохранились бы на более продолжительное время. Для этого прибегают не только к повышению температуры или обработке волокиа пластифицирующими агентами, но и к торможению диффузионных процессов (введение модификаторов) или процессов, ведущих к снижению набухаемости иолимеров (например, введение формальдегида в осадительные ванны вискозного производства с целью блокировки и захмедления разложения ксантогеновых групп, обеспечивающих повышенную набухаемость целлюлозы). Однако разбор этих приемов выходит за пределы задач настоящего раздела и более уместен в мо-нографи-ях ПО технологии производства химических волокон. [c.288] Вернуться к основной статье