ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Рентгенографическое изучение целлюлозных волокон. X. Киссиг из "Производство вискозных волокон" Ряд рассмотренных выше свойств волокон в большей или меньшей степени изменяется под влиянием содержащейся в них влаги. Но, прежде чем говорить об этом подробнее, следует напомнить, что свойство вискозных волокон поглощать воду из атмосферы является преимуществом и недостатком этих волокон в процессе переработки и во время эксплуатации. [c.439] Гигроскопичность волокна является преимуществом прежде всего в смысле гигиеничности одежды, т. е. в том отношении, что белье из целлюлозных и, особенно, гидратцеллюлозных волокон абсорбирует выделяемую телом влагу. В технологическом смысле сорбция положительна постольку, поскольку вода, находящаяся в волокнах, придает им мягкость и гибкость, что в отдельных случаях только и обеспечивает возможность их дальнейшей текстильной переработки. Сухие волокна хрупки и при деформациях на изгиб склонны к обрыву. Согласно исследованиям П. Г. Германса гидратцеллюлозные волокна обладают максимальной гибкостью, если молекулы целлюлозы окружены мономолекулярной водной оболочкой. Это соответствует у большинства волокон влажности порядка 25%. Однако, как показывают изотермы абсорбции, такая влажность не достигается в обычных условиях за счет абсорбции водяного пара. Для такого увлажнения необходимо соприкосновение волокон с водой. Тем не менее для обеспечения удовлетворительной гибкости гидратцеллюлозных волокон достаточно количества влаги, поглощенной в стандартных условиях (при относительной влажности воздуха 65% и температуре 21° С). [c.439] Теперь рассмотрим более подробно влияние влагосодержания на отдельные свойства волокон. [c.439] Влияние влагосодержания на механические свойства, разумеется, в значительной мере зависит от субмикроскопической структуры, являющейся у искусственных волокон следствием условий формования. Хаусман установил, что в области влагосодержания от 15 до 6% прочность возрастает линейно снижению влагосодержания и что при влажности примерно 6% прочность волокна достигает максимума. Однако влагосодержание при максимальной прочности у различных волокон различно. Согласно Хаус-ману, оно ниже, если волокна имеют высокую боковую упорядоченность, т. е. высокую степень кристалличности, и наоборот. Удлинение у волокон, сформованных с незначительной вытяжкой, т. е. обладающих малой ориентацией, уменьшается линейно влагосодержанию в интервале от 15 до 6% влажности. В областях же с пониженным влагосодержанием удлинение очень резко снижается. Напротив, у вискозных волокон, сформованных с высокой вытяжкой, т. е. с высокой ориентацией, разрывное удлинение уменьшается линейно во всей области влагосодержания между 15 и 0,5%. [c.440] Наконец, по рис. 17.17 можно судить о влиянии относительной влажности воздуха на характер растяжимости различных волокон. [c.441] Способность нити к кручению. На способность нити к кручению влагосодержание оказывает большее влияние, чем на удлинение. Это объясняется тем, что сопротивление кручению основано на других силах, чем сопротивление растяжению. Если сопротивление растяжению основано на ковалентных химических силах, действующих в продольном направлении волокна, на сопротивление кручению влияют водородные мостики и силы Ван-дер-Ваальса, действующие перпендикулярно оси волокна. Вода, проникшая внутрь волокна, в первую очередь разрушает водородные мостики, так что модуль кручения снижается уже в значительной степени, если даже адсорбированы лишь очень незначительные количества воды. [c.441] Трение волокна по другому материалу, как, например, стеклу, керамике, стали и т. д., применяемых в качестве материалов для нитепроводников, с увеличением влагосодержания изменяется аналогичным образом. Повышение коэффициентов трения в этом случае особенно ярко выражено при значениях влагосодержания, соответствующих относительной влажности воздуха 80% и более. [c.442] Как отмечалось в гл. 12, сцепляемость и трение можно варьировать в широких пределах, прибегая к помощи различных замасливающих и авиважных средств. [c.442] Электропроводность. При переработке в условиях крайне сухой атмосферы даже гидратцеллюлозных волокон, особенно штапельных, иногда возникают трудности, связанные с образованием зарядов статического электричества. [c.442] Возникновение статического электричества объясняется переходом электронов или ионов (молекул или атомов) с одного тела на другоеЭтот процесс всегда происходит при соприкосновении двух тел (взаимное трение можно рассматривать как особый случай соприкосновения) с различными энергетическими состояниями молекул или атомов на их поверхностях При мгновенном их разделении нельзя опять сбалансировать переход электронов, поэтому в одном теле будет избыток электронов (это равносильно отрицательному заряду), а другом — недостаток (равносильно положительному заряду). [c.442] Скорость образования и отвода электрических зарядов зависит от электропроводности волокна, которая в свою очередь зависит от влагосодержания волокнистого материала увеличение влагосодержания повышает электропроводность волокон. [c.442] На рис. 17.18 показано, какая необходима относительная влажность воздуха или влажность волокон (в процентах от абсолютно сухого материала), чтобы при переработке гидратцеллюлозных штапельных волокон предотвратить возникновение статического электричества. [c.442] Когда установленная относительная влажность воздуха соответствует требуемому минимальному значению (см. рис. 17.18), электропроводность вискозных волокон достаточна для нормальной переработки. Лишь в странах с крайне сухим климатом в отсутствие установок для кондиционирования воздуха в процессе получения и переработки гидратцеллюлозных волокон могут возникать трудности, связанные с образованием электростатических зарядов. На заводах искусственных волокон учитывают это, обрабатывая партии штапельных волокон антистатическими препаратами, которые благодаря синтетическим волокнам вырабатываются в большом количестве. [c.443] Хлопок, лен, рами и другие целлюлозные волокна по внешнему виду настолько непохожи на кристалл, что показалось очень удивительным, когда Кришнамурти и Шеррер обнаружили у этих волокон четкие рентгеновские интерференции. В дальнейшем рентгенографические исследования проводились в очень широком масштабе и позволили расширить и уточнить наши знания о тонкой структуре волокнистых материалов. Рентгенография дала возможность не только объяснить структуру волокон, но также понять их некоторые химические и физические свойства. [c.445] Как и прежде, изучение упорядоченности макромолекул в волокнах является предметом многочисленных исследований, от которых мы можем ожидать много интересных результатов. В связи с этим нам кажется вполне уместным дать в этой книге короткое описание рентгенографических методов исследования, а также рассмотреть возможность использования их для описания структуры гидратцеллюлозных волокон. [c.445] Вернуться к основной статье