ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сорбция и набухание из "Полиамидные волокна" При сорбции полиамидными волокнами активных низкомолекулярных веществ цроисходит их набуха.ние, сопровождающееся изменением геометрических размеров волокна. [c.246] При набухании молекулы низкомолекулярных веществ проникают в малоупорядоченные (аморфные) области полимера, за счет этого происходит ослабление межмолекулярного взаимодействия и протекают релаксационные процессы изменения конформаций макромолекул. [c.246] На рис. 8.15 приведены изотер,мы сорбции фенола невытянутым и вытянутым капроновым волокном, отражающие структурное строение волокна. Кривые имеют 5-образную форму, начальный и конечный участки кривых прямолинейны. Наибольшее различие в изотермах невытянутого и вытянутого волокна наблюдается в средней части. [c.247] По-видимому, эта часть кривой отражает разрыхление вещества и увеличение его доли, доступной для проникновения фенола. Фенол может сорбироваться только аморфными участками волокна [50], поэтому рост коэффициента распределения свидетельствует об аморфизации поликапроамида. Структура полиамидного волокна оказывает сильное влияние на его продольное набухание [49—54]. [c.247] Сказанное иллюстрируется рис. 8.16, на котором показано влияние степени вытяжки волокна на кинетику его набухания в 3%-ном водном растворе фенола [55]. Из рисунка видно, что с увеличением степени вытяжки характер продольного набухания волокон изменяется от удлинения к усадке. [c.247] В области степеней вытяжки 2,0—2,5 вместо удлинения волокна наблюдается его усадка (или наоборот). [c.247] Поскольку с увеличением степени вытяжки происходит уменьшение диаметра волокна, относительное постоянство начального периода набухания можно объяснить только уменьшением коэффициента диффузии фенола в волокне, что отражает происходящие при вытяжке структурные изменения волокна. [c.248] Набухание капроновых волокои в воде имеет четко выраженную анизотропию. Кроме того, набухание зависит от молекулярной ориентации волокна. По данным различных авторов [56], продольное набухание невытянутого капронового волокна при комнатной температуре составляет 4—6,7%, поперечное набухание — 2,5—4,9%, для вытянутого капронового волокна продольное набухание равно от —2,7 до 3,6% (т. е. происходит усадка), а поперечное набухание составляет 1,1-2,6%. [c.248] Изменение длины волокон в процессе набухания связывают с протекающими конфюрмационными изменениями макромолекул в аморфных областях волокна. Причиной увеличения длины волокна при набухании может являться и ориентационная кристаллизация полимера. [c.248] В работе [60] изложены экспериментальные данные о взаимосвязи физико-механических свойств волокна с морфологией. Сделана попытка показать, что надмолекулярная структура химических волокон играет весьма существенную роль в иэменении их прочности. Следует, однако, иметь в виду, что при работе с короткими отрезками волокна диффузия растворителя внутрь волокна происходит как через торцы, так и через поверхность волокна, причем для различных образцов соотношение скоростей диффузии через торцы и через поверхность может оказаться различным. Изучалось [61] влияние различных условий механической и тепловой обработки на кислотостойкость капроновых волокон. [c.248] На рис. 8.17 показано изменение кислотостойкости капроновых волокон при различных степени и температуре вытяжки. Как видно -из рисунка, по мере вытягивания исходного неориентированного волокна его кислотостойкость заметно уменьшается примерно до величины степени вытяжки, равной 3,0—3,5. С дальнейшим возрастанием степени вытяжки кислотостойкость волокна заметно увеличивается. Особенно резко изменение происходит при вытяжке в условиях высокой температуры (кривая 3). Такой характер изменения кислотостойкости может быть связан с изменением структуры и ориентации полимера прежде всего в поверхностных слоях волокна. [c.248] Аналогичную зависимость кислотостойкости от степени вытяжки имеет волокно анид. [c.248] Метод определения кислотостойкости также позволяет фиксировать эти изменения после отделки продолжительность растворения волокна в том же растворе серной кислоты заметно возрастает. Увеличение кислотостойкости происходит при отделке волокна с разной степенью вытяжки, однако это увеличение тем заметнее, чем ниже средняя ориентация макромолекул полимера. [c.249] Термообработка при температурах до 180 0 на кислотостойкость капроновых волокон не влияет. При температурах выше 180 °С продолжительность растворения капронового волокна в 32%-ном растворе серной кислоты резко увеличивается. Изменяется также характер растворения волокна [62]. Если необработанное волокно начинает растворяться с поверхности, то волокно, пропретое при температуре свыше 190°С, растворяется в основном с торцов, в местах макродефектов. Диффузия растворителя внутрь волокна через поверхность незначительна. [c.249] Эти данные показывают, что в процессе термообработки высокоориентированных кордных нитей в инертной среде при температурах 190—210 °С на поверхности волокна происходят необратимые изменения, причем поверхность его становится настолько плотной, что диффузия растворителя через поверхность волокна практически равна нулю. [c.249] Большой интерес представляет изучение характера разрушения полиамидного волокна при его растворении в диэтиленгликоле. Инертный к капроновому волокну при обычных температурах диэтиленгли-коль растворяет волокно при повышенных температурах. [c.249] В начальной стадии растворения волокно набухает и сморщивается, наружная оболочка растрескивается. Разрушение волокна начинается при 115 °С при этом оболочка растворяется медленнее, чем сердцевина, вследствие чего происходит отслоение оболочки. Вначале растворяется сердцевина волокна, затем происходит медленное разрушение оболочки. Эти факты указывают на глубокие структурные различия между оболочкой и сердцевиной. В оболочке молекулярная ориентация и степень кристалличности волокна выше. Кроме того, данные участки волокна существенно различаются и по доступности к молекулам реагента (степени пористости). [c.249] Вернуться к основной статье