Волокно свойств в результате вытягивания

Изменение свойств полиамидного волокна в результате вытягивания схематически показано па рис. 18. Как видно из этих данных, при вытягивании повышается прочность, модуль эластичности и теплостойкость волокна, снижается удлинение, набухание и гигроскопичность. [c.77]

Для превращения полиамидов в прочные, гибкие волокна или пленки необходимо подвергать их холодному вытягиванию. На практике найлон вытягивают (выдавливают) из расплава в волокна, которые затем растягивают на 200—250% от первоначальной длины. По-видимому, при подобном растяжении (или напряжении) цепочки линейных полимеров переходят в ориентированное состояние такой переход легко наблюдать по изменению дифракционной картины рентгеновских лучей, а также по сильному двойному лучепреломлению и некоторым другим свойствам, отсутствующим у материала, не подвергавшегося вытягиванию. Кроме того, в результате вытягивания увеличивается эластичность и твердость полимера, что, вероятно, [c.305]

Полиамидные волокна как текстильное сырье могут быть получены с различными свойствами. Эти же свойства могут быть изменены при последующих отделочных операциях. При этом химический состав полиамида не изменяется. В результате вытягивания, термических обработок в свободном или натянутом состоянии или набухания изменяются лишь расположение и форма макромолекул, а также энергия межмолекулярного взаимодействия , т. е. молекулярная структура волокна. Одновременно резко изменяются наиболее ценные свойства волокна—доля упру- [c.433]

Как уже указывалось, только после вытягивания полиамидный шелк может быть использован в качестве текстильного волокна, так как именно в результате вытягивания он приобретает исключительно высокие физико-механические свойства, в частности высокую разрывную прочность и очень высокую эластичность. Одной из задач процесса вытягивания является получение волокон с таким же разрывным удлинением, какое имеют натуральный шелк и искусственные гидратцеллюлозные волокна, т. е. с удлинением 18—25%. С другой стороны, при выработке волокна в производственных условиях большое значение имеет также получение волокна с требуемым удлинением при минимальном числе обрывов в процессе вытягивания, поскольку обрывность влияет как на качество, так и на выход волокна. Значительное влияние на способность волокна к вытягиванию, т. е. на максимально возможную [c.391]

О целесообразности и необходимости вытягивания волокна в процессе графитации мнения ученых расходятся. Джонсон и сотр. [97] показали, что в результате вытягивания улучшаются ориентация и механические свойства углеродного волокна и удается достичь одновременного увеличения прочности и модуля волокна. [c.198]

Несмотря на невысокую прочность, тенденция к улучшению механических свойств в результате вытягивания проявляется довольно четко. Вероятно, при оптимальных условиях карбонизации и вытягивания можно добиться более ощутимого эффекта. Даже при карбонизации на жесткой паковке, исключающей свободную усадку, прочность углеродного волокна повышается [20]. [c.253]

В заключение следует отметить, что фенольные смолы являются перспективным видом сырья для получения на их основе углеродных волокон. К их преимуществам относятся высокий выход углерода и достаточно высокая прочность углеродного волокна, достигающая 200 кгс/мм . По структуре оно аналогично углеродному волокну, полученному из пека, т. е. относится к стеклоуглероду. В результате вытягивания удается достичь ориентации, благодаря чему увеличиваются прочность и модуль Юнга волокна. По сравнению с пеком фенольные смолы имеют существенные преимущества синтез фенольных смол проще предварительной подготовки пека, поэтому легче добиться стандартности исходного сырья кроме того, фенольные смолы не обладают канцерогенными свойствами, что необходимо учитывать при получении волокон из этих видов сырья. [c.255]

Структура стеклянных волокон зависит от условий рафинирования стекла в плавильной ванне перед вытяжкой, температуры вытяжки, степени кристалличности и других факторов. В результате быстрого охлаждения при вытягивании (скорость охлаждения измеряется сотнями градусов в секунду) в непрерывных стеклянных волокнах фиксируется структура высокотемпературного наиболее однородного и рыхлого расплава стекла. Поэтому плотность, модуль упругости, коэффициент термического расширения, удельная теплоемкость и показатель преломления стеклянных волокон несколько ниже, чем у массивного стекла [1, 4, 8]. Такая структура волокон является неравновесной и при термообработке стремится приблизиться к структуре массивного стекла. Этот процесс получил название уплотнение стеклянных волокон. В процессе уплотнения плотность, модуль упругости и другие свойства волокон приближаются к свойствам массивного стекла. [c.122]

Все синтетические волокна (кроме тефлона) термопластичны. Поэтому в технологический процесс производства в большинстве случаев вводится операция терморелаксации (термофиксации) волокна. В результате повышается равномерность структуры волокна, увеличивается его удлинение и значительно снижается усадка при повышенных температурах, в частности в горячей воде. Варьируя условия формования, вытягивания и термофиксации, можно в широких пределах изменять механические свойства получаемых волокон. [c.16]

Вытягивание полиамидного волокна — одна из вал<нейших операций технологического процесса производства. Как уже указывалось выше, характерной особенностью полиамидных волокон является их способность вытягиваться при нормальной температуре на 300—400%. В результате происходит значительное повышение степени ориентации макромолекул или их агрегатов в волокне, что приводит к соответствующему изменению механических свойств. Получить высококачественное полиамидное волокно, обладающее ценными механическими, а следовательно, и эксплуатационными свойствами, без вытягивания не представляется возможным. Изменение свойств полиамидного волокна после вытягивания показано на рис. 2.13. Как видно из этих данных, при вытягивании повышается прочность, модуль эластичности и теплостойкость волокна, а удлинение снижается. [c.75]

Рис. 5.4. Изменение свойств химического волокна в результате его вытягивания

Сформованное поливинилхлоридное волокно обладает невысокой прочностью. В результате вытягивания при повышенной температуре на 200—800% и последующей термообработки механические свойства его значительно улучшаются. [c.233]

Вытягивание также оказывает существенное влияние на свойства углеродного волокна. При применении в качестве исходного сырья вискозной кордной нити вытягивание следует осуществлять на стадии карбонизации и графитации. В результате вытягивания повышается прочность и начальный модуль углеродного и графи-тированного волокон (рис. 11.3). Благодаря вытягиванию удалось получить углеродное волокно с исключительно высокими механическими свойствами прочность 200—300 кгс/мм (2-10 — З-Ю МН/м2), модуль Юнга 20-Ю —50-10 кгс/мм (20-10 — 50-10 МН/м2). [c.327]

Для уменьшения степени кристалличности гидратцеллюлозного вытянутого волокна, в результате чего значительно улучшаются его эластические свойства, необходимо обеспечить полную или частичную релаксацию, т. е. усадку волокна, непосредственно после вытягивания. Возможность релаксации определяется условиями приема упрочненной нити. Релаксация макромолекул и усадка волокна в куличе происходят более полно, чем на бобине или ролике, где усадка нити затруднена. [c.102]

Эластические свойства волокон в зависимости от условий формования или упрочнения могут изменяться в широких пределах. В ряде случаев повышение прочности в результате вытягивания до определенного предела происходит без одновременного понижения удлинения и ухудшения эластических свойств волокна или даже с некоторым улучшением этих показателей. Например, большинство карбоцепных волокон после вытягивания подвергаются [c.104]

Требуемые свойства нить приобретает при дальнейших обработках (вытягивание, термофиксация, кручение и т. п.). В отличие от производства нити (текстильной и кордной), при котором процессы формования и вытягивания, как правило, разделены, при получении капронового штапельного волокна процессы формования и окончательного вытягивания производятся на одной машине, в результате чего сразу достигается заданная упругость, прочность и линейная плотность волокна. Операция окончательного вытягивания не вызывает затруднений и обеспечивает равномерность заданных свойств комплексной нити только при условии получения в процессе формования элементарных нитей, обладающих совершенно одинаковой способностью к вытягиванию. [c.14]

Вытягивание — ответственная операция, определяющая в основном прочностные и эластические свойства нитей. По существу этот процесс является вторичным формованием. Как указывалось выше, в результате вытягивания изменяется структура нитей, происходит ориентация макромолекул поликапроамида параллельно оси нити, в результате чего повышается ее прочность. Кроме того, в процессе вытягивания одновременно с ориентацией происходит частичное распрямление изогнутых макромолекул поликапроамида, при этом нити или волокно приобретают эластические свойства. [c.194]

Один из процессов производства текстильных волокон из казеина состоит в приготовлении прядильного раствора, содержащего казеин, обработанный серной кислотой. В такой раствор в качестве поверхностноактивного вещества вводится в сравнительно большом количестве додецилсульфат натрия. Волокна, образующиеся при выдавливании раствора через шприцмашину, после коагуляции особенно хорошо поддаются вытягиванию. Эта способность (свойство подвергаться значительному удлинению без разрыва) очень важна при производстве синтетических волокон, поскольку вытягивание является одним из основных методов повышения прочности волокна [42]. В прядильных растворах описанного типа поверхностноактивное вещество образует химический комплекс с молекулами протеина, ослабляя тем самым силы, противодействующие их раскручиванию и выпрямлению. Силы, вызывающие образование этого комплекса, имеют, повидимому, электростатический характер. После того как в результате вытягивания достигнута необходимая ориентация волокон, поверхностноактивное вещество может быть удалено [43]. Сравнительно недавно соли растворимых в масле нефтяных сульфокислот нашли себе применение [c.417]

Невытянутое волокно, состоящее из беспорядочно ориентированных молекул, в процессе вытягивания может быть необратимо вытянуто в несколько раз относительно своей первоначальной длины в результате этого получается соответствующее вытянутое волокно. Большинство молекул линейного полимера в вытянутом волокне располагается так, что они становятся почти параллельными оси волокна. В результате этого волокна приобретают необходимые текстильные свойства и могут быть затем использованы для обычной текстильной переработки в виде непрерывной нити. Кроме того, непрерывные нити могут быть нарезаны на штапельное волокно любой длины, которое можно перерабатывать в нити по стандартным прядильным системам либо в чистом виде, либо в смеси с другими штапельными волокнами. [c.335]

Физическая модификация волокон. Среди этой группы методов М. X. в. наибольшее значение имеют след. а) ориентация путем вытягивания волокна, осуществляемая, как прави.тю, с полной или частичной релаксацией волокна (см. также Формование химических волокон) в результате улучшаются механич. свойства волокна— повышаются прочность в сухом и мокром состояниях, начальный модуль, устойчивость к много- [c.139]

Текстильная обработка П. в. состоит пз операций ориентационного вытягивания, кручения п перемотки. При ориентационном вытягивании, кратность к-рого составляет 300—500%, в П. в. происходят глубокие процессы структурообразования, в результате чего волокно приобретает необходимые текстильные свойства — прочность при растяжении, эластичность, усталостную прочность. Технологич. процесс производства П. в. заканчивается перемоткой их на товарную паковку, масса и форма к-рой определяются областью применения П. в. Известны технологич. процессы, в к-рых формование волокна из расплава совмещается на машине с его текстильной обработкой. [c.360]

Улучшение эксплуатационных характеристик полиамидных волокон зависит не только от повышения степени чистоты исходных мономеров, но и от специальной обработки готового волокна (например вытягивания, термофиксации и т. д.). В результате удалось устранить ряд недостатков найлона и значительно повысить его прочность, удлинение. Свойства основных видов полиамидных волокон, вырабатываемых в США, даны в табл. 29 [35, 40]. [c.335]

При промышленном производстве полиамидов, применяемых для получения волокна, требуется, чтобы полимер всегда давал волокно с постоянными и возможно лучшими свойствами. Важнейшей предпосылкой для этого является постоянная — точнее, примерно постоянная — вязкость расплава. Это уело е, имеющее в большей или меньшей степени значение для любого раствора или расплава, из которого формуют волокно, особенно важно при получении полиамидных волокон, поскольку в этом случае оно определяет не только условия формования, но и в значительной степени последующий процесс вытягивания при комнатной температуре ( холодное вытягивание ) сформованного полиамидного волокна. Добавление регуляторов или стабилизаторов имеет целью устранение неконтролируемого роста цепей, с тем чтобы гарантировать получение отдельных партий полиамида (при полимеризации в автоклавах) или непрерывное получение полиамида (при полимеризации в трубе НП) с определенной постоянной вязкостью, колебания которой должны лежать в сравнительно узких пределах. Вязкость полученного полиамида по возможности не должна изменяться в результате дополнительной полимеризации при последующем плавлении полимера. Указанная задача решается введением уже при растворении мономеров веществ, реагирующих с концевыми группами полиамида с образованием соединений, устойчивых при повышенной температуре. Тем самым прекращается рост цепей по достижении определенной средней степени полимеризации, которая определяется количеством добавляемого стабилизатора [2, 3, 165). [c.247]

Вытягивание полиамидного волокна — одна из важнейших операций в технологическом процессе производства. Характерной особенностью полиамидных бо.локон является возможность их вытягивания при нормальной температуре на 300—400%. В результате происходит значительное повышение степени ориентации макромолекул пли их агрегатов в волокне, что приводит к соответству-юш,ему изменению механических свойств. Получить высококачественное но.лиамидное В0.Т10КН0, обладающее ценными механическими, а следовательно, и экснлуатационными свойствами, без вытягивания пе представляется возможным. [c.77]

В результате вытягивания нити при нормальной температуре получается полиамидная нить с комплексом механических свойств, удовлетворяющ,их требования.м большинства потребителей. Однако для производства кордной нити требуется волокно еще более высокой прочности и, что особенно существенно, пониженного удлинения, не превышающего 13—15%. Для обеспечения этих требований вытянутая полиамидная нить, как уже указывалось, подвергается дополнительному вытягиванию на 15—20% при повышенной температуре (150—200° С). Прочность нити при этом повышается дополнительно на 5—10 ркм, а удлинение снижается до 15—20%. Одновременно заметно повышается теплостойкость и модуль эластичности нпти. Если, например у нити найлон 6,6, не подвергнутой вытягиванию при повышенной температуре, пос.ле при.ложения определенной нагрузки остаточное удлинение составляет 7,4%, то у той же нити, подвергнутой горячей вытяжке, оно снижается до 4,5%. Благодаря этому улучшаются эксплуатационные свойства полиамидного корда, что приводит к уменьшению разнашиваемости шпн. [c.83]

В процессе формования из расплава необходимо следить за быстрым охлаждениел нити, чтобы тем самым з мепьшить вероятность образования кристаллитов, в особенности крупных кристаллитов (сферолитов), в невытянутом волокне. В результате мгновенного охлаждения затрудняется образование более или менее упорядоченных областей, в которых между поверхностями раздела элементов структуры имеются водородные связи. Только в этом случае возможно нормальное проведение процесса вытягивания такие волокна характеризуются сильным блеском. В этой связи становится понятным влияние климатических условий на свойства невытянутой нити. Морфологическое состояние волокна, достигаемое при быстром его охлаждении, является неустойчивым, поэтому при более длительном действии тепла и сильно увлажненного воздуха могут произойти, очевидно, изменения в структуре волокна (явления старения в результате рекристаллизации). Именно при неправильном выборе климатических условий создается возможность теплового перемещения цепей и тем самым образования нежелательных межмолекулярных водородных связей, затрудняющих, по-видимому, процесс вытягивания. Длительное выдерживание невытянутого волокна в атмосфере с повышенной влажностью приводит к увеличению числа обрывов при переработке такого волокна. [c.441]

В работе [61] наглядно показано влияние вытягивания (предотвращение садки) на магнитные свойства материалов. При термо-об работке в изометрических условиях по сравнению с термообработкой в условиях свободной усадки волокна концентрация ПМЦ и магнитная анизотропия значительно больше. Напряжение способствует ориентации осколков молекул вдоль оси волокна, в результате чего создаются благоприятные условия для образования межмолекулярных связей, роста полисопряжений, что повышает магнитную восприимчивость и парамагнитизм волокна. [c.272]

Детальному исследованию процессов высокотемпературной вытяжки и кристаллизации волокон из поли-ж-фениленизофталамида, поли-4,4 -дифениленоксид-терефталамида и сополиамидов посвящены работы [102, 103]. Отмечен общий бимодальный характер зависимости прочности волокон от температуры термической вытяжки. Это означает, что на кривой зависимости прочности волокон от температуры вытягивания имеется два максимума прочности. Для волокон из поли-ж-фениленизофталамида в первой зоне вытяжки (220—260 °С) наблюдается заметное упрочнение волокна, сопровождающееся возрастанием максимальной кратности вытяжки. Поскольку данный температурный интервал лежит ниже температуры размягчения полимера, можно предположить, что вытягивание в первой зоне происходит в области вынужденной высокоэластичности полимера. Вытягивание во второй зоне (260—300 °С), несмотря на увеличение максимальной кратности вытягивания, приводит к уменьшению прочности и увеличению разрывного удлинения. В этой зоне вытягивание происходит в режиме истинной высокоэластичности и сопровождается интенсивными релаксационными процессами, приводящими к дезориентации макромолекул в аморфных областях и к снижению прочности. В третьей зоне (300—360 °С) происходит упрочнение волокна при снижении кратности вытяжки. В этой области, по-видимому, ориентация сопровождается интенсивной кристаллизацией полимера. При этом релаксационные процессы играют заметную роль, так как прочность увеличивается незначительно. В четвертой зоне, при температурах выше 360 °С, наблюдаются процессы необратимой деформации вязкого течения в термической деструкции, вследствие чего физико-механические свойства волокна ухудшаются. В результате двухстадийной термовытяжки при 260 и 360 °С удалось затормозить релаксационные процессы и получить волокна из поли-ж-фениленизофталамида с удовлетворительной прочностью около 50 гс/текс. [c.185]

Бэкон и Шаламон [108] изучали рентгеновским методом ориентацию волокна, которая оценивалась по интенсивности отражения от плоскости 002. В результате вытягивания этот показатель уменьшается, что свидете.льствует об улучшении ориентации волокна. Связь между степенью ориентации и модулем Юнга наглядно иллюстрируется рис. 3.23. Прямая связь между степенью вытягивания и модулем Юнга установлена в цитируемой выше работе [107] (рис. 3.24). Изекиль и Спейн [109] также исследовали влияние вытягивания на свойства графитированного волокна. Установлено, что по мере возрастания степени вытягивания увеличивается модуль Юнга и уменьшается диаметр волокна. Зависимость между степенью вытягивания и прочностью менее четкая как правило, по мере вытягивания прочность возрастает, но в отдельных случаях эта закономерность не соблюдается. Последнее связано с большой неравномерностью волокна. [c.286]

Процесс формования волокна включает в себя операции, в результате которых зеиновое волокно получает свойства, приближающие его к шерсти 1) денатурация белка и вытягивание волокна, в результате которых происходит распрямление макромолекул зеина и ориентация их 2) обработка волокна формальдегидом для образования поперечных связей между макромолекулами. [c.256]

Выше приведены результаты исследования, в котором была сделана попытка с помощью изометрического метода оценить изменение структуры и свойств поливинилхлоридного волокна, подвергнутого ориентационному вытягиванию и термофиксации (см. стр. 244). В последующей работе изометрический метод был использован для исследования поливинилспиртовых волокон, подвергнутых термопластификационному вытягиванию и обработке альдегидами. Характеристика исследуемых образцов приведена в табл. 1. [c.236]

Изменение механических свойств волокна санив в результате вытягивания и [c.120]

Для устранения кристаллизации гидратцеллюлозного волокна, в результате чего значительно снижаются его эластические свойства, необходимо обеспечить релаксацию, т, в. свободную усадку непосредственно после вытягивания. Возможность осуществления релаксации определяется условиями приема упрочненной нити. Релаксация макромолекул и усадка волокна в куличе осуществляется более полно и кристаллизация происход1Гг в меньшей степени, чем на бобине или ролике, где усадка нити затруднена. Поэтому получение полностью отрелаксированной [c.121]

Эластические свойства волокна. При повышении прочности в результате вытягивания нити (на режиме вязкого течения) более определенного (оптимального) значен 5я ухуд-ш>аются эластические свойства волокна. [c.126]

Полиолефиновые волокна являются кристаллическими, высокоориентированными системами ориентация достигается главным образом в результате применения больших ориентационных вытяжек свежесформованного волокна. При осуществлении прививки к готовому волокну привитые компоненты не подвергаются вытягиванию, поэтому они во многих случаях являются аморфными и неориентированными вдоль оси волокна. В связи с этим при большом содержании привитого компонента снижается суммарное содержание кристаллической фракции и степень ориентации волокна. В условиях проведения привитой полимеризации в ряде случаев может происходить частичная дезориентация элементов структуры волокна и, как следствие, некоторое ухудшение механических свойств модифицированного волокна по сравнению с исходным волокном. Если прививку к волокну осуществлять перед вытягиванием и затем подвергать вытягиванию модифицированное волокно, то ориентации будут подвергаться также привитые компоненты, и механические свойства такого волокна должны значительно улучшаться. Однако практическое осуществление прививки таким способом гораздо сложнее. Кроме того, остается неясным влияние привитых компонентов на ориентацию и кристаллизацию (или рекристаллизацию) самих полиолефинов. Исследования в этом направлении не проводились. [c.226]

В результате ориентации в полимере возникает текстура, обусловливающая анизотропию свойств полимерного материала. У фибриллярных полимеров обычно существует аксиальная (осевая) текстура. В этом случае направлениг осей кластеров и макромолекул более или менее совпадает с направлением оси текстуры (оси волокна). У природных волокон аксиальная ориентация приобретается в ходе биосинтеза. У химических (искусственных и синтетических) волокон аксиальная ориентация может быть достигнута их вытягиванием - одноосным ориентированием. Пленки обычно получаются неориентированными, но при формовании пленок можно применять двухосное ориентирование. Под действием растягивающей силы макромолекулы изменяют свою конформацию, распрямляются и сближаются, в результате чего увеличивается межмолекулярное взаимодействие. Некоторые элементы надмолекулярной структуры могут распадаться, и образуются новые. Ориентирование в аморфном полимере носит характер фазового перехода - направленная кристаллизация. [c.142]

Этими особыми свойствами обт ясняется возможность вытягивания в изотермических условиях волокна или пленки из полимерных материалов, не меняющих своего химического строения ори таких процессах. На самом деле, напряжение в полученном волок- не (или пленке) будет гораздо выше, чем в исходном образце, вследствие резкого уменьшения его поперечного сечения во время деформации. Это, в свою очёредь, должно привести к быстрому увеличению скорости теаения материала и разрушению волокна. Однако в результате того, что процесс течения сопровождается стремительным возрастанием вязкости, текучесть образовавшихся тонких образцов может оказаться меньше, чем у первоначального материала. Поэтому, несмотря на наличие более высокого напряжения в волокне или пленке, их формование из полимерной массы будет продолжаться без нарушения их целостности. [c.406]