Фибриллярная структура волокна

Поверхностная структура высокопрочного и термостойкого волокна из ароматического полиамида (растровый электронный микроскоп). Отчетливо видна фибриллярная структура волокна. [c.228]

Таким образом, шерстяное волокно и волосы представляют собой сложный природный композиционный материал, механическая прочность которого определяется ориентированными вдоль оси волокна фибриллярными образованиями кератина. Фибриллярные структуры образуются преимущественно фракциями кератина, имеющими относительно мало серосодержащих звеньев. Фибриллы кератина построены из цилиндрических [c.379]

Характерную фибриллярную структуру имеют растянутые образцы ПЭВД. Существуют различные способы вытяжки, в частности, вытяжка на холоду, вытяжка при повышенной температуре (выше температуры плавления), например методом экструзии с последующим раздувом, которая применяется при промышленном получении пленок из полиэтилена. Исследование структуры таких растянутых пленок, а также волокон методами двойного лучепреломления и рентгеновской дифракции позволило получить ряд важных результатов и сопоставить их с механическими свойствами. Результаты этих исследований показали, что в образцах, растянутых на холоду, как в пленках, так и в волокнах, ось с и, следовательно, оси макромолекул ориентированы преимущественно вдоль направления вытяжки. Оси Ь и д ориентированы равномерно в перпендикулярной плоскости. [c.146]

Первый наружный слой вторичной стенки 81 откладывается непосредственно на первичную стенку. Он иногда называется переходным, так как его структура является промежуточной между структурами первичной и вторичной стенки. Микрофибриллы целлюлозы в этом слое лежат параллельно друг другу под углом около 50° к оси волокна. Электронномикроскопические исследования показали, что слой 81 состоит из двух или более слоев с перекрестной фибриллярной структурой. [c.319]

В настоящее время поливиниловый спирт (ПВС) как волокнообразующий материал приобрел большое значение. Промышленные волокна ПВС изготовляются главным образом методом гидродинамической и термомеханической ориентации. От условий изготовления в значительной степени зависят структура и свойства волокон. Несомненный интерес-представляет изучение возможности получения фибриллярных структур-ПВС непосредственно из растворов без какой-либо дополнительной ориентации. [c.119]

Клеточная стенка хлопкового целлюлозного волокна состоит почти из чистой целлюлозы. Она неоднородна и имеет сложное строение. Клеточная стенка хлопка состоит из большого количества концентрических слоев или, как некоторые исследователи, называют колец роста. Процесс отложения целлюлозы в хлопковом волокне происходит непрерывно, но скорость его меняется от температуры и от условий освещения. Кроме структуры, обусловленной концентрической слоистостью волокна, в нем часто можно наблюдать признаки другой структуры - спиральной. При разрушении волокно часто распадается на мелкие продолговатые палочкообразные частицы. В процессе распада волокна обнаруживается, что слои состоят из частиц, расположенных не по оси волокна, а по спиралям вдоль волокна. Такой фибриллярный распад волокна наблюдается при набухании волокон под действием некоторых химических реагентов, [c.6]

Жгутиковые — одноклеточные, и их хромосомы видны в течение всего биологического цикла. Они обнаруживают фибриллярную структуру, представляющуюся промежуточной между структурами бактериальных ядер и хромосом эукариотов — высших организмов [85]. Хромосомы жгутиковых состоят из нитей ДНК, которые отчетливо видны в тонких срезах. Гистоны, или основные белки, обычно ассоциированные с ДНК в клеточных ядрах и хромосомах высших организмов, в этом материале, по-видимому, отсутствуют [86—88]. Ультратонкие срезы этих хромосом выявляют наличие пачек параллельных арок, связанных с холестерической организацией [70, 89]. В продольном сечении полосы волокон, рассеченных под прямым углом, чередуются с волокнами, лежащими в плоскости сечения. В косых сечениях получаются ряды параллельных арок. В поперечных (или близких к поперечным) сечениях волокна имеют постоянное" направление или образуют большие дуги. [c.303]

Варьирование основных параметров вискозного процесса, таких, как степень полимеризации исходной целлюлозы, степень ее деструкции на стадии предсозревания, степень ксантогенирования и состав осадительной ванны, а также добавление модификаторов и использование различных условий формования и вытягивания волокна позволяют получать вискозное волокно с самыми разнообразными свойствами. Особенно важное значение имеют высокопрочная кордная нить, на долю которой приходится основная часть производимого вискозного волокна, и высокомодульные волокна, которые по своим физико-механическим свойствам и наличию фибриллярной структуры близки к натуральному хлопку. Одним из видов высокомодульных волокон являются полинозные волокна, которые отличаются устойчивостью к набуханию в концентрированных (свыше 5 М) растворах едкого натра и поэтому могут быть использованы в смесях с хлопком в процессе мерсеризации. [c.314]

При рентгенографическом исследовании некоторых фибриллярных белков, особенно кератина и фиброина шелка, следует иметь в виду, что эти белки получаются из волокнистых структур, таких, как шелк, волосы и т. д., просто вымыванием покрывающих их снаружи веществ, растворимых белков и др. Остающиеся фибриллярные структуры совсем не обязательно представляют собой индивидуальное химическое соединение. В действительности так оно и есть, и из литературных данных следует сделать заключение, что в этих волокнах есть полипептидные цепи данной конформации, которые могут составлять только часть содержимого волокна. Точная природа молекул, из которых составлены волокна, не установлена. [c.72]

Итак, в процессе холодной вытяжки полимера происходит не только ориентация цепей макромолекул, но и формирование фибриллярных структурных элементов, имеющих физические границы раздела. В то же время, существующие представления не включают описания этого процесса [58—61]. Наиболее определенно ситуацию, сложившуюся в полимерной науке в связи С Проблемой фибриллизации, сформулировал Келлер [62] Такое поперечное разделение волокон на более мелкие фибриллярные элементы представляет собой одну из принципиальных проблем науки о структуре волокна. То обстоятельство, что эти наблюдения до настоящего времени не получили полного, даже качественного объяснения, свидетельствует о недостаточности в настоящее время наших знаний о волокне . [c.14]

Многие белки, имеющие волокнистую (фибриллярную) структуру, к числу которых относятся ткани волос, ногтей, рогов и мышц, состоят из полипептидных цепей, обладающих конформацией альфа-спирали спирали расположены приблизительно параллельно, причем их оси направлены вдоль волокна. В некоторых из этих белков полипептидные цепи с конформацией альфа-спирали скучены между собой так, что образуют как бы кабели или веревки. Волокна волос и рогов можпо растянуть более чем вдвое по сравнению с их нормальной длиной этот процесс связан с разрывом водородных связей в альфа-спирали и образованием цепей [c.682]

При термической обработке продуктов изменяются не только глобулярные белки, но и фибриллярные — в основном коллаген. Изменение коллагена не связано с денатурацией, а вызывается разрывом водородных связей между полипептидными цепочками вторичной структуры белка. При нагревании волокна коллагена сокращаются по длине в 3—4 раза, но значительно увеличиваются в объеме и приобретают эластичность. Все это приводит к полному нарушению фибриллярной структуры коллагена, к необратимой его дезагрегации. В результате сложный белок коллаген упрощается и переходит в более простой, хорошо растворимый в горячей воде, легче усвояемый белок — глютин. [c.215]

При электронно-микроскопическом изучении поверхностной структуры замечено, что при этой степени замещения (7 = 75) поверхностная структура исходного волокна существенно сглаживается, исчезает неоднородность (сочетание гладких и складчатых участков) микроструктуры. Такое изменение структуры поверхностного слоя волокна связано с превращениями внутренней фибриллярной структуры образца при указанной степени цианэтилирования. [c.112]

Особенности структуры поверхностного слоя волокна и его внутренних участков были выявлены и при более высокой степени цианэтилирования (7 = 175). На поверхности волокна наблюдаются мелкие сферические образования, на ультратонких срезах и фрагментах фибриллярной структуры отчетливо проявляется эффект уплотнения структурных элементов — микрофибрилл, фибрилл и их слоев. [c.113]

Результаты электронно-микроскопических исследований позволили установить, что в период развития волокна его фибриллярная структура постепенно совершенствуется. [c.114]

Глубина реакции цианэтилирования иа этих волокнах зависит от заданной исходной фибриллярной структуры и плотности их упаковки. Ниже приведены данные по содержанию азота в изученных нами цианэтилированных образцах целлюлозы [c.114]

Несмотря на то, что всем исследователям известно, что целлюлозное волокно не представляет собой сплошное тело, а имеет сложную фибриллярную структуру, пронизанную порами и капил- [c.85]

Целлюлозные мембраны охватывают область материалов от бумаги, целостность фибриллярной структуры которой обратно пропорциональна степени измельчения, и пергамина (тонкоиз-мельченные и спрессованные волокна) до пергаментной бумаги и целлофанов. [c.298]

Сложные эфиры целлюлозы можно подразделить на эфиры органических и неорганических кислот. Из эфиров органических кислот наибольшее значение имеют ацетаты, пропионаты, бутираты и ацето-бутираты (смешанные эфиры) целлюлозы, из эфиров неорганических кислот —прежде всего нитраты различной степени этерификации (с различным содержанием азота). Целлюлоза нерастворима, поэтому реакции этерификации, протекающие в гетерогенной среде, осуществляются сложнее, чем для низкомолекулярных соединений. Вследствие фибриллярной структуры природной целлюлозы, блокирования гидроксильных групп в результате образования водородных связей и наличия в волокне областей с различной упорядоченностью макромолекул большое значение приобретает подготовка исходного вещества, без которой проведение топохимической реакции иногда оказывается вообще невозможным. [c.120]

Согласно данным о малоугловом рассеянии рентгеновских лучей направления плоскостей пластин при больших степенях растяжения отвечают углам от О до 45° по отношению к направлению вытяжки. Эти результаты подтверждают предложенную схему деформации монокристаллов, осуществляемой наклоном цепей и их скольжением друг по другу. Очевидно, подобным механизмом можно объяснить возникновение относительно больших деформаций при не слишком высоких напряжениях он показывает, что в процессе растяжения монокристаллов происходит постепенный переход от пластинчатой (ламелярной) структуры со складчатыми цепями к фибриллярной структуре, характеризуемой наличием блоков со складчатой конформацией цепей. Однако часть цепей, связывающих отдельные блоки, выпрямлена, что обусловливает периодичность и непрерывность структуры волокна или фибриллы. [c.287]

В некоторых волокнах ослабление при осевом натяжении происходит путем образования трещин или расщепления по поверхностям, параллельным оси волокна. Вследствие неоднородностей фибриллярной структуры в таких поверхностях будут существовать напряжения сдвига. Когда происходит разлом, то вследствие более слабой межфибрил-лярной когезии он характеризуется многочисленным расщеплением волокна вдоль оси на большую длину (равную нескольким диаметрам последнего) (рис. 8.22). [c.267]

Фторирование углеродных волокон из полиакрилонитрильного (ПАН) волокна [6-163,178]. Исследования показали, что фторирование поверхности волокна, полученного при 1200-2100 С, вызывает привес 8-10% (масс.) и приводит к росту его плотности, модуля упругости и предела прочности при растяжении. Увеличение прочности при фторировании поверхности связано с дефторированием неупорядоченной части волокна. По данным рентгеноструктурного анализа, текстура углеродных волокон не изменяется до содержания фтора 17% (масс.). После достижения содержания фтора 20-27% (масс.) и до 54-56% (масс.) фтора наблюдается резкий переход от фибриллярной структуры углеродной матрицы к слоистой кристаллической структуре полимонофторида углерода. [c.400]

В процессе варки целлюлозы и полуцеллюлозы древесная ткань подвергается химическому и физическому воздействию. В результате делигнификации и частичного удаления гемицеллюлоз она распадается на отдельные древесные волокна с превращением последних в целлюлозные волокна. При этом ультраструктура клеточной стенки существенно изменяется. Учитьгаая распределение слоев клеточной стенки по массе, необходимо подчеркнуть, что основное количество лигнина присутствует во вторичной стенке. Следовательно, для достижения достаточной степени делигнификации требуется удалить лигнин из всех слоев клеточной стенки. Удаление лигнина из срединной пластинки приводит к ее разрушению и разъединению волокон, а удаление из вторичной стенкн - к ослаблению связей между фибриллами. Фибриллярная структура клеточной стенки позволяет делить, волокна на продольные элементы и связывать их между собой. На этом основан процесс производства бумаги. В результате делигнификации целлюлозные волокна становятся гибкими и эластичными. При последующем размоле целлюлозной массы при подготовке к формованию бумаги происходит фибриллирование клеточньк стенок - расщепление их на фибриллы и последних на более тонкие элементы. На процесс фибриллирования определяющее влияние оказы-вае ультраструктура клеточной стенки. По сравнению с хлопковым волокном волокна древесной целлюлозы фибриллируются значительно легче. При формовании бумаги в процессе удаления воды возникают прочные межволоконные связи за счет трения, механического зацепления фибрилл, а также возникновения межмолекулярных сил взаимодействия, в том числе прочных водородных связей между макромолекулами на поверхностях фибриллированных элементов, и образуется бумажный лист. [c.224]

Свожесформованное вискозное волокно представляет собой гомогенный гель гидратцеллюлозы, содержащий до 80% воды. В ходе коагулирования нитей и регенерации целлюлозы полученные нити подвергают вытягиванию с целью образования фибриллярной структуры искусственного волокна и ориентации макромолекул и кристаллитов. Это придает волокнам необходимую прочность. Волокна промывают, отбеливают, подвергают отделке и т.д. [c.594]

Общим возрастным изменением, которое свойственно всем видам соединительной ткани, является уменьшение содержания воды и отношения основное вещество/волокна. Показатель этого соотношения уменьшается как за счет нарастания содержания коллагена, так и в результате снижения концентрации гликозаминогликанов. В первую очередь значительно снижается содержание гиалуроновой кислоты. Однако не только уменьшается общее количество кислых гликозаминогликанов, но изменяется и количественное соотношение отдельных гликанов. Одновременно происходит также изменение физико-химических свойств коллагена (увеличение числа и прочности внутри- и межмолекулярных поперечных связей, снижение эластичности и способности к набуханию, развитие резистентности к коллагеназе и т.д.), повышается структурная стабильность коллагеновых волокон (прогрессирование процесса созревания фибриллярных структур соединительной ткани). Следует помнить, что старение коллагена in vivo неравнозначно износу. Оно является своеобразным итогом протекающих в организме метаболических процессов, влияющих на молекулярную структуру коллагена. [c.670]

Электронно-микроскопические исследования показали, что целлюлозные волокна при ксантогенировании увеличиваются в объеме и в конце концов структура клеточной стенки разрушается [153]. Реплики поверхности ксантогената целлюлозы, полученные методом вымораживания —травления, показывают крупноячеистую сетку с тонкими фибриллярными структурами [86, 144]. Увеличивая кислотность осадительной ванны, наблюдали различные стадии коагуляции ill, 103]. Коагуляция начинается с образования однородного геля, затем возникают сгустки, и наконец они распадаются на фибриллы. В процессе, формования фибриллы ориентируются в направлении приложения напряжения [85, 106]. При отщеплении Sj в зависимости от условий коагуляции и наличия модификаторов образуются волокна или пленки с отверстиями или в виде сетчатых структур [43, 85, 105]. [c.388]

Ю. Н. Ефремов [107], также на основе электронно-микроскопических наблюдений, высказывает иредиоложение, что при различных методах варки еловой древесины происходит отделение первичной оболочки волокон. Автор считает, что ГМЦ, которые в волокнах низкотемпературной сульфитной варки (50°С) содержатся в большем количестве, чем в волокнах обычной сульфитной варкп, заполняют межфибриллярные участки целлюлозы и уменьшают контрастность видимой фибриллярной структуры поверхности волокон. В определенной степени указанное влияние ГМЦ наблюдалось также у бисульфитных и сульфатных целло-лоз. [c.369]

Следует отметить, что периодичности в экваториальном направлении, как правило, не наблюдается, что делает в значительной мере условным выделение в образце фибриллярных образований, направленных вдоль оси ориентации. Тонкие детали фибриллярной организации во многом предопределяют оптимум механических свойств, достижимый для таких систем. Некоторые возможности управления такой фибриллярной структурой, без изменения ее природы, можно рассмотреть на примере поли-винил-спиртовых (ПВС) волокон. ПВС-волокна формовали мокрым способом на лабораторном микростенде [16]. Затем свежесформованные волокна подвергали пластификационной (в атмосфере перегретого водяного пара) и термопластификационной вытяжкам. Схема установки представлена на рис. 2. Присутствие перегретых водяных паров приводит к разрушению водородных связей в ПВС, т. е. к ослаблению межмолекулярного взаимодействия, препятствующего переориентации цепей. Это выражается и в уменьшении теплоты плавления, что вызывает снижение температуры плавления [см. формулу (1). [c.52]

Одним из важнейших практических аспектов структурной механики ориентированных полимеров является получение химических волокон. Однако, как это ни парадоксально, принятые в настоящее время методы формования, основанные на нрименении фильер и экструзии, ограничивают возможности получения разнообразных форм ориентационного порядка. Подобное ограничение обусловлено двумя причинами. Первая связана с состоянием отправной системы — раствора или расплава волокнообразующего полимера. Как правило, эта система в значительной степени лишена структуры и молекулы в ней находятся в более или менее перепутанном состоянии, образуя флуктуационную сетку. Наличие узлов и перехлестов в этой сетке [32, 33] неминуемо должно приводить, по чисто кинетическим причинам, к складыванию макромолекул на себя во время ориентации поэтому получение складчато-фибриллярной структуры в результирующем волокне практически неизбежно. [c.66]

При высоких скоростях нагружения (более 1 мкек), когда не успевает осуществляться перестройка структуры, большей прочностью обладают образцы с крупносферолитной структурой. Однако в большинстве случаев наибольший интерес представляют долговременные механические характеристики. Поэтому принято считать, что наилучшие механические свойства имеют твердые полимеры с фибриллярными структурами, ориентированными в направлении действия нагрузки. Это свойство фибриллярных структур широко используется в технологии производства синтетического волокна, ориентированных пленок, труб и т. п. Отметим, что благодаря целенаправленному формированию надмолекулярных структур удалось увеличить прочность волокон в среднем в 1,5 раза при одних и тех же исходных продуктах. [c.146]

Поверхность различных волокон — натуральных, искусственных и синтетических также характеризуется микрошероховатостью [9, с. 294]. Например, на поверхности волокна хлопка имеется система примерно параллельных складок и желобков, расположенных спирально вокруг волокна под острым углом к его оси. Полагают, что такая структура поверхности волокон хлопка является отражением спиральной конфигурации фибрилл [18]. Наличие складок и желобков на поверхности характерно не только для натуральных волокон. Различные технические вискозные волокна также обладают фибриллярной структурой [9, с. 294 18]. Так, многочисленные складки различной ширины и глубины расположены вдоль оси вискозных волокон (рис. И1.9, а, см. вклейку). В последнее время широкое применение нашли модифицированные вискозные волокна (суперкорд). Наличие модификатора приводит к некоторому снижению числа и размера складок па поверхности волокон, но фибриллярная структура поверхности сохраняется (рис. 1П.9, б) не имеет значения, вводится ли модификатор в раствор или в осадительную ванну [19]. [c.102]

Когда скорость сдвига при кристаллизации из 1%-ного раствора выше 6300 сек , то наблюдается появление фибриллярных структур, ориентированных вдоль направления оси волокна (см. рис. 10). Монспо полагать, что текстура такого типа возникает вследствие двухкомпонентной кристаллизации — в форме распрямленных цепей и пластин, построенных из сложенных цепей [1]. Келлер [9] с помощью электронно-микроскопических исследований обнаружил, что ленточные кристаллы, описанные Пеннингсом н Килем [3], состоят из [c.100]

Закристаллизованные области в полимерном теле обычно оптически анизотропны. Эта анизотропия вызвана анизотропным ориентационным и координационным порядком в расположении цепных молекул в кристаллич. решетке полимера. Картина возникающего при этом Д. л. зависит от характера надмолекулярных структур, образовавшихся в закристаллизованном полимере. В фибриллярных структурах наблюдается осевой ориентационный молекулярный порядок и соответственно оптич. анизотропия, ось к-рой направлена вдоль по фибрилле (волокну). При этом знак Д. л. определяется знаком анизотропии цепных молекул, а значение Д. л. может служить мерой средней степепи их ориентации в волокне (фибрилле). Широко распространенным типом кристаллич. форм, обнаруживаемых в микроскоп по их Д. л., являются сферолиты. При наблюдении сферолита, полученного кристаллизацией полимера в тонком слое, в параллельных лучах и скрещенных поляроидах виден темный крест, центр к-рого совпадает с центром сферолита, а оси параллельны плоскостям поляризатора и анализатора. Малое значение Д. л. у сферолитов означает, что степень упорядоченности субмикроскопич. монокристаллов в них невелика. Если известен знак оптич. анизотропии молекул полимера, то по знаку Д. л. сферолита можно судить о направлении в нем молекулярных цепей. Так, отрицательное Д. л. сферолитов полиэтилена соответствует тому, что его положительно анизотропные молекулы ориентированы в сферолите в тангенциальных направлениях (вдоль оси с кристалла). [c.332]

Существование реальных межфазных границ между фибриллами обусловливает важное практическое использование полимерных пленок, подвергнутых холодной вытяжке. Благодаря приобретенной гетерогенности, такие пленки легко распадаются на отдельные волоконца. Фибриллизация пленок лежит в основе оригинального метода получения текстильного волокна [56, 57]. При этом очень важным является прочность фибриллярной структуры образовавщейся шейки, которая определяется межмо-лекулярным взаимодействием. Так, если для неполярных полимеров, таких как полиолефины, поливинилхлорид, межмолеку-лярное взаимодействие невелико и их фибриллизация относительно облегчена, то для полимеров с сильным межмолекуляр-ным взаимодействием (полиэфиры, полиамиды) фибриллизация представляет серьезную проблему. [c.164]

Направление плоскостей пластин при больших степенях растяжения отвечает углам от О до 45° по отношению к направлению растяжения. Эти результаты подтверждают предложенную схему деформации монокристаллов путем наклона цепей и их скольжения друг относительно друга. Таким образом,в процессе растяжения монокристаллов происходит постепенный переход от пластинчатой (ла-мелярной) структуры со складчатыми цепями к фибриллярной структуре, характеризуемой наличием блоков размером порядка 200 A со складчатой конформацией цепей. Однако часть цепей, связывающих отдельные блоки, выпрямлена, что обусловливает периодичность и непрерывность структуры волокна или фибриллы. [c.165]