Деформация волокон обратимая

Эластичностью волокна называют способность его восстанавливать свои размеры после растяжения. Если волокно, растянутое на 10%, после снятия нагрузки полностью восстанавливает свои размеры, эластичность его равна 100%. Если образец нити длиной 100 см после растяжения на 10% (т. е. до 110 см) и снятия нагрузки сохраняет длину 102 см, эластичность нити составляет 80%. Если остаточная длина образца той же нити 104 см, эластичность нити равна 60%. Обычно химические волокна имеют большую эластичность при относительно невысоких деформациях. Так, например, после растяжения волокон на 5% и последующей разгрузки длина их почти полностью восстанавливается однако при больших деформациях значение обратимого удлинения сравнительно невелико. Волокна с низким разрывным удлинением могут обладать высокой эластичностью, и наоборот, при больших I значениях разрывного удлинения волокно может быть мало эластичным. Поэтому необходимо делать различие между этими показателями. [c.17]

Упругость волокна. Упругость волокна противодействует необратимым деформациям одежды и обеспечивает постоянство формы одежды и ее несминаемость. Быстрая и полная обратимость деформаций волокна является желательным свойством. В табл. 22 приведены данные об обратимости деформаций (во времени) для различных волокон при растяжении их на 2%. [c.265]

Устойчивость волокна к многократным деформациям, изменяющимся по величине, частоте и направлению, имеет большое практическое значение. Она непосредственно связана с эластическими свойствами волокна (обратимым удлинением). В реальных условиях эксплуатации изделия, изготовленные как из природных, так и из химических волокон, редко разрушаются в результате действия однократных нагрузок. В большинстве случаев волокно, находящееся под определенной нагрузкой, разрушается [c.118]

Для уменьшения величины обратимой деформации волокна подвергают термообработке, в результате которой они сохраняют свои размеры постоянными при всех температурах. В процессе термообработки происходит снятие напряжений и образование новых связей вследствие изменения конформационного набора макромолекул, т. е. происходят релаксационные процессы. В результате терморелаксации полиолефиновых волокон изменяется разрывная прочность, относительное удлинение, плотность и другие свойства. Процесс термофиксации волокон осуществляется как в свободном, так и напряженном состояниях. [c.187]

Волокна способны образовывать рыхлые слоистые и объемные конструкции, которые создают развитую пористую систему, удерживающую благодаря капиллярным силам значительные количества жидкости. При определенной механической прочности, обусловленной так называемым свойлачиванием (беспорядочным переплетением волокон, взаимно сцепленных благодаря трению), такие системы используют в качестве поглотителей или своеобразных резервуаров жидкостей ( фитильные свойства). В сухих средах такие рыхлые слоистые или объемные образования служат также хорошим теплоизолятором, поскольку препятствуют свободной циркуляции заключенного в них воздуха, играющего роль теплоизолирующей прослойки. Наконец, такие рыхлые образования используются как амортизирующие прокладки, обладающие сравнительно высокой обратимой деформацией. Эта обратимая деформация обусловлена тем, что волокна, обладающие свойством упругого изгиба и взаимно сцепленные благодаря силам трения, стремятся восстановить свои первоначальную форму и расположение. При относительно невысокой обратимой деформации на растяжение (хотя и она значительно выше, чем у металлов и силикатов) отдельные волокна, работающие на упругий изгиб, обеспечивают высокую обратимую деформацию всей системы в целом. [c.14]

Для уменьшения обратимой деформации волокна подвергают термообработке, в результате которой они сохраняют свои размеры постоянными при всех температурах. В процессе термообработки происходит снятие напряжений и образование новых связей вследствие изменения конформационного набора макромолекул, т. е. протекают релаксационные процессы. В результате терморелаксации полиолефиновых и полистирольных волокон изме- [c.554]

Ответ. Сложный композиционный состав белкового субстрата, чрезвычайно тонкая и сложная надмолекулярная и морфологическая организация волоса обусловливают возможность высоких обратимых деформаций при изменении влагосодержания. При этом изменяется также плотность волокна [c.380]

Второе важное свойство — эластичность она может рассматриваться как устойчивость волокна к действию многократных деформаций. Эластичность количественно выражается как отношение величин обратимого удлинения к общему удлинению нити под действием определенной нагрузки (в процентах) [c.253]

Основная часть деформации, заданной при вытягивании, закрепляется благодаря упрочняющему эффекту кристаллизации, но небольшая часть ее обратима после снятия натяжения даже при комнатной температуре. Но из-за структурных ограничений и зависящей от температуры гибкости макромолекул (что является характерным для полиэтилентерефталата) усадка, протекающая при комнатной температуре, мала. Только после нагрева волокна до температуры расстекловывания появляется свобода молекулярного вращения сегментов полимера, что способствует снятию обратимой части деформации, и волокно усаживается (рис. 5.48). [c.136]

С другой стороны, вытягивание очень часто производится не при предельной кратности. Это значит, что если волокно после этого подвергается сильному натяжению, особенно при повышенных температурах, то часть деформации обратима (соответственно усадке после вытягивания), а другая часть необратима (соответственно дополнительной кратности вытяжки). Поэтому структура вытянутой нити оказывается нестабильной по отношению к нагреву или по отношению к вытягиванию. [c.136]

Полиэфирный материал проявляет высокую скорость обратимой деформации в условиях небольших быстрых нагружений. Когда изделие из полиэфирного волокна во время носки подвергается деформации изгиба, его первоначальная форма быстро восстанавливается. [c.250]

Линейные полимеры обладают специфическим комплексом свойств, а именно способностью образовывать высокопрочные анизотропные высокоориентированные волокна способностью к большим, длительно развивающимся обратимым деформациям способностью в высокоэластическом состоянии набухать перед растворением, иметь высокую вязкость самих растворов. Этот комплекс свойств связан со значительной молекулярной массой, цепным строением, а также гибкостью макромолекул. При переходе от линейных цепей к разветвленным, к редким трехмерным сеткам и, наконец, к густым сетчатым структурам этот комплекс свойств становится все менее ярко выражен. [c.108]

Пленки, волокна и другие изделия из высокомолекулярных веществ отличаются особыми механическими свойствами, которые зависят от величины, гибкости, формы, строения и характера взаимного расположения макромолекул, а также от температуры. При приложении нагрузки полная деформация образцов происходит не сразу, как у обычных материалов, а в течение некоторого промежутка времени это время тем меньше, чем выше температура. У некоторых высокомолекулярных веществ (каучук и другие эластомеры) наблюдаются большие обратимые деформации, во много раз превосходящие упругую деформацию низкомолекулярных материалов. [c.7]

Эластичность волокна характеризуется отношением обратимого удлинения, обусловленного упругой и эластической деформацией, к общему удлинению. Устойчивость к действию многократных деформаций определяется числом двойных изгибов волокна до его разрушения. [c.442]

Совершенно очевидно, что большие обратимые деформации полимеров (т. е. опособность проявлять высокоэластичность) не всегда являются достоинством для конструкционных материалов, а в определенных условиях чрезвычайно вредны, например, в тех случаях, когда полимерному материалу необходимо придать определенную форму. Заданная форма изделия наилучшим образом сохранится тогда, когда деформация расплава (или раствора) полимера истинно необратима, т. е. является деформацией вязкого течения. Поэтому практически все методы переработки полимеров в изделия (начиная от автопокрышек и кончая волокнами и пленками) основаны на переводе полимера в вязкотекучее состояние и придании ему формы именно в этом состоянии, когда вся деформация полимера или ее большая часть является необратимой. [c.126]

Устойчивость к истиранию. Изнашивание — процесс, вызывающ ий ухудшение свойств или постепенное разрушение материала под действием различных факторов. Истирание — это изнашивание волокон и нитей в результате внешнего трения. Оно возникает при их контакте с истирающими материалами (абразивами) и сопровождается уменьшением массы изнашиваемого материала. Устойчивость волокон к истиранию обычно оценивают числом циклов, вызывающих их разрушение. На основании экспериментов разных авторов можно считать, что высокой устойчивостью к истиранию обладают волокна и нити, имеющие большие прочность на разрыв и долю обратимой деформации, но низкие модуль жесткости и коэфф. трения. Для истирания хиМич. волокон используют приборы с вращающимся или с качающимся абразивом. [c.454]

Ориентационное вытягивание производят после завершения первичного структурообразования, когда степень кристалличности еще невелика. Степень вытяжки зависит от характера надмолекулярной структуры и агрегатного состояния, определяющего подвижность системы. Последняя определяется темп-рой или наличием пластифицирующей жидкости. Вытягивание ведут при темп-ре, несколько превышающей темп-ру стеклования. В ряде случаев для снижения темп-ры стеклования в волокно вводят пластификатор (в этом случае процесс наз. пластификационной вытяжкой). Ориентационная вытяжка при темп-ре, близкой к темп-ре стеклования, протекает по принципу аффинного преобразования сплошной среды при ее упругом деформировании, что доказывается практически полной обратимостью деформации. Вытяжка при температурах, близких к температуре течения (термовытяжка), протекает преимущественно в режиме вязкого течения. Волокно в этом случае вытягивается в 5—10 раз. [c.376]

Изучение процесса растяжения волокон показало, что устойчивость волокна к деформации также зависит от степени кристалличности и конфигурации макромолекул. Волокна с пониженным удлинением (например, рами) являются высокоориентированными. Макромолекулы легко растягивающихся волокон могут быть ориентированными или неориентированными, причем фазовое состояние остается неизменным. Наличие больших боковых цепей (шерсть и ацетатный шелк) в значительной степени затрудняет кристаллизацию, что обусловливает низкую прочность таких волокон. Даже если в процессе вытяжки достигается более упорядоченное расположение молекул, напряжения, обусловленные наличием боковых цепей, после снятия растягивающих усилий стремятся возвратить волокно в исходное состояние. Такие волокна обладают повышенной эластичностью и в предельном случае приближаются к каучукоподобным веществам. Шерсть благодаря наличию большого количества поперечных связей обладает хорошей обратимостью механических свойств, так как в процессе вытяжки молекулы не могут заметно сдвигаться одна относительно другой. [c.104]

Структурные исследования в сочетании с данными по деформационнопрочностным характеристикам приводят к вьшоду о том, что волокна состоят из кристаллических пластин, объединенных в пачки, подобные тем, которые наблюдаются при кристаллизации ПЭ под давлением. Эти пластины способны упруго деформироваться (вероятно, изгибаться), поэтому их агрегаты могут подвергаться большим обратимым упругим деформациям, предопределяя деформацию волокна в целом. [c.59]

Отрезки АВ и ВС характеризуют эластические (обратимые во времени) деформации волокна, АВ — деформации, исчезающие в течение 30—60 с, ВС — деформации, исчезающие медленнее (более 1 — 10 мин). Эти деформации зависят от гибкости макромолекулярных звеньев, которая, в свою очередь, зависит от жесткости полимерных цепей, температуры, наличия в волокне пластифицир ующих веществ и в большей степени от молекулярной структуры волокна. [c.102]

Однако все волокна при растяжении даюттакже остаточное удлинение, по крайней мере часть которого обратима во времени (высокоэластическая деформация). Волокно, имеющее полностью обратимое во времени остаточное удлинение, является высокоэластичным, но не абсолютно упругим. Полиамидные волокна обладают почти полной обратимостью деформации даже после очень больших нагрузок. Необратимая деформация у них очень невелика, за исключением случаев весьма больших нагрузок и высоких температур обычно принимается, что эта пластическая деформация собственно является эластической, [c.386]

Эта характеристика определяется как потеря прочности при его постоянном или циклическом нагружении растяжением, сжатием, кручением. Указанный показатель определяется величиной обратимой деформации или вязкостью КМУП. При постоянстве контактной поверхности между волокном и связующим и модуля упругости под нагрузкой сохраняемость увеличивается. Эти условия достигаются понижением внутренних напряжений при усадке в процессе отверждения [9-40]. Снижение усадочных напряжений в композитах уменьшает скорость накопления повреждений. В результате уменьшение модуля упругости во времени при постоянной температуре становится незначительным. В зависимости от вида нагружения (статического или /синами-ческого) сохраняемость изменяется. [c.536]

По М.с. различают след. осн. типы материалов 1) жесткие и хрупкие (чугуны, высокоориентир. волокна, камни и др.), для них характерны модули Юнга > 10 ГПа и низкие разрывные удлинения (до неск. %) 2) твердые и пластичные (мн. пластмассы, мягкие стали, нек-рые цветные металлы), для них характерен модуль Юнга > 2 ГПа и большие разрывные удлинения 3) эластомеры (резины)-низкомодульные в-ва (мвновесный модуль высокоэластичности порядка 0,1-2 МПа), способные к огромнььм обратимым деформациям (сотни %) 4) вязкопластичные среды, способные к неограниченным деформациям и сохраняющие приданную им форму после снятия нагрузки (глины, пластичные смазки, бетонные смеси), 5) жидкости, расплавы солей, металлов, полимеров и т п., способные к необратимым деформациям (течению) и принимающие заданную форму. Возможны также разнообразные промежут. случаи проявления М. с. [c.76]

По этим данным можно судить, что на первой стадии вытягивания происходит увеличение доли свободного объема, распрямление части макромолекул или развертывание свернутых сегментов макромолекул в аморфных областях [93]. Однако при непрерывном уменьшении количества го(я-изомеров число транс-изомв-ров на начальной стадии вытягивания при 95 °С не увеличивается. Это объясняли [92] тем, что интенсивно протекающие релаксационные процессы при малых кратностях вытяжки препятствуют непосредственному образованию вытянутых транс-изомеров. Возможна), существует промежуточная конформация между гош- и транс-конформациями [94]. Предполагают [95], что при небольших деформациях полиэфирного волокна происходит увеличение свободного объема по слабым местам структуры, при этом плотность и доля звеньев в пракс-положении могут даже уменьшаться. Но эти изменения не связаны с разрушением структурных элементов, поскольку они обратимы — при отжиге система возвращается в первоначальное состоЯЕгие. [c.133]

Связи между составными субъединицами фибрилл и между фибриллами нековалентны, а водородные связи, видимо, играют важную роль. Ткань, образованная переплетением волокон, позволяет объяснить эластичность и вязкость клейковины. Слабые деформации обратимы за счет возврата взаимодействий их к минимальному энергетическому уровню. После более существенной деформации возможно также прогрессивное и последовательное преобразование первоначальных связей между фибриллами (упругость). Нековалентные связи между волокнами позволяют им перемещаться относительно друг друга под действием значительных ограничений и сил (вязкость). В этой схеме функциональная единица является не полипептидной цепью, а белковой фибриллой. В зависимости от характера фибрилл (глиадины или глютенины) их способность к взаимодействию может варьировать. Так, изменчивость консистенции теста, подвергаемого механическим воздействиям, обусловлена перекомбинацией между фибриллами со слабой или сильной способностью взаимодействия [13]. В отличие от модели Гросскрейца [87] участие липидов здесь не является необходимым образование фибрилл зависит только от белков и наблюдалось при работе с обезжиренной мукой [15]. [c.221]

Но такое растрескивание студнеобразного волокна обусловливает не только синеретические явления. Продольный распад волокна на отдельные образования при одноосной деформации нити не может быть обратимым, так как слиянию в сплошной слой препятствует очень высокая вязкость студня, хотя частичное восстановление сплошности за счет явлений взаимной диффузии макромолекул в соприкасающихся участках возможно. [c.174]

Лрнмид — самое устойчивое к действию радиации и УФ-лучей химич. волокно при дозо облучения 10 дж/кг (10 ООО Мрад) оно сохраняет 90% исходной прочности. Воздействие УФ-лучей в течение 200—300 ч не приводит к заметному ухудшению физико-механич. свойств. Упикальное свойство аримида — сохранение эластичности при темп-ре жидкого азота, а также практически полная обратимость деформации прп 20 С. Для изделий из аримида ПМ характерны высокие теплозащитные свойства, абсолютная негорючесть, высокая стабильность размеров в широких диапазонах тсмп-ры и влажности. [c.317]

Свойства и важнейшие характеристики. В. с. обладают специфич. комплексом физико-химич. и механич. свойств. Важнейшие из этих свойств 1) способность образовывать высокопрочные анизотропные высоко-ориентированные волокна и пленки (см. Волокнообразующие поли.черы. Пленки полимерные) 2) способность к большим, длительно развивающимся обратимым деформациям (см. Высокоэластическое состояние) 3) способность в высокоэластич. состоянии набухать перед растворением высокая вязкость р-ров (см. Растиоры, Набухание). Этот комплекс сво1гств обусловлен высокой мол. массой, цепным строениел , а также гибкостью макромолекул и наиболее полно выражен у линейных В. с. При переходе от линейных цепей к разветвленным, редким трехмерным сеткам и, наконец, к густым сетчатым структурам этот комплекс свойств становится все менее выраженным. Сильно сшитые В. с. нерастворимы, неплавки и неспособны к высокоэластич. деформациям. [c.272]

Для полимеров особенно необходимо строгое разделение в уксиерименте полной деформации на необратимую деформацию течения и обратимую (высоколласти-ческую) деформацию, определяющую упругие свойства текучего полимера. Значение т] определяется скоростью только необратимой деформации. Большинство работ по измерению т] полимерных систем выполнено в условиях сдвиговой деформации. Однако для полимеров важное зиачение имеет также метод измерения В. при растяжении т]р. Этот метод моделирует условия переработки полимеров в волокна и пленки и в нек-рых случаях (особенно при очень высоких значениях В. вблизи темп-ры стеклования) измерение с его помощью выполняется проще, чем при сдвиговых деформациях. В простейшем случае — в области, где механич. свойства несжимаемой жидкости описываются линейными ф-циями, г)р = 3т) (закон Трутона), но при повышенных скоростях деформации наблюдаются отклонения от этого простейшего соотнотення, связанные с возрастанием т)р и убыванием т] при высоких напряжениях. [c.284]

Модуль упругости полиэтилентерефталатного волокна зависит от степени вытягивания и составляет от 50 до 16 ООО Мн1м (от 500 до 1600 кгс/мм )] модуль сдвига при кручении 13—15 Мн/м (130—150 кгс1мм ). Это волокно обладает высокой эластичностью (относительное удлинение технич. нити на 5—8% полностью обратимо при больших удлинениях доля обратимой деформации падает больше, чем у полиамидных волокон), к-рая для штапельного волокна близка к эластичности натуральной шерсти, а во влажном состоянии ее превосходит (мокрая ткань из полиэтилентерефталатного волокна через 15 сек после сминания возвращается в прежнее состояние на 85%, а шерстяная — только на 20%) устойчивость к истиранию у этих волокон ниже, чем у полиамидных (в 4—5 раз) сопротивление многократным изгибам также ниже, чем у полиамидных, но в 2,5 раза выше, чем у гидратцеллюлозных волокон ударная прочность корда в 4 раза выше, чем у полиамидного, и в 20 раз выше, чем у вискозного. Прочность при растяжении нолиэтилентерефталатных волокон выше, чем у других типов химических волокон. [c.60]

На протяжении процесса вытяжки кристаллиты стремятся распасться на составные элементы. Возможно,, это обусловлено распрямлением, или деспирализацией цепей. На первой стадии процесса вытянски сферолиты стремятся сохранить свою целостность и превращаются в эллипсоиды. Разрушение волокна может осуществляться йо границам между сфр )олитами. Следовательно, появление сферолитов в неориентированном волокне можно отнести к недостаткам структуры материала. После завершения первой стадии обратимой деформации сферолитов может начаться вторая стадия, на протяжении которой сферолиты разрушаются, а отдельные спиральные цепочки (например, полиамидов) ориентируются параллельно оси волокна. [c.322]

Эластичность. По.тиамидные волокна имеют высокие эластические свойства, что определяет значительную величину обратимых удлинений и устойчивость к многократным деформациям. [c.91]

Важную группу гелей составляют гели с большим количеством, ионогенных групп, в том числе гели различных полиэлектролитов, белков, в которых большую роль играют электрохимические явления. Они приобретают особое значение в гелях полиэлектролитов, образованных гибкими макромолекулами с высокой плотностью зарядов. В этом случае изменение степени ионизации ионогенных групп приводит к значительным изменениям объема геля, обусловленным электростатическим отталкивательным взаимодействием одноименно заряженных групп. Так, например, в гелях или волокнах полиакриловой кислоты, содержащих по одной СОО"-группе а каждом звене цепи, путем смещения pH или замены Ма-солей на менее диссоциированные Ва-соли, можно вызвать обратимые удлинения в 8—10 раз (стр. 106). Аналогичные опыты производились на гелях полиальгиновой кислоты. По мнению Ж. Кирквуда и Ризе-мана, подобные явления могут иметь место при мышечном сокращении в результате процессов ферментативного фосфорилирования и дефосфорилирования в частности, они возможны на нитях белка актина в мышечном волокне. При мышечном сокращении обратимые деформации, однако, редко превосходят 30—40%. Замечательно, что в описанных процессах происходит непосредственный переход изменений химической энергии в механическую работу (хемомеха-нический процесс), который, несомненно, лежит в основе мышечного сокращения, хотя его конкретный механизм еще нельзя считать выясненным. [c.187]

Можно было бы привести много других примеров пространственных структур, состоящих из упругодефор-мируемых элементов, которые дают большую обратимую деформацию. Академик А. Ф. Иоффе заметил на одной из дискуссий, что самым удивительным материалом является кожа, обладающая в условиях очень низкой температуры (температуры жидкого воздуха) высокой обратимой деформацией, хотя составляющие ее коллагеновые волокна становятся хрупкими уже при температурах, лежащих немного ниже 0°С. [c.14]

Гидродинамическое сопротивление осадительной ванны движущейся нити создает в последней напряжение, которое вызывает ее деформацию, состоящую из необратимой и обратимой частей. Необратимая часть деформации при достижении матричной фазой определенного уровня вязкости приводит к ориентации макромолекул полимера и структурных элементов остова образующегося студня вдоль оси волокна. Ниже определенного уровня вязкости такой ориентации макромолекул препятст-ствует тепловая разориептация их. Но когда вязкость, которая возрастает в связи с потерей неравновесным раствором растворителя, отделяющегося в виде низкоконцентрированной по полимеру фазы, достигает очень высоких значений, градиент продольной деформации нити под действием заданного напряжения становится очень малым и ориентация прекращается. [c.223]