Ориентация полимера по сухому методу

При сухом методе формования растворитель испаряется с поверхности струйки раствора, поэтому создается градиент концентрации полимера по радиусу волокна. Это приводит к образованию уплотненного поверхностного слоя, воспринимающего нагрузку а вследствие этого обладающего большей ориентацией, чем внутренние слои. [c.240]

Молекулярный вес полимера, определенный методом светорассеяния, составляет от 300 ООО до 700 ООО, температура плавления его выше 300 °С. Порошкообразный полимер можно перерабатывать в монолитные изделия прессованием, каландрированием или экструзией под давлением 140 кгс/см при 240 С. Из 10%-ных растворов полимера в таких растворителях, как бензол, толуол, ксилол, тетрагидрофуран, пиридин, поливом на стеклянную подложку получены прочные пленки. Ориентацию пленок проводили натяжением и холодной вытяжкой. Волокна на основе этого полимера получают сухим формованием насыщенного раствора полимера в ксилоле. Волокна ориентируют теми же методами, что и пленки . [c.62]

Степень ориентации полимера в волокнах, выходящих из прядильной шахты, в обоих случаях невысокая. Однако для кристаллизующихся полимеров последующее вытягивание оказывается возможным в результате перестройки их несовершенной 1 ристаллической структуры, в то время как волокна из аморфных полимеров, полученные по методу сухого формования, как правило, застеклованы или неспособны к равномерной вытяжке. В результате большинство волокон из аморфных полимеров, сформованных по сухому методу, обладает сравнительно невысокой прочностью. [c.178]

Таким образом, согласно описанной схеме застудневания раствора отверждение нити при формовании но мокрому методу совпадает в принципе с отверждением по сухому методу, если рассматривать процесс с точки зрения причин повышения вязкости. И в том и в другом случае повышение вязкости и достижение т]кр обусловлено повышением концентрации полимера. Этот процесс протекает достаточно быстро и участок, на котором нить находится в интервале вязкостей, благоприятствующих устойчивой ориентации полимера, относительно невелик. [c.181]

Характер зависимости микроструктуры от некоторых технологических параметров получения углеродных волокон из ПАН-волокна приведен в работе [137]. Исследованы два типа волокон из сополимера ПАН марки "Куртель", полученных методом мокрого прядения и имеющих круглое сечение, и "Орлон", полученные методом сухого прядения с поперечным сечением типа "Собачья кость". Волокна стабилизировали в фиксированном состоянии, окисляя на воздухе при 200-220 °С. Карбонизацию производили, нагревая волокна в токе аргона до 1000 °С, а затем быстро - до предельной температуры, при которой давали выдержку в течение 10 мин. При стабилизации во время окисления образуется лестничный полимер и закладывается ориентация наружного слоя. [c.237]

Все рассматриваемые здесь волокна, за исключением волокон из ароматических сложных полиэфиров, формуемых в расплаве, прядутся из растворов полимеров. Как уже указывалось, для формования волокон с высоким начальным модулем применяется сухое прядение, но высокопрочные волокна еще не получены таким методом. Возможно, это объясняется тем, что кристалличность волокон при нагревании возникает прежде, чем достигается их высокая ориентация. Можно применять обычный метод мокрого прядения с погружением струи в коагуляционную ванну, но лучшие результаты, по-видимому, достигаются методом сухой струи или так называемым методом воздушного зазора [15, 35, 36], по которому между фильерой и коагуляционной ванной имеется воздушное пространство. Для мокрого прядения можно использовать и органические и неорганические растворители. В некоторых неорганических растворителях, например в серной кислоте, сухое прядение невозможно. Органические растворители становятся обычно [c.168]

Акриловые волокна нельзя получать прядением из расплава по той простой причине, что эти полимеры не плавятся. Не будучи кристаллическими, они не имеют четкой температуры плавления, но в то время как боль-щинство полимеров при высоких температурах размягчаются и текут, температура течения полиакрилонитрила и его производных лежит выше температуры разложения. Виниловые полимеры, однако, можно растворить в некоторых растворителях и перерабатывать раствор, регенерируя исходный полимер испарением растворителя (сухое прядение) или коагуляцией в соответствующей жидкой ванне (мокрое прядение). Выбор метода формования зависит от природы второго компонента в сополимере. После экструзии (пока волокна еще содержат некоторое количество жидкости) их подвергают растяжению, чтобы вызвать необходимую ориентацию молекул. Форма поперечных срезов волокон из полиакрилонитрила меняется в зависимости от способа их производства, но типичной для них является сплющенность, что обусловлено сокращением волокна при сушке (рис. 8.12,6). [c.171]

Аналогичное уравнение было получено и в работе [943]. В некоторых случаях удается получить хорошее совпадение между теоретически и экспериментально определенными ориентациями, например при растяжении сухих целлюлозных нитей. Отклонение от теоретически рассчитанных значений может дать информацию о морфологии полимера [1634]. В работах [462, 463, 1894] функцию распределения, полученную Кратки [916], сравнивали с приведенными выше параметрами ориентации, которые можно определить по данным измерения дихроизма ИК-спектроскопическим методом. [c.127]

Заканчивая рассмотрение практических методов оценки свойств волокон по деформационным кривым, следует привести еще один вид испытаний — определение прочности и удлинения волокон при разрыве в мокром состоянии. О причине снижения прочности волокон из полимеров с гидрофильными группами (ОН-группы в целлюлозных волокнах, СОКН-группировки в цепи макромолекулы полиамидов) при увлажнении уже говорилось в связи с обсуждением вопроса о влиянии ориентации на прочность. Здесь следует лишь обратить внимание на изменение характера деформационной кривой при увлажнении, что продемонстрировано на примере вискозных волокон (рис. 12.18). Как видно из сопоставления кривых 2 и 2, для мокрого волокна очень слабо выражена квазиупругая часть кривой. Низкие начальные модули и большие необратимые удлинения при относительно невысоких нагрузках, обусловлены тем, что увлажненное волокно находится в состоянии, более близком к температуре стеклования, чем сухое волокно, в результате чего предел вынужденной эла- [c.302]

Сухое прядение было первым методом производства волокна в этом методе образование нити происходит в результате испарения растворителя из раствора полимера (глава XVI). Этот процесс применим только в тех случаях, когда полимеры растворимы в летучих растворителях. Прядильный раствор продавливается через фильеру в достаточно длинную обогреваемую прядильную шахту, через которую пропускают воздух. При этом растворитель испаряется, и волокна, из которых уже удалена основная масса растворителя, извлекаются из нижней части прядильной шахты с помощью какого-либо намоточного устройства. Затем волокну сообщается ориентация путем растяжения или вытягивания. В технике сухое прядение применяется для получения шелка из ацетилцеллюлозы, и именно при изучении этого объекта были выяснены основные закономерности, управляющие данным процессом. Волокна на основе акрилонитрила (например, орлон ) прядутся сухим способом из раствора в диметилформамиде, а сополимеры с винилхлоридом (например,, виньон Н , дайнел )—из раствора в ацетоне к сожалению, в литературе имеется мало сведений по этому вопросу. [c.18]

Особенно высокую прочность удается достигнуть в случае волокон из поливинилового спирта, получаемых формованием из растворов по мокрому или сухому методам [8, 9]. Процесс формования этих волокон проводится с минимальными фильерными вытяжками с целью получения наиболее однородной макроструктуры с минимальной ориентацией. Затем в процессах пластифика-ционного и термического вытягивания в 10- 20 раз достигается максимально возможная ориентация. После термической обработки (часто совмещаемой с процессом те,рмического вытягивания) и охлаждения образца до комнатной температуры полученная структура надежно фиксируется 8—9]. Таким путем достигаются прочности на волокнах мокрого метода формования до 100—120 сн/текс, а на пленках — до 200—210 сн/текс. Это обусловлено тем, что ПВС является полимером со сравнительно высокой собственной гибкостью молекулярных цепей и сильным межмолекулярным взаимодействием. При нагревании значительно выше температуры стеклования за счет гибкости и подвижности молекулярных цепей ПВС в механическом поле достигается их высокая ориентация с одновременной кристаллизацией. Образование складчатых структур ограничено вследствие наличия внешнего силового поля. Во время охлаждения в том же силовом поле образование сильных межмолекулярных связей между гидроксилами соседних цепей позволяет зафиксировать достигнутую высокоориентированную структуру. [c.308]

Таким образом, в обоих сравниваемых методах сущность фиксации сводится к достижению определенного предела вязкости системы т) р с тем лишь различием, что в первом случае это вызывается понижением температуры, а во втором — увеличением концентрации полимера. Сходство двух методов формования проявляется также и в том, что существует определенная аналогия в уравнениях, описывающих процессы образования нитей. В частности, аэродинамическое сопротивление среды, обеспечивающее совместно с инерционными силами напряжение формующейся нити и соответственно фильерную вытяжку, а также частичную ориентацию полимера, описывается однотипными уравнениями. Скорости формования волокон по сухому методу сопоставимы со скоростями формования из расплавов. Они достигают 500 — 1000 м/мин, т. е. тех величин, при которых трение нити о воздух составляет заметную часть общего натяжения нити. Более того, уравнения конвекционной теплоотдачи с поверхности нити аналогичны уравнениям, описывающим испарение летучего растворителя. Однако сложность решения этих уравнений, а также наличие ряда факторов, осложняющих зависимость, не по.чволяют использовать их для конкретных ко,тичественных расчетов процесса формования волокон. [c.174]

В настоящее время нет еще достаточных данных для оценки влияния скорости отзерждения нити при формовании полимеров по сухому методу на свойства получаемых волокон. Однако, исходя из описанной выше общей картины формования, следует ожидать, что увеличение пути, на котором вязкость находится в пределах, наиболее благоприятных для достижения устойчивой ориентации полимера, должно положительно сказаться на физико-механических свойствах волоКон. [c.176]

При получении химических волокон различными методами процесс формования не заканчивается на стадии намотки свежесформованного волокна на приемное устройство. Так, например, при сухом методе формования последующие операции сводятся в основном к удалению остатков летучего растворителя . При формовании волокон из расплава кристаллизующихся полимеров (полиамиды, полиэфиры) выходящее из прядильной шахты волокно, как правило, еще не пригодно для дальнейшей переработки и должно быть подвергнуто ориентационному вытягиванию. При мокром формовании целлюлозных волокон кроме ориентационной вытяжки важной заключительной операцией является удаление воды (сушка) и достижение равновесной влажности. При мокром формовании полиакрилонитрильных волокон процесс последующего ориентационного вытягивания сочетается с процессом смыкания пор, образовавшихся при застудневании раствора (синеретическое отделение жидкости), что приводит к получению более плотного волокна. Для большинства волокон процессы после формования нити включают обычно также и релаксацию внутренних напряжений, возникших вследствие неравновесного протекания ориентационной вытяжки и явлений усадки из-за потери растворителя при сушке. Эти заключительные операции различаются в зависимости от конкретного метода формования волокон. При всей специфике отдельных операций и процессов имеются и такие, которые являются общими для всех видов волокон. К таким процессам относятся в первую очередь ориентация полимера в волокне и релаксация внутренних напряжений. [c.206]

Трудно реализовать также ориентационную вытяжку аморфных некристаллизующихся полимеров, полученных ио сухому методу формования, например диацетатного волокна. Сопоставим кривые напряжение — деформация, приведенные иа рис. 9.14. Типичная кривая для ацетатного волокна (кривая 1) пе показывает заметного эффекта упрочнения по мере увеличения деформации, а соответстиепио этому достигнутая при вытягивании ориентация не фиксируется самопроизвольно, как в случае волокон из кристаллизующихся полимеров (кривая 2), у которых наблюдается эффект упрочнения, обусловленный кристаллизацией ориентированного иoJrимepa и выражающийся в подъеме кривой напряжение — деформация после завершения стадии течения. Хотя существует принципиальная возможность фиксации [c.225]

ПЛЕНКИ ПОЛИМЕРНЫЕ, имеют толщину от неск. мкм до 0,25 мм. В зависимости от метода и условий получения м. б. неориентированными (изотропными) и ориентированными. Получ. след, способами 1) экструзией расплавов полимеров (полистирола, полиэтилена, полипропилена, хлориров. полиолефинов и других полимеров, не подвергаюптхся деструкции при переходе в вязкотекучее состояние) через фильеры со щелевыми или кольцевыми отверстиями при этом в первом случае из фильеры выходит изотропная лента бесконечной длины, к-рую вытягивают в продольном и (или) поперечном направлениях, во втором — рукав, к-рый раздувают сжатым воздухом (плоскостная ориентация) 2) из р-ров полимеров (напр., эфиров целлюлозы, гл. обр. ацетатов), к-рые через фильеру наносят на движущуюся ленту или барабан (сухое формование) либо направляют в осадит, ванну (мокрое формование) структуру и св-ва пленок регулируют скоростью испарения р-рителя, составом и т-рой ванны сформованную пленку часто пластифицируют, а затем высушивают 3) каландрованием пластифицированных полимеров (главным образом поливинилхлорида). [c.448]

Разновидность мокрого метода - Ф. через воздушную прослойку (сухо-мокрое Ф.), применяемое в осн. при получении нитей из высоковязких формовочных р ов (особенно на основе жесткоцепньгх полимеров), что требует использования фильер с большим диаметром отверстий и соотв. высоких значений фильерных вьггяжек. Ф. ведется сверху вниз глубокованным методом или в трубках. Струи формовочного р-ра проходят путь 5-50 мм на воздухе, вде происходит основная Д01Ш фильерной вьггяжки, после чего поступают в осадит, ванну, где происходит образование волокна. Этот метод позволяет в неск. раз увеличить скорость Ф. по сравнению с обычным процессом и достигнуть более высокой степени ориентации волокон. [c.122]