Высокопрочные и сверхпрочные ПВС волокна

Впервые высокопрочные и высоко модульные волокна из растворов жидкокристаллических полимеров поли-и-бензамида и поли-и-фенилентерефталата были получены в 1960-х гг. Синтез этих полимеров описан в разд. 5.6.8. Волокна из ара-амидных полимеров объединяются в группу арамидных, волокна из упомянутых выше полимеров получили товарное название Кевлар и Таврон , ставшие к настоящему времени широко известными. В том случае, когда жесткоцепной полимер не плавится вплоть до темпера туры разложения, формование волокон возможно лишь из лиотропных жидкокристаллических систем, как это имеет место в описанных примерах. К настоящему времени синтезированы термотропные волокнообразующие полимеры - ароматические сополиэфиры, ароматические полиазометины. Из расплава указанных полимеров также получены высокопрочные волокна. Однако, их промышленное производство (менее 100 тыс. т в год) освоено в основном первым методом. Область применения - армирование резинотехнических изделий, легкие композиты для авиации и космоса, сверхпрочные тросы, мягкая броневая защита (бронежилеты). [c.142]

Как было ранее указано, данный путь реализован в производственных условиях и на его основе создана технология получения высокопрочных и высокомодульных волокон типа кевлар, кевлар 49 и др. Однако высокомодульные и сверхпрочные волокна могут быть получены не только из жесткоцепных полимеров, но и из гибкоцепных полимеров при условии применения новых методов упрочнения. [c.79]

Особенности механических свойств волокон (образцы сверхпрочного корда, например, в 2 раза прочнее, чем образцы низкопрочного) также связывают с особенностями их структуры [258— 264]. В частности, В. А. Берестнев отмечает, что асимметричные частицы содержатся только в высокопрочном и сверхпрочном вискозном корде. С увеличением числа асимметричных частиц в вискозных волокнах возрастает разрывная длина волокна [260, с. 31 263, с. 5]. [c.122]

Отмечалось [127], что для получения высокопрочных волокнистых углеродных материалов необходимо использовать высокопрочные (40—50 ркм) или сверхпрочные (70—80 ркм) вискозные волокна с однородной структурой. Однородная структура обусловливает их круглое или почти круглое поперечное сечение. После карбонизации и высокотемпературной обработки круглая форма сечения сохраняется. [c.188]

Возможность получения высокопрочного нерастворимого в горячей воде поливинилспиртового волокна из обычного полимера (не стереорегулярного) без ацеталирования представляет большой научный и практический интерес. Однако, так же как и некоторые другие виды сверхпрочных волокон (например, фортизан), это волокно обладает значительно меньшей устойчивостью к истиранию и к многократным деформациям, чем обычное поливинилспиртовое волокно. [c.263]

Г лава 12. Сверхпрочные и высокопрочные волокна [c.332]

Легкие высокопрочные и сверхпрочные синтетические волокна могут эффективно применяться вместо стеклянных для изготовления армированных изделий из пластмасс. [c.24]

Прочность связей между макромолекулами и их агрегатами. Если принять, что разрыв гидрофильных искусственных волокон в набухшем состоянии происходит в основном в результате сползания макромолекул, то, очевидно, усиление взаимодействия между макромолекулами, в частности увеличение числа водородных связей, должно привести к уменьшению снижения прочности волокна в мокром состоянии. Чем выше ориентация макромолекул или их агрегатов в волокне, тем сильнее межмолекулярное взаимодействие. Как показали результаты экспериментальных работ, с повышением ориентации макромолекул или их агрегатов не только возрастает разрывное усилие, но и значительно меньше снижается прочность искусственных волокон в мокром состоянии. Например, если прочность вискозного волокна из сульфитной целлюлозы, полученного в обычных условиях формования, снижается в мокром состоянии на 50—55%, то у высокопрочного волокна она уменьшается только на 25—30%. У сверхпрочных вискозных нитей с высокой степенью полимеризации и ориентации снижение прочности в мокром состоянии не превышает 20,%. [c.108]

Значительное повышение степени ориентации макромолекул (выше определенного оптимума, характерного для каждого типа волокон) резко снижает устойчивость к истиранию, что отчетливо иллюстрируется приведенными в табл. 15 крайне низкими показателями сверхпрочного гидратцеллюлозного волокна фортизан. Эту зависимость необходимо всегда учитывать при определении областей применения высокопрочных волокон. [c.147]

Влиянию условий формования на надмолекулярную структуру волокна, являющуюся одним из важнейших факторов, определяющих комплекс механических свойств вискозных волокон, т. е, на величину образующихся кристаллитов, их взаимное расположение и соотношение кристаллических и аморфных участков в волокне, начали уделять внимание только в последние годы. Детальное изучение этого вопроса способствовало успешной разработке методов получения высокопрочных и сверхпрочных волокон (см. стр. 415). [c.380]

Для высокопрочного волокна характерны мелкокристаллическая структура и высокая степень ориентации элементов структуры вдоль оси волокна. Кроме того, сверхпрочное вискозное волокно меньше набухает в воде (170—180% вместо 250%) и теряет прочность в мокром состоянии (29% вместо 55%), характеризуется более низкой потерей прочности при кручении, высокими эластическими свойствами и лучшими показателями усталостной прочности. [c.261]

Свежеприготовленная вискоза в том состоянии, в котором она выходит из растворителя, при нормальных условиях работы еще непригодна для формования и должна пройти процесс созревания, условия которого зависят от технологического режима формования волокна. При изготовлении низкопрочного корда и штапельного волокна предусматривается относительно длительный процесс созревания вискозы, в то время как для получения вискозных волокон новых видов, таких, как высокомодульные, сверхпрочный корд и высокопрочный штапель, — минимально необходимое время. При созревании вискозы одновременно протекают химические и коллоиднохимические процессы. [c.221]

Исследование приведенной выше зависимости прочности от угла разориентации и входящей в уравнение величины р позволяет сделать еще одно интересное заключение. При максимальной ориентации, т. е. при 0 = 0, второй член в знаменателе пре) ращается в нуль. Следовательно, прочность волокна не будет зависеть от величины р, а это означает, что ослабление межмолекулярных связей не будет сказываться на прочности волокна. Таким образом, прочность гидратцеллюлозных волокон в сухом и мокром состояниях в этом случае должна быть одинаковой. Можно произвести расчет отношения прочности волокна в мокром и кондиционном состояниях в зависимости от угла разориентации. Расчет может быть основан на учете ослабления межмолекулярного взаимодействия, что приближенно оценивается по тепло-там увлажнения и смачивания волокна. Расчет показывает, что при малых степенях ориентации отношение прочности в мокром состоянии к прочности в условиях кондиционной влажности воздуха составляет приблизительно 0,4, т. е. при замачивании в воде волокно теряет 60% своей прочности. При приближении к малым углам разориентации это отношение начинает быстро возрастать, достигая при полной ориентации значения 1,0. Для сравнения с практическими данными можно указать, что соотношение составляет для обычного волокна — 0,5, для высокопрочного корда — от 0,65 до 0,75 и для сверхпрочных волокон — до 0,87. [c.285]

Объем производства химических волокон за 1961— 1970 гг. вырос примерно в 3 раза, а синтетических — в 11 раз. Удельный вес синтетических волокон в общем объеме производства увеличился с 7,2 до 26,7%. За этот период организовано производство новой продукции высокопрочного и сверхпрочного вискозного корда, триацетатного волокна, лавсана, нитрона, анида и т. д. В крупном промышленном масштабе началось производство ацетатной и триацетатной нити, объем выпуска которой увеличился с 3 тыс. до 30 тыс. т. Значительно улучшилось качество выпускаемой продукции вискозного штапельного волокна и текстильной нити, капроновой технической нити и кордной ткани, капроновой текстильной нити и штапельного волокна. Однако производство химических волокон все еще несколько отстает от современных требований народного хозяйства как по объему выпускаемой продукции, так и по качественным показателям, к которым можно отнести число видов выпускаемых волокон, их ассортимент, физико-механические и эксплуатационные свойства. Как правило, промышленное освоение многих видов волокон задерживается на много лет. [c.82]

Производство и применение синтетических волокон растет более быстрыми темпами, чем искусственных, что связано как со значительной вредностью производства последних, так и более высокими прочностными свойствами синтетических волокон. Уже появились сверхпрочные, термостойкие, жаростойкие волокна, устойчивые к действию агрессивных химических реагентов, биологически активные, ионообменные, полупроводниковые, сверхпрочные волокна, которые имеют прочность, в 8—10 раз превышающую прочносгь хлопка, в 5—6 раз — вискозной высокопрочной нити, в 4—5 раз — полиамидной нити. Термостойкие волокна могут использоваться при температуре до 250° С. [c.21]

Сверхпрочными можно назвать материалы, имеющие хорошо организованную бездефектную структуру и обладающие прочностью, сравнимой с теоретической. Такие материалы в промышленных масштабах еще не производятся, но встречаются в лабораторной практике в виде отдельных образцов. Высокопрочными являются материалы, не имеющие начальных микротрещин. Их прочность составляет от 1 до 3 ГПа, что на порядок ниже теоретической прочности, но на порядок выше прочности обычных технических материалов с микротрещинами. Так как образования микротрещин легче избежать в малых образцах (масштабный эффект прочности), высокопрочное состояние обычно реализуется на стеклянных и полимерных волокнах, тонких пластинках и т. д. Прочность большинства технических и строительных материалов, содержащих внутренние микроповреждения (микротрещины), значительно ниже. [c.39]

На рис. 2.1 показаны поперечные срезы вискозного и полиамидного корда, из которых видно, что адгезив не откладывается на поверхности кордной нити и между нитями второй крутки, как ранее полагали, но в основном затекает между волокнами на глубину 50—150 мкм - . При этом адгезив попадает также в глубь элементарных волокон, имеющих пустоты и капилляры. Особенно это заметно на срезах низкопрочного вискозного корда. Высокопрочные и сверхпрочные вискозные волокна имеют более упорядоченн-ую внутреннюю структуру, их сердцевина равномернее заполняется адгезивом в отличие от низкопрочного вискозного корда. [c.55]

Ксантогеновые эфиры целлюлозы имеют исключительно большое промышленное значение. Производящееся на их основе вискозное волокно — основной вид химических волокон мировое производство вискозного волокна достигает 2,5 млн. т и составляет 2/з от общего производства химических волокон. В настоящее время промышленность выпускает три вида вискозного волокна штапельное волокно, текстильную филаментную нить (шелк) и кордную нить. В последние годы начинают производить высокопрочную и сверхпрочную кордные нити, с разрывной длиной до 60 км. Наряду с волокном на основе ксантогенатов целлюлозы производится, правда в небольших масштабах, гид-ратцеллюлозная пленка — целлофан. В качестве целлюлозного сырья для производства вискозного волокна обычно применяют древесную облагороженную сульфитную, а также сульфатную предгидролизную целлюлозу, имеющие высокое содержание а-целлюлозы однако наряду с древесной может применяться и хлопковая целлюлоза. [c.356]

Если удастся разработать экономичный метод получения высокопрочного волокна омылением нитроцеллюлозного волокна, как это имеет место, напрпмер, при производстве сверхпрочной гидратцеллюлозной нити вмылением триацетатного волокна с одновременным его вытягиванием, то нитрат целлюлозы—один из наиболее доступны.х и дешевых эфиров целлюлозы— снова найдет промышленное применение для изготовления определенного ассортимента изделий. Проведение исследований в этом направлении представляет опраделенный интерес. [c.17]

Сверхпрочное гидратцеллюлозное волокно и некоторые типы сгштетических высокопрочных волокон превос.ходят по прочности, все виды природных волокон. [c.115]