Предварительная ориентация волокна

Метод ориентации волокна и его равномерного склеивания используют для изготовления из стекловолокнита высокопрочных труб, листов, плит и панелей. Стеклянные нити (или волокна) перематываются со шпулей на вращающийся барабан (рис. 164) или подаются на него непосредственно из электропечи, где происходит формование волокна. Каждый слой нитей, наматываемых на барабан, предварительно смачивается раствором смолы, поступающим из [c.561]

Вопрос о возможности применения поликапроамидного волокна с относительно высоким остаточным удлинением приобретает особое значение в связи с применением полых профилированных волокон для изготовления верхней одежды. Как уже указывалось, толокно этого типа не может быть вытянуто до той же степени, что и волокна с круглой формой поперечного сечения. Это объясняется различиями в условиях охлаждения наружных и внутренних слоев элементарного волокна. Кроме того, существуют различия и в условиях предварительной ориентации в разных слоях полого элементарного волокна. Имеющиеся в настоящее время экспериментальные данные подтверждают эти предположения. Необходимо решить, какой тип волокна более приемлем для текстильной промышленности — полое профилированное волокно с более высоким удлинением или волокно обычного типа с более низким удлинением, поскольку получить полое профилированное волокно с низким удлинением не представляется возможным. [c.655]

Рис. 79. Зависи.чость кратности вытягивания полипропиленового волокна от степени предварительной ориентации

Зависимость прочности вытянутого полипропиленового волокна от степени фильерной (предварительной) ориентации приведена на рис. 80, из которого видно, что большей прочностью обладает волокно с меньшей степенью фильерной ориентации. Для полиэтиленового волокна также наблюдается понижение кратности вытягивания при увеличении фильерной ориентации . Следует отметить, что полиэтилен в отличие от полипропилен. не образует смектической структуры. [c.185]

Предварительная ориентация. При формовании волокно непрерывно подвергается различным нагрузкам, поэтому уже на первую стадию вытягивания оно поступает несколько ориентированным [4], и что особенно важно, [c.97]

Сформованное полиамидное волокно имеет очень низкую прочность (10—12 ркм) и большое пластическое удлинение (300— 500%), так как в процессе формования из расплава макромолекулы полимера почти совсем не ориентируются вдоль оси волокна. Для придания волокну требуемых физико-механических свойств его после предварительного кручения подвергают холодной вытяжке (при комнатной температуре) до 3—5-кратного увеличения длины, при этом происходит значительное повышение степени ориентации макромолекул, а прочность волокна возрастает в 4—7 раз, остаточное удлинение уменьшается до 12—25%, и волокно перестает быть пластичным. [c.472]

Напомним предварительно, что процесс формования волокна заключается в преобразовании раствора в жидкую нить, в фиксации этой нити путем перевода в нетекучее состояние и в вытягивании зафиксированной нити для максимально возможной ориентации макромолекул с целью повышения прочности волокна. [c.170]

Степень ориентации может быть увеличена повторным вальцеванием в одном и том же направлении или увеличением вязкости каучука. В настояш ем исследовании не применяли никакого специального метода вальцевания, и вязкость смеси была относительно низкой. Предварительные результаты, здесь подробно не рассматриваемые, показали, что можно получить почти идеальную ориентацию при высоких содержаниях волокна в смеси, если вязкость ее достаточно высока. [c.300]

Вопросам ориентации кристаллических полимеров посвящено много работ, что связано в первую очередь с широким использованием вытяжки кристаллических полимеров в производстве синтетического волокна. Известно, что необходимые физико-механические свойства синтетических волокон получают только после их предварительного вытягивания. [c.103]

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]

Таким образом, межмолекулярные взаимодействия в полимере зависят от наличия и ориентации надмолекулярных структурных образований и от плотности расположения макромолекул в волокне, т. е. от условий его формования и предварительной отделки. [c.90]

На рис. 79 приведена зависимость кратности вытягивания полипропиленового волокна от величины молекулярно-структурной ориентации после выхода нз фильеры. Из рисунка видно, что волокно с менее ориентированной структурой (кривая 1) можно вытянуть больше, чем волокно, предварительно закристаллизованное (кривая 2). [c.185]

Основными технологическими проблемами являются стабильность формования из расплава, предварительная ориентация волокна при формованип (предориентация), изменения в волокне до вытягивания и совместные ориентация и кристаллизация в процессе вытягивания. [c.119]

Рис. 80. Зависимость прочности вытянутого волокна от ст.епени его предварительной ориентации —волокно смектической структуры 2—волок но моноклинной структуры.

При формовании полипропиленовых волокон низких общих и элементарных титров их отвердевание и охлаждение под фильерой осуществляется обдувкой воздухом комнятной температуры на достаточно длинном пути (до 5 м). При этом в волокне происходят важные процессы кристаллизации и предварительной ориентации, но охлаждение происходит недостаточно равномерно. Требуемую равномерность охлаждения способна обеспечить лишь прядильная шахта, без которой получение волокон высоких общих и элементарных титров вообще невозможно, так как для отвердевания и охлаждения потребовалось бы обдувать их воздухом на очень длинном участке. В прядильной шахте (рис. 10.4) струйки расплава, выходящие из фильеры, равномерно обдуваются поперечным ламинарным потоком охлаждающего агента. При получении полипропиленового волокна в качестве охлаждающей среды можно применять воздух с постоянными влажностью и температурой [34]. [c.240]

На способность полипропиленового волокна к вытягиванию, а также на свойства вытянутых волокон большое влияние оказывает ориентация (в том числе и предориентация) формуемой нити между фильерой и намоточным устройством. Степень ориентации зависит от соотношения между скоростью истечения расплава из отверстий фильеры и скоростью приема нити на бобину или прядильный диск (т, е. величины фильерной вытяжки). При низкой фильерной вытяжке происходит относительно слабая предвари-, тельная ориентация, причем получается волокно термодинамически малоустойчивой паракристаллической структуры. В противоположность этому при высокой фильерной вытяжке получаются волокна с относительно большой предварительной ориентацией, причем образуется термодинамически устойчивая моноклинная структура. Наибольшую потребительскую ценность имеет волокно, полученное из невытянутых нитей с менее ориентированной структурой, которая образуется при низкой фильерной вытяжке. [c.242]

Процесс развития ориентации в полиэфирном волокне носит релаксационный характер, т. е. протекает во времени. Поэтому конечное состояние существенно зависит от температуры, скорости вытягивания, напряжения и таких характеристик полиэфира как молекулярная масса, определяющая вязкость системы, и степень регулярности макромолекул, нарушаемая звеньями диэтиленгликоля. Возможная кратность вытяжкп определяется степенью предварительной ориентации и теми показателями, которые влияют на сам процесс ориентации. Кратность естественной вытяжки уменьшается тем больше, чем выше была степень предориентации волокна при формовании. Эта зависимость приведена на рис. 5.28 [80]. [c.124]

Морфология макромолекулярных кристаллов, выросших в условиях приложения к образцу сдвиговых напряжений, является в основном фибриллярной (шиш-кебаб, см. рис. 3.79, 3.80, 3.136). При детальном анализе этих кристаллов установлено, что структура их неоднородна. Внутренняя часть кристаллов представляет собой макроскопически гладкое тонкое волокно из вытянутых цепей макромолекул, что позволяет рассматривать его структуру как близкую к исходному зародышу. Волокно обычно покрыто кристаллическими структурами из нерегулярных ск ладок цепей. Если кристаллизацию проводят при достаточно низких температурах, то за этими структурами следует слой ламелей из более регулярно сложенных цепей и внешне весь образующийся кристаллический агрегат напоминает шиш-кебаб (подробно см. в разд. 3.8.2). Первые свидетельства того, что остаточная деформация, вызванная предварительной ориентацией образцов, может усиливать зародышеобразование, были получены при изу- [c.94]

Определенное значение имеет также натяжение полиамидного шелка в зоне вытягивания крутильно-вытяжной машины. Как было показано в работе Натуса, Зауэра и Вендерота [22], колебания натяжения обусловливают колебания номера вытянутого шелка величина натяжения при вытягивании зависит от степени предварительной ориентации макромолекул в волокне, которая в свою очередь определяется скоростью формования шелка. Аналогичные выводы сделаны и в работе Де-Рица [28]. [c.395]

Промывка волокна может быть осуществлена периодическим способом путем циркуляции воды через перфорированные бобины с волокном или при прохождении одиночной нити через систему орошаемых роликов [177]. Свежесформованные волокна из ПБИ имеют сравнительно невысокую механическую прочность (8—15 сН/текс) и высокое удлинение (70—120%). Эти показатели могут быть улучшены путем дополнительной вытяжки при температуре выше 450—500 °С. Волокно, поступающее на термическую вытяжку, должно быть тщательно высушено. Ориентационное вытягивание волокна из ПБИ при повышенных температурах помимо тщательной сушки имеет ряд особенностей во-первых, для получения высоких механических характеристик волокно перед вытяжкой необходимо длительное время выдерживать при той же температуре, при которой осуществляется процесс ориентации во-вторых, предварительный прогрев должен проводиться в инертной атмосфере. Нить, поступающая на вытяжку, должна иметь определенное натяжение [54]. Повышение степени ориентации волокна практически не сказывается на кристалличности и плотности образцов. Для получения ПБИ волокна, имеющего прочность в пределах 30—40 сН/текс, применяют одноступенчатое вытягивание. Двухступенчатое вытягивание дает возможность получать волокна с прочностью до 55 сН/текс [54, с. 86]. [c.151]

Одним из показателей, определяющих свойства композиций, является содержание в ней волокна оно может изменяться от 50 до 70% [90]. Чем больше в композиции волокна, тем выше при прочих равных условиях прочность и модуль Юнга композиции. Оказалось [91], что длинные нити впитывают больше связующего, чем короткие волокна высокопрочное высокомодульное предварительно обработанное волокно — больше, чем необработанное. Вы-бираемость смолы при приготовлении препрегов возрастает с увеличением ее концентрации в растворе (рис. 6.17). В зависимости от способа получения изменяется модуль композиции [92]. Как видно из рис. 6.18, при литье модуль композиции в большей степени зависит от содержания волокна, чем при прессовании, что может быть связано с большей степенью разрушения волокна при прессовании, а также, возможно, с ориентацией волокна в процессе литья. Устойчивость композиций к изгибу и модуль изгиба возрастают пропорционально содержанию в них волокна (рис. 6.19, а и б). [c.299]

Область О (см. рис. 6.5) оказывается наиболее благоприятной для создания предварительной ориентации макромолекул в волокнах, а также наиболее важной стадиен создания надмолекулярных структур. При температурах, заначитель-но превышающих Го, ориентация макромолекул не может сохраняться из-за их высокой подвижности, интенсивных тепловых колебаний и релаксационных процессов. Кристаллизация и образование надмолекулярных структур также затруднены, потому что максимальная скорость кристаллизации достигается обычно в области температур, которые на 30—40° С ниже Гпл- [c.161]

В связи с этим отмечается следующее обстоятельство. Если условия таковы, что для систем, у которых /<0,63, параллелизации макромолекул не происходит, то цепи принимают неестественную конформацию. Это может иметь место, например, при быстром охлаждении расплава жесткоцепного полимера или при испарении растворителя из раствора и связанного с этим резкого уменьшения подвижности цепей, необходимой для перехода в равновесное состояние. Но если создать условия, при которых подвижность макромолекул в такой неравновесной системе повышается (путем нагревания до более высоких температур или поглощения полимером определенной порции растворителя), то фазовый переход в упорядоченное состояние может произойти спонтанно. Такое толкование можно дать явлению самопроизвольного удлинения пленок 11] или волокон [12] из ацетата целлюлозы при поглощении ими веществ, вызывающих частичное набухание (например, фенола), или при умеренном нагревании. Если пленки или волокна, предварительно несколько ориентированы, то проходящее затем упорядочение вдоль предпочтительного направления (направление предварительной ориентации) приводит к самопроизвольному удлинению, которое мо- [c.51]

Для достижения возможно высокой прочности волокна имеет большое значение структурное состояние нити, в котором она находится перед вытяжкой. Так как это зависит от условий фильерной вытяжки, то является важным соотношение между величиной фильерной вытяжки и вытяжки скоагулированной нити между дисками. Из работы Сиссона вытекает, что наилучшие результаты могут быть достигнуты, если волокно перед вытягиванием имеет структуру сетки — мелкие упорядоченные и соответственно мелкие аморфные участки (если эти участки не подверглись предварительной ориентации в результате фильерной вытяжки). Захаров, Зеленцов и Пакшвер уточнили этот вывод и показали,что перед ориентационной вытяжкой волокно должно иметь по возможности более низкую плотность. Авторами была обнаружена примечательная особенность плотность формующегося волокна по мере удаления нити от фильеры (в осадительной ванне) вначале падает, а затем после вытяжки снова возрастает. Отсюда следует, что при ориентационной вытяжке скоагулировавшей нити необходимо устанавливать фильерную вытяжку на возможно более низком уровне, так как предварительная ориентация частиц должна быть по возможности уменьшена. Эта закономерность была обнаружена ранее Раухом и Гармсом чисто эмпирически. [c.294]

Это подтверждается исследованиями процесса формования волокна из полиэтилентерефталата и полиамидов где отмечено значительное ул1Рньшение максимально достижимой повторной вытяжки волокна благодаря предварительной ориентации при высокой скорости формования (3000—4000 м/мин). Аналогично при формовании волокна из поливинилового спирта на высоких скоростях была достигнута повышенная прочность волокон в результате ориентации на начальной стадии формования волокна в осадительной ванне. [c.144]

Напряжения снимаются также и при термообработке растянутого волокна после такой обработки волокна можно нагревать значительно выше температуры, при которой происходило снятие напряжений, причем в этом случае наблюдается лишь незначительная усадка. Основгшши факторами являются температура, время, допустимая усадка и степень предварительной ориентации. [c.371]

Характерная особенность ПАН-волокна как исходного сырья, применяемого для получения углеродных волокон, состоит в том, что предварительно зациклизованные макромолекулы, являюшиеся предматериалом, расположены параллельно друг другу и оси волокна. Вытягивание при окислении и образование межмолекулярных связей способствуют сохранению ориентации макромолекул. Благодаря этому в дальнейшем облегчается образование организованной формы углерода и упрощается технологический процесс получения углеродного, особенно высокопрочного волокна. В этом заключается существенное преимущество ПАН-волокна перед гидрат-целлюлозным. [c.61]

Некоторые методы переработки полимеров"рассчитаны на то, что формование надмолекулярных структур (структурирование) будет происходить непосредственно в самом процессе переработки. Примерами таких технологических процессов являются формование волокна и экструзионно-выдувное формование с предварительной вытяжкой. В первом примере волокно после фильерного формования для получения нужной структуры должно быть подвергнуто холодной вытяжке (см. разд. 3.7). Во втором примере характер ое время релаксации полимера при температуре формования должно быть достаточно велико, для того чтобы в материале до начала ох. лаждения сохранилась большая часть созданной в процессе формования двухосной ориентации. Таким свойством обладают аморфные полимеры при температуре, несколько превышающей температуру стеклования. Можно назвать эту способность структурируемостью она зависит как от реологических характеристик расплава полимера, так и от его механических свойств при Тд < Т < Г (. [c.615]

Волокнистьп ) наполнитель, воспринимая напряжения, к-рые возникают при деформации материала, определяет его прочность, жесткость и деформируемость (см. табл.). Связующее, запо шяющее межволоконное пространство, придает А.н. монолитность, передает напряжения отдельным волокнам и воспринимает напряжения, действующие в направлениях, отличающихся от направления ориентации волокон. Монолитность А. п. повышается при использовании наполнителя, подвергнутого предварительной обработке, напр, аппретированию, травлению. [c.197]

Во время смешения каждая частица наполнителя покрывается пленкой полимера, в которой макромолекулы ориентированы таким образом, что их полярные группы о0ращены к полярным группам наполнителя. Картина во многом напоминает ориентацию молекул эмульгатора в мицеллах при эмульсионной полимеризации. Большое значение имеет предварительная обработка поверхности наполнителя, усиливающая его связь с полимером и снижающая свободную энергию поверхности на границе полимер — наполнитель, что приводит к увеличению работы адгезионного отрыва — прививка полимера к волокнистым наполнителям, гидро-фобизация стеклянного волокна за счет взаимодействия его гидро ксильпых групп с кремнийорганическими соединениями или изоцианатами и т. д. Аналогичный эффект достигается введением карбоксильных групп в макромолекулу каучука, если наполнителем служит вискозный корд (взаимодействие групп СООН с группами ОН целлюлозы), предварительным поверхностным окислением неполярных полимеров — обра.зование активных групп, способных реагировать с функциональными группами наполнителя или адгезива. [c.471]

Ориентированные полимеры находят широкое применение в различных областях техники (пленки, волокна, ориентированные оргстекла). Изучению их радиационной стойкости посвящены работы [1—10], однако в них не исследовано влияние вида и степени предварительной вытян -ки на радиационную стойк ость полимеров. Кроме того, большинство этих работ выполнено с кристаллизующимися полимерами, в которых ориентация сопровождается изменением степени кристалличности, что в свою очередь может оказывать существенное влияние на радиационную стойкость материала. [c.363]

П. полимерных материалов тесно связана с их деформационными свойствамп. Разрыв полимеров в большинстве случаев происходит в орпептированном состоянии, полученном либо предварительно (напр,, в В0Л0К1ШСТЫХ материалах), лпбо возникающем в процессе испытания на разрыв. Даже в хрупком состоянии П. полимера может сильно изменяться в зависимости от степени предварительной вытяжки. Предварительно ориентированный полимер представляет собой высокопрочный аш1зо-тропный материал. Основным фактором упрочнения полимера является молекулярная ориентация независимо от того, находятся ли волокна в кристаллическом или аморфном состоянин (см. Механические свойства полимеров). [c.195]

Несмотря на то, что в волокнах 80/20 при обработке ацетоном или в волокнах 60/40 при обработке хлороформом не наблюдается уменьшения ориентации макромолекул, рентгенограммы целлюлозы, полученные после гидролиза, менее интенсивны и более диффузны, чем рентгенограммы, полученные для образцов без предварительного набухания. Этот факт служит доказат тельством того, что реагент, вызывающий набухание, действительно прог [c.102]

Карбонизация проводится при 1000—2000 °С в течение 5—60 мин, графитация — при 2800—3000 °С. Основная потеря массы ПВ в отличие от большинства полимеров происходит в довольно широкой области температур (400—700 °С). Выход углеродного волокна при ТТО 1000 °С составляет 87%. Предварительная окислительная обработка ПВ благоприятно сказывается на выходе УВ. Графитированное волокно, полученное без вытягивания, имеет высокую ориентацию (<р/2 5°), большие размеры кристаллитов, малое значение rfoo2, высокую плотность отмечается наличие трехмерных элементов структуры в волокне [12L 125, 136]. [c.290]

Приведенные примеры помимо влияния среды показывают, что карбонизации можно подвергать неокисленное ПАН-волокно и получить углеродное волокно с относительно высокими механическими показателями. Однако с практической точки зрения этот метод карбонизации не представляет интереса по ряду причин. Приемлемые результаты можно получить только при очень медленном повышении температуры или большой продолжительности процесса (1,5—16 суток). По механическим показателям (прочность, модуль Юпга) углеродное волокно из неокисленного полимера уступает углеродному волокну из ПАН-волокна, подвергнутому предварительному окислению. Объясняется это тем, что в процессе окисления, особенно под натяжением, сохраняется более высокая ориентация макромолекул и образуются предструктуры, которые легче преобразуются в турбостратную форму углерода с более высокой степенью ориентации элементов структуры в углеродном волокне. При большой продолжительности процесса увеличивается расход инертного газа, а это нежелательно из экономических соображений. Поэтому на практике, надо полагать, применяется метод получения углеродных волокон, включающий как обязательную стадию окисление. [c.188]

Для получения ориентированных пленок прессуют слон параллельно уложенных волокон. Однако при этом Т1)удно получить механически прочные пленки. При получении достаточно тонких ориентированных пленок из целлюлозы волокна нативной целлюлозы выдерживали предварительно в 4%-ном растворе ЫаОН ил1 ЫаОО [1764, 1765]. Такой метод всегда приводил к структурным изменениям. Можно получить хорошие пленки из хлопка и вискозного шелка, используя давление 10 000 кгс/см [575]. Можно проводить количественные измерения дихроизма полос. Надежная оценка ориентации пленок затруднительна из-за необходимости введения поправок. В работе [311] ка стальную пластину наматывали волокна в два слоя и накрывали их алюминиевой фольгой. После прессования под давлением около 10 000 кгс/см образец увлажняли и затем снова прессовали. [c.79]

Процесс вытягивания частично закристаллизованного волокна несколько отличен от вытяжки аморфного образца ) Для частично кристаллического образца, вытянутого при 95 °С, двойное лучепреломление и плотность начинают возрастать уже с к 2, т. е. раньше, чем для аморфного, что свидетельствует о появлении вторичных ориентированных структур уже при малых кратностях. При л = 2 наблюдается незначительная ориентация аморфных участков на фоне изотропного распределения исходных кристаллических образований. С дальнейшей вытяжкой при к = 3—5 происходит значительный рост поперечных и продольных размеров кристаллитов (см. табл. 1). Данные образцы характеризуются более развитой кристаллической структурой, чем равновытянутые предварительно аморфные, и эти различия в структурных параметрах определяются первоначальной упорядоченностью волокна. При ориентационном вытягивании частично закристаллизованных полиэфирных волокон в выбранных технологических условиях не происходит полного разрушения первичных кристаллических образований. Первичные структурные образования являются центрами или основой, на которой строится вторичная кристаллическая структура. [c.82]

Данная работа посвящена изучению влияния предварительного прогрева невытянутой нити на процесс ориентации и свойства волокна лавсан. Было исследовано моноволокно лавсан, полученное на установке, описанной paнee и имеющее в невытянутом состоя- [c.90]

Первое время непрерывные углеродные волокна использовали тщательно выровненными в виде предварительно пропитанной ленты или листов, которые можно было резать и складывать так, как требовалось. Предварительная пропитка осуществлялась частично отвержденной эпоксидной смолой, которая давала препрегам требуемое сцепление и клейкость для последующей сборки пакета и обработки. Слоистые материалы получали компрессионным литьем препрегов с отдельными слоями, расположенными так, чтобы обеспечить требуемую ориентацию волокон в готовом компоненте. В отношении подобной технологии можно быть оптимистом и считать, что она дает конструктору новую значительную свободу вводить армирование только в тех направлениях, где это требуется, однако существует мнение, что необходимость использовать высокоанизотропные материалы — это недостаток, который создает специфические нежелательные проблемы при конструировании. И все же в некоторых областях применения, например, в лопасти несущего винта вертолета, применение технологии однонаправленных препрегов оказалось положительным и позволило оптимизировать механические свойства лопастей за счет соответствующей ориентации слоев с волокнами. [c.425]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология