Кристалличность влияние на свойства волокна

Влияние условий формования на структуру и свойства триацетатного волокна, сформованного иЗ сиропов, подробно описано в одной из статей Волокно, обладающее лучшими физико-механическими свойствами (прочность, удлинение, прочность в петле, число двойных изгибов), получено при формовании в осадительной ванне, содержащей 30% уксусной кислоты. Авторы объясняют это наиболее благоприятными условиями структурообразования при формовании вследствие выравнивания скорости взаимной диффузии уксусной кислоты и воды и скорости коагуляции триацетата целлюлозы. При этом образуются более мелкие структурные элементы. Повышение содержания кислоты в ванне вызывает также вымывание низкомолекулярных фракций, что способствует улучшению механических свойств волокна, однако при увеличении концентрации кислоты свыше 30% скорость коагуляции снижается быстрее, чем скорость диффузии. Это приводит к увеличению степени кристалличности и к образованию более крупных структурных элементов. [c.182]

Терморелаксация (термофиксация) волокна имеет существенное значение для повышения межмолекулярного взаимодействия и степени кристалличности волокна. Влияние этой обработки на изменение свойств волокна выявляется у поливинилспиртового волокна в значительно большей степени, чем у других карбоцепных волокон. [c.242]

Степень ориентации целлюлозы, т.е. степень ориентации кристаллитов, оценивают по углам направления микрофибрилл к оси волокна (см. 8.6.2). Два показателя вместе - степень кристалличности и степень ориентации - определяют плотность упаковки целлюлозы. Плотность упаковки оказывает влияние на механические свойства, физикохимические свойства (способность к набуханию и растворению), химическую реакционную способность. У хлопковой целлюлозы плотность упаковки выще, чем у древесной. [c.244]

Существенное влияние на свойства поливинилспиртового волокна при одной и той же степени ацеталирования оказывает его структура и степень кристалличности. Так, например, если формальдегидом обрабатывается невытянутое и не подвергнутое термообработке волокно, обладающее рыхлой структурой, то при нормальной степени ацеталирования (30—40% замещенных групп ОН от общего числа таких групп) получается волокно, [c.245]

Существенное влияние на свойства поливинилспиртового волокна при одной и той же степени ацеталирования оказывает его структура и степень кристалличности. Например, если формальдегидом обрабатывается невытянутое и не подвергнутое термообработке волокно, обладающее рыхлой структурой, то при нормальной степени ацеталирования (30—40% замещенных групп ОН от общего числа таких групп) получается волокно, сильно усаживающееся в кипящей воде. Данные [6], характеризующие зависимость усадки сшитого волокна в кипящей воде от степени его кристалличности, приводятся ниже [c.260]

Упорядоченность в кристаллитах волокна нельзя характеризовать как степень кристалличности, которую, по Ант-Вуринену целесообразно обозначать как индекс кристалличности —I. Однако установлено, что индекс кристалличности относительно мало связан с прочностью волокна. Это объясняется тем, что степень кристалличности различных гидратцеллюлозных волокон, несмотря на их различные свойства, отличается незначительно. Напротив, было показано, что индекс кристалличности оказывает существенное влияние на другие свойства волокна, как это видно из приводимых ниже данных Трайбера. С ростом кристалличности волокна [c.127]

Большое влияние на прочность волокон оказывает степень ориентации, которая по Германсу и Вейдингеру выражается как фактор ориентации /. Этот фактор, как будет показано ниже, зависит от степени вытягивания волокон при формовании. Рост ориентации макромолекул увеличивает прочность. Примечательно, что с ростом ориентации не наблюдается увеличения степени кристалличности, т. е. это говорит о том, что кристаллиты образуются в процессе формования еще до стадии вытяжки волокна. Каково влияние степени ориентации на остальные свойства волокна, видно из приводимых ниже данных Трайбера. С ростом степени ориентации волокна [c.129]

Исследования термофиксации полипропиленового волокна под натяжением и в свободном состоянии показывают, что на свойства волокна оказывают влияние участки цепей, не вошедшие в кристаллы Если вытянутое волокно термофиксируется в свободном состоянии, то происходит повышение кристалличности вследствие дезориентации аморфных участков, но ориентация кристаллов не изменяется. При этом происходит понижение начального модуля и возрастание относительного удлинения при разрыве. При термофиксации волокна в напряженном состоянии [c.187]

Свойства волокон и каучуков зависят от природы и степени кристалличности, которая возможна для данной макромолекулярной структуры в напряженном или разгруженном состоянии либо в тех случаях, когда полимер находится в вытянутом (волокна) или растянутом (каучуки) состоянии. С другой стороны, пластики предназначаются для удовлетворения более широкого круга потребностей, чем волокна или каучуки, в связи с чем установить критерий того, какое вещество следует считать хорошим пластиком , исходя из структурных представлений, довольно трудно. Несмотря на то что никакие простые обобщения здесь не применимы, можно сказать, что свойства пластиков зависят от кристалличности в меньшей степени, чем свойства волокна, а во М1ЮГИХ случаях механические свойства пластиков обусловлены только их аморфным состоянием. Волокна обладают гетерогенной структурой они состоят из кристаллитов, разделенных менее упорядоченными, или аморфными, областями. Переходы между этими областями постепенны и непрерывны. Кристаллиты можно рассматривать как высокоактивный наполнитель для неупорядоченных областей вытянутого волокна или растянутого каучука, влияние которого на свойства полимера весьма сходно с влиянием сажи, применяю-Н1ейся в качестве наполнителя натурального каучука. Свойства пластиков не зависят от этого усиливающего действия кристаллитов. [c.11]

Термопластики, образующие волокна, находятся при обыкновенной температуре, так сказать, в полупластическом состоянии. Этим объясняются те характерные для текстильных волокон свойства, благодаря которым они образуют единственную в своем роде группу твердых тел. Свойства отдельных волокон варьируют соответственно равновесию, которое существует между их кристал- лической и пластической (аморфной) зонами. Ранее уже было-сказано о том, как это влияет на равновесную влагу в волокнах, а также о том, какое действие производит эта равновесная влага на жесткость волокон путем разрушения некоторых связей между цепями соседних молекул. Выше было также упомянуто, что у целлюлозных и белковых волокон указанные связи между цепями, которые могут быть обратимо разрушены водой, представляют собой преимущественно водородные связи. Последние не являются связями, обладающими высокой энергией присущая им энергия равна примерно 4500 калориям/М (см, ссылку 198). Для сравнения можно привести энергию ковалентной связи, существующей между кислородом и водородом, которая составляет 110 000 калорий/М. Влияние водородных связей на жесткость и частичную кристалличность волокон основано на возможности образования большого количества именно таких связей между соседними молекулами. Отсюда явствует, что количество тепловой энергии, требуемой для разрушения этих связей, должно быть значительным, но ее интен- [c.222]

О влиянии длины цепей и их распределения на механические свойства изотропных и подвергшихся ориентационной вытяжке полимеров в литературе имеются весьма противоречивые сведения. Имеются данные о линейной зависимости между прочностью капронового волокна и величиной обратной молекулярной массы , но это — кристаллизующийся полимер и поэтому к подобным корреляциям следует отнестись осторожно. Наиболее существенные изменения прочности связываются с областью молекулярных масс З-Ю —15 10 т. е. там, где резко меняется прочность изотропного полимера. Обнаруживается также линейная зависимость между логарифмом прочности волокна и обратной величиной молекулярной массы полимеров, однако, в случае волокон, которые всегда кристалличны, тип зависимости любого параметра от М связан не с готовой структурой, а с технологической предысторией, где доминируют реологические факторы. Для ориентированных пленок поливинилацетата наблюдается линейное увеличение прочности с молекулярной массой. Однако эта зависимость четко проявляется лишь по достижении молекулярных масс, при которых прочность изотропного поливинилацетата становится неизменной. При изучении аморфных полиметилметакрилата, полистирола и поливинилацетат, получаются близкие результаты, хотя соответствующие зависимости не являются строго линейными. На механические свойства ориентированных полимерных материалов гораздо больше влияют условия формован 1я и вытяжки волокон и пленок [22].-Влияние молекулярной массы на механические свойства линейных аморфных полимеров следует оценивать с учетом изложенных представлений об их квазисетчатом строении. Прочность и другие механические свойства полимеров определяются их строением, однако при формовании и вытяжке волокон молекулярная масса полимера регулирует протекание процессов ориентации макромолекул, определяя структурные особенности и свойства получаемых полимерных материалов. [c.197]

Главное требование к волокнообразующему полимеру заключается в том, что длина его вытянутой молекулы должна быть не менее 1000А (100 нм), т. е. его молекулярный вес должен быть не ниже 10 000. Эта величина, разумеется, может быть и выше например, молекулярный вес необработанной (не-деструктированной) хлопковой целлюлозы достигает 500000. В случае синтетических волокон молекулярный вес исходного полимера намеренно ограничивают, поскольку прядильный раствор или расплав должен иметь не слишком высокую вязкость. У большинства волокон, сформованных из расплава, молекулярный вес составляет 10 000—20 000. Волокна, получаемые формованием из раствора, могут иметь более высокий молекулярный вес. Для текстильных волокон характерна также определенная степень кристалличности и (или) ориентации молекул вдоль оси волокна. Эти свойства, присущие природным волокнам, придаются искусственным и синтетическим волокнам в процессе их формования, вытягивания и термической обработки. Точность соблюдения параметров этих процессов оказывает существенное влияние на физико-механические и отчасти на химические свойства готового волокна. В свою очередь, регулярная структура волокна возможна лишь при определенной степени регулярности строения макромолекул, достаточной для их плотной упаковки, которая необходима для возникновения сильных меж-цепных взаимодействий (за счет водородных связей, ассоциации диполей или сил вандерваальсова притяжения). Однако при слишком высокой степени крист алличности волокно не только становится очень прочным, но и делается слишком жестким и теряет способность растягиваться в процессе его получения и эксплуатации. Кроме того, такое волокно чрезвычайно трудно окрасить, поскольку реакционноспособные группы почти целиком находятся в неупорядоченных участках. Степень кристалличности наиболее прочных синтетических волокон, по-видимому, не превышает 50—60%. Исключение составляют полиакрилонитрильные волокна, которые обнаруживают мало признаков истинной кристалличности, но вместе с тем обладают высокой однородностью структуры по всему сечению волокна. В неупорядоченных участках силы межцепного взаимодействия [c.284]

Влияние кристалличности на механические свойства полигексаметиленадипинамида исследовали Баккаредда и Бутта [9631 поверхностную пленку и другие структурные эффекты в найло-новом волокне — Симменс [964] и Швертассек [965]. [c.262]

Влияние регулярности в полимерах на их свойства обусловлено разной кристаллизуемостью полимеров различных структур. Атактические полимеры — аморфные (некристаллические) мягкие материалы с очень низкой механической прочностью. Соответствующие же изо- и синдиотактические полимеры являются, как правило, высококристаллическими веществами. Упорядоченные структуры могут упаковываться в кристаллическую структуру, а неупорядоченные — нет. Кристалличность обусловливает высокую механическую прочность полимера, повышенную химическую устойчивость, стойкость к действию растворителей и влияет на другие свойства полимера. Первым примером практического использования стереорегулярных полимеров является полипропилен. Атактический полипропилен не имеет практического применения, тогда как изотактический иолыпрогеилек, характеризующийся высокой температурой плавления, прочностью, кристалличностью, находит все более и более широкое применение в пластмассах и волокнах [19]. [c.488]

При контакте аморфного полиэтилентерефталата с эпоксидной смолой при 160 °С в течение 2 ч его масса увеличивается на 10— 11%, причем полимер становится хрупким и утрачивает прочность. В этих же условиях прочность полиэтилентерефталата со степенью кристалличности около 50% понижается на 7—10%, а масса возрастает на 2—4 /о- Особенно сильное влияние на свойства полиэтилентерефталата оказывают амины, которые применяют в качестве отвердителей эпоксидных смол. При 120 °С аморфный полимер в среде триэтаноламинтитаната разрущается, а волокно со степенью кристалличности около 50% коробится и ломается. [c.271]

Кроме того, определяют прочностные свойства тканей, стабильность размеров, стойкость к действию хлора и стирке. Вследстрне разницы в степени кристалличности целлюлозы в хлопке и вискозном волокне влияние аппретов на прочность этих тканей различно. Разрывная прочность вискозного волокна при введении аппретов возрастает, а хлопка уменьшается. Очень большое снижение прочности наблюдается у льняных тканей, и поэтому аппреты для них не применяются. [c.287]

Взаимосвязь между свойствами ГЦ-В и УВМ имеет большое значение, но в литературе приводятся очень скудные сведения по этому вопросу. По Бекану и Тангу [70], ориентация вискозного волокна определяет ориентацию элементов структуры и, следовательно, механические свойства УВМ. Руланд [71] на основании рентгеноструктурного анализа приходит к другому выводу. По его данным, связь между ориентацией исходного и углеродного волокна отсутствует. В работе [72] установлено влияние природы ГЦ-волокна на 5 УВМ, но других данных не приводится. Бош и Левин [73] исследовали влияние кристалличности и ориентации ГЦчволокна на пиролиз в вакууме и в воздушной среде. Как видно из приведенных ниже данных, увеличение степени вытягивания повышает скорость реакции, протекающей на первой стадии пиролиза [c.276]

Влияние влагосодержания на механические свойства, разумеется, в значительной мере зависит от субмикроскопической структуры, являющейся у искусственных волокон следствием условий формования. Хаусман установил, что в области влагосодержания от 15 до 6% прочность возрастает линейно снижению влагосодержания и что при влажности примерно 6% прочность волокна достигает максимума. Однако влагосодержание при максимальной прочности у различных волокон различно. Согласно Хаус-ману, оно ниже, если волокна имеют высокую боковую упорядоченность, т. е. высокую степень кристалличности, и наоборот. Удлинение у волокон, сформованных с незначительной вытяжкой, т. е. обладающих малой ориентацией, уменьшается линейно влагосодержанию в интервале от 15 до 6% влажности. В областях же с пониженным влагосодержанием удлинение очень резко снижается. Напротив, у вискозных волокон, сформованных с высокой вытяжкой, т. е. с высокой ориентацией, разрывное удлинение уменьшается линейно во всей области влагосодержания между 15 и 0,5%. [c.440]

Исследование механических свойств полимерных материалов и сопоставление их со структурой полимеров показало, что большое влияние на прочность оказывают регулярность структуры и характер надмолекулярных образований. При получении полимеров из диенов большое влияние на прочность оказывает, например, соотношение и регулярность расположения в цепных молекулах звеньев, соединенных в положениях 1—2 и 1—4. Для таких полимеров, как полипропилен, большое значение имеет расположение заместителей в основной цепи. Это вполне понятно, так как от регулярности расположение заместителей зависит степень кристалличности продукта. Соотношение изотактической, синдиотак-тической и атактической фракций в полимерном продукте иногда оказывает даже более сильное влияние на прочность материала, чем изменение химического состава. Так, например, из изотакти-ческого полипропилена можно получать волокна, характеризующиеся разрушающим напряжением свыше 70 кгс1мм , в то время как атактический полипропилен вовсе не обладает волокнообразующими свойствами. [c.183]

Давно известно, что волокна шерсти самопроизвольно сокращаются в растворе, обладающем способностью разрушать водородные связи, или при обработке реагентом, расщепляющим дисульфидные связи. При прекращении контакта с реагентом, разрушающим водородные связи, например бромистым литием, волокна шерсти снова приобретают первоначальную длину и мицеллярное строение [400]. Кроме того, известно, что усадка волокон шерсти при расщеплении дисульфидных связей затрагивает не обладающую кристалличностью, т. е. аморфную, внешнюю часть волокна, которая сохраняет свою структуру при помощи дисульфидных связей, 80% или более которых должно разорваться для того, чтобы произошла усадка [400]. Аллен и Александер [401 ], однако, утверждают, что наблюдаемое влияние облучения на свойства волокон шерсти в меньшей степени связано с разрывами основной цепи полимера или с расщенле- [c.434]

Увеличение индекса кристалличности и размеров кристаллитов связано с протеканием процесса дополнительной кристаллизации во время отделочных операций и эксплуатации вискозных волокон. Данные об изменении набухания и равновесной сорбционной способности, приведенные в табл. 2.3, также указывают на уменьшение доступности гидроксильных групп целлюлозы в результате снижения доли аморфных участков в процессе дополнительной кристаллизадаи. Предпосылкой для дополнительной кристаллизации является окислительная и гидролитическая деструкция [16]. В условиях щелочной отварки, отбелки и стирок наблюдается значительное снижение степени полимеризации вискозных волокон и хлопка, возрастает дефектность их кристаллитов. Наиболее глубоко деструкция протекает у обычного вискозного волокна. После 50 стирок оно имеет самое низкое значение степени полимеризации (104), что обусловливает резкое ухудшение эксплуатационных свойств. Эксплуатационные свойства высокомодульных и полинозных волокон, применяемых в смесях с хлопком, сохраняются в большей степени. Химическая деструкция и изменения надмолекулярной структуры оказьшают существенное влияние на физико-механические показатели волокон в процессе эксплуатации. Так, прочность обычного вискозного, высокомодульного, полинозного волокна и хлопка после отбелки и 50 стирок снижается соответственно на 30, 39, 62 и 70 %. Наблюдается также значительное снижение прочности волокон в мокром состоянии у высокомодульного волокна - на 50, у полинозного волокна - на 78 и у хлопка — на 44 %. Обьмное вискозное волокно в этих условиях практически полностью теряет прочность в мокром состоянии. Следует отметить, что абсолютное значение прочности в сухом и мокром состоянии у высокомодульного волокна значительно вьш1е, чем у других волокон, что свидетельствует о более высокой устойчивости высокомодульного волокна к химическим и механическим воздействиям в процессе эксплуатации. У высокомодульного и полинозного волокна на достаточно высоком уровне сохраняется и модуль Упругости в мокром состоянии. [c.67]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология