Изменение структуры при формовании вытягивания

Механические и структурные дефекты. При формовании, вытягивании и других обработках волокна и нити подвергаются механическим воздействиям, в результате чего на поверхности их появляются повреждения, трещины одновременно нарушается структура, возможны разрывы (образование пустот) или значительные местные изменения в располол<ении структурных образований. [c.9]

На рис. 28.5 показана зависимость прочности волокон от кратности пластификационной и термической вытяжек. Для термической вытяжки использовалось отмытое от растворителя волокно, пластификационная вытяжка которого не проводилась [8]. Наибольший интерес представляет перегиб кривых в области кратностей вытяжек от 2 до 3 (см. рис. 28.5). Более резко это выражено при термической вытяжке. Поэтому целесообразно рассмотреть особенности изменения структуры и свойств волокон при их вытягивании после формования на примере термической вытяжки. Такие исследования были проведены в работе [8], где определялись удельная поверхность волокон — методом низкотемпературной сорбции азота, плотность волокон — флотационным способом и рассчитанная по геометрическим размерам, а также механические и термомеханические свойства волокон. По значениям геометрической и флотационной плотностей была вычислена относительная объемная пористость волокон. Основные результаты приведены в табл. 28.1, из которой видно, что при вытягивании ПВХ волокон их механические свойства и пористость существенно изменяются. [c.406]

Тем не менее целесообразно несколько подробнее остановиться на одном вопросе, имеющем особое значение, а именно на изменении свойств полимерных материалов и в первую очередь волокон, формуемых из растворов, при их ориентационной вытяжке. В производстве волокон из синтетических кристаллизующихся полимеров процессы ориентационного вытягивания волокна с целью его упрочнения выносятся за пределы машин для формования волокна. Это относится не только к тем волокнам, которые формуются из расплава, но и к волокнам, получаемым путем формования из растворов (например, поливинилспиртовые волокна). Кратность последующего вытягивания с целью ориентации полимера и перестройки структуры волокна может достигать 5—10. В ходе этого процесса происходит и установление окончательного диаметра (номера) нити. [c.282]

Так, например, гладкая поверхность волокна, наблюдаемая под микроскопом, при переработке часто приводит к соскальзыванию элементарных волоконец, в результате чего холст срывается с кардоленты аналогичные явления наблюдаются и при вытягивании холста или ленты. Эти явления должны быть устранены путем нанесения соответствующей препарации или изменением поверхностной структуры нитей (см. ниже). Характерно, однако, что структурная однородность поверхности полиамидных волокон, определяемая строением самого полимера и условиями формования волокна, является одним из основных показателей полиамидного волокна, который отличает его от природных волокон (хлопок, шерсть). Структура поверхности играет исключительную роль в определении областей применения волокна. [c.650]

Параллельно с вытягиванием волокон в прядильных шахтах или в осадительной ванне в эффективной области О происходят также структурные изменения волокон. В зависимости от прилагаемого усилия и условий формования образуются более или менее крупные и ориентированные надмолекулярные структуры, которые для кристаллизующихся полимеров принимают формы сферолитов или кристаллитов различной степени совершенства. [c.188]

При дальнейшем испарении растворителя во время формования по сухому методу система переходит в застеклованное состояние, соответствующее точке Хс и деформация- нити (фильерное вытягивание) полностью прекращается. Процесс отверждения в этом случае связан с изменением агрегатного, а не фазового состояния системы, поскольку на всем пути раствор остается однофазным. Этот переход часто происходит почти одновременно по всему сечению волокна и приводит к образованию сравнительно однородной надмолекулярной структуры и макроструктуры. [c.152]

У химических волокон влияние степени полимеризации полимера на механические свойства волокна выражено менее отчетливо, чем у природных волокон. В процессе формования волокна и последующей его обработки (вытягивании) можно в широких пределах изменять структуру и величину агрегатов макромолекул (элементов надмолекулярной структуры), а также степень ориентации макромолекул и их агрегатов, и тем самым в несколько раз увеличить его прочность. При этом степень полимеризации остается без изменения. Поэтому структура химического волокна влияет на его прочность в значительно бoл >шeй степени, чем молекулярный вес . [c.31]

Процесс волокнообразования при вороночном формовании значительно отличается от такового при обычных методах формования вискозных волокон. Во-первых, выходящая из отверстия фильеры струя вискозы намного толще. Из схемы, приведенной на рис. 14.2, видно, что изменение формы струи при вытягивании протекает иначе, чем это имеет место при обычном формовании. Вследствие этого скорость движения нити совпадает со скоростью формования лишь у выхода ее из воронки, что приводит к существенным различиям в структуре волокна. [c.336]

Изменение концентрации полимера. Б начальной стадии формования испарение растворителя из раствора происходит в результате действия высокой температуры и обдувания струйки паро-воздушной смесью. Скорость испарения достаточна велика. По мере быстрого нарастания вязкости и в результате ориентации структуры раствора может образоваться твердая полимерная фаза, из которой выжимается растворитель. Такое явление наблюдал С. Я. Френкель при формовании модельных белковых волокон [8]. В литературе нет сведений о так называемом механическом высаживании полимера при формовании ПАН волокон сухим способом. Однако такое явление мы наблюдали при вытягивании струйки прядильного раствора высокомолекулярного ПАН (молекулярный вес равен 10 ). По-видимому, и при формовании волокна из низкомолекулярного ПАН при возрастании вязкости струйки в шахте может происходить механическое высаживание полимера из раствора. В этих условиях объем полимера быстро уменьшается и на поверхности струйки выступает растворитель (в виде отдельных капелек). Последний быстро испаряется, не нарушая тем самым структуру струй- [c.92]

Одним из основных моментов формования волокна является высаживание полимера из раствора. При этом протекают различные взаимосвязанные процессы. Свежевысаженное из раствора волокно (нить) подвергают ориентационному вытягиванию, отмывке от растворителя, сушке, термообработке и отделке различными препаратами, после чего волокну придается необходимый товарный вид. Во всех этих операциях происходит изменение структуры полимера, и поэтому все они в той или иной степени влияют на свойства готового волокна (нити). [c.63]

Однако, как известно, при термической вытяжке, при которой происходит весьма значительная перестройка структуры волокон, эффективность процесса, значение предельной вытяжки и физико-механические свойства волокон часто существенно зависят от условий их формования, величины и способа изменения фильерной вытяжки, а соответственно от макрогетерогенности их структуры до вытягивания [17, 21, 22]. [c.234]

Пределах. Понижение степени ориентации имеет место как при пе-реосаждении природной целлюлозы из растворов, так и при получении из нее гидратцеллюлозы без растворения (например, обработкой целлюлозы концентрированными растворами щелочи, измельчением и т. д.). Увеличение степени ориентации макромолекул природных волокон до настоящего времени не осуществлено Значительно больще возможность изменения степени ориентации макромолекул в искусственных гидратцеллюлозных или эфироцеллюлозных волокнах. В процессе формования, когда волокно находится еще в пластическом состоянии, можно приложением определенных нагрузок к волокну изменить ориентацию макромолекул и обеспечить более упорядоченное расположение их в волокне. Этот метод получил широкое применение при промышленном производстве искусственного волокна повышенной прочности Изменяя ориентацию макромолекул или элементов надмолекулярной структуры в волокне путем вытягивания пластичного волокна, можно при одной и той же степени полимеризации исходной целлюлозы повысить прочность волокна в 2—3 раза. [c.76]

В процессе формования из расплава необходимо следить за быстрым охлаждениел нити, чтобы тем самым з мепьшить вероятность образования кристаллитов, в особенности крупных кристаллитов (сферолитов), в невытянутом волокне. В результате мгновенного охлаждения затрудняется образование более или менее упорядоченных областей, в которых между поверхностями раздела элементов структуры имеются водородные связи. Только в этом случае возможно нормальное проведение процесса вытягивания такие волокна характеризуются сильным блеском. В этой связи становится понятным влияние климатических условий на свойства невытянутой нити. Морфологическое состояние волокна, достигаемое при быстром его охлаждении, является неустойчивым, поэтому при более длительном действии тепла и сильно увлажненного воздуха могут произойти, очевидно, изменения в структуре волокна (явления старения в результате рекристаллизации). Именно при неправильном выборе климатических условий создается возможность теплового перемещения цепей и тем самым образования нежелательных межмолекулярных водородных связей, затрудняющих, по-видимому, процесс вытягивания. Длительное выдерживание невытянутого волокна в атмосфере с повышенной влажностью приводит к увеличению числа обрывов при переработке такого волокна. [c.441]

Прививка к исходному полимеру имеет то преимущество, что переработке в волокно подвергается привитой сополимер, и боковые цепи наряду с основными цепями принимают участие в образовании структуры при формовании и вытягивании волокна. Это дает основание предполагать, что волокно, сформованное из привитого сополимера, будет обладать более высоким комплексом цеханических свойств. Однако при переработке таких полимеров возникают трудности, связанные с изменением растворимости привитого сополимера и условий формования волокна. [c.110]

Волокна, которые после формования имеют высокое содержание микропустот, подвергаются при растяжении гораздо большим изменениям по сравнению с волокнами, имеющими компактную структуру и более высокую плотность. Например, на рис. 130 показано, что картины диффузного рассеяния для растянутых волокон полиакрилонитрила заметно отличаются друг от друга в одном случае волокна вытягивали в воде (в парах), в другом — на нагретом валу (стержне или барабане). Можно добиться, чтобы в обоих случаях подводимая к волокну тепловая энергия была одинакова, но даже и при этом условии полученные волокна будут различаться по содержанию микропустот. Понижение интенсивности ди( узного рассеяния при сухом вытягивании на барабане интерпретируют в терминах коллапса микропустот. Однако если вытягивание проводят в воде или других пластифицирующих веществах, а также если волокна вытягивают в набухшем состоянии, то никакого коллапса микропустот не происходит. Это можно объяснить тем, что, когда микропустоты заполнены, полимерная матрица стабилизируется при деформации, что предотвращает уплотнение волокна. Если вытянутое в парах воды волокно прогреть в сухом состоянии, содержание микропустот понизится. [c.212]

При применении обычных осадительных ванн мюллеровского типа структура волокна образуется уже в самой ванне, а ее деформация осуществляется главным образом при последующем вытягивании. Процесс же формования в воронке приводит вначале лишь к ориентации, а состояние, при котором нить может приобрести ту или иную структуру, наступает позднее. Это положение иллюстрирует рис. 14.3. На нем показано изменение вязкости геля в зависимости от расстояния от донышка фильеры. На кривой видно первоначальное снижение вязкости геля непосредственно по выходе струи из отверстия фильеры, которое может быть объяснено ориентацией частиц геля, и неконтролируемое и неравномерное увеличение вязкости геля на расстоянии около 8 см от донышка фильеры. При обычном процессе формования вискозных волокон в струе вискозы, выходящей из отверстия фильеры, уже на расстоянии 1 мм от донышка наблюдается рост вязкости, достаточный для [c.336]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология