Ориентация волокна степень ориентации

Мерой степени ориентации полипропиленового волокна может лужить разность показателей преломления, измеренных в двух ззаимно перпендикулярных направлениях, т. е. величина так называемого двойного лучепреломления. Метод основан на возник-гювении у ориентированных полимеров оптической анизотропии и, как уже упоминалось выше, устанавливает среднюю степень ори-гнтации цепных молекул. [c.89]

Строение и свойства Т. и. В отличие от исходной нити Т. н. не изотропны и не имеют цилиндрич. симметрии расположения макромолекул в нити. В местах изгиба структура волокна становится слоистой. Главное различие между слоями-разная ориентация молекул в аморфной фазе. По мере удаления от выпуклой к вогнутой стороне волокна степень ориентации макромолекул в аморфной фазе снижается. Мол. разориентация затрагивает и кристаллич. области наблюдается разориентация кристаллитов. После текстурирования нитей их плотность снижается за счет образования микропустот. С возрастанием интенсивности [c.512]

Б. Л. Цетлин. Степень ориентации привитого полимера в наиболее благоприятном случае соответствует степени ориентации подложки. Это было показано на примере полимеризации винилиденхлорида на полиэтиленовом и полипропиленовом волокнах. С уменьшением степени ориентации (вытяжки) волокна снижается и степень ориентации привитого слоя. [c.138]

Для ориентированного волокна с цилиндрическим распределением кристаллитов вокруг оси волокна степень ориентации оси кристаллита с (полимерные цепи параллельны с-оси) определяется функцией ориентации [c.194]

Тип волокна Степень ориентации Отношение прочности в мокром состоянии к прочности в сухом состоянии [c.204]

До некоторой степени процессы ориентации молекул и кристаллизации идут параллельно высококристаллические полимеры после вытягивания обладают высокой степенью ориентации с другой стороны, в некристаллизующих-ся полимерах молекулы очень слабо ориентируются при вытягивании (это показано при помощи рентгеновского анализа). Но есть интересные случаи, которые занимают промежуточное положение и требуют дополнительного объяснения так, поливинилхлорид и полиакрилонитрил плохо кристаллизуются, но вытянутые волокна этих полимеров обладают довольно высокой степенью ориентации молекул. Высокая кристалличность и связанная с ней регулярность строения молекул не являются основным условием для хорошей ориентации молекул. [c.220]

Основными факторами, которые можно менять в процессе производства волокна, являются метод формования волокна, степень ориентации молекул, условия термообработки и, в случае штапельного волокна, метод придания извитости и ее расположение на волокне. Одинаковые изменения в процессе [c.424]

Вопрос. Почему волокна и пленки на основе полимеров с более широким ММР обладают меньшей прочностью, хотя степень ориентации структурных элементов в них может быть одинаковой [c.64]

Увеличение прочности образца с ростом молекулярной массы и усилением степени ориентации цепей более детально иллюстрируется на рис. 1.13. При малой молекулярной массе легко проявляется лабильность цепи и прочность образца зависит исключительно от прочности межмолекулярного взаимодействия. Заметная макроскопическая прочность достигается лишь при молекулярной массе, достаточной для образования физических поперечных связей в результате перепутывания или складывания цепей. Прочность волокна в интервале значений молекулярных масс (1,5—3) Ю г/моль увеличивается с ростом [c.21]

Таким образом, фактически имела место экструзия в высокоэластическом состоянии. Получающиеся при этом волокна были прозрачны, обладали очень высокой прочностью и имели модуль упругости, равный 7-10 МПа. Столь высокое значение модуля упругости, достигающее почти одной трети теоретически возможного значения, соответствующего полностью вытянутым связям —С—С—, объясняется высокой степенью ориентации и параллельной упаковки молекулярных цепей, а также присутствием длинных кристаллитов, ориентированных в направлении волокна [35]. Прозрачность волокна объясняется, по-видимому, полным отсутствием сферолитов. [c.62]

Здесь Z — направление вытяжки (ориентации), являющееся одновременно осью симметрии (например, для волокна), а /,,,,, (Ф,-, 2) — интенсивность отражения от плоскостей (h, k, l), нормальных к /-м кристаллографическим осям. Для ортогональной элементарной ячейки значения степени ориентации подчиняются следующим соотношениям [c.73]

Периферия УВ после обработки при 2500 С имеет концентрическое строение слоев (толщина около 150 нм), которые располагаются предпочтительно параллельно оси вытяжки волокна и имеют значительно более высокую степень ориентации по сравнению. с сердцевиной волокна. Одна из характерных структур сечения УВ после глубокого плазменного травления показана на рис. 9-50. [c.591]

Четкая граница между этими слоями отсутствует. При температурах обработки волокна 1000-1500 С оболочка не наблюдается. Однако, несмотря на ее отсутствие, внешние слои сохраняют более высокую степень ориентации. По-видимому, это связано с различными условиями протекания окислительной дегидрополиконденсации на периферии и в центре ПАН-волокна. Возможны случаи неудовлетворительного проведения этого процесса, когда кислород в центральную часть волокна диффундирует в недостаточном объеме и ее структура формируется при неполном окислении. Данное обстоятельство вызывает дополнительные причины образования гетерогенной структуры и поверхностных дефектов УВ. [c.594]

Наличие ориентации волокнистых наполнителей в резинах устанавливали непосредственно по микрофотографиям поверхности разрушения или срезов, а также косвенно, по изменению свойств смесей или вулканизатов в зависимости от направления расположения волокон. Известно, что тип волокон влияет на степень их ориентации в эластомерной матрице. Жесткие волокна легче ориентируются, чем гибкие последние обладают повышенной скручиваемостью, а также склонностью к агломерации, которая проявляется у всех видов органических волокон с необработанной поверхностью. Углерод- [c.183]

В [61 73] приводятся данные ( 7о и у) Для неориентированного и ориентированного капрона (волокна). Энергия активации Уо = = 188 кДж/моль одинакова для неориентированного и ориентированного состояний, а у зависит от степени ориентации. Из этих данных следует, что критическое напряжение (сГк = 7о/у) равно соответственно 250 МН/м-2 и 1550 МН/ы , [c.323]

Штейн внимательно рассмотрел значения степени ориентации, полученные при исследовании методом ШРР одноосно-ориентированных образцов [54—56]. Уилчинский [58] и Сэк [63] исследовали ориентацию неортогональных элементарных ячеек. Штейн [55] изучал и более сложную задачу, возникающую при исследовании двухосно-ориентированного состояния. Значения степени ориентации в трех направлениях, определенные на образцах полиэтиленового волокна, полученных при разной скорости вытяжки [39], представлены на рис. 3.19. [c.73]

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ СТЕПЕНИ ОРИЕНТАЦИИ ПОЛИПРОПИЛЕНОВОГО ВОЛОКНА [c.86]

Прежде всего такая ориентация увеличивает значения псевдоравновесного модуля растяжения в направлении вытяжки, не изменяя существенно модуля сдвига в перпендикулярном направлении. Этот эффект иллюстрируется на фиг. 147 данными динамических измерений на волокнах полиэтиленте-рефталата, полученными Вейклином и др. [68] прн 2ГС в интервале частот от 100 до 1000 гц. Для невытянутых волокон Е /С = 2,5, что соответствует разумным значениям коэффициента Пуассона. При большой степени ориентации Е возрастает в семь раз и отношение Е /О становится очень большим. Уравнение (1.2), определяющее возможные значения коэффициента Пуассона, конечно, неприменимо к таким ани-зотропны.м системам. Подобное же увеличение Е с ориентацией было обнаружено для полиамидов (например, нейлона-6 [68]) и полиэтилена [69]. Это может быть связано частично с увеличением степени кристалличности и частично с растяжением большинства аморфных цепей в направлении вытяжки до длины, близкой к предельной. [c.393]

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]

Нейлон (рис. 27) и некоторые другие синтетические волокна дают отчетливую рентгенограмму большая или меньшая четкость ее характеризует степень упорядоченности, или регулярности расположения длинных макромолекул. Для невытянутого нейлона характерна сильно размытая рентгенограмма, присущая аморфным веществам (рис. 28) . Искусственные белковые волокна, степень ориентации макромолекул в которых, как известно, невелика, также дают размытую рентгенограмму аморфного вещества. Типичной в этом смысле является рентгенограмма волокна ардиль. [c.64]

Различная скорость диффузии реагентов в отдельные участки волокна, в которых степень ориентации макрогуюлскул различна. Иногда реагенты вообще не могут проникнуть в наиболее упорядоченные и ориентированные области волокон , в которых гидроксильные группы макромолекул взаимно насыщены или где степень асимметрии макромолекул, в результате значительной их ориентации, наиболее высокая. Поэтому реакция начинается и заканчивается в областях, обладающих более низкой степенью ориентации. [c.69]

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]

Рис. 3.19. Степень ориентации кристаллической фазы в зависимости от скорости вытяжки при экструзионном формовании волокна из ПЭВП. Массовый расход 1,93 0,02 г/мин температура экструзии 207 3 °С.

Уже раньше было известно, что оболочка и ядро могут быть идентифицированы не только накрашиванием, но и другими способами. Например, Морхед и Сиссон показали, что ядро набухает на 40% больше, чем оболочка. Шрамек и Цемиш первые показали, что кристаллиты в оболочке ориентированы вдоль оси волокна в большей степени, чем в ядре, в котором наблюдается неравномерная ориентация. Различная степень ориентации в оболочке и ядре, которая позднее была подтверждена Германсом , а также Морхедом и Сиссоном, объясняется характером потока вискозы при ее выходе из отверстия фильеры . Во внешних слоях струйки ориентация должна быть больше, чем во внутренних. Правда, по современным реологическим данным, это объяснение является маловероятным. [c.282]

Рис. 3.20. Влияние ориентации и степени кристалличности на остаточную степень вытяжки после усадки при отжиге волокна из ПЭТФ

Экспериментальные данные Регеля и Лексовского [75], полученные для долговечности частично-ориентированного волокна ПАН сравниваются на рис. 3.11 с теоретическими кривыми, полученными с помощью уравнения (3.32). Следует подчеркнуть, что увеличение прочности благодаря лучшей ориентации волокна ПАН (или его модельного представления) достигает Ч о/оо = 5. Аналогичные значения увеличения прочности (в 2—5 раз) при ориентации образцов были получены для ПЭ, ПП, ПС, ПВХ, ПММА, ПА [51, 54]. В какой-то степени ограниченный рост жесткости в данных экспериментах, как можно заметить, указывает на то, что ориентированные элементы являются не просто сильно выпрямленными сегментами, а скорее молекулярными доменами с небольшой анизотропией. Последнее не снимает предположения о том, что разрушение элемента, по существу, представляет собой разрушение наиболее сильно напряженных цепных молекул. Так будет в случае. [c.88]

Гетерополитиоэфиры, в отличие от карбополитиоэфиров, имеют более низкую степень полимеризации, но отличаются высокой кристалличностью. Поэтому они образуют прочные пленки и волокна, аналогично кислородсодержащим полиэфирам. Прочность и эластичность этих изделий возрастает с повышением степени ориентации полимеров. Гетеротиополиэфиры отличаются от кислородсодержащих аналогов полиэфиров более высокой температурой плавления и большей стойкостью к гидролитическому воздействию. [c.464]

Если знакопеременные нагрузки прилагаются под углом к направлению ориентации волокна, сохраняемость снижается в большей степени при растяжении, чем при сжатии. Уменьшение этого показателя наблюдается также после нагрева КМУП и образования отверстий в материале. [c.537]

Приемлемая схема структурных преобразований ГЦ-волокна приведена на рис. 9-67. Согласно схеме из целлюлозы при пиролизе формируется остаток из четырехатомных звеньев, образующих зигзаги. Расположение этих звеньев генетически закладывает формирование последующей надмолекулярной структуры углеродного волокна, которая возникает выше 400 С. Принудительное вытягивание упомянутых звеньев приводит к увеличению надмолекулярной ориентации углеродных волокон. Вместе с увеличением степени ориентации снижается их усадка по длине при графитации. При нагревании до 2500"С усадка волокна в направлении, перпендикулярном оси волокна, более чем в 4 раза выше по сравнению с изменением размера вдоль оси. Это свидетельствует об образовании микротекстуры, состоящей из углеродных пачек (рис. 9-66). [c.623]

Способы изготовления смесей и их переработки оказывают заметное влияние на степень ориентации волокон. В процессе смешения с жидкими каучуками волокна легко ориентируются, причем даже длинные волокна, обладающие значительной жесткостью, не разрушаются. Смеси, изготовленные в резиносмесителе, обладают незначительной анизотропией свойств, однако степень ориентации волокон несколько увеличивается, если смеси затем перерабатывают на вальцах. Направленная подача резиновой смеси в зазор вальцев способствует дальнейшему увеличению ориентации волокон. Напротив, приемы повышения однородности смеси, такие как частые подрезания и подача в зазор перпендикулярно валкам, нарушают ориентацию волокнистых наполнителей. Поэтому для создания материалов с повышенной анизотропией свойств необходимо по возможности поддерживать постоянным направление ориентации волокон в смеси, и наоборот. Эффект ориентации возрастает при повышении до определенного уровня температуры и продолжительности обработки на вальцах, замене вальцевания шприцеванием и каландрова-нием. [c.184]

Начиная с некоторых степеней ориентации — и тем раньше, чем менее полярен полимер, или чем ниже плотность энергии когезии, — происходит фибриллизация, т. е. распад волокна или пленки при любых типах нагружения на пучки тончайших фиб рилл, которые обладают огромными прочностями (у полиэтилена—почти 5-10 Па 24, т. 2, с. 363—371], но еще не являются элементарными и при разрыве распадаются на еще более тонкие элементы, представляющие собой уже, по-видимому, линейные монокристаллы ( усы ). Теория фибриллизации пока не развита, хотя ясно, что в какой-то мере этот эффект связан с исчезновением проходных межфибриллярцых цепей, вовлекаемых в кристаллическую решетку. Аналогичным образом ведут себя и суперориен-тированные системы, полученные из жесткоцепных полимеров. Видимо, в обоих вариантах кристаллическая решетка представляет собой некий гибрид обычной решетки и нематической (или смектической) фазы, что порождает дефицит поперечной прочности. [c.227]

Получение УВ включает процессы формования исходных волокон (см. Формование химических волокон), их подгото-виг. обрабопу/ и три стадии термич. обработки. В ходе подготовит, обработки меняют хим. структуру волокон или вводят в них в-ва, регулирующие процесс пиролиза и обеспечивающие макс. выход кокса. Первая стация термич. обработки - низкотемпературный пиролиз при т-ре до 400 С, когда удаляются низкомол. продукты деструкции, образуются сшитые и циклич. структуры. При этом создают такие условия, чтобы возрастающая т-ра размягчения (плавления) волокна оставалась выше т-ры обработки и чтобы сохранялись ориентированное фибриллярное строение и форма волокна до его полного перехода в неплавкое состояние. Затем следуют две стадии высокотемпературной обработки - карбонизация (при 800-1500 О и графитизация (при 1500-3000 °С). В их ходе завершается пиролиз, сопровождающийся удалением водорода и гетероатомов в виде летучих соед., и происходит образование углеродного полимера с заданной степенью упорядоченности. Варьируя упорядоченность структуры исходных волокон и условия высокотемпературной обработки, можно регулировать степень ориентации и кристалличность УВ, а также их физ.-мех. св-ва. [c.28]

При растяжении изотропного волокна в одном направлении может происходить, во-первых, перемещение цепных молекул или кристаллитов и, во-вторых, деформация валентных углов, т. е. перемещение атомов из их положения равновесия [102]. В случае ориентации полимеров линейной структуры необходимо различать перемещение атомов из положения равновесия, которое обусловливает деформационное двойное лучепреломление, и ориентацию цепей или кристаллитов, вызывающую ориентационное двойное преломление. Суммарное двойное лучепреломление складывается, следовательно, из деформационного и ориентационного двулуче-преломления. Возникновение деформационного двойного лучепреломления у низкомолекулярных веществ обусловлено главным образом эластическими деформациями. Если кратность вытяжки лежит в пределах, описываемых законом Гука, т. е. приложенное напряжение прямо пропорционально деформации, то и в случае высокомолекулярных соединений речь идет преимущественно о деформационном двойном лучепреломлении. Деформационное двойное лучепреломление вообще зависит не от ориентации цепей, а от деформации валентных углов, или перемещения атомов из положения равновесия [78]. В противоположность этому, ориентационное двойное лучепреломление зависит от степени ориентации цепей. [c.89]

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]

В принципе полипропиленовые волокна могут быть подвергнуты как холодной, так и горячей вытяжке. Однако при холодной вытяжке образуется менее совершенная смектически-мезоморфная модификация кристаллической структуры [40]. При нагревании до высоких температур она переходит в более совершенную моноклинную модификацию. Общая степень ориентации макромолекул при холодной вытяжке в любом случае ниже, чем при горячей, в условиях которой облегчается процесс рекристаллизации. Об этом убедительно свидетельствуют, в частности, значения максимальных степеней вытял<ки [41, 42]. [c.243]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология