Анизотропное набухание

Механизмом переноса веществ через неаористые полимерные мембраны в процессах испарения через мембрану так же, как и в процессах газоразделения, является сорбционно-диффузионный механизм. Перенос через мембрану осуществляется в три стадии растворение проникающих через мембрану веществ со стороны жидкости в полимерном материале диффузия этих веществ через мембрану их испарение с другой стороны мембраны. Селективность процесса определяется селективной сорбцией и (или) селективной диффузией. В отличие от газоразделения сильное сродство компонентов жидкой смеси к полимерному материалу мембраны вызывает повыщенную растворимость жидкости в полимере. В процессе первапорации ироисходит значительное анизотропное набухание материала мембраны. Со стороны паровой фазы мембрана остается практически сухой, а со стороны жидкости устанавливается равновесное состояние и степень набухания велика. Перенос компонентов смеси через неравномерно набухшую мембрану определяется величинами локальных коэффициентов диффузии компонентов, зависящими от их концентраций. В результате профиль концентрации каждого из компонентов в направлении, перпендикулярном к поверхности мембраны, оказывается существенно нелинейным. Тогда и коэффициент проницаемости не будет постоянной величиной, а будет существенно зависеть от состава смеси. Например [4], если для разделения системы этанол—вода в качестве полимера использовать поливиниловый спирт, то при низких концентрациях спирта мембрана сильно набухает и селективность равна нулю. При низких концентрациях воды поливиниловый спирт имеет высокую селективность по отношению к воде и достаточно большую проницаемость. [c.431]

Поликарбонат сохраняет свои эксплуатационные характеристики в диапазоне температур от —70 до - -120°С. Однако он характеризуется относительно высокой проницаемостью по отношению к влаге и водяному пару. Заметный гидролиз дифлона в воде наблюдается при температуре выше 70 °С. При температурах ниже 50 °С гидролиз практически отсутствует, однако и при этих условиях в результате анизотропного набухания, характерного для литьевых изделий из ПК, долговечность дифлона значительно ниже, чем на воздухе. В сильнощелочной среде дифлон вообще нельзя использовать. [c.24]

Это выражение не равно нулю только в том случае, если гидродинамические взаимодействия по-разному возмущают поток в центре массы молекулы айв некоторой точке, характеризующей расположение произвольно выбранного сегмента. Следовательно, эта составляющая конечна, если сегменты неравноправны , что неминуемо происходит при анизотропном набухании клубков в хорошем растворителе. В 0-точке различия между сегментами исчезают, а значит, и ка должно обращаться в нуль (функция 0(М,с) = 1). [c.448]

Микротрещины, трещины и внутренние дефекты наблюдаются во многих системах полимер —сорбируемое вещество, которые подвергаются анизотропному набуханию вследствие присутствия твердой (стеклообразной) внутренней части . Трещины образуются при определенной степени набухания. Например, во вторичном ацетате целлюлозы трещины возникают при 40%-ной степени набухания . Эти трещины простираются в плоскости, перпендикулярной направлению диффузионного потока, и находятся на определенном расстоянии от поверхности образца. Трещины могут не закрываться при десорбции в том случае, если скорость десорбции велика. [c.226]

Данные, полученные различными физическими методами, показывают, что в натуральных волокнах длинные молекулы располагаются более или менее параллельно продольной оси волокон, аналогично тому, как в пряже отдельные волокна располагаются параллельно ее главной оси. Основными источниками получения этих данных являются 1) измерение анизотропного набухания волокон 2) измерение двойного лучепреломления волокон 3) рентгенографические исследования. Более подробно эти явления и методы исследований будут рассмотрены ниже. [c.51]

Анизотропность набухания—более сложное явление, чем это может показаться с первого взгляда. Хотя это и верно, что молекулярная ориентация в направлении оси волокна увеличивает степень набухания по радиусу за счет набухания в продольном направлении, однако этот эффект может быть в значительной степени замаскирован другими факторами. В работе Пальмера [14] показано, что первоначальное проникновение вещества, вызывающего набухание, в волокно найлон 66 сначала приводит к набуханию наружного слоя, а не сердцевины не набухшая сердцевина противодействует набуханию в продольном направлении, и возникшие в результате этого внутренние напряжения во время набухания по радиусу способствуют молекулярной ориентации в радиальном направлении. В наружных слоях может быть достигнуто равновесие раньше, чем в сердцевину проникнет вещество, вызывающее набухание, и она набухнет таким образом, анизотропия набухания сильно зависит от факторов, влияющих на скорость и продолжительность проникновения вещества, вызывающего набухание, например от диаметра волокна. [c.390]

Таким образом, согласно Ямакава, межмолекулярные гидродинамические взаимодействия в неидеальном растворителе — результат анизотропного набухания клубков, т. е. следствие термодинамического взаимодействия полимера с растворителем. [c.448]

Рассмотренное положение об ориентации и параллелизации макромолекул в волокне объясняет явление анизотропного набухания. Когда волокно замочено, молекулы воды диффундируют внутрь волокна, продвигаясь между отдельными длинными макролюлекулами и раздвигая их (рис. 21). Вследствие того, что макромолекулы ориентированы в одном направлении — вдоль оси волокна, при раздвигании их молекулами воды происходит значительное увеличение диаметра волокна и сравнительно небольшое увеличение его длины. Если не принимать во внимание ориентацию макромолекул, трудно представить механизм этого явления, лри-водяш,его к значительнол1у увеличению диаметра волокна при одновременном небольшом увеличении его длины в процессе набухания. [c.57]

Во время сорбции внутри образца возникали скрытые трещины. Такие трещины были обнаружены во многих системах полимер — сорбат, которые претерпевают анизотропное набухание вследствие наличия в образце жесткой (застеклованной) сердцевины [152, 286]. Образование полостей происходит при определенной степени набухания, например 40% для вторичного ацетата целлюлозы [175]. Эти полости располагаются в плоскости, перпендикулярной оси диффузии, на некотором расстоянии от поверхности образца. Образующиеся полости могут сохраниться при десорбции, если ее скорость велика. Это явление аналогично образованию трещин и пор, обычно связываемому с эффектом Киркендаля, который наблюдается при диффузии в металлах [65, 74]. [c.313]

Доказано, что вследствие появления напряжений набухания во время сорбции может происходить разрушение химических связей. Цереза [811 нашел, что в процессе сорбции паров мономера стеклообразным полимером протекала блоксополимеризация при критической степени анизотропного набухания. Из данных анализа этого сополимера следует, что каждая цепь полимера рвалась многократно. [c.314]

Кранк [94] считал, что силы сжатия и ориентация полимерных цепей способны понизить локальное значение коэффициента диффузии. Так как анизотропное набухание переходит в изотропное, наблюдаемый коэффициент диффузии возрастает до значения, характерного для диффузии в ненапряженной среде. [c.315]

Сравнительно недавно была показана возможность прививки к шерсти этилакрилата из водных систем [836—839]. После окончания индукционного периода скорость реакции сразу становится очень большой (рис. 5.31). Считается, что прививка инициируется радикалами, образовавшимися в аморфных областях при анизотропном набухании в воде. В процессе прививки мономер становится основным агентом, вызывающим набухание, что, в совокупности с гель-эффектом, определяет более высокую скорость последних стадий сополимеризации. Появление макрорадикалов обнаруживается методом ЭПР. Роль температуры в этом процессе изучали в опытах, выполненных с регенерированным целлюлозным волокном. С ростом температуры индукционный период умеиь- [c.199]