Определение прочности волокон

Для определения прочности волокна (нити) в ркм (R) необходимо разрывное усилие Р (в гс) умножить на номер волокна (нити) и разделить на 1000 [c.15]

Таким образом, для определения прочности волокна в кгс/мм достаточно прочность в ркм умножить на плотность. [c.15]

Теоретическая прочность при растяжении равна 10-20% от значения модуля Юнга (80-160 ГПа). Однако, как правило, этот показатель в настоящее время не превышает 3-5% от этой величины (в волокнах особого качества примерно 7 ГПа [9-71]). Данное обстоятельство можно объяснить неполной реализацией кристаллографической текстуры в моноволокнах, а также образованием на разных стадиях технологического процесса дефектов. Последние в связи с малой относительной деформацией У В становятся областями концентрации напряжений. Определение путей ликвидации дефектов, а главное повышение относительной деформации до разрушения до 10% создает возможности дальнейшего повышения прочности волокна. [c.567]

Важность перехода полимеров при определенной температуре в вязкотекучее состояние видна из того, что большинство синтетических волокон формуется из расплавов полимеров (стр. 484). Кроме того, это состояние широко используется для ориентации пачек макромолекул в процессе формования и вытяжки синтетических волокон. При вытяжке пачки макромолекул ориентируются, приобретают правильное расположение, при котором они наиболее сближены друг с другом, а это значительно повышает прочность полимера. Кроме того, в процессе ориентации создаются оптимальные условия межмолекулярного взаимодействия полярных группировок и обрааования (в подходящих случаях) водородных связей между молекулярными цепями. Например, прочность волокна из сополимера хлористого винила и винилацетата в результате вытяжки повышается с 10 до 40 кг/мм , т. е. в четыре раза, а для некоторых полимеров — в 8—10 раз. [c.487]

Определение прочности пряжи ведут на разрывных машинах при определенной постоянной скорости растяжения, поскольку волокна являются полимерными материалами и их прочность зависит от скорости деформации. С целью получения сравнимых результатов испытания пряжи (и тканей) проводят в кондиционированных условиях по ГОСТ 10681—75 при влажности воздуха (65 2) % и температуре (20 + 2) °С, поскольку их прочность зависит от влажности окружающего воздуха. Для хлопка и льна увеличение влажности вызывает упрочнение волокна, достигающее максимума при 70—80 % относительной влажности воздуха, для вискозного волокна, наоборот, прочность снижается на 20— 40 %, прочность полиамидных волокон уменьшается незначительно. [c.211]

При установлении параметров формования часто приходится искать компромиссное решение между устойчивостью процесса, с одной стороны, и физико-механическими показателями получаемых нитей, а также экономикой — с другой стороны. Так, например, повышение концентрации кислоты в осадительной ванне несомненно повышает стабильность процесса формования, однако при этом снижается прочность волокна и ухудшаются его эластические свойства. Повышение скорости фор.мования практически во всех случаях снижает стабильность процесса, тем не менее по экономическим соображениям в ряде случаев, особенно при формовании вискозной текстильной нити с малой линейной плотностью, идут на повышение скоростей формования. Изменение некоторых параметров сопровождается повышением стабильности формования только в определенных пределах. В связи с изложенным целесообразно рассмотреть влияние отдельных параметров [c.249]

Широкое распространение получили методы измерения адгезионной прочности путем выдергивания из блока полимера введенной туда заранее нити корда, металлической проволоки или стеклянной нити. Часто так определяют прочность связи кордной нити и металлокорда с резиной [40, 41, 87—94] однако наиболее распространен Н-метод (Аш-метод), названный так из-за формы образца, напоминающей букву Н (рис. .11). Подобный метод используют и для определения прочности связи стеклянного волокна со связующим [81—83, 124, 126—169] (рис. .12), а также для [c.223]

Увеличение содержания стабилизатора (антиоксиданта) до 0,5% (от веса волокна) повышает эффективность его действия. Дальнейшее увеличение количества стабилизатора не оказывает существенного влияния. Необходимо, однако, отметить, что стабилизатор не влияет на интенсивность обратимого изменения прочности капронового волокна, определенного непосредственно при повышенной температуре. Падение прочности волокна, содержащего и не содержащего стабилизатор, определенное нри 100° С, примерно одинаковое. [c.94]

Термостойкость волокна тефлон достаточно высокая п превышает аналогичный показатель почти всех природных и химических волокон. Это волокно может выдерживать нагрев до 250° С без разложения и без необратимого изменения прочности (при последующем определении этого показателя при нормальной температуре). Так, например, после прогрева волокна тефлон в течение 8 дней при 260° С и последующего (после охлаждения) испытания его при нормальной температуре прочность волокна снижается не более чем на 25—30%. Усадка ткани при выдерживании ее при 260° С составляет 20—25%. В течение [c.281]

Нужно еще упомянуть о влиянии степени полимеризации на прочность волокна. Зависимость здесь такая же, как и у других синтетических волокон. Необходима определенная минимальная степень полимеризации, чтобы вообще могли образоваться нити. Уже в первых статьях и патентах Карозерса указывалось, что характеристическая вязкость полиамидных волокон не должна быть ниже 0,4. С увеличением степени полимеризации возрастают величины прочности в ее различных выражениях (прочность на разрыв, изгиб, удар идр. ). Наиболее благоприятным для технической переработки является волокно с молекулярным весом 10 ООО—20 ООО (среднее значение из различных степеней полимеризации, составляющих полимер) максимальное значение может быть и выше, но с этим связаны дополнительные трудности в переработке. [c.350]

Несмотря на то, что теории прочности композиционных материалов посвящено большое число исследований (см., например, [2, 8, 81, 86]), этот вопрос в настоящее время еще находится в стадии разработки. Имеющиеся данные показывают, что построение диаграммы деформирования и определение прочности по уравнению аддитивности позволяют получить лишь ориентировочный результат, поскольку не учитывают влияния статистических отклонений физических и геометрических параметров структуры материалов [98]. Как было показано выше, соответствующий анализ позволил сделать заключение о допустимых отклонениях геометрических параметров структуры от регулярной, а также о допустимых отклонениях прочностных свойств компонентов от среднестатистических. Накопленный экспериментальный материал показывает, что характеристики углепластиков определяются большим числом факторов, прежде всего типом волокна и связующего и условиями получения композита, и в большой степени зависят от методов его испытания. [c.170]

При определенной температуре, и затем расплав насосом подается на фильеру. Прочность волокна еще сравнительно низка и недостаточна для того, чтобы его можно было подвергнуть вытяжке, после того как оно затвердеет. Поэтому, хотя полимер в этом состоянии и имеет форму волокна, молекулярная ориентация у него отсутствует. [c.160]

Целлюлоза относится к ориентированным полимерам. Ее кристаллиты в волокнах (древесных и хлопковых) ориентированы в определенном направлении — вдоль волокон по спирали, поэтому клеточные стенки напоминают по структуре канат. Прочность волокон зависит и от степени кристалличности и от степени ориентации. Оба эти показателя вместе характеризуют плотность упаковки целлюлозы. Чем выше плотность упаковки, тем сильнее проявляется межмолекулярное взаимодействие и тем выше прочность волокна. [c.117]

Упрочнение при ориентации полимеров, как считалось до последнего времени, имеет место только при приложении разрывающего усилия параллельно оси ориентации. Разрыв в перпендикулярном направлении сопровождается падением прочности. Это приводит к ограничениям в практическом использовании ориентации. Вопрос этот, однако, упрощается в связи с обнаруженным для ряда эластомеров новым явлением [9, 20, 21] всестороннего упрочнения эластомеров при их одноосном растяжении. Наиболее распространенным способом получения анизотропных полимеров является их вытяжка в механическом поле. В пластиках и волокнах ориентация, осуществленная в процессе вязкого течения при повышенных температурах, может быть закреплена охлаждением до нормальной температуры благодаря их переходу в застеклованное или закристаллизованное состояние. Ориентация, возникающая при переработке каучуков [22], при их совмещении [23], также вызывает анизотропию прочности после вулканизации. Однако этот эффект мал и непостоянен как вследствие легкости протекания релаксационных процессов в резиновой смеси, особенно во время вулканизации при высокой температуре, так и потому, что при определении прочности, связанном с дополнительной сильной ориентацией эластомера перед разрывом, он искажается и маскируется. [c.227]

При определении прочности при растяжении резин стандартным методом, т. е. при больших разрывных деформациях, анизотропия в эластомерах, наполненных волокнами и ориентированных на вальцах, систематически наблюдается только для СКД, наполненного асбестом. На резинах из СКС-30 и СКН-26 эффект неустойчив и практически не имеет места. [c.238]

Современные вытяжные механизмы, принудительно вращаемые с определенными окружными скоростями, заменили неподвижные сопротивления прядильных машин старых типов, не обеспечивающие равномерность физико-механических свойств и высокую прочность волокна. [c.189]

Наряду с применением для этой цели полистирола, упомянутым в предыдущем разделе, в качестве светостабилизаторов рекомендуются хромовые, алюминиевые, медные, марганцевые соли ароматических оксикарбоновых кислот, таких, как салициловая и антраниловая кислоты, в количествах 0,02—0,5% [109]. Эти соединения наносят на полиамидную крошку в виде водных растворов, после чего крошку сушат и формуют из нее волокно. Эффект, достигаемый в результате введения светостабилизаторов, определяют, измеряя прочность волокна до и после облучения светом в течение определенного времени. Параллельно определяют после облучения прочность волокна, не содержащего светостабилизаторов. Соли трехвалентного хрома в количестве менее 0,1% можно добавлять к капролактаму до начала полимеризации [110]. [c.222]

В то же время имеются данные о том, что при определенных условиях графитации происходит одновременное увеличение модуля Юнга и прочности волокна. Это подтверждается работами Джонсона (см. рис. 3.29). Наиболее четко такая закономерность проявляется в том случае, когда графитация проводится при вытягивании. [c.197]

Большое внимание уделяется изысканию способов определения прочности и модуля без разрушения волокна. Такие методы испытания для контроля производства применяются в металлургии и металлообрабатывающей промышленности. Однако, так как наи- [c.265]

Для определения модуля Юнга без разрушения волокна можно использовать рентгеновский и ультразвуковой методы [8]. Проблема определения прочности углеродного волокна без разрушения остается нерешенной. Для твердых упругих тел справедливо уравнение [c.266]

Как было указано выше, дефекты волокна снижают его прочность. Из-за малого размера дефектов и большого их числа суммарное определение дефектов связано с большими трудностями. Для создания неразрушающего метода определения прочности необходимо установить взаимосвязь между структурой, дефектами и свойствами волокна. Эта задача необычайно сложная, если учесть, что дефекты имеют различные размеры, в которых с разной интенсивностью аккумулируются напряжения. [c.266]

При определении прочности необходимо следить, чтобы скорость нарастания нагрузки оставалась постоянной. При определении прочности волокна фиксируют разрывную нагрузку не менее 70 образцов волокон и находят среднее значение из всех замеров. Зная среднюю разрывную нагрузку (М) и площадь поперечного сечения волокна (5), подсчитывают предел прочности волокон при растяжении (Р) (в кгс1мм ) [c.236]

Хендус и Пензел [83] исследовали морфологию разрушения одиночного волокна ПА-6. Обычно закрученные и вытянутые одиночные волокна были затем испытаны на растяжение при различных скоростях деформации. Характерные поверхности разрушения воспроизведены на рис. 8.20 и 8.21 [84]. При малых скоростях деформации (е = 0,033 С ) часто получаются у-образные надрывы (рис. 8.20). Подобные надрывы образуются благодаря трещине, которая начинается в виде дефекта или неоднородности материала, расположенной на поверхности волокна или вблизи нее. В то время как трещина медленно растет, незатронутое ею поперечное сечение волокна продолжает пластично деформироваться. В момент, определяемый размерами трещины и незатронутого поперечного сечения волокна и свойствами самого материала, происходит быстрое распространение трещины поперек волокна. Экспериментально определенная прочность одиночного волокна тем выше, чем меньше у-образный надрыв [83]. Волокна с наивысшей прочностью содержали едва видимые небольшие пустоты. [c.264]

Рассмофенные выше фор.мулы для определения прочности композита справедливы, когда армирующие волокна непрерывны. Если же композит армирован короткими дискретными волокнами, то нужно учитывать так называемый концевой эффект , связанный с концентрацией напряжений. Для однонаправленных дискретных волокон, напряжение на каждом волокне вдоль его длины неравномерно, оно возрастает от конца к середине. Поэтому прочность при растяжении таких материалов зависит от относительной величины - средней длины волокна [c.86]

В работе [2] при определении прочности элементарных стеклянных волокон в момент их вытягивания было показано, что прочность стеклянного волокна, полученного обычным промышленным способом в исследованном интервале диаметров (7—50 мк), составляет 300— 320 кГс1мм и мало зависит от диаметра, что коррелируется с данными Томаса [3]. В то же время результаты испытаний тех же самых стеклянных волокон обычным способом (образцы волокон извлекались из пряди и испытывались через несколько дней после их получения) показали, что прочность стеклянного волокна с увеличением его диаметра снижается. Можно предположить, что в этом случае мы испытываем стеклянные волокна с развившимися поверхностными дефектами механизм их разрушения соответствует представлениям Гриффита [4], А. П. Александрова и С. Н. Журкова [5]. [c.317]

Во втором издании книги (предыдущее издание выышо в 1969 г.) на обширном экспериментальном материале дан критический анализ современных представлений о природе адгезии развита единая концепция, раскрывающая механизм адгезии полимеров к субстратам различной природы — монолитным органическим и неорганическим материалам, волокнам, наполнителям. Рассмотрены различные методы определения прочности адгезионных соединений, а также исследования свойств адгезивов и субстратов. [c.2]

Эффект упрочнения в процессе ориентации широко используется для повышения прочности волокон. На рис. 146 приведена зависимость прочности от степени ориентации поликапроамидного волокна. Степень ориентации волокна принято выражать как соз 0,. где 0 — угол ориентации волокна. В предельно ориентированно. волокне, т. е. волокне, в котором все макромолекулы и элементы надмолекулярной структуры расположены параллельно оси волокна, соз2 0 = 1. Как видно из рис. 146, малые вытяжки (соз 0 0,6) практически не влияют на прочность волокна, но начиная с определенной величины вытяжки (со5 0 0,6) прочность волокна резко возрастает. [c.235]

Роль силиката натрия, который обычно вводится в состав отбеливающего раствора, многосторонняя. Он действует з качестве стабилизатора, снижая бесполезные потери перекиси водорода из-за разложения, а так же как буфер, способствующий поддержанию pH на желательном уровне. Вместе с тем он обладает определенной моющей и пропитывающей способностью и антикоррозионными свойствами в отношении металлического оборудования. В отбели-ваюищй раствор можно добавлять также смачивающие и пропитывающие вещества. Оптимальный pH устанавливается путем компромисса между двумя крайними возможностями при высоких pH (примерно выше 11,5) происходит быстрая отбелка, но и перекись водорода быстро разлагается, причем требуется также весьма тщательный контроль для обеспечения надлежащей отбелки без снижения прочности волокна. При значительно более низких pH скорость отбелки становится настолько малой, что процесс оказывается неэкономичным. Для отбелки 1 т хлопка требуется приблизительно 12 кг 27,5 /о-ного раствора перекиси водорода и 5 кг силиката натрия [12]. [c.481]

Дитмар и Науйокс [1440] разработали способ защиты полиамидов при перекисной отбелке добавлением определенных количеств серной, щавелевой, соляной или уксусной кислот, а также некоторых их солей. Авторы рекомендуют препарат провентин , добавление 0,15 г/л которого в ванну значительно снижает потерю прочности волокна при высокотемпературной отбелке. [c.276]

Проведены детальные исследования сорбции и десорбции водяных паров (в пределах влажности воздуха О—100% и температуры 30—90°С). В случае орлона процесс сорбции носит эндотермический характер, сорбция влаги повышается с ростом тем.пературы 5. При относительной влажности воздуха 100% и температуре 22°С орлон содержит 2,5% влаги Определено изменение длины волокон в зависимости от относительной влажности воздуха прочность в мокром состоянии величина набухания волокна в воде °. Описано определение влалсности волокна [c.719]

В отношении стойкости к действию повышенных температур полиакрилонитрильное волокно обладает специфическими особенностями, резко отличаюш,ими его от большинства природных и других видов химических волокон. При длительном прогреве полиакрилонитрильных волокон или тканей при 200—300° С постепенно изменяется их цвет, оно делается черным и блестягцим, совершенно нерастворимым, и одновременно значительно уменьшается прочность и резко повышается его термостойкость. При прогревании в пламени бунзеновской горелки при температуре 600—800° С предварительно термообработанное в указанных условиях волокно или ткань (так называемое черное полиакрилонитрильное волокно) не разрушается и сохраняет после прокаливания определенную прочность и эластичность, хотя, естественно, значительно меньшую (в 10—15 раз), чем у исходного волокна. Такое термообработанное, модифицированное полиакрилонитрильное волокно является одним из наиболее термостойких волокон органического происхождения и может быть использовано в тех случаях, когда требуется стойкость к действию очень высоких температур (до 1000° С) при сравнительно невысокой прочности. [c.189]

При повышении степени полимеризации полимера с 420 до 1150 прочность волокна, получаемого в одних и тех же усло-внях, увеличивается в 1,8 раза, а число двойных изгибов, выдерживаемых волокном, — более чем в 13 раз Увеличенпе количества низкомолекулярных фракций в перхлорвиниле (так же как и в других полимерах) приводит к значительному сннже-ншо прочности и удлинения, а также к уменьшению чпсла двойных изгибов, выдерживаемых волокном до разрушения. Поэтому для более детальной характеристики качества хлорина, исполъ-зуо ого д.ля полученпя волокна, кроме определения среднего лна. ения стеиени полимеризации, необходимо разработать метод определения содер кания пиакомо.лекулярных фракций. [c.216]

Так же как и при вытягивании химических волокон других впдов, с увеличением степени вытягивания до определенного предела закономерно повышается прочность волокна и снижается его уд.линение. Прн дальнейшем увеличении степени вытягивания прочность не повышается. [c.229]

Интересно отметить, что, по данным Сакурада, нри увеличенш степени полимеризации иоливинплового спирта выше определенного оптимума (более 1400—1800) прочность волокна, получаемого в одних и тех же условиях, не только не возрастает. [c.236]

В результате добавления небольших количеств пигментов снижение прочности волокна после обл> еиия значительно уменьшается. Если волокно, пе содержащее табилизаторов, после облучения в течение 250 ч в определенных условиях полностью теряет прочность, то при добавлении некоторых пигментов (в частностп, голубого и желтого) после облучения в течение 1000 ч прочность волокна снижается всего на 20—25%. В литературе нет данных о химическом составе этих стабилизаторов. По-видимому, в большинстве случаев они являются сенсибилизаторами или люминофорами. Для улучшения качества поли- [c.265]

Поскольку прочность любых гетерогенных систем обусловлена aличиeм адгезионных связей, оценка их свойств сопряжена с геми же трудностями, что и в случае клеевых соединений. Так, ад- езия полимера к стеклянному волокну определяется преимущест-зенно путем сдвига элементарного волокна [125]. Возникаюший три определении прочности краевой эффект, так же как и в клее-зых соединениях, зависит от релаксационных свойств связующего. [c.71]

При прядении из расплава полимер путем нагревания переводят в плавкое состояние и полученный расплав продавливается через фильеры, образующиеся нити затвердевают на воздухе или в атмосфере инертного газа. Полученный тем или иным способом прядения пучок волокон образует некрученую нить, которая проходит через направляющие ролики и подвергается вытягиванию для увеличения прочности волокна. Затем волокно подвергают специальной обработке для придания ему определенных физико-механических свойств, улучщающих его качество (кручение, термофиксация и т. д.). [c.219]

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 текстильных цехах формование капроновых п других искусственных волокон на прядильных машинах осуществляется при частоте вращения 400—1000 об/мин. Кратность фильерной вытяжки 15—30. Для повышения прочности волокно подвергают вытягиванию — кордную нить вытягивают в 4,5—5,5 раза текстильную — в 3—4 раза. Для придания нити определенных физико-механических и технологических свойств ее подвергают кручению. Процесс кручения и вытягивания выполняют на крутильно-вытяжных машинах. Электропривод крутильно-вытяжной машины КВЗ-250к капроновой кордной нити (p l . У1П.12) [c.226]

Так как выцветание красителя не может служить критерием фотодеструктивной активности, необходимо проводить определение потери прочности волокна. Наиболее точные сведения о фотохимической деструкции можно получить путем измерения текучести медноаммиачных растворов или вязкости (величины, обратной текучести). Кроме этого, в качестве критерия можно принять увеличение медного или кислотного числа [434—436]. Однако получение точных данных затруднено из-за неоднородности деструкции волокна [437]. Во многих случаях внутренние участки волокна могут быть еще не деструктированы, несмотря на значительные изменения на поверхности облученных образцов. [c.429]

При разработке методов определения механических показателей нитей возник ряд трудностей, обусловленных спецификой их свойств. Как указывалось выше, при некруглом сечении поперечного среза трудно определить истинный диаметр или площадь поперечного сечения нити. В этом случае из большого числа определений диаметра или площади поперечного сечения нитей находят поправочный коаффициеит. который для нити, имеющей форму звезды (см. рис. 6.1. а), по данным работы [1], при определении прочности принимается равным 1,25, а при определении модуля Юнга — 1,31. Экспериментально найденное значение диаметра (или площади) делится иа этот коэффициент. Поправочный коэффициент изменяется в зависимости от характера поперечного среза волокна. Учитывая малый диаметр нитей (5 —12 мкм), определение его производят под микроскопом, что требует большой затраты времени. [c.263]