Механические свойства волокон и нитей

Таблица 3.22 Механические свойства технической нити и корда из арамидного волокна

Для создания условий устойчивого равновесия сил при формовании волокна, необходимо, чтобы любому возмущающему действию противодействовали силы, возрастающие по величине и способные возвратить систему в состояние равновесия. Такими силами являются силы упругости формующейся (твердеющей) нити. Следовательно, при рассмотрении вопроса устойчивости формования необходимо учитывать кинетику коагуляции и механические свойства образующейся нити, в частности ее модуль упругости и разрывное напряжение в зоне формования. Иными словами, необходимо учитывать соотношение возникающих в материале напряжений и запас его прочности. [c.239]

Пластификацию применяют для получения особо прочных кордных нитей, используемых для изготовления тканей, служащих каркасом для авиационных и автомобильных покрышек (стр. 502). Кратность вытяжки пластифицированного волокна достигает 1,7—1,8. Пластификацию проводят при 80—85 °С в особой пластификационной ванне, содержащей 6—10 г л серной кислоты. Изменением условий вытяжки удается в широких пределах изменять физико-механические свойства волокна и получать волокно требуемого качества. [c.455]

Исследовано влияние условий формования волокна по мокрому способу на свойства волокон . В случае применения в качестве коагулянта волокна водного раствора с повышенным содержанием диметилформамида (при пониженной температуре) получается волокно, по свойствам близкое к формуемому в органических ваннах. При увеличении продолжительности пребывания нити в осадительной ванне и изменении фильер-ной вытяжки физико-механические свойства волокна не изменяются. [c.716]

Структура и механические свойства кордной нити из волокна винол [c.518]

Высокомолекулярные соединения, пригодные для получения текстильных волокон, должны образовывать нитевидные молекулы и поддаваться прядению. В данном случае под прядением понимают процесс, аналогичный выделению нитей пауком и шелковичным червем, но не прядению на прялке, так как пряха фактически скручивает готовые волокна, а не прядет их. Прядение включает два процесса формование волокна в жидком или пластичном состоянии и упрочнение волокна. Последую-ш,ей вытяжкой достигается ориентация , т. е. придание макромолекулам продольного направления для улучшения физико-механических свойств волокна. [c.413]

В связи с созданием конструкционных углепластиков, для изготовления которых применяется высокопрочное высокомодульное углеродное волокно, возникла необходимость определения механических свойств элементарных нитей. Для волокон этого типа определяются прочность и модуль упругости при растяжении, изгибе и сдвиге и разрывное удлинение. Механические свойства при разных условиях нагружения особенно важны для анизотропных материалов, к которым относятся высокопрочные волокна [c.263]

В табл. 8.3 приведены физико-механические свойства волокна хромель Н, подвергавшегося испытаниям в различных условиях. Теплостойкость волокна невысокая, и при нагреве в течение 0,5 мин до 1093 С прочность снижается примерно в 10 раз [11]. Так как теплопроводность металла высокая, продолжительность нагрева мало сказывается на изменении прочности. Для пучка из 100 элементарных нитей смазка при небольших нагрузках мало влияет на устойчивость к двойным изгибам с увеличением нагрузки смазка парафином оказывает положительное влияние. Крутка способствует повышению устойчивости волокна к двойным изгибам. Устойчивость нитей, сложенных из прядей, выше, так как в процессе получения волокна меньше склеиваются это подтверждается исследованиями микроструктуры волокна. Физические свойства волокна аналогичны свойствам массивных образцов. [c.369]

Поскольку коэффициент трения между волокнами оказывает значительное влияние на важнейшие физико-механические свойства комплексных нитей, можно утверждать [см. формулу(1.11)], что эти свойства также аддитивно зависят от состава смеси, использованной для обработки нитей [c.28]

В США на прядильных машинах применяются большие центрифугальные кружки масса кулича в пересчете на сухое волокно достигает 1,5—1,7 кг. Технико-экономические преимущества применения подобных паковок очевидны, если будет доказано, что пребывание кислой вискозной текстильной нити в кружке в течение 20—24 ч заметно не влияет на показатели механических свойств готовой нити. [c.322]

Полученная ацетатная нить подвергается кручению. В отличие от вискозной нити при повышении величины крутки до критической физико-механические свойства ацетатной нити, за исключением небольшого повышения прочности, не только не улучшаются, но даже ухудшаются (уменьшается стойкость к истиранию и снижается число двойных изгибов, выдерживаемых волокном). Поэтому предельная величина крутки для ацетатной нити составляет 200 витков/м, а большая часть ассортимента текстильной нити выпускается с круткой 80— 100 витков м. [c.379]

Использование асинхронных электродвигателей для АПЧ и СПЧ по технологическим соображениям менее желательно, чем синхронных, так как с изменением их нагрузки изменяется частота ПЧ, а следовательно, и скорость вращения электроверетен, что вызывает изменение крутки нитей и ухудшение физико-механических свойств волокна. [c.48]

Однако дальнейшие исследования показали, что таким путем нельзя получать высокопрочные волокна и, кроме того, неподвижные сопротивления не дают равномерных физико-механических свойств волокна. В этом случае практически почти невозможно добиться в производстве обеспечения полной стандартности условий формования и равенства сопротивлений на всех работающих фильерах. Поэтому в дальнейшем от применения неподвижных сопротивлений почти полностью отказались и перешли на вытяжные механизмы, принудительно вращаемые с определенными окружными скоростями. При этом на пути формующейся нити или жгута, подвергающимся вытяжке, следует устанавливать наименьшее количество направляющих нитепроводников или палочек с минимальными углами охвата их волокном. [c.172]

Формула (90) приближенная, так как при ее выводе сила сопротивления движению бегунка Н была принята постоянной. Но как показывает проверка экспериментальным путем, сопротивление передвижению бегунка несколько меняется в зависимости от многих факторов и особенно от размера баллона, образуемого нитью на пути нитепроводник — бегунок. Поэтому рекомендуется при выборе N и массы бегунка проверять тензиометром действительное натяжение нити в начале и в конце намотки ее на шпулю и проводить сравнительные лабораторные испытания физико-механических свойств волокна с нижних и верхних слоев намотки. [c.189]

С целью улучшения физико-механических свойств волокна сухого метода формования последнее подвергается термической вытяжке в среде горячего воздуха или расплавленном металле при 220—260 °С. Условия проведения термической вытяжки при получении волокон из ПВС по сухому методу аналогичны условиям вытяжки волокон, полученных по мокрому методу. Волокно также подвергают термообработке для кристаллизации и снятия внутренних напряжений и придания необходимой тепло- и водостойкости. Проведение этих процессов возможно как индивидуальным, так и групповым методом (для нитей больших толщин). [c.314]

Ниже рассматриваются основные технологические операции и те изменения структуры и свойств волокна, которые при этом происходят. Изменения физико-механических свойств вискозных волокон с различной структурой в зависимости от температуры карбонизации иллюстрируются данными, полученными [9, с. 201-206] на нитях, характеристики которых даны ниже (метрический номер 5,45) [c.234]

Прн производстве жгута с последующей обработкой в конверторах из технологического процесса исключаются все операции, начиная с резки. В настоящее время применяется также вытяжка отдельных нитей (илн элементарного жгутика, состоящего из 2—4 нитей) с последующим соединением их в жгут. Дальнейшая обработка жгута из вытянутых нитей проводится так же, как и при вытягивании нитей в жгуте. Способ производства жгута из вытянутых нитей (жгутиков) позволяет получить волокна с меньшей величиной относительного удлинения и более равномерные по физико-механическим свойствам. [c.246]

Промышленность производит нити двух типов — средней (нормальной) и высокой прочности. Штапельное волокно выпускается главным образом одного типа — средней прочности. Механические свойства волокон стандартных типов приведены в табл. 9.2. [c.248]

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]

Следует отметить, что контролируемые показатели дают достаточно объективную оценку качества мономера. Их ухудшение отражает ухудшение физико-механических свойств выпускаемого волокна, в основном прочности на разрыв, и уменьшение выхода товарного волокна, так как при снижении качества мономера резко возрастает число обрывов нити. [c.187]

Варьирование основных параметров вискозного процесса, таких, как степень полимеризации исходной целлюлозы, степень ее деструкции на стадии предсозревания, степень ксантогенирования и состав осадительной ванны, а также добавление модификаторов и использование различных условий формования и вытягивания волокна позволяют получать вискозное волокно с самыми разнообразными свойствами. Особенно важное значение имеют высокопрочная кордная нить, на долю которой приходится основная часть производимого вискозного волокна, и высокомодульные волокна, которые по своим физико-механическим свойствам и наличию фибриллярной структуры близки к натуральному хлопку. Одним из видов высокомодульных волокон являются полинозные волокна, которые отличаются устойчивостью к набуханию в концентрированных (свыше 5 М) растворах едкого натра и поэтому могут быть использованы в смесях с хлопком в процессе мерсеризации. [c.314]

Вытягивание капронового волокна является одной из важнейших операций, приводящей к повышению механических свойств волокна, что обусловливается значительным повышением степени ориентации макромолекул относительно продольной оси нити. Волокно вытягивают на 300—400% при нормальной температуре на крутильно-вытяжной машине. После крутки вытягивания волокно промывают горячей водой. Промывку во локна осуществляют с целью удаления мономера, который образуется при частичной деструкции полимера на плавильной решетке прядильной машины под действием высокой температу- [c.150]

Для получения КМП применяются УВМ различной текстильной формы нити, жгуты, ленты, ткани, кноп, войлок и др. Помимо внещней формы к волокнам в зависимости от назначения КМ предъявляются различные требования. Волокна, предназначенные для получения конструкционных пластиков, должы обладать высокими механическими свойствами волокна, используемые для получения теплозащитных КМП, — высокой абляционной стойкостью волокна, применяемые в качестве нагревателей или антистатических компонентов, — заданными электрофизическими свойствами и т. д. В ряде случаев оправдано применение двух типов волокон в сочетании с одной матрицей. При этом недостатки одного волокна компенсируются преимуществами. другого в результате получается КМП лучшего качества. Не исключена возможность использования слоистых пластиков, в которых сочетается одно волокно и связующие двух типов. [c.315]

Наиболее просто в технологическом отношении получение сополимера и волокон с огнезащитными свойствами на основе сополимеров акрилонитрила с винилхлоридом или винилиденхлоридом. Волокно из сополимера акрилонитрила (40%) и винилхлорида (60%), впервые полученное фирмой Карбид Карбон (США), известно под названием виньон N (комплексная нить) и дайнел (штапельное волокно) и выпускается в промышленном масштабе. Волокно содержит 34% хлора и считается огнестойким. Однако волокна на основе этих сополимеров имеют низкую теплостойкость и настолько большую усадку, что их применение в качестве волокна технического назначения нецелесообразно. Волокно дайнел начинает размягчаться при температуре ниже 150 °С, а при 100°С усаживается на 20% [197], в то время как усадка ПАН волокна составляет 2%. Наблюдаемое ухудшение свойств волокна обусловлено введением в макромолекулу полимера большого количества винилхлорида, а небольшие добавки его малоэффективны. Волокна из сополимеров акрилонит1рила с винилиденхлоридом имеют лучшую термо- и теплостойкость [179 180]. Использование для сополимеризации бромсодержащих соединений (в частности, винилбромида), являющихся более эффективными замедлителями горения, а также введение в галогенсодержащие сополимеры акрилонитрила синергически действующих веществ (например, ЗЬгОз) позволяет получать огнестойкие ПАН волокна с меньшим содержанием второго компонента, что положительно сказывается на комплексе физико-механических свойств волокна. Поэтому важны выбор сомономера, повышающего огнестойкость, и его содержание в сополимере. Кроме того, на свойства волокон оказывает влияние равномерность сополимера по составу. [c.401]

По способу, описанному в патенте [100], ориентационное вытягивание проводится на стадии высокотемпературной обработки. Нагрузка и, следовательно, степень вытягивания оказывают существенное влияние на механические свойства волокна (табл. 2.18). Исходным сырьем служили вискозные нити толщиной 128 и 71,4 текс. Нити предварительно подвергались карбонизации при температуре до 1300°С, а затем нагревались в графитотрубчатой печи с индукционным обогревом. Вытягивание начиналось нри температуре 1200 °С. Конечная температура обработки составляла 2800—2830°С. Результаты исследования показали, что вытягивание можно проводить при температуре до 2800°С. В случае графитации нри 2500 °С может быть достигнута незначительная степень вытягивания, и только при 2800 °С и выше можно добиться [c.121]

В связи с появлением синтетических полимеров, обладающих разнообразными свойствами, и возможностью получения высокомолекулярных соединений с определенными, заранее заданными свойствами решение этой задачи значительно облегчается. Возможно получение полимеров, образующих эластичные, прочные и нерастворимые в воде или в водных растворах щелочей (в мыле) пленки. Нанесение такой пленки на поверхность не должно повышать жесткость и ухудшать другие механические свойства волокна. При этом можно понизить крутку нитей для большого ассортимента вырабатываемых изделий и тем самым сократить размеры крутильных цехов, в которых на заводах химических волокон занято наибольшее число людей, и повысить производительность труда. Однако эта задача пока еще полностью не ре-щена, и получение нитей с высокой степенью связности волокон в большинстве случаев достигается пока только кручени . [c.86]

При использовании осадительной ванны нормального состава с температурой 42—46 С на формование поступает вискоза зрелостью 11—12 по ЫН4С1. При использовании более зрелой вискозы механические свойства получаемой нити ухудшаются, в частности уменьшается прочность в сухом и особенно в мокром состоянии. Одновременно понижается и удлинение нити, причем у такой нити удлинение в мокром и сухом состоянии одинаково. При повышении зрелости вискозы скорость диффузии реагентов внутрь волокна остается без изменения, а время, требуемое для омыления ксантогената, уменьшается. Соответственно увеличивается структурная неоднородность волокна, что проявляется, в частности, в его неравномерной окрашиваемости. Получаемое из зрелых вискоз во- [c.327]

Наиболее мягким десульфирующим реагентом является сульфит натрия, который, однако, реагирует с серой менее энергично. Поэтому при десульфурации сульфитом натрия температуру повыщают до 70—75 °С, концентрацию ЫагЗОз — до 20—25 г/л. Механические свойства волокна при десульфурации сульфитом не снижаются, так как целлюлоза в этом случае не деструктируется. Использование сульфита натрия для десульфурации нити на бобинах имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что при его применении детали аппаратов и бобины меньше подвержены коррозии. [c.369]

Дополнительное повышение комплекса механических свойств получаемой нити при применении ацетата целлюлозы одной и той же степени полимеризации может быть достигнуто повышением е молекулярной однородности — уменьшения содержания низкомолекулярных фракций с СП <100—150, наличие которых резко, уменьшает устойчивость волокна к многократным деформациям и прочность в мокром состоянии, а также наиболее высокомолекулярных фракций с СП > 500—600, которые, не приводя к заметному увеличенкю прочности, резко повышают степень структурирования и, соответственно, вязкость концентрированных растворов (см. разд. 18.1.5). [c.500]

Наиболее мягким десульфипующим реагентом является сульфит натрия, который, однако, реагирует с серой менее энергично. Поэтому при десульфурации сульфитом натрия температуру повышают до 70—75 концентрацию ЫэгЗОз — до 20— 25 г/л. Длительность обработки нити на бобине составляет 1 ч. Механические свойства волокна ири десульфурации сульфитом не снижаю тся, так как целлюлоза в этом случае не деструктируется. Применение сульфита натрия при десульфурации нити на бобинах имеет дополнительное преимущество, заключающе-щееся в уменьшении коррозии деталей аппаратуры и бобин. [c.484]

Как уже указывалось, наиболее мягкодействующим десуль-фуратом является раствор сульфита натрия, который почти не изменяет физико-механические свойства волокна. Кроме того, N32803 мало разрушает алюминиевую аппаратуру, бакелитовый лак и пластмассы. Поэтому для десульфации вискозной нити в паковках (куличи или бобины) почти исключительно применяется сульфит натрия. [c.226]

Равномерность физико-механических свойств волокна (номер, прочность, удлинение) контролируется на коротких участках нити длиной 1 м. Если учесть, что волокно весом 1 г имеет длину, исчисляемую десятками и сотнями метров, то нетрудно себе представить, что для получения равномерной нити необходимо располагать очень однородным по всем показателям полимером и условия фор.мования волокна должны быть такими, чтобы обеспечить однородность его на коротких участках. Колебания температуры и скорости формования, влажности и температуры воздуха в цехе, изменение условий увлажнения и замасливания нити и других параметров технологического процесса должны неизбежно привести к получению невытянутой нити, отдельные участки которой будут иметь неодинаковые свойства, Естественно, что при вытягивании такой нити даже соседние участки будут неодинаково вытягиваться и, как следствие, готовая нить будет обладать неравномервыми физико-механическими свойствами. [c.423]

В последние годы все большее применение находят синтетические волокна (полиамидные, полиэфирные, полиакрилони-трильные). Пластмассы, наполненные этими волокнами, характеризуются высокой коррозионной и химической стойкостью, малым коэффициентом трения и высокой износостойкостью. Недостаток этих наполнителей — невысокая теплостойкость и ограниченный выбор полимеров для наполнения, так как многие из них могут влиять на структуру и механические свойства волокна. Для повышения теплостойкости можно использовать углеродные (графитизированные) нити, которые выдерживают температуру выше 2000 °С. Их получают нагреванием полимерных волокон в среде инертного газа до тех пор, пока в результате отщепления атомных группировок от основных цепей не образуются волокна, состоящие из графита. Такие волокна обладают высокими гибкостью и прочностью при низкой плотности, что позволяет получать при их использовании прочные и нехрупкие полимерные материалы. [c.24]

При централизованной вытяжке общего шгута за пределами прядильной машины возникают значительные трудности, так как вследствие различной длины нити, а значит, и времени движения волокна от ближних и дальних фильер машины до вытяжных вальцев волокон поступает на вытяжку с разной степенью пластичности, что, во-первых,, не позволяет работать с высоким процентом вытяжки, а во-вторых,, приводит к большей неравномерности физико-механических свойств волокна. [c.174]

Шелк Шардонне, медно-аммиачный шелк и вискозный шелк в химическом отношении представляют собой регенерированную, пере-осажденную целлюлозу, и для них не могут совершенно бесследно пройти те различные химические воздействия, которым целлюлоза подвергается в процессе переработки. Они обладают признаками некоторого неглубокого расщепления слегка повышенной восстановительной способностью, большей гигроскопичностью и увеличенной восприимчивостью к красителям. Некоторые из этих особенностей отчасти объясняются тем, что физическое строение искусственного шелка отличается от строения волокна природной целлюлозы. Мельчайшие частицы целлюлозы, ее мицеллы, или кристаллиты, расположены в нитях искусственного шелка в большей пли меньшей степени беспорядочно, а не ориентированы вдоль оси волокна, как в природной целлю.тозе. На физические свойства волокна оказывает влияние ослабление связей между мицеллами и увеличение активной поверхности. Это приводит к повышению адсорбционной способности искусственного шелка по отношению к воде и красителям, а также к уменьшению химической и механической прочности. Устойчивость искусственных и природных волокон целлюлозы по отношению к действию ферментов тоже не одинакова волокна искусственного шелка при действии целлюлазы , содержащейся в улитках и других беспозвоночных, сравнительно легко и полно превращаются в сахара, тогда как расщепление природной клетчатки (хлопка) происходит значительно медленнее. [c.465]

Стеклоиластиковые трубы получают намоткой непрерывного волокна в виде нити, жгута или ленты. При этом возможно создание любой анизотропии механических свойств в осевом и радиальном направлениях в зависимости от действующего силового поля. [c.312]

В таблице 7.2, заимствованной из работы Крессига [102], приведены данные о структурных особенностях и соответствующих им физико-механических свойствах основных видов вискозных волокон. Для сравнения приводятся свойства высокоупорядоченного волокна фортизан, полученного путем 10-кратной вытяжки ацетатных нитей с последующим омылением ацетатных групп.. [c.211]

Из этих ориентировочных данных следует, что решающим показателем для оценки способности полимера к переработке в волокно является вязкость его растворов. Здесь уместно сделать замечание относительно встречающихся иногда понятий волокнообразующий полимер и способность полимера к волокнообразова-нию . Эти не очень строгие понятия являются, кроме того, комплексными. С одной стороны, подразумеваются определенные минимальные требования к физическим свойствам полученного из полимера волокна и особенно к механическим свойствам (минимальная прочность, эластичность и т. п.), а с другой стороны, — способность полимера к переработке в нити, т. е. к образованию жидкой нити и к фиксации ее в виде отвержденного материала. [c.246]

Свежесформованное волокно для придания требуемых фи-зико-механических свойств вытягивают. В момент вытягивания макромолекулы регенерированной целлюлозы ориентируются вдоль оси волокна. Регулированием состава осадительной ванны и скорости вытягивания нити добиваются получения волокон с такой надмолекулярной структурой, которая наилучшим образом соответствует требованиям дальнейшей переработки и экс- [c.21]

Рассматриваемые волокна позволяют подобрать требуемые характеристики армирующего материала, его стоимость и обещают существенное улучшение механических свойств композиций. Последнее особенно относится к углеродным волокнам. Может возникнуть вопрос, зачем вести поиск волокон новых типов Главным образом этот поиск связан с достижением требуемых показателей не механических свойств, а, например, совместимости с матрицей,, которая особенно важна в случае металлсодержащих композиций. В ряде случаев необходима прозрачность волокон для радиомагнит-ного излучения. Для этих целей находят применение нити, а также монокристаллы алюминия или сапфира и ряд материалов, образующих усы . Естественно, что в тех случаях, когда не требуется повышенная прочность, можно ограничиться армированием стеклом или кремнием. [c.286]

Первое указание на применение метода крутильных колебаний для исследования механических свойств полимеров содержалось в работе Льюиса и Гиллхэма [14]. Однако проблема выбора материала для нити с таким расчетом, чтобы в нем не происходили температурные переходы, остается в центре внимания исследователей. Этим условиям удовлетворяют стеклянные волокна [15, хлопковые нити [16] п некоторые другие целлюлозные изделия [17]. [c.21]

Исследование фибриллярных белков типа шелка и шерсти представляет крайне трудную задачу, так как они нерастворимы в воде. Шелк состоит из длинных фиброиновых нитей, связанных с другим белком — серицином. Имеются различные данные о молекулярном весе фиброина, однако обычно его принимают равным 84 ООО [108]. Много работ было посвящено выяснению аминокислотного состава фиброина, причем было установлено, что он состоит более чем на 50% из остатков глицина и аланина. На отдельных фракциях фиброина было проведено селективное расщепление с последующим анализом концевых групп. Применяя различные физико-химические методы, такие, как рентгеноструктурный анализ, инфракрасную и ультрафиолетовую спектроскопию, пытались сопоставить данные, полученные при исследовании различных фракций фиброина. Были сделаны также попытки расположить аминокислотные остатки таким образом, чтобы объяснить механические и химические свойства волокна [108]. [c.417]

Волокна. В качестве Н. п. могут применяться как непрерывные, так и рубленые (штапельные) волокна длиной от нескольких десятков мкм до нескольких десятков мм (см. табл. 2). В зависимости от соотношения показателей механических свойств полимера и наполнителя, размеров волокон, а также от характера взаимодействия на поверхности раздела полимерная матрица — волокно последние могут проявлять свойства как обычных дисперсных, так и армирующих наполнителей, упрочняющее действие к-рых весьма значительно вследствие реализации определенной доли прочности наполнителя. Для эффективного армирования термопластов длина волокна должна быть не менее 200 мкм при наполнении реактопла-стов применяют волокна различной длины. Волокнистые наполнители пластмасс позволяют значительно повысить физико-механич. свойства, тепло-, износо-, химстойкость и др. показатели пластмасс. При использовании волокон в виде непрерывных нитей получают изделия с исключительно высокими прочностными показателями (см. Армированные пластики, Стеклопластики). [c.172]