Вискоза свойства

До недавнего времени углеродные волокна и ткани из них применялись для изготовления теплозащитных материалов. Однако усовершенствованная технология получения тонких волокон, сочетающих высокую прочность и жесткость с другими специальными свойствами (термостойкость, электропроводность и др.) позволила создать армированные угольными волокнами металлы и пластики, отличающиеся малой жесткостью и высокой прочностью. Такие композиции все больше применяются в космической, ракетной и авиационной технике. Чаще всего применяют углеродные волокна из вискозы и полиакрилонитрила. [c.70]

Помимо химических и физико-химических показателей вискозы характеризуются технологическими свойствами — фильтруемостью, прозрачностью, зрелостью, прядомостью. Химический состав вискоз и технологические свойства будут рассмотрены в разделе Подготовка вискозы к формованию . Здесь же остановимся на некоторых физико-химических и реологических свойствах вискоз. [c.117]

Химизация народного хозяйства имеет двоякое значение. Во-первых, она усовершенствует технологию производственных процессов, заменяя механические операции химическим воздействием. Во-вторых, знание химии позволяет более разумно использовать природные ресурсы и создавать новые материалы с необходимыми свойствами. Химический метод производства характеризуется более высокой интенсивностью, производительностью труда, он легче поддается механизации и автоматизации. Тем самым возникает возможность существенно экономить затраты труда и снижать себестоимость выпускаемой продукции. Достаточно сказать, что капрон в 10 раз, а вискоза в 100 раз дешевле натурального шелка. Химическая переработка древесины позволяет полностью исключить отходы производства, причем в производстве этилового спирта 1 м древесины заменяет 275 кг зерна или 700 кг картофеля. Возможность создания искусственных полимеров из продуктов нефтепереработки, природных и попутных газов, а также отходов коксохимии позволяет в огромных количествах экономить пищевое сырье. Известное выражение М. Бертло о том, что химия сама создает собственный объект исследования, теперь приобрело особое значение. Начиная с середины XX в. химикам удалось создать материалы, подобных которым не существует в природе. Например, производство волокна началось с природной целлюлозы, затем перешло к ее химически модифицированным формам (вискоза, ацетатный шелк), а в конечном итоге сделало скачок к синтетическим материалам на принципиально новой основе (полиэфиры, полиамиды, полиакрилонитрил). [c.12]

Дальнейшим доказательством правильности понимания адсорбции влаги в изложенном выше значении служит то обстоятельство, что разные виды целлюлозы сохраняют устойчивое постоянство соотношения адсорбции, независимо от условий, при которых производятся опыты. Так, например, соотношение между способностью к сорбции, свойственной вискозе, мерсеризированному хлопку и хлопку, вываренному в соде, составляет 2 1,5 I и остается постоянным, несмотря на изменение в широких пределах относительной влажности. Это указывает на то, что свойства компонентов, вызывающие адсорбцию, во всех трех указанных случаях одинаковы, но наличие такого компонента в каждом из указанных волокон различно. [c.215]

Если вискозу продавливать в осадительный раствор через узкие прорези, то получаются тонкие прозрачные пленки целлофана, которые для улучшения механических свойств пластифицируют глицерином. Целлофан широко применяется для упаковки различных изделий. [c.353]

Для получения так называемой созревшей вискозы раствор ксантогената очищают от различных механических примесей на рамных фильтр-прессах и выдерживают определенное время (24— 60 ч, процесс созревания вискозы) при установленной постоянной температуре (14—17°С). Во время созревания происходит изменение химических и коллоидных свойств вискозы, раствор становится менее вязким, уменьшается стабильность и увеличивается способность к коагуляции. В результате частичного омыления ксантогената понижается степень этерификации целлюлозы. Пузырьки воздуха, попавшие в растор, медленно выделяются из него происходит обезвоздушивание. Обычно вискоза содержит целлюлозы 6— 9%, едкого натра 6—7,5%, серы 2,2— 2,3% и воды 80—83%. После фильтрации и обезвоздушивания подготовленный прозрачный желтоватый раствор ксантогената подается сжатым воздухом или при помощи зубчатого насоса в прядильный цех на процесс формования (прядения) волокна. Зубчатый насос, забирая определенное количество вискозы, продавливает ее через фильтр. Затем вискоза при 45— [c.210]

При значительном понижении растворимости полимеров происходит расслоение раствора на две фазы (см. стр. 184). Однако если застудневание предшествует достижению равновесия, то процесс расслоения продолжается в геле, приводя к его разделению на более плотный осадок и слой жидкости. Этот важный процесс самопроизвольного расслоения геля называется синерезисом (Липатов, Фрейндлих и др.). Синерезис имеет практическое значение в -связи с явлениями расслоения студней пироксилина, вискозы, агара, разделения сгустка крови при ее свертывании и др. Аналогичные процессы уплотнения остатка геля и отделения жидкости наблюдаются также в гелях кремнекислоты, гидроокиси железа, гидроокиси меди и др., в результате коагуляционного структурообразования. Вследствие уплотнения гелей при синерезисе, их прочность повышается, и они теряют тиксотропные свойства. [c.210]

Одной из важнейших технологических характеристик вискозы является ее зрелость. Этот показатель определяет кинетику процессов, протекающих при формовании и тем самым непосредственно влияет на свойства формуемого волокна и устойчивость процесса формования. Сам термин зрелость носит исторический характер и не отражает физической сущности этой характеристики. Под зрелостью понимают устойчивость вискозы к коагуляции или, более точно, — к осаждению. Впервые наиболее, точно с позиций физико-химических представлений о фазовых равновесиях понятие зрелости вискоз было рассмотрено в работе Михайлова, Май-бороды и Каргина [24]. Авторы отмечали, что при созревании из-за химической неустойчивости ксаитогената применение термодинамических критериев затруднительно, тем не менее вследствие снижения у раствор пересыщается и распадается на фазы. [c.138]

Для изучения фактора зрелости вискозных растворов ( Y-числа ), оказывающего большое влияние на их свойства, я также на условия формования волокна, использована способность вискозы вызывать появление волны на поляризационной кривой [311]. Последняя обусловлена выделением водорода вследствие уменьшения его перенапряжения на микроэлектроде. При этом установлено,, что высота максимума каталитической волны водорода зависит от зрелости вискозных растворов (при постоянстве pH среды). Полярографическое определение у-числа вискозных растворов в сравнении с другими методами проведено также в [312]. Как преимущества полярографического метода авторы отмечают возможность определений в одной и той же пробе, а также высокую точность. [c.205]

Шелк. Искусственный шелк (вискоза) уступает в своих изолирующих свойствах натуральному (рис. 285, В). Желательно достать кокон натурального шелка с тем, чтобы, найдя конец нитки и пустив кокон на воду (рис. 299, О), размотать нить. Такая нить в основном используется для изолирующего подвеса бузиновых шариков на любом проводящем штативе. [c.384]

Одним из важнейших показателей целлюлозы является реакционная способность, под которой понимают не химическую способность к реакции, а возможность получения хорошо фильтруемых растворов. Что касается химической реакционной способности, то независимо от того, характеризуют ее по кинетике процесса или положению равновесия, она примерно одинакова для целлюлоз различных типов. Так, например, в ряде работ показано [26—28], что скорость ксантогенирования ш,елочной целлюлозы и конечная степень этерификации не зависят от типа целлюлозы, хотя получаемые вискозы обладают различными технологическими свойствами. [c.27]

Вискозы, как и растворы других полимеров, начиная с концентрации целлюлозы 0,5—1,0% не подчиняются закону вязкости Штаудингера [см. уравнение (1.5)]. Их вязкость начинает возрастать в степенной зависимости от концентрации полимера согласно уравнению (5.5). Предполагается, что, начиная с этой концентрации между отдельными макромолекулами, свернутыми в клубки, возникает межмолекулярное взаимодействие в виде временно образующихся непрочных связей, контактов или зацеплений. Образуется статистическая структурная сетка. Поскольку связи непрочны и находятся в динамическом равновесии, сетка обладает способностью к пластической деформации, и раствор является вязким. С другой стороны, наличие структурной сетки и большая длина макромолекул приводят к возникновению в растворе упругих деформаций. Таким образом, вискоза обладает свойствами как жидкости, так и твердого тела, что предопределяет ее сложное поведение при переработке. [c.117]

Способность к стабильному образованию струй имеет большое значение в производстве, так как от этого зависит обрывность, а следовательно, производительность труда и качество продукции. Это свойство прядильных растворов обычно называют прядомостью. Для определения прядомости предложено большое число методов. Наибольшее распространение получил метод Тиле [26]. Он заключается в определении длины жидкой струи, вытягиваемой стеклянной палочкой из вискозы при стандартных условиях. Чем больше струи, тем лучше прядомость. Однако этот метод не в полной мере отражает реальные условия, которые наблюдаются при формовании. Это обусловлено тем, что в производственных условиях на формующуюся жидкую нить действует дополнительно ряд сил поверхностное взаимодействие прядильного раствора с фильерой и осадительной ванной, гидродинамическое сопротивление. При вытягивании нити стержнем из прядильного раствора эти силы не действуют. Поэтому более надежным методом характеристики прядомости является определение максимальной фильерной вытяжки, когда элементарные струи прядильного раствора подвергаются одновременно действию поверхностных сил и продольной деформации [27]. В зависимости от вязкости вискозы преобладает влияние того или иного фактора. [c.179]

Реологические свойства вискоз [c.120]

Наличие статистической структурной сетки в концентрированных вискозах приводит к появлению у них необычных гидродинамических свойств. Наряду с вязкостью они обладают упругими свойствами и относятся к числу вязкоупругих, или эластичных жидкостей. Деформация эластичных жидкостей состоит из двух составляющих вязкой и упругой. Обычно в первом приближении такую жидкость представляют моделью Максвелла, состоящей из последовательно соединенных поршня и пружины (рис. 5.12). Поршень имитирует деформацию вязкого течения, пружина — упругую деформацию. Таким образом, уравнение общей деформации у (растяжения или сдвига) имеет вид [c.120]

Вискоза и в этом случае характеризуется слабо выраженными эластическими свойствами даже по сравнению с медноаммиачным раствором целлюлозы и раствором КМЦ, хотя они получены из одного и того же полимера. Поэтому можно полагать, что упругие свойства вискоз связаны не только с собственной жесткостью [c.125]

Затруднения, вызываемые пеной, особенно значительны при переработке высоковязких вискоз, когда с целью повышения эксплуатационных свойств волокон СП увеличивают до 550—650 или применяют высококонцентрированные растворы. Вязкость таких растворов достигает 31—50 Па-с. При их обезвоздушивании в режиме кипения образуется настолько устойчивая пена, что для ее разрушения необходимы специальные меры. Рекомендуется пульсирующее изменение давления или даже обработка ультразвуком [20, с. 261 85]. Для этих целей применяют вакуумные центрифуги [86], преимущественно центрифуги непрерывного действия [87]. [c.161]

О влиянии упругих свойств раствора на размеры входового участка можно судить по величине расширения струй в зависимости от длины капилляра [5]. На рис. 7.3 показана [6] зависимость расширения струй вискозы, выраженного как отношение радиуса струи R к радиусу капилляра R от длины капилляра диаметром 0,28 мм (выражено через отношение Ijd). Вязкость вискозы указанного выше состава 9 Па-с. Как видно из приведенных данных, расширение струи, указывающее на наличие упругой деформации, падает с увеличением длины капилляра. Следовательно, наибольшие упругие напряжения в растворе отмечаются на входе в капилляр в зонах А vl Б. [c.169]

На рис. 7.7. представлена фотография струи при свободном истечении. Диаметр струи в зоне максимального расширения в 1,8—2,5 раза больше диаметра капилляра. Среди большого числа гипотез, выдвинутых для объяснения рассматриваемого явления, наибольшее признание получили объяснения, основывающиеся на эластических свойствах прядильных растворов 8]. В частности, наиболее наглядное представление о механизме расширения можно получить при анализе нормальных напряжений, возникающих при течении вискозы через капилляр. Поместим рассмотренный ранее в разделе 5.2.2 элементарный объем вязко-упругой жидкости в сдвиговое механическое поле, которое образуется при течении вискозы через капилляр (рис. 7.8), На гранях этого объема будет возникать нормальное напряжение Рц, направленное вдоль оси капилляра, и напряжение Р22, вызывающее давление на стенку капилляра [11, с. 239]. При выходе раствора из капилляра в результате указанных напряжений на раствор действуют две силы осевая /1 и нормальная /2. Равнодействующая этих сил fp направлена под углом к оси ка- [c.172]

Расширение струй зависит от всех параметров, влияющих на эластические свойства вискоз. На рис. 7.11 показана зависимость расширения струй от скорости истечения для вискоз с различной вязкостью, вытекающих из капилляра диаметром 0,5 мм. В случае низковязкого (0,18 Па-с) прядильного раствора (кривая/) наблюдается слабо выраженный максимум в области скоростей истечения 200 см/с. Появление максимума хорошо объясняется теорией расширения струй, в основе которой лежат представления об эластических свойствах жидкостей [19, с. 105]. В среднем диапазоне вязкостей от 2 до 9 Па-с наблюдается четко выраженный максимум. Изменение величины расширения здесь хорошо передается кривой 2 для вязкости 3,7 Па-с. При повышении вязкости более 12 Па-с диаметры струй резко возрастают. В практически достижимом диапазоне скоростей истечения (до 800—1000 см/с) при этих вязкостях максимума обнаружить не удается. [c.174]

При больших вязкостях вискоз и высоких скоростях истечения наблюдается образование спиралевидных скрученных струй. Типичный пример такой струи приведен на рис. 7.14. Это явление хорощо изучено при течении расплавов полимеров [23] и получило название эластической турбулентности [24], так как оно связано с эластическими свойствами жидкостей. Причиной эластической турбулентности является периодическое проскальзывание [c.176]

Последнее десятилетие характеризуется интенсивными исследованиями в области создания волокон с заданными свойствами. Наиболее быстро внедряются в промышленность способы получения углеродньгх волокнистых материалов на основе химических волокон, главным образом, полиакрилонитрильных (ПАН) и гидратцеллюлозньгх [132]. Наряду с указанными материалами в промышленности осваиваются способы производства углеродных волокон из пека, поскольку Ьни стоят в 5-10 раз дешевле, чем углеродные волокна из вискозы и ПАН. Углеродные волокна обладают уникальными механическими свойствами большой прочностью и высоким модулем упругости. [c.233]

По литературным и производственным данным влияние параметров осадительной ванны и вискозы на свойства волокон согласуется с рассмотренным механизмом [1, с. 226]. [c.219]

При производстве вискозных волокон применяют прядильные растворы с содержанием целлюлозы 9,0—9,5%) и шелочи 6,0— 6,5%. Количество сероуглерода при ксантогенировании снижают до 32—34%. Вязкость вискозы составляет 4,4—5,6 Па-с. Предпринимаются попытки дальнейшего удешевления состава вискоз. Дополнительное снижение содержания щелочи и сероуглерода нецелесообразно, так как ниже указанных пределов наблюдается значительное ухудшение качества вискоз, что приводит к затруднениям при фильтрации и повышенной обрывности при формовании. С другой стороны, увеличение содержания целлюлозы без повышения вязкости, т. е. за счет снижения СП ниже 280—300, недопустимо из-за резкого ухудшения потребительских свойств волокон. Наиболее перспективным, по-видимому, будет переход на высоковязкие вискозы с содержанием целлюлозы 11—12%, и вязкостью 31—38 Па-с. В этом случае при сохранении СП на существующем уровне представится возможным уменьшить отношение щелочи к целлюлозе до 0,50—0,55. Правда, переход на высоковязкие вискозы потребует усиления мощности приводов раство- [c.279]

Влияние температуры и давления на реологию олеофильных инвертноэмульсионных буровых растворов носит преимущественно физический характер изменение их свойств в скважинных условиях можно во многом объяснить влиянием температуры и давления на вязкость дисперсионной среды, которой обычно служит дизельное топливо. Комбз и Уитмайр измерили эффективную вязкость таких растворов в капиллярном вискози-метре при нескольких температурах и давлениях и установили, что все точки, характеризующие вязкость, попадают на одну кривую для конкретной температуры (рис. 5.45), если вязкость инвертно-эмульсионных растворов привести к вязкости дизельного топлива при той же температуре. Небольшие различия между кривыми они объясняют изменением степени эмульги- [c.211]

В настоящее время выделены соли (цинкаты) состава Na[Zn(OH),j], Na2[2n(OH)jJ и др. Гидроксид Zn(0H)2 обладает амфотерными свойствами, он растворяется в кислотах и ще.чочах. Г идроксид Ц. растворяется также в водном аммиаке с образованием комплексных ионов [Zn NH 1)1 Ц.—сильный восстановитель, легко вытесняет из раствора другие металлы (Си, Fe и др.). Металлический Ц. применяют для оцинковывания железа, стальных изделий (предохранение от коррозии), для получения медных сплавов, в гальванических элементах. См. Цинка соединения. Цинка соединения. Оксид цинка ZnO — рыхлый белый порошок, применяют для получения цинковых белил (в отличие от свинцовых белил на воздухе не темнеет н безвреден), как наполнитель каучука, пластмасс, а также в медицине, косметике. Хлорид цинка Zn Ia— гигроскопическое вещество, применяют для пропитки дерева (напр.. Шпал), при травлении металлов, как обезвоживающее вещество. Суль фат цинка (цинковый купорос) ZnSO.rTH-zO применяют в производстве вискозы, как микроудобрения (под травы), для производства красок, в медицине. Сульфид цинка ZnS (в природе — минерал сфалерит) широко применяют как люминофор, в производстве красок (литопон). [c.154]

Уменьшение степени замещения ксантогената целлюлозы (отщепление фупп соли -O SSNa) приводит к изменению физико-химических свойств вискозы увеличению ее вязкости и понижению устойчивости к действию коагулянтов - электролитов. Вязкость вискозы в процессе созревания изменяется по характерной кривой (см. рис. 22.1, б). При рассмотрении этой кривой необходимо иметь в виду, что вискоза представляет собой концентрированный, по-видимому, коллоидный раствор ксантогената целлюлозы. Поэтому свойства вискозы отличаются от свойств истинных разбавленных растворов полимеров. Вискоза - структурирован- [c.591]

Формование волокна. Формование вискозного волокна, как принято в производстве химических волокон, называют прядением, а вискозу, соответственно, - прядильным раствором. Формование - важнейшая стадия технологического процесса, условия которой определяют структуру и свойства волокна. Формование осуществляют мокрым способом, т.е. прядильный раствор продавливают через фильеры (нитеобразователи) с отверстиями диаметром 0,04...0,10 мм в осадительную ванну -раствор, содержащий серную кислоту и ее соли. Серная кислота необходима для разложения ксантогената с получением регенерированной целлюлозы. Соли (сульфаты натрия, цинка и др.) регулируют процесс коагуляции. Состав ванны зависит от вида формуемого волокна. [c.593]

Ксантогенат целлюлозы после завершения процесса ксантогенирования растворяют в разбавленной щелочи. Получаемый при этом вязкий раствор называют вискозой. По-существу, начальная стадия растворения — смешение ксаитогената с растворительной щелочью — производится в ксантогенаторах, и в растворители поступает суспензия ксаитогената в щелочи. При растворении осуществляется сложный комплекс процессов сольватация ксантогенатных групп молекулами растворителя, доксантогенирование, переэтерификация и окончательное разрушение кристаллической решетки природной целлюлозы, молекулярная и конвективная диффузия растворителя и полимера. Для ускорения массообмена и интенсификации разрушения природной структуры процесс проводят при интенсивном перемешивании, т. е. в условиях больших градиентов скоростей и высоких напряжений сдвига. Во время растворения продолжаются рассмотренные выше химические реакции. В связи с резким изменением свойств среды (понижение концентрации NaOH с 15—17 до 5—7%) существенно изменяется соотношение их скоростей. За счет растворения появляются свободные гидроксильные группы, ранее связанные в кристаллических участках, что инициирует процесс переэтерификации. Химические реакции вследствие кратковременности растворения и низкой температуры процесса не определяют течения процесса. Они будут рассмотрены в следующем разделе при описании процесса созревания вискозы. Определяющим при растворении является энергетическое взаимодействие растворителя с полимером и последующее выравнивание концентраций растворителя и полимера в системе. [c.105]

Вискозы характеризуются сложным комплексом химических, физико-химических, физических, а также технологических свойств. В производственной практике вследствие многофакторности системы часто бывает трудно выяснить причину отклонения от нор< мального протекания технологического процесса. Несмотря на [c.116]

Растворы полимеров, в том числе вискоза, с одной стороны, структурированы, что приводит к аномалии вязкости и появлению эластических свойств с другой стороны, растворы полимеров являются истинными, т. е. молекулярно-дисперсными. Это свойство проявляется, в частности, в том, что они подчиняются общим закономерностям фазовых переходов — как в отношении равновесных состояний, так и кинетики. В литературе приводятся многочисленные примеры, подтверждающие подчиняемость растворов полимеров правилу фаз [81, с. 75], поэтому нет необходимости в дополнительной дискуссии по этому вопросу. [c.197]

При коагуляции вискозы часто образуется не изотропный гель, а продукт, обладающий анизотропией свойств, в котором структурные элементы ориентированы в каком-либо преобладающем направлении. Типичная картина анизотропного состояния, возникающего при коагуляции вискозы, наблюдалось Пурцем [79]. Капли разбавленной вискозы диаметром 1—2 мм подвергали коагуляции в цинксодержащей осадительной ванне. После разложения ксаитогената и промывки под микроскопом в поляризованном свете при скрещенных поляроидах наблюдался мальтийский крест, характерный для одноосных кристаллов. Наличие такой картины в данном случае говорит о достаточно высокой радиальной упорядоченности геля. [c.208]

На основе вискозного процесса изготовляется примерно третья часть всех искусственных волокон и целлофана 263], Вискозную целлюлозу получают обычно из древесины ели, сосны, березы с использованием сульфитного и сульфатного с предгидролизом методов варки [810]. ГМЦ, попадающие в регенерированную целлюлозу, не увеличивают ее выход, но снижают качество получаемых изделий, в частности прочность получаемых волокон [215]. Как видно из представленных на рис. 9.26 данных, чем выше содержание ГМЦ в целлюлозе, тем меньше прочность волокон в сухом состоянии [315]. Еще в большей степени ГА4Ц, благодаря их высокой гидрофильности, снижают прочность волокон во влажном состоянии i[250], увеличивают набухание волокон. Высокое содержание ГМЦ снижает белизну волокон. Отрицательное влияние ксилана на свойства вискозы проявляется в повышении мутности растворов, неравномерном распределении сероуглерода [215]. [c.402]