Кристалличность вискозных волокон

Можно было бы предположить, что после испарения влаги при сушке готовое волокно будет поглощать только равновесное количество влаги, абсорбируемой аморфной частью целлюлозы. Совершенно грубый расчет (при предположении, что сорбируется одна молекула воды на одну гидроксильную группу и что степень кристалличности вискозного волокна составляет 0,35) показывает, что при замачивании готового вискозного волокна в воде должно быть поглощено около 22% воды (от массы волокна). В действительности же некондиционированное вискозное волокно поглощает из жидкой фазы до 100% воды. [c.151]

Кристаллическая структура целлюлозы не изменяется или даже более упорядочивается до определенной температуры (порядка 200 °С) в зависимости от условий термообработки. Степень кристалличности щелочеустойчивой целлюлозы из древесины ели, подвергнутой термообработке при температуре до 200 °С, увеличивается благодаря преимущественной деструкции менее упорядоченных молекул [161. По другим данным [72], нагревание хлопковой целлюлозы до 160 " С приводит к увеличению доли аморфной части с возрастанием температуры и продолжительности обработки, тогда как нагревание вытянутого вискозного волокна до 200 °С вызывает увеличение размеров кристаллитов и степени кристалличности [3]. Степень кристалличности целлюлозы при термообработке сначала увеличивается (до 120—160 °С), а затем снижается (рис. 12.6) [51]. Температура, при которой достигается максимальное значение степени кристалличности, зависит от влажности образца целлюлозы. [c.266]

Степень кристалличности вискозных волокон зависит в основном от условий осаждения и в некоторой степени — от ориентационной вытяжки. Высокое содержание кристаллической фракции в готовых волокнах, как правило, благоприятно влияет на их физико-механические свойства повышается прочность в кондиционном и мокром состоянии, растет модуль упругости, лучше сохраняется форма изделий. [c.21]

Для хлопкового линтера индекс кристалличности равен 0,73, для вискозного волокна — 0,31. После мерсеризации индекс кристалличности линтера снижается до 0,48. [c.21]

В процессе превращения в вискозное волокно природная целлюлоза многократно подвергается воздействию концентрированных растворов различных реагентов. В результате этого происходит разрыв части глюкозидных связей и снижение молекулярной массы целлюлозы. Средняя степень полимеризации целлюлозы в вискозных волокнах составляет 300—800. Как и в природных целлюлозных волокнах макромолекулы целлюлозы в вискозном волокне образуют надмолекулярные комплексы, состоящие из микрофибрилл и фибрилл. Вдоль лент микрофибрилл чередуются участки с различной кристалличностью и плотностью упаковки макромолекул. Степень кристалличности обычных текстильных вискозных волокон составляет по рентгеноскопическим данным 40—50%. [c.22]

Кристаллитов целлюлозы остается неизменной. Вода поглощается не кристаллической, а аморфной частью вещества. Именно по этой причине вискозный шелк сорбирует больше воды, чем хлопок, химически ему идентичный. Как мы уже знаем, степень кристалличности хлопкового волокна выше, чем вискозного аморфная часть в вискозе составляет 60%, а в хлопке — 30%- Примерно в том же соотношении (2 1) эти материалы поглощают воду (рис. 10.2). [c.206]

ВИСКОЗНОГО волокна 0/100—на рис. 1,6. Волокно фортизан 0/100 обладает более высокой степенью кристалличности и ориентации. [c.109]

Авторы работы высказали предположение о существовании непосредственной связи между плотностью целлюлозы (т. е., по-видимому, степенью ее кристалличности) и выходом левоглюкозана при термораспаде. Чем меньше плотность целлюлозного материала, тем интенсивнее протекают побочные процессы гидролиза и дегидратации при термической обработке целлюлозы и тем меньше соответственно выход левоглюкозана. Этим обстоятельством они объясняют значительное различие в количестве образующегося левоглюкозана при термораспаде природной (хлопковой) и гидратцеллюлозы. Однако, согласно полученным этими же авторами данным, повышение степени ориентации гидратцеллюлозного (вискозного) волокна не влияет на количество образующегося левоглюкозана. Вывод о повышении выхода левоглюкозана при повышении плотности целлюлозного материала не согласуется также с полученными теми же исследователями данными о том, что при термическом распаде целлобиозы и глюкозы, обладающих более высокой плотностью, чем хлопковая целлюлоза, выход левоглюкозана не превышает 3,5—5%. [c.180]

Возрастание степени кристалличности волокна при его вытягивании вовсе не обязательно так, например, вискозные волокна при вытягивании в пластификационных ваннах не приобретают повышенной кристалличности. Прин. рзд.) [c.55]

Двойное лучепреломление вообще не может служить критерием кристалличности. Оно подтверждает лишь наличие ориентации. макро,молеку.т в волокне. Так, например, невытянутое капроновое волокно не обладает двойным лучепреломлением,. хотя оно является кристаллическим веществом, тогда как некристаллическое вискозное волокно в значительной степени обладает двойны.м лучепреломление.м. (Прим. ред.) [c.58]

Постепенное приближение к более равновесному состоянию (которое вообще практически не достигается полностью) означает соответствующее уменьшение количества поглощаемой воды, заполняющей образующиеся при этом пустоты и удерживаемой чисто механически. В предыдущем разделе уже приводились расчеты минимальной сорбции вискозного волокна при достижении им равновесного состояния. Для хлопка, обладающего бо- ее высокой степенью кристалличности, теоретический расчет дает равновесные значения водопоглощения, близкие к 15% (от массы полимера). [c.154]

Для гидратцеллюлозных волокон типа фортизан, которые получаются в условиях высокой ориентационной вытяжки в пластическом состоянии, способствующей более полной кристаллизации полимера, водопоглощение значительно ниже, чем у обычных вискозных волокон. Соответственно, степень кристалличности фортизана лежит между степенями кристалличности хлопка и вискозного волокна. [c.155]

Наиболее совершенную структуру, характеризующуюся высокой кристалличностью, имеют полинозное и высокомодульное волокна. Индекс кристалличности полинозного и высокомодульного волокон составляет соответственно 0,59 и 0,504 длина кристаллитов - 7,4 и 6,6 нм. Для этих волокон характерна более высокая молекулярная ориентация и меньшая дефектность кристаллитов, чем для обычного вискозного волокна. После отбелки и водно-температурных обработок индекс кристалличности и средняя длина кристаллитов у всех рассматриваемых волокон увеличиваются одновременно кристаллические области становятся более дефектными, Ухудшается их осевая ориентация. Отмечена следующая закономерность чем менее совершенна структура волокна, тем существеннее изменения, происходящие в ней при различных Обработках. Для обычных вискозных волокон отмечено увеличение длины кристаллитов с 5,6 до 10,9 нм наблюда- [c.65]

Обычные вискозные текстильные нити характеризуются средними величинами кристаллитов, сравнительно высокой кристалличностью и низкой ориентацией. Высокомодульное (ВВМ-волок-но) и, особенно полинозное волокно, имеют большие размеры кристаллитов, достаточно высокую кристалличность и высокий показатель ориентации. Все это предопределяет высокую прочность и модуль упругости по сравнению с обычными вискозными нитями. При производстве вискозных кордных нитей условия формования подбирают таким образом, что нити обладают мелкокристаллической структурой, умеренной степенью кристалличности и высокой ориентацией. Это позволяет достичь наряду с высокой прочностью хороших эластических свойств. Экстремальными свойствами характеризуются волокна ВХ и фортизан. Высокие значения кристалличности и ориентации наряду с большой прочностью- и низким удлинением позволяют предположить наличие большого числа проходных цепей в фибриллах этих волокон. [c.212]

Повышенная гигроскопичность и большая химическая активность гидратцеллюлозных волокон по сравнению с хлопковым волокном объясняются более низкой степенью кристалличности целлюлозы в гидратцеллюлозных волокнах. Вследствие этого, а также из-за меньшего размера макромолекул у гидратцеллюлозных волокон наблюдается большая потеря прочности при набухании в воде. В мокром состоянии прочность вискозного и медноаммиачного волокон снижается на 40—50%. [c.23]

Помимо вискозного корда высокой прочностью обладает волок- . о фортизан, получаемое омылением ацетилцеллюлозного волокна с одновременным вытягиванием, волокно типа ВХ н полинозное. Эти волокна по прочности превосходят вискозную кордную нить, но имеют более низкое удлинение и повышенную жесткость, обусловленную особенностями их структуры. Для них характерны высокие степени кристалличности и ориентации, более крупные фибриллярные образования, круглое сечение поперечного среза. [c.44]

В кристаллических участках макромолекулы упакованы более тщательно, поэтому среди волокон одинакового химического строения (например, хлопок и вискозный шелк) волокно,обладающее большей плотностью, имеет большую степень кристалличности [c.74]

Если обработать высушенную вискозную нить некоторыми реагентами яри определенном значении pH среды, в которой происходит набухание волокна, и соответственно уменьшить интенсивность межмолекулярного взаимодействия, то при последующем прогреве этой нити в отсутствие реагентов, вызывавших его набухание, повышается степень кристалличности и заметно увеличивается прочность волокна. Так, например, в результате набухания вискозной нити в разбавленном растворе уксусной кислоты при pH = 2,9—3,5 и последующего прогрева ее при 70—75 °С в течение 1 ч прочность возрастает с 15,5 до 20—21 ркм. Одновременно повышается удлинение с 16 до 18% и степень кристалличности волокна (на 3—5%) . Дальнейшее повышение температуры прогрева не изменяет свойств волокна. [c.515]

Модуль возрастает при увеличении молекулярной ориентации вдоль оси волокна. Аналогичную зависимость можно продемонстрировать и на натуральных волокнах, например лен и хлопок, и иа искусственных—высокопрочная вискозная нить и нить нормальной прочности. Этот эффект легко наблюдать при холодной вытяжке полиамидных волокон. Увеличение вытяжки на 10% повышает модуль примерно на 20%. Дезориентация, наоборот, уменьшает модуль. Например, высокая температура, применяющаяся при горячей усадке изделий по сухому способу (200°), вызывает некоторую молекулярную дезориентацию и понижение модуля. Дезориентация в этих условиях происходит почти мгновенно. Если продлить время горячей обработки (в инертной атмосфере), модуль опять возрастает вследствие отпуска или увеличения кристалличности и упорядоченности. Это подтверждается также наблюдением, согласно которому модуль невытянутых полиамидных волокон, обладающих очень небольшой молекулярной ориентацией, не обнаруживает первоначального падения при подобной термообработке, а постепенно возрастает по мере увеличения времени обработки. [c.385]

Полиамидные волокна имеют высокую прочность, что является следствием их высокой кристалличности и молекулярной ориентации и наличия сильных межмолекулярных связей. Обычное волокно найлон 66 имеет прочность выше 5 г/денье (приблизительно 50 кг/мм-) по сравнению с прочностью вискозного шелка, равной 2, шерсти—1,5, хлопка—3,5 и натурального шелка— 5 г/денье. [c.385]

Степень кристалличности варьирует от 80—70 % для семенных волосков хлопка и лубяных волокон (рами) до 70—60 % для древесной целлюлозы регенерированная целлюлоза (вискозное волокно) имеет степень кристалличности около 45 %. Промежуточное положение занимает волокно фортизан, получаемое дезацети-лированием ацетата целлюлозы, со степенью кристалличности 74 %. При исследовании удельной поверхности кристаллической части были получены несколько более высокие значения степени кристалличности у природной целлюлозы 96—89 %, у регенерированной 85—65 % [174]. Ниже приведены значения степени кристалличности различных целлюлоз, % [75, 76, 85]. [c.76]

Кроме того, определяют прочностные свойства тканей, стабильность размеров, стойкость к действию хлора и стирке. Вследстрне разницы в степени кристалличности целлюлозы в хлопке и вискозном волокне влияние аппретов на прочность этих тканей различно. Разрывная прочность вискозного волокна при введении аппретов возрастает, а хлопка уменьшается. Очень большое снижение прочности наблюдается у льняных тканей, и поэтому аппреты для них не применяются. [c.287]

Взаимосвязь между свойствами ГЦ-В и УВМ имеет большое значение, но в литературе приводятся очень скудные сведения по этому вопросу. По Бекану и Тангу [70], ориентация вискозного волокна определяет ориентацию элементов структуры и, следовательно, механические свойства УВМ. Руланд [71] на основании рентгеноструктурного анализа приходит к другому выводу. По его данным, связь между ориентацией исходного и углеродного волокна отсутствует. В работе [72] установлено влияние природы ГЦ-волокна на 5 УВМ, но других данных не приводится. Бош и Левин [73] исследовали влияние кристалличности и ориентации ГЦчволокна на пиролиз в вакууме и в воздушной среде. Как видно из приведенных ниже данных, увеличение степени вытягивания повышает скорость реакции, протекающей на первой стадии пиролиза [c.276]

Если кратко суммировать рассмотренные выше результаты, то можно сделать вывод, что при поглощеиии воды из жидкой фазы целлюлозные материалы кроме равновесного количества воды (оно составляет ориентировочно 25—30% от массы волокон из регенерированной целлюлозы) удерживают еще до 20—80% воды за счет восстановления зафиксированной при сушке неравновесной структуры. Последнее значение характерно для све-жесформованного вискозного волокна, подвергнутого очень быстрой сушке. Общее поглощение воды у такого волокна может достигать в некоторых случаях 120%. У хлопка, степень кристалличности которого значительно выше И который не претерпевает фазовых превращений кристаллическая модификация I — аморфное состояние — кристаллическая модификация II (т. е. не сохраняет при сушке значительных неотрелаксированных напряжений), водопоглощение из жидкой фазы составляет в сумме около 25%, причем значительная часть этого количества воды приходится на истинную сорбцию (равновесное растворение воды в аморфной части целлюлозы). Такое же положение занимает древесная целлюлоза, у которой поглощение воды несколько выше, чем у хлопка, в соответствии с меньшей степенью кристалличности, особенно после энергичной механической обработки. Самое низкое суммарное водопоглощение имеет волокно рами, обладающее наиболее высокой степенью кристалличности и упорядоченности аморфной фазы. Оно поглощает при 100% относительной влажности всего лишь около 18% воды. [c.114]

Возникает естественный вопрос о влиянии ориентации целлюлозы в волокнах на их сорбционную способность в отношении воды. Дело в том, что ориентация полимера, если она не приводит непосредственно к повышению степени кристалличности или сшиванию макромолекул кристаллическими участками, не должна сказываться на способности целлюлозы поглощать влагу. Действительно, как показывают уже упоминавшиеся исследования Джеффриса, различные вискозные волокна и пленки, имеющие приблизительно одинаковую степень [c.155]

Для всех полимеров, а осо бенно для жесткоцепных, к которым относится целлюлоза, процессы десорбции растворителя или выделения полимера из раствора-(в частности, при омылении водорастворимых эфиров целлюлозы) сопровождаются ири их относительно быстром проведении фиксацией неравновесного состояния (вследствие стеклования полимера), что соответственно приводит и к возникновению неотрелаксированных внутренних напряжений. Это имеет место, в частности, при производстве В1ИСКозных волокон и при сушке целлюлозных материалов. При последующем увлажнении целлюлозный материал стремится восстановить то состояние, которое он имел перед удалением влаги (в области перехода в стеклообразное состояние). Поэтому искусственные целлюлозные волокна (а также волокна растительного происхождения, подвергшиеся водным обработкам и быстрой сушке) показывают повышенную набухаемость в воде, которая достигает иногда 100— 150 мае. %. Только миогократная тепловлажностная обработка приводит 1К относительно полной релаксации внутренних напряжений и к установлению значений сор- бции, приближающихся к тем, которые дает теоретический расчет, сделанный исходя из предположения об энергетически прочном связывании одного моля воды одним молем гидроксильных групп целлюлозы в аморфном состоянии). Для вискозного волокна, степень кристалличности которого не превышает 30—40%, это отвечает приблизительно поглощению 22—25% воды от массы целлюлозы. [c.226]

Соотношение кристаллических и аморфных участков изменяется в зависимости от природы исходной целлюлозы. Степень кристалличности может составлять от 70% для природных волокон до 10% для аморфной целлюлозы, полученной при сухом измельчении вискозного волокна. Для регенерированной целлюлозы или омыленных ацетатов целлюлозы она составляет около 40%. Под действием различных химических и физических факторов (например, температуры) степень кристалличности может изменяться. [c.106]

Плохая адгезия поперечных срезов текстильных волокон к парафиновой матрице была преодолена Горио и сотр. [109]. Вискозные волокна, например, вымачивают в воде и ориентируют в горячем 5%-ном растворе агар-агара. Предварительно агар-агар растворяют в кипящей воде и дают раствору остыть при комнатной температуре. После достижения соответствующей вязкости массу агар-агара извлекают и вводят в нее пучок волокон. После охлаждения геля из массы вырезают прямоугольный блок, содержащий волокна. Прежде чем заключать агар-агаровый блок в парафин, его необходимо обезводить. Для этого обычно достаточно выдержать образец по 30 мин последовательно в 50, 75 и 90%-ном этиловом спирте и затем в течение 2 час в абсолютном спирте. Далее блок погружают на 2 час в смесь спирт — ксилол (1 1) и на 2 час в ксилол. Затем образец помещают в ксилол-парафиновую ванну (1 1) на 5 час и в расплавленный парафин на то же время. Последние две операции следует проводить при 70—75°. В заключение формуют парафиновый блок, содержащий ткань. Рекомендуется понижать кристалличность парафина частичным окислением его перед нагреванием. Однако это не является обязательным при использовании для пропитывания промышленного парафина. Кейто [123] рекомендует для улучшения свойств матрицы при резке добавлять к агар-агару поливиниловый спирт (5 1). По этой методике легко получаются поперечные срезы толщиной 5 мк. [c.259]

Увеличение индекса кристалличности и размеров кристаллитов связано с протеканием процесса дополнительной кристаллизации во время отделочных операций и эксплуатации вискозных волокон. Данные об изменении набухания и равновесной сорбционной способности, приведенные в табл. 2.3, также указывают на уменьшение доступности гидроксильных групп целлюлозы в результате снижения доли аморфных участков в процессе дополнительной кристаллизадаи. Предпосылкой для дополнительной кристаллизации является окислительная и гидролитическая деструкция [16]. В условиях щелочной отварки, отбелки и стирок наблюдается значительное снижение степени полимеризации вискозных волокон и хлопка, возрастает дефектность их кристаллитов. Наиболее глубоко деструкция протекает у обычного вискозного волокна. После 50 стирок оно имеет самое низкое значение степени полимеризации (104), что обусловливает резкое ухудшение эксплуатационных свойств. Эксплуатационные свойства высокомодульных и полинозных волокон, применяемых в смесях с хлопком, сохраняются в большей степени. Химическая деструкция и изменения надмолекулярной структуры оказьшают существенное влияние на физико-механические показатели волокон в процессе эксплуатации. Так, прочность обычного вискозного, высокомодульного, полинозного волокна и хлопка после отбелки и 50 стирок снижается соответственно на 30, 39, 62 и 70 %. Наблюдается также значительное снижение прочности волокон в мокром состоянии у высокомодульного волокна - на 50, у полинозного волокна - на 78 и у хлопка — на 44 %. Обьмное вискозное волокно в этих условиях практически полностью теряет прочность в мокром состоянии. Следует отметить, что абсолютное значение прочности в сухом и мокром состоянии у высокомодульного волокна значительно вьш1е, чем у других волокон, что свидетельствует о более высокой устойчивости высокомодульного волокна к химическим и механическим воздействиям в процессе эксплуатации. У высокомодульного и полинозного волокна на достаточно высоком уровне сохраняется и модуль Упругости в мокром состоянии. [c.67]

Асунмаа и Ланге [374] связывают меньшую растворимость углеводов вблизи люмена с более высокой степенью кристалличности углеводов в этой области. Особенно интенсивно, по нх данным, растворение ГМЦ слоя 5а происходит в пограничной со слоем области, следствием чего является отделение последнего от основного слоя волокна. Материал в волокнах сульфитной еловой целлюлозы для вискозного производства после щелочной обработки имел высокую концентрацию возле люмена и примерно вдвое меньшую — в наружных слоях клеточной стенки. У волокон беленой суьфатной целлюлозы из сосны зона вокруг люмена также характеризуется высокой концентрацией материала, но в случае проведения предварительного гидролиза концентрация материала вокруг канала волокна существенно снижается. Высказывается мнение, что более стойкий к действию щелочи ксилаи при кислотЕЮЙ обработке деструктируется, что содействует солюбилизации третичной оболочки [404, 667], в [c.367]

При быстром превращении Ка-ксаптогената в целлюлозо-ксантогено-вую кислоту и далее в целлюлозу преждевременная фиксация структуры межмолекулярными связями приводит к образованию волокна с невысокой ориентацией и умеренной кристалличностью. С точки зрения надмолекулярной организации такие волокна характеризуются плохо выраженной микрофибриллярной структурой, значительным содержанием структурно-неорганизованного вещества и небольшими кристаллитами (текстильный вискозный шелк). [c.121]

Влияние влагосодержания на механические свойства, разумеется, в значительной мере зависит от субмикроскопической структуры, являющейся у искусственных волокон следствием условий формования. Хаусман установил, что в области влагосодержания от 15 до 6% прочность возрастает линейно снижению влагосодержания и что при влажности примерно 6% прочность волокна достигает максимума. Однако влагосодержание при максимальной прочности у различных волокон различно. Согласно Хаус-ману, оно ниже, если волокна имеют высокую боковую упорядоченность, т. е. высокую степень кристалличности, и наоборот. Удлинение у волокон, сформованных с незначительной вытяжкой, т. е. обладающих малой ориентацией, уменьшается линейно влагосодержанию в интервале от 15 до 6% влажности. В областях же с пониженным влагосодержанием удлинение очень резко снижается. Напротив, у вискозных волокон, сформованных с высокой вытяжкой, т. е. с высокой ориентацией, разрывное удлинение уменьшается линейно во всей области влагосодержания между 15 и 0,5%. [c.440]

Можно видеть, что каждая кривая нагрузка—удлинение имеет две точки перегиба, причем первая лежит при удлинении около 1,25%, а положение второй колеблется приблизительно от 6% удлинения для наиболее прочных нитей до 1,25%—для нитей с наименьшей прочностью. Таким образом, кривые могут быть разделены на три области. Вполне обоснованно предположить, что первая область с высоким модулем связана с изгибом и натяжением связей внутри отдельных молекулярных цепей без искажений дальнего порядка кристаллической решетки. Вторая область должна включать такие искажения интересно отметить, что нити с низкой прочностью, для которых эта область совершенно отсутствует, обладают лишь незначительной кристалличностью. Третья область соответствует процессу течения, сопровождающемуся разрушением и перестройкой всей молекулярной решетки и обычно наблюдаемому при вытягивании волокна растяжения в этой области почти полностью необратимы. Исчезновение деформаций после растяжений в первой области происходит в первом приближении мгновенно и полностью, в то время как во второй области деформация не совсем обратима, а обратимая часть—замедленна. Это представление, хотя и весьма упрощенное, по-видимому, подтверждается всеми имеющимися данными и не отличается от представлений, развитых Марком и Прессом [4] для случаев вискозного и ацетатного шелка. Разумеется, эти три области могут в некоторой степени перекрывать одна другую. Например, при растяжении наименее прочных нитей на 1,25% имеет место остаточная деформация, так как процесс течения (пластического деформирования) для таких нитей протекает при очень низких нагрузках. [c.404]