Волокна степень кристалличности

Рассчитать ожидаемую плотность полипропиленового волокна, если его степень кристалличности составляет 74%. [c.159]

Задача. Рассчитать степень кристалличности акр полимерного субстрата волокна на основе полиоксиметилена, если плотность его при 298 К равна 1430 кг/мЗ. [c.148]

Кристаллические полимеры могут быть как в неориентированном, так и в ориентированном состоянии. К неориентированным кристаллическим полимерам относятся, например, полиолефины ПЭ и ПП. Для имеющихся в них сферолитов характерны складчатые кристаллиты. При этом сферолиты состоят из отдельных лучей, перпендикулярно которым располагаются складки из макромолекул. Модель такого полимера представляет собой сочетание кристаллической и некристаллической частей, а также областей перехода между ними. Например, у полиэтилена обычно бывает до 10—15% аморфной фазы. После плавления кристаллитов в таком полимере остаются упорядоченные области, играющие роль наполнителя. Таким образом, частично-кристаллический полимер напоминает систему из некристаллического полимера с наполнителем , между которыми имеются переходные слои. Ориентированными кристаллическими полимерами являются полимерные волокна. Для ориентированных полимеров разной степени кристалличности характерно наличие микрофибрилл. [c.23]

Полипропилен — кристаллический полимер с максимальной степенью кристалличности, 73—75% и молекулярной массой 80 000—200000 отличается низкой плотностью, повышенной теплостойкостью и прочностью. Без нагрузки его можно применять до 150°С. Из полипропилена изготовляют посуду, емкости, пленки и волокна. Полипропиленовые волокна обладают высокой водостойкостью, эластичностью и механической прочностью. Их применяют для изготовления тканей как самостоятельно, так и в сочетании с шерстью, полиамидными и другими синтетическими волокнами. [c.85]

Рассчитать степень кристалличности полиэтилентерефта-латного волокна, если известно, что плотность его составляет 1380 кг/мЗ. [c.159]

Степень кристалличности волокон, обладающих одинаковой молекулярной структурой, колеблется в довольно значительных пределах, что находит соответствующее отражение на их способности к адсорбции воды. Так, например, хлопок и вискоза принадлежат к целлюлозным волокнам. Однако волокно хлопка обладает большей кристалличностью и соответствующей способностью адсорбировать воду. Разница в способности к адсорбции воды названными волокнами существует несмотря на то, что волокно хлопка обладает пористым мелким строением, в которое свободно проникает вода, в то время, как волокно вискозы отличается плотной структурой, похожей ца гель. [c.215]

Целлюлозные волокна характеризуют по степени кристалличности и степени ориентации. Степень кристалличности (СК) - относительное содержание кристаллической, части в целлюлозе. Степень кристалличности определяют рентгенографическим методом, методом ИК-спектроскопии, в том числе в сочетании с реакцией изотопного обмена при действии на целлюлозу О О, а также по плотности, гигроскопичности, удельной поверхности. Используют и химические методы, например, гидролиз до предельной СП и др. Следует отметить, что последние дают не степень кристалличности, а характеризуют доступность целлюлозы для [c.242]

Значения , кр и , ам можно определить, измеряя акустический модуль двух неориентированных образцов одного и того же полимера с разной степенью кристалличности р. Далее, определив из данных ШРР величину / р = / и зная значения модулей, можно рассчитать величину /, с помощью выражений (3.9-15) и (3.9-16) по данным, полученным при измерении акустического модуля одноосно-ориентированного волокна. [c.75]

Для ориентированного состояния полимера характерно расположение большинства линейных макромолекул, кристаллитов и других более крупных структурных образований параллельно или почти параллельно оси волокна. Для полиэфирного волокна, кроме того, большое значение имеют вид и совершенство кристаллитов, степень кристалличности, уровень упорядоченности и величина внутренних напряя ений в аморфной фазе. [c.119]

Метод прессования таблеток эффективен при исследовании волокон целлюлозы и шерсти, для которых размалывание приводит к изменению степени кристалличности. Поскольку показатели преломления этих веществ и бромистого калия близки, запрессованные крупные волокна имеют удовлетворительные спектры [29]. [c.477]

Знание температур переходов и механических свойств необходимо для характеристики полимерных материалов при переработке их в изделия и в качестве эксплуатационных характеристик материалов и изделий из полимеров. Комплекс различных свойств (температуры перехода, степень кристалличности, степень сшивания, механические свойства, растворимость и др.) определяет области использования полимеров в качестве жесткого пластика, гибкого пластика, эластомера, волокна и т. д. [c.156]

Степень ориентации целлюлозы, т.е. степень ориентации кристаллитов, оценивают по углам направления микрофибрилл к оси волокна (см. 8.6.2). Два показателя вместе - степень кристалличности и степень ориентации - определяют плотность упаковки целлюлозы. Плотность упаковки оказывает влияние на механические свойства, физикохимические свойства (способность к набуханию и растворению), химическую реакционную способность. У хлопковой целлюлозы плотность упаковки выще, чем у древесной. [c.244]

Состоит G-слой из концентрических ламелл и целлюлозных фибрилл, расположенных в направлении оси волокна [5, 11, 50]. Целлюлоза имеет высокую степень кристалличности, а содержание полиоз и лигнина составляет всего лишь несколько процентов [31, 40, 53]. Толщина G-слоя вдоль волокон тяговой древесины варьирует, достигая максимальной в средней части [56]. [c.15]

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]

Сравнительное исследование, проведенное на кристаллических модификациях целлюлозы II, III и IV, полученных из хлопковой целлюлозы в волокнистой и микрокристаллической форме, показало меньшую термостабильность целлюлозы III по сравнению с целлюлозами I, II и IV [11 ]. Реакции, приводящие к образованию левоглюкозана, происходят преимущественно в кристаллических участках. В опытах с микрокристаллическими образцами обнаружили, что для целлюлозы II выход левоглюкозана меньше, чем из других модификаций. Сравнение результатов для волокнистых и микрокристаллических образцов позволило установить, что аморфная часть волокна замедляет образование левоглюкозана. С увеличением степени кристалличности выход левоглюкозана возрастает. [c.268]

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]

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]

Макромолекулы целлюлозы связаны между собой посредством водородных связей и сил Ван-дер-Ваальса. Вследствие этого целлюлоза обладает высокоориентированной структурой. По данным рентгенографического анализа, степень кристалличности хлопковой целлюлозы равна 70%. В элементарных волокнах льна кристалличность целлюлозы еще выше и составляет около 80—85%, а для регенерированной целлюлозы в гидратцеллюлозных волокнах она равна 40—50%. [c.12]

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]

Зависимость температуры стеклования, характеризующей гибкость и подвижность кинетических элементов только в аморфной фазе, от степени кристалличности и ориентации представляет большой интерес. При изучении влияния кристаллизации полиэтилентерефталата на его диэлектрические потери, было отмечено, что кристаллизация приводит к уменьшению подвижности сегментов в аморфной фазе [36]. Применение метода ядерного магнитного резонанса позволило установить [44], что интенсивность движения в аморфных областях полимера уменьшается с увеличением степени кристалличности. Подвижность частей молекул, расположенных в аморфных областях, ограничена за счет того, что другие их части входят в состав кристаллических областей. Другой причиной снижения подвижности макромолекул в аморфной фазе, по-видимому, является напряжение. Херви экспериментально установил [45], что температура стеклования увеличивается при повышении напряжения при растягивании полиэфирного волокна. [c.111]

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]

Рис. 3.20. Влияние ориентации и степени кристалличности на остаточную степень вытяжки после усадки при отжиге волокна из ПЭТФ

Полимерные кристаллы могут деформироваться пластически при двойниковании, при скольжении и при фазовом превращении игольчатых кристаллитов, происходящем под действием напряжения. Существование упомянутого последним механизма трансформации орторомбической фазы в моноклинную было доказано рядом авторов [53—58]. При наиболее высоких экструзионных степенях вытяжки распространяются деформационные полосы. В связи с этим нельзя ожидать, что деформация сверхвытянутых волокон будет протекать без нарушения кристаллического порядка. В процессе экструзии при 132 °С и выше происходит также и отжиг волокна степень кристалличности при этом уменьшается. Разрушению сопутствует прогрессивное возрастание скорости экструзии, как это видно из сопоставления хода зависимости длины нити от времени с ее экстраполяцией, соответствующей установившемуся течению. Разница между этими кривыми отражает изменение длины, обусловленное скольжением вдоль оси волокна. [c.86]

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]

Но положению и полуширине мак -симума на кривой интенсивности производится расчет средних размеров кристаллитов а и аморфных участков I вдо,т1Ь оси волокна. Степень кристалличности К оценивают по отношению а к а -Ь I)- Сумма а -Ь I) во всех случаях несколько нревьпнает независимо определяемую величину d, что не играет существенной роли при сравнительном изучении объектов. [c.235]

Формование волокон из кристаллизующихся гибкоцепных полимеров осуществляется экструзией расплава через отверстия фильер с последующим многократным растяжением остывающих на воздухе струек. Почему свежесформованные с одинаковой скоростью (например, 1000 м/мин) волокна равной толщины, но с различной первичной структурой обладают разной степенью кристалличности Сопоставьте степень кристалличности волокон, сформованных в идентичных условиях на основе полипропилена, поликапроамида и полиэтилентерефталата. [c.160]

Все синтетические волокна получают формованием из расплава, который выдавливают из сосуда через многоручьевую фильеру. Выходящий экструдат вытягивают и одновременно охлаждают. Затем не полностью отвержденные волокна подвергают продольной вытяжке, наматывая на тянущие барабаны при этом их диаметр уменьшается в 10—15 раз, что стимулирует процесс кристаллизации. Кроме того, перед использованием волокна подвергают дополнительной холодной вытяжке, чтобы увеличить степень кристалличности (см. разд. 3.7). На этой окончательной стадии обработки (структурообразования) существенно увеличивается прочность волокна. Обычно волокна получают из полиамида 6 и ПЭТФ. [c.479]

В слое 1 наблюдается спиральная ориентация микрофибрилл, которые образуют две и более (до 4...6) ламелл с противоположным направлением пологих спиралей. Угол их наклона к оси волокна составляет от 10° для трахеид до 50° для клеток либриформа. Переход между слоями 81 и 8 более резкий (через переходную ламеллу 812 с пологой ориентацией правонаправленных спиралей , и соединены эти слои непрочно. Целлюлоза в слое 81 имеет большую степень кристалличности, чем в слое 82. [c.221]

Прочность синтетических волокон в отличие от природных значительно (в несколько раз) повышается при холодной вытяжке этих волокон после образования их прядением из расплава. Холодная вытяжка способствует дополнительной ориентации макромолекул в направлении вытяжки и увеличению степени кристалличности полимера. При этом длина волокна увеличивается на 400—600%. Ориентированное волокно или пленка имеют прочность на разрыв 3000—4000 кг1см , а неориентированное 500— 700 кг/см [10]. [c.670]

Немонотонное изменение предела прочности на растяжение с температурой обработки может быть объяснено действием нескольких факторов. Упрочнение до температуры обработки 1500°С связано с наличием поверхностных дефектов, поскольку травление волокон, термообработанных в интервале 1000—1500 °С, повышает их прочность. Последу ющее разупрочнение может быть объяснено увеличением диаметра кри сталлитов в соответствии с рассмотренной в,гл. 3 теорией Гриффитса Другой причиной снижения прочности и деформации при термообработ ке углеродных волокон в интервале 1500-3000 °С считают [135] увели чение ширины трещин и увеличение степени кристалличности располо женного вблизи них углерода. Создавая при высокотемпературной обра ботке волокна растягивающие напряжения, можно изменять степень совершенства гексагональных слоев и их ориентацию относительно оси волокна. Последнее дает возможность регулировать величину модуля упругости. Полученная при этом связь модуля упругости с ориентационным параметром q, представляющим количественный показатель предпочтительной ориентации углеродных слоев относительно оси волокна, представлена на рис. 96 [133]. В этом случае величина относительной деформации определяется степенью совершенства гексагональных слоев в пределах областей когерентного рассеяния и может быть охарактеризована средним межслоевым расстоянием (рис. 97) [133]. [c.236]

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]

Сушка ПВС и сополимеров осуществляется в вакуум-греб-ковых сушилках периодического или непрерывного действия, а также потоком горячего азота в сушилках типа труба в трубе и вихревых. Вакуум-гребковые сушилки могут одновременно выполнять роль смесителей, например, при совмещении ПВС с антивспенивателями, пластификаторами и другими добавками. ПВС, содержащий менее 17о (масс.) ацетатных групп и предназначенный для изготовления поливинилспиртового, волокна винол , перед сушкой обрабатывается обессоленной водой в количестве до 30 /о от массы полимера [а. с. СССР 208945]. В про-цессе последующей сушки при 100°С происходит снижение на-бухаемости ПВС в холодной воде, вследствие увеличения степени кристалличности полимера. Такой ПВС перед использованием может быть промыт водой с целью удаления из него ацетата натрия, что необходимо для получения высококачественного поливинилспиртового волокна. [c.102]

Реакционная способность целлюлозы зависит от доступности функциональных групп или гликозидных связей для химического реагента. В зависимости от различий в доступности в целлюлозе можно условно выделить легкореагирующую, труднореагирующую и нереагирующую части. Различают три вида доступности целлюлозы доступность поверхности волокна доступность поверхности микрофибрилл доступность макромолекул (их функциональных групп). При этом доступность каждого вида различна в аморфных и кристаллических частях. Необходимо подчеркнуть, что степень кристалличности не всегда находится в прямой связи с доступностью. [c.550]

Так, нам удавалось [265] получать из почти гомодисперсного полистирола с Л1 10 — правда, при огромных степенях вытяжки — волокна с прочностью л 1,5 ГПа при комнатных температурах и 4 ГПа — это уже почти половина теоретической прочности полистирола — при температуре жидкого азота. Сходные результаты ранее были нами получены на плохо кристаллизующемся полиакрилонитриле с М > 10 . Однако хотя и плохо, он все же кристаллизуется, и этот результат можно объяснить (см. разд. XVI. 3 именно потому что кристаллиты дефектны и заштрихованная область рис. XVI. 8, а достаточно обширна), а ориентация повышает и степень кристалличности образование дефектных КВЦ типа фибрилл Стэттона и большая протяженность цепей обеспечивают фиксацию. Правда, производительность подобного процесса очень мала (вытяжка ведется из разбавленного раствора) и целесообразность его определяется потребностью рекордных прочностных свойств именно полиакрилонитрила. [c.388]

Кислотный гидролиз тоже вызывает увеличение степени кристалличности. При обработке в течение 11 ч хлопкового волокна 3 н H2SO4 степень кристалличности возросла с 68 до 93 %, тогда как [c.77]

Целлюлозные волокна характеризуются индексом (степенью) кристалличности Этот показатель отражает плотность упаковки целлюлозы и соотношение аморфных и кристаллических участков в ее структуре Индекс кристалличности (ИК) определяют рентгенографически (метод основан на измерении дифракции рентгеновских лучей), по дифракции электронов, с помощью ИК-спектроскопии, ЯМР, по различию плотности целлюлозы в аморфных и кристаллических участках, путем адсорбции воды и йода, по скорости обмена D2O, а также по скорости протекания различных реакций таких, как кислотный гидролиз, перйодатное окисление, формилирование и т д [см, например, 5, 7] Данные, установленные разными методами, могут отличаться друг от друга Поэтому на практике нельзя определить абсолютное значение кристалличности или аморфности, однако, имеющиеся методы позволяют достоверно судить об относительных изменениях в структуре гомологических рядов целлюлозных материалов Наиболее воспроизводимым, точным и простым в интерпретации является метод дифракции рентгеновских лучей В настоящее время большинство исследователей применяют именно этот метод [6, 7] Для количественного определения ИК используют формулу, предложенную Сегалом [c.12]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология