Волокна анизотропные

Формование волокна представляет собой процесс экструзии расплава или раствора полимеров через металлическую пластину, имеющую ряд симметрично расположенных отверстий малого диаметра, в результате чего образуются жидкие полимерные струи. Последующая обработка струй включает вытяжку расплава, охлаждение и холодную вытяжку. Диаметр полученных волокон значительно меньше диаметра струй. Волокна анизотропны, механически очень прочны и практически полностью кристалличны. Таким образом, в процессе производства волокон происходит не только их формование, но и создание структуры [52] (см. гл. 3). [c.479]

В результате ориентации молекул изотропные синтетические полимеры превращаются в анизотропные. Естественные волокна анизотропны вследствие природного синтеза молекул непосредственно в ориентированном состоянии (например, хлопковое и льняное волокна) или вследствие вытяжки в момент формования, когда волокно пластично (например, волокно натурального шелка, формируемое гусеницей из жидкой массы фиброина). [c.195]

Структура, свойства и применение. Известны два типа структур У. в. Волокна, полученные из ВК и ПАН-волокон, построены из фибрилл, к-рые существуют в исходных волокнах и сохраняются в измененной форме в У. в. Такие волокна анизотропны. У. в., полученные из др. видов сырья (напр., из фенольных смол), изотропны, в них отсутствуют фибриллы. Эту форму углерода наз. стеклоуглеродом. У. в. содержат большое число закрытых микропор с размерами, не превышающими 20—25 А, объем к-рых может достигать 30% объема волокна. Поры высокопрочных волокон имеют цилиндрич. форму и ориентированы вдоль оси волокна. [c.336]

Обычно волокно анизотропно и обладает различными свойствами в разных направлениях. При этом для практических целей можно легко измерить только такие тины деформации, как простое растяжение, кручение и изгиб. Как растяжение, так и изгиб характеризуются. модулем Юнга Е при удлинении волокна и поэтому должны давать одинаковые результаты. Прп кручении измеряют модуль сдвига О в плоскости скольжения, перпендикулярной к направлению волок-Р1а, и, еслн материал анизотропен, связь между модулями Е и С нельзя описать каким-то простым соотношением. Некоторые примеры такого поведения даны в гл. 15. [c.170]

Наибольшая плотность упаковки мембран — до 60000 м /м рабочего объема аппарата — достигается в аппаратах с мембранами в виде полых волокон или стеклянных капилляров. Так, например, плотность упаковки мембран в аппарате на ос-лове полых волокон диаметром 36 мкм с толщиной стенок 9— 10 мкм равна 50000 м /м [14, 15]. Полые волокна, применяемые в аппаратах этого типа, могут быть как изотропными, так и анизотропными (асимметричными или композиционными) по структуре. Существует несколько вариантов конструкции модулей на полых волокнах. Первый по устройству аналогичен од- [c.192]

Разновидностью тонких полупроницаемых мембран являются полые волокна (симметричные — изотропные и асимметричные — анизотропные). Их внутренний диаметр 20—100 мкм при толщине стенки 10— 50 мкм (рис. П-Ю). Для получения полупроницаемых полых волокон применяют следующие основные методы сухой, сухо-мокрый, мокрый и формование из расплава. [c.58]

НПО Химволокно (г Мытищи) - отработка технологии получения углеродного волокна из нефтяных изотропных и анизотропных пеков [c.17]

Волокнообразование. Полимеры линейного строения способны образовывать прочные анизотропные высокоориентированные в одном (волокна) или в двух (пленки) направлениях материалы. Свойства этих материалов зависят от размеров, формы, гибкости и взаимного расположения макромолекул полимера. [c.377]

На поверхности пековых высокомодульных волокон формируется пироуглерод с наиболее анизотропной структурой. На поверхности УВ на основе вискозного волокна пироуглерод изотропен. Лучшая адгезия пироуглерода к УВ и его повышенная изотропность достигаются при протекании процесса при пони- [c.642]

Стеклопластики. Стеклопластиками называют пластмассы, в которых наполнителем служит стеклянное волокно или стеклянная ткань (в стеклотекстолите). Стеклянное волокно применяется или в виде отрезков сравнительно небольшой длины (5—50 см), беспорядочно располагающихся в плоскости получаемого листа стеклопластика, или в виде очень тонких волокон, закономерно размещаемых вдоль заданного направления. К последнему типу принадлежит разработанный А. К. Буровым и Г. Д. Андриевской новый вид стеклопластика СВАМ (стекловолокнистый анизотропный материал). [c.227]

В заключение следует остановиться на пиролитических углеродных волокнах (ПУВ) — графитовых усах. Хотя их получают при пиролизе в газовой фазе, по своему применению они ближе к углеродным волокнам, чем к пироуглероду. Кристаллооптический анализ показывает, что ПУВ состоят из центральной оптически изотропной части и оптически анизотропного углерода, монослои которого параллельны оси волокна. Монослои имеют локальные нарушения преимущественной ориентации. При этом в поляризованном свете структура шлифов осевого сечения ПУВ и поперечного сечения пирографита аналогичны [135]. Авторы указанной работы отмечают в обоих случаях наличие чередующихся участков с различной ориентацией кристаллитов, полагая, что центрами формирования первичных надмолекулярных образований в ПУВ являются утолщения и изгибы стержневой части. Первичные надмолекулярные образования выходят на внешнюю поверхность, образуя характерное кольчатое строение ПУВ. Внутри первичных находятся более мелкие вторичные образования, причем на границах между ними отмечается упорядоченность кристаллической структуры. Такой характер надмолекулярной организации обусловил физико-механические свойства ПУВ. Поскольку, как в случае пирографита, разрушение происходит по границам образований, прочность ПУВ зависит от концентрации и расположения включений дисперсного углерода. Травление таких волокон жидким окислителем (концентрированная серная кислота с бихроматом калия) показало периодическое изменение реакционной способности в радиальном направлении, сопровождаемое изменением прочности вследствие удаления различных слоев волокна, отличающихся надмолекулярной организацией структуры [c.242]

Анизотропность — различие в свойствах материалов в направлении параллельно и перпендикулярно волокнам — обычно исследуется на образцах, выпиленных из кускового материала.. Об анизотропности можно судить по коэффициентам термического расширения (КТР), по удлинению размеров образца кокса во взаимноперпендикулярных оси текстурирования направлениях под воздействием температуры с помощью дилатометра [1]. [c.87]

Двойное лучепреломление полипропиленового волокна обычно определяют компенсационным методом, который основывается на компенсации запаздывания. Известно, что если анизотропное волокно поместить в поляризационном микроскопе между скрещенными НИКОЛЯМИ под углом 45° к вибрационной плоскости, то световой луч, проходя через волокно, разделится на два луча с различными скоростями. Вследствие запаздывания одного луча относительно другого и их интерференции изменяется распределение интенсивностей по длинам волн и волокно кажется окрашенным. Цвет зависит от величины запаздывания, которая, в свою очередь, определяется двойным лучепреломлением и толщиной волокна. [c.90]

На сетке бумагоделательной машины волокна бумажной массы ориентируются преим. по направлению движения, причем в большей степени на нижней (сеточной) стороне листа и в меньшей-на верхней (лицевой). Поэтому Б. анизотропна во всех направлениях. Анизотропия усиливается неравномерным распределением по толщине мелких волокон, наполнителей и проклеивающих в-в. Многослойную структуру имеют, напр., Б. и картон, получаемые на многосеточных машинах, а также Б. с покрытиями, напр, мелованная. [c.323]

Как и другие текстильные волокна, полиэфирное волокно обладает низкой прочностью в поперечном направлении вследствие его анизотропной структуры. Однако оно не является хрупким волокном и в нем не возникает высоких концентраций поперечно-направленных напряжений, поскольку волокно или пряжа деформируется и эти напряжения переходят в усилие растяжения. Поэтому прочность полиэфирного волокна в петле лишь немногим меньше разрывной прочности. [c.250]

Процесс растворения полимера начинается с набухания, т.е. с проникновения малых молекул растворителя в полимер. Растворитель как бы растворяется в массе полимера, и полимер увеличивается в объеме. При этом форма образцов изотропных полимеров не изменяется. Анизотропные полимерные материалы (ориентированные пленки и особенно волокна, а также образцы древесины) в разных направлениях набухают неодинаково размеры образца в направлении, перпендикулярном оси ориентации, увеличиваются значительно больше, чем вдоль оси иногда вдоль оси размер образца даже уменьшается (например, при набухании целлюлозных волокон в растворе гидроксида натрия). [c.160]

Спектры растворов или неориентированных пленок не дают информации о поляризации колебаний. Напротив, при исследовании белков или полипептидов в анизотропных средах (в ориентированных пленках и волокнах) с помощью поляризованного ИК-излучения поляризация колебаний наблюдается непосредственно. Измеряется инфракрасный дихроизм, характеризуемый отношением коэффициентов поглощения, измеренных для излучения с направлением электрического вектора световой волны, параллельным и перпендикулярным выделенному направлению. [c.165]

Линейные полимеры обладают специфическим комплексом свойств, а именно способностью образовывать высокопрочные анизотропные высокоориентированные волокна способностью к большим, длительно развивающимся обратимым деформациям способностью в высокоэластическом состоянии набухать перед растворением, иметь высокую вязкость самих растворов. Этот комплекс свойств связан со значительной молекулярной массой, цепным строением, а также гибкостью макромолекул. При переходе от линейных цепей к разветвленным, к редким трехмерным сеткам и, наконец, к густым сетчатым структурам этот комплекс свойств становится все менее ярко выражен. [c.108]

В армированных пластиках удается сочетать высокую прочность, характерную для волокнистых материалов, с упругостью, свойственной полимерам при этом волокно выполняет функцию армирующего материала, а полимер — роль связующего, служащего для передачи напряжения во время деформации образца от волокна к волокну и скрепляющего их между собой. Связующее, таким образом, обеспечивает большую одновременность работы всех волокон, более согласованное сопротивление разрыву, что и приводит к возрастанию прочности. Особенно велики подобные эффекты в тех случаях, когда волокна ориентированы в направлении деформирующего усилия параллельно друг другу, как, например, в СВАМе [55] (стекловолокнистый анизотропный материал), где прочность на разрыв достигает величины порядка 50 ООО кгс/см2 и даже выше. [c.473]

Кристаллические полимерные материалы наиболее распространены в виде волокон, которые в результате вытяжки приобретают анизотропную структуру. Температурная область эксплуатации кристаллического волокна лежит ниже температуры плавления, а технологическая область вытяжки—в интервале, ограниченном температурой хрупкости и температурой плавления (см. рис. 32). [c.69]

Основной эффект увеличения степени вытяжки (т. е. увеличения степени молекулярной ориентации) заключается в возрастании модуля Юнга Е , измеряемого в направлении оси волокна. Поэтому для высокоориентированных волокон 33 много меньше, чем продольная податливость 833 = ц неориентированных полимеров. Для найлона и полиэтилентерефталата наблюдается небольшое уменьшение поперечного модуля Е с ростом степени вытяжки, тогда как Е полипропилена и полиэтилена высокой плотности остается почти постоянным, а Е. полиэтилена низкой плотности сильно возрастает. Продольный модуль Е всех высокоориентированных волокон больше Е- , причем полиэтилентерефталат является в этом отношении наиболее анизотропным волокном, для которого Е Е = 5 /533 = 22,5 (табл. 10.2). [c.226]

Легкость создания анизотропных структур в смесях полимеров может быть положительным качеством при переработке их в волокна, когда при меньших коэффициентах вытяжки возникает значительная ориентация структуры, но та же повышенная анизотропия, безусловно, отрицательный фактор при получении ударопрочных материалов. Возникающие волокнистые структуры облегчают раскалывание в направлении ориентации. Известно, что переработка ударопрочных пластмасс, включающая экструзию, может значительно ухудшить свойства материала по сравнению с пластмассами, переработка которых не включает стадию повышенной ориентации [c.42]

В освоенных промышленностью обратноосмотических системах применяются только анизотропные ацетатцеллюлозные мембраны и полые волокна. При выполнении программы исследований по обессоливанию соленых вод было разработано небольшое число перспективных материалов для мембран. Среди таких мембран можно назвать мембраны, формируемые в динамическом режиме, мембраны иа графитизированных окислов, пористые стеклянные мембраны. Свойства мембран и описания технологии их изготовления приведены в работах /83-90/. [c.169]

В работе [2] приведены математические модели и расчеты механических свойств КМ, рассмотрены различные типы упаковок волокон в матрице. Отмечено существование двух видов взаимодействия между включениями в периодической структуре — однородное и осциллирующее (вокруг отдельных включений). Последнее в большей мере проявляет себя в высоконапол-ненных (flo>50%) КМ. Расчетами доказано также существование минимума концентрации напряжений с ростом величины av (обычно при значениях 60%). Математический аппарат использован и для оценки теплового расширения фаз в волокнистых КМ. Приведены уравнения для расчетов механических свойств (продольный и поперечный сдвиг и растяжение) материалов с однородными волокнами, с армированными полыми волокнами, анизотропными и неоднородными волокнами. В качестве моделей коротких волокон, круглых пластинчатых частиц и других сложногеометрических включений рассмотрены эллипсоидальные включения. Поскольку составляющие фазы в КМ могут обладать различной электропроводимостью, это следует учитывать при выводе уравнений переноса энергий и рассмотрении моделей термоэлектрических и термогальванических явлений. [c.142]

К анизотропным КМ относят материалы, волокна которых ориентированы в определенных направлениях - однонаправленные, слоистые и трех-мерноармированные. Изображения анизотропных КМ даны на рис. 1.24, 1.25. [c.72]

Волокно пряжи или ткани, наоборот, анизотропно. Оно отличается исключительной направленностью своих свойств, чем и объясняются своеобразные качества текстильных структур. Текстильная пряжа может обладать значительной жесткостью в отношении расягивающих напряжений, такой же почти, как у стали. В то же время ее жесткость в отношении изгибающего напряжения может быть низкой, а ее восстановимость после испытанного напряжения равной нулю. Такие же свойства — и притом в направлении нитей — обнаруживает ткань, сотканная из указанной пряжи. Между тем, в направлении, находящемся под углом в 45° к направлению нитей, жесткость в отношении изгибающего напряжения может быть значительно большей. Отсюда вытекает единственная в своем роде способность текстиля ложиться в складки. Этим же объясняются и прочие отличительные свойства текстиля— его мягкость в сочетании со значительной сопротивляемостью растяжению и разрыву. [c.229]

В зависимости от вида волокна, технологии производства и конструкции КМУП могут быть получены как с анизотропными, так и с близкими к изотропным свойствами. При получении КМУП с объемным переплетением волокон и лент анизотропия показателей может быть значительно уменьшена. С развитием производства углепластиков было установлено, что их структура и свойства определяются не только соответствующими показателями составляющих компонентов, но и технологическими параметрами производства. Более 90% углеродного волокна в настоящее время перерабатывается в производстве КМУП. [c.507]

В связи с засекреченностью многих проводимых в те годы работ сложно устанавливать приоритеты в получении УВ различного вида. Можно только констатировать тот факт, что с 1958 по 1966 г. примерно в одно время в США, СССР, Франции, Германии, Англии, Японии были разработаны технологии производства углеродных волокон и начался их выпуск. Вначале было организовано произвадство УВ на основе натуральной целлюлозы и вискозы, а в 60-е годы на основе полиакрилони-трильных (ПАН) волокон. В связи с высокой стоимостью УВ на основе ПАН и требованиями по дальнейшему увеличению модуля упругости композитов в 70-е годы начались разработки и производство УВ на основе нефтяного и каменноугольного пеков. Стоимость волокна была снижена при применении изотропных пеков, а модуль упругости был повышен при использовании анизотропных волокон на основе пековой мезофазы. Однако возникшие проблемы получения пековой мезофазы и одновременной вытяжки из нее большого количества филаментов не позволили получить значительного снижения стоимости УВ. В то же время У В на основе изотропных пековых волокон дешевле УВ, полученных из гидратцеллюлозы. В связи с этим они успешно применяются в Японии и США в композитах с дискретными волокнами. [c.564]

Анизотропные стеклопластики — пластики с армирующим материалом в виде однонаправленной стеклянной нити. Изделия получают методом намотки стеклянного волокна, предварительно обработанного синтетической смолой. [c.401]

Впоследствии большое распространение получили материалы на основе гетероцепш>1Х полимеров - полиамидные и полиэфирные волокна, пленки, лаки, покрытия и другие материалы и изделия. Это дало толчок к исследованию свойств и формированию представлений, в частности, об анизотропных телах, обладающих совершенно различными свойствами в разных направлениях. Особое место в ряду этих полимеров заняли высокомолекулярные элементоорганические соединения. [c.21]

Особое. место среди жидкокристаллич. в-в занимают полимеры. Термотропные полимерные Ж. к. получают хим. включением мезогенных групп в состав линейных и гребнеобразных макрочюлекул. Это позволяет не только значительно увеличить кол-во жидкокристаллич. в-в, но и существенно расширить общие представления о природе жидкокристаллич. состояния. На основе полимеров можно получать жидкокристаллич. стекла, пленки, волокна и покрытия с заданными анизотропными св-вами. Мезогенные группы макромолекул легко ориентируются в мезофазе под действием внеш. полей (мех, электрич., магнитных), а при послед, охлаждении полимера ниже т-ры стеклования полученная анизотропная стр>кт>ра фиксируется в твердом состоянии. Использование лиотропного жидкокристаллич. состояния на стадии переработки жесткоцепных полимеров-новый путь получения высокопрочных высокомодульных полимерных материалов. [c.149]

Процесс получения углеродных волокон из органических веществ состоит из двух стадий карбонизации при температуре 900-1500 С и фафитации при 2600-2800 С. Углеродные волокна делятся на изотропные и анизотропные. Анизотропные волокна получают из высокоориентированных материалов с развитой системой фибрилл. Фибриллы углеродного волокна образованы турбостратными кристаллитами, которые связаны друг с другом через базисные плоскости аморфным углеродом. В изотропном углеродном волокне, которое изготавливается из фенольной смолы или нефтяных пеков, пакеты организованного углерода несколько меньше по размерам и образуют лентоподобные структуры. Углеродные волокна имеют плотность 1,3-1,7 г/см и удельную поверхность до 1000 м г. Графитация волокон приводит к повышению плотности, снижению удельной поверхности и уменьшению удельного сопротивления. Химическая устойчивость волокон в серной и азотной кислотах выше, чем фафита. Графитация снижает химическую устойчивость волокон, но повышает их стабильность к кислороду воздуха. [c.11]

Тканые наполнители производятся главным образом на основе хлопчатобумажных, стеклянных и углеродных тканей. Их используют для получения высокопрочных армированных анизотропных материалов. В зависимости от морфологии используют рулонные ткани, тканые ленты и шнуры, а также однонаправленные ленты, в которых несущие высокопрочные волокна основы соединены в непрерывную ленту редкими нитями утка . На сегодняшний день армированные такими наполнителями пластики обладают наиболее высоким комплексом физико-механических, термодеформационных, теплофизических и эксплуатационных свойств. В качестве свя- [c.21]

Если обратиться к биологическим системам, то оказывается, что все ткани, предназначенные для механической работы, представляют собой анизотропные системы [549]. Кожа, кости, любая ткань организма — армированные системы. Поэтому образование армированных структур при использовании стеклянного волокна является не каким-то частным случаем, а общим принципом создания композиций с высокими механическими показателями. Интересно, что структура ряда полимерных материалов, в том числе волокон, чрезвычайно близка к структуре армированных систем и отличается лишь тем, что армирующими элементами являются части самого полимерного вещества. Возникает самоармирование, заключающееся в том, что кристаллические образования в виде хорошо выраженных фибрилл формируют прочный скелет, аналогичный стеклянным волокнам в стеклопластиках. [c.276]

Волокно как конструкционный материал характеризуется анпзометричностью (бесконечная длина при диаметре 5—100 мк) и анизотропностью свойств. Это означает, что если из изотропного полимерного материала вырезать элемент, соответствующий по геометрии волокнам, то такой элемент будет обладать низкой прочностью на разрыв и плохими деформационными свойст-вамп прочность на разрыв изотропных полимерных материалов составляет 5—10 кГ/мм , а необратимая деформация до 80—100%. Минимальная прочность волокон из тех же полимеров составляет 15 кГ1мм , а для многих современных технических волокон достигает 100 кПмм н выше. [c.283]

К сожалению, в открытой литературе имеется очень мало сообщений, касающихся приготовления и характеристик мембран в виде полых волокон, поэтому нельзя провести всестороннее сравнение систем с полыми волокнами и систем с анизотропными ацетатцел-люлозными мембранами. [c.165]

Полые волокна с успехом были получены из найлона /76/ и ацетата целлюлозы /77,79/. В обоих случаях наблюдаемые значения задерживания растворенного вещества значительно ниже значений, обычно достигаемых с анизотропными ацетатцеллюлозными мембранами. Поток воды обратно пропорционален задерживанию, по крайней мере дпя нейлоновых полых волокон, но возможно некоторое улучшение мембран путем их доводки (фиг. 10 и 11) /76/. Сравнение задерживания различных ионов при испытаниях в производственных условиях установок с анизотропными ацетатцеллюлозными мембранами /47/, найлоновыми полыми волокнами /76/ и ацетатцеллюлозными полыми волокнами приведено в табл. 5. Непосредственное сравнение трех типов мембран может привести к ошибочным выводам, особенно когда состав обрабатываемых растворов различен. При испытаниях анизотропных мембран обрабатываемый раствор содержал главным образом Na l, тогда как в других двух случаях основными компонентами растворенных веществ были сульфаты. Как следует из табл. 5, сульфат-ионы задерживаются всеми мембранами почти одинаково, и по правилу электронейтральности раствора вместе с ними задерживается равное число эквивалентов противоионов, т.е. катионов. Поэтому можно было бы ожидать, что при испытаниях всех трех мембран с одним и тем же раствором анизотропная ацетатцеллюлозная [c.165]

Благодаря высокой плотности укладки мембран метод с применением полых волокон может обеспечить в щюцессах разделения некоторые преимущества по сравнению с методами обратного осмоса с применением других мембран. Например, была разработана и прошла испытания в клинических условиях /80/ искусст венная почка, в которой использовались мембраны в виде полых волокон из регенерированной целлюлозы. Кроме того, поскольку выбор материала для мембран не ограничивается лишь теми, из которых можно изготовить анизотропную мембрану, полые волокна (например, найлоновые) могут быть совместимы с растворами, с которыми несовместима мембрана из ацетата целлюлозы. Например, задерживание Н3ВО3 найлоновьп 1и польаш волокнами возрастает с повышением pH /75/, что объясняется, видимо, хорошим задерживанием иона Н ВО - Задерживание при pH =11 доста-- [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология