Фибриллизация

Сформованная пленка разрезается на полоски шириной от 1 до 20 мм, подвергается вытягиванию в 4-10 раз, а также последующей термич. обработке под натяжением. Эти операции проводятся на тянущих вальцах при нагреве полосок (благодаря их контакту с нагретой пов-стью вальцов или при прохождении щелевой термокамеры между нагретыми плитами). На стадии термич. вытяжки происходит частичная или полная фибриллизация пленочных полосок. [c.87]

Фибриллизация считается вредным эффектом, так как препятствует, например, использованию волокон в армированных пластиках они могут разрушаться не поперек, а вдоль волокна. В то же время, усы , если научиться выделять их без повреждений, могли бы получить такое же применение, как низкомолекулярные линейные монокристаллы. [c.389]

Возвращаясь к проблеме фибриллизация, отметим, что напрашивающимся способом борьбы с ней является незначительная сшивка цепей. Но, как всегда, и в этом случае выигрыш без некоторых потерь невозможен. Как убедительно показал еще Манделькерн [45], появление в ориентированной системе дефектов типа узлов неизбежно отражается на прочности и вообще снижает термомеханические характеристики. [c.391]

Согласно физико-химической теории процесса при размоле целлюлозы в водной среде происходит расщепление и фибриллизация волокон. На поверхности каждого элементарного волоконца появляется поверхностный слой цепей целлюлозы, потерявших связь с поверхностью на значительной длине, но тем не менее скрепленных с ней одним концом. Такие цепи обладают ограниченной свободой перемещения в пределах длины свободной части цепи. Упрощенно это можно представить себе как переход части цепей в растворе в состояние, ограниченное связью с поверхностью. Такой слой называют двухмерной суспензией и представление о его существовании и свойствах составляет сущность физикохимической теории. [c.332]

Испытания при более высокой температуре (50° и выше) дают близкие значения прочностных характеристик независимо от скорости растяжения, что связано с фибриллизацией надмолекулярных структур, обнаруживаемой при помощи оптического микроскопа. [c.431]

Очень большую роль играет надмолекулярная структура в том случае, когда потеря механической стабильности происходит не в результате разрушения, а вследствие быстрого развития деформации под нагрузкой через определенное время с момента ее приложения. Так, кристаллические полимеры способны образовывать шейку в процессе ползучести под действием постоянного напряжения аморфные высокоэластические полимеры (полиизобутилен) также обнаруживают способность к быстрому развитию деформации после пребывания в течение некоторого времени под постоянной нагрузкой . Эти виды потерь механической стабильности полимеров связываются с исчерпанием долговечности исходных надмолекулярных структур и дальнейшей их перестройкой, необходимой для последующей фибриллизации (полипропилен) или кристаллизации (полиизобутилен). Отрезок времени, который проходит с момента приложения нагрузки до быстрого развития деформации (его можно назвать индукционным периодом), для кристаллических полимеров описывается следующим соотношением [c.154]

В книге изложены современные представления о структурных особенностях и механизме холодной вытяжки полимеров. Описаны закономерности процесса фибриллизации, сопровождающего холодную вытяжку полимеров. Особое внимание уделено влиянию жидких адсорбционно-активных сред на пластическую деформацию полимеров. Рассмотрены основные физико-механические, термомеханические, физико-химические и другие свойства полимеров, подвергнутых холодной вытяжке в адсорбционно-активных средах. Показаны перспективы практического использования полимеров, деформированных в адсорбционно-активных средах. [c.2]

Несомненно, оба процесса —и фибриллизация, и микрорастрескивание — имеют очевидное сходство, однако очень часто из-за отсутствия глубокого анализа создается впечатление их независимости и самостоятельности. [c.4]

Таким образом, аморфные, а тем более кристаллические полимеры являются микрогетерогенными системами, вследствие чего при их механическом нагружении напряжения концентрируются на структурных неоднородностях, т. е. локализуются в весьма малых объемах. Это приводит к значительному увеличению свободного объема в областях концентрации напряжения и появлению крупномасштабной молекулярной подвижности при температурах существенно более низких, чем температура стеклования. Все это является весьма важным для понимания механизма фибриллизации полимеров в процессе их холодной вытяжки. [c.11]

Фибриллизация, т. е. способность макромолекул образовывать резко асимметричные агрегаты, является характерным свойством полимеров. Такие агрегаты могут самопроизвольно возникать в полимерных растворах [43] или получаться непосредственно в процессе полимеризации [44]. [c.12]

Фибриллизация полимеров представляет интерес не только с научной точки зрения. Этот процесс уже давно находит практическое применение [56, 57]. Хорошо известно, что высокоориентированные полимерные пленки при определенном механическом [c.13]

Итак, в процессе холодной вытяжки полимера происходит не только ориентация цепей макромолекул, но и формирование фибриллярных структурных элементов, имеющих физические границы раздела. В то же время, существующие представления не включают описания этого процесса [58—61]. Наиболее определенно ситуацию, сложившуюся в полимерной науке в связи С Проблемой фибриллизации, сформулировал Келлер [62] Такое поперечное разделение волокон на более мелкие фибриллярные элементы представляет собой одну из принципиальных проблем науки о структуре волокна. То обстоятельство, что эти наблюдения до настоящего времени не получили полного, даже качественного объяснения, свидетельствует о недостаточности в настоящее время наших знаний о волокне . [c.14]

Поскольку фибриллизация полимера происходит в процессе его холодной вытяжки, рассмотрим подробнее явление образования шейки. Как известно, шейка возникает в каком-то одном месте образца, после чего по мере развития деформации распространяется на всю рабочую часть. Как уже отмечалось, независимо от исходной структуры полимера материал шейки имеет фибриллярную структуру. Поэтому наиболее важной является переходная область на границе между ориентированной и неориентированной частями. В работе [68] было проведено [c.14]

С точки зрения описанной выше модели на фибриллярную структуру, возникшую в процессе холодной вытяжки, не должна оказывать решающего влияния морфология исходного полимера, поскольку процессу фибриллизации должен предшествовать процесс разрушения исходной структуры полимера. Этим, видимо, объясняется глубокая аналогия, неоднократно отмечавшаяся ранее [73, 74], процессов холодной вытяжки стеклообразных и кристаллических полимеров. [c.19]

Холодная вытяжка полимеров в адсорбционно-активных средах имеет существенные отличия от соответствующего процесса, происходящего на воздухе. Хотя механизм деформации принципиально один и тот же для обоих случаев вплоть до стадии фибриллизации, присутствие адсорбционно-активной среды, предотвращающей коагуляцию фибрилл в монолитную шейку, решающим образом изменяет процесс холодной вытяжки. Микрорастрескивание и переход полимерного материала в новое высокодисперсное ориентированное состояние обусловливает возникновение специфической высокопористой структуры, обладающей целым комплексом уникальных физико-химических и механических свойств. [c.36]

Шейкообразование и холодная вытяжка имеют место также при одноосном растяжении волокон и пленок. После формования волокно для увеличения модуля упругости обычно подвергают вытяжке. Одноосное растяжение пленок применяют с целью фибриллизации, являющейся результатом большой продольной вытяжки, при которой пленка разделяется в поперечном направлении на отдельные слабо соединенные волокна, из которых в дальнейшем можно прясть пряжу или скручивать канаты. [c.65]

В результате ориентационной вытяжки линейных аморфных полимеров возникает анизотропия их физических свойств вдоль и поперек направления вытяжки. При этом для различных свойств подобная анизотропия выражена по-разному. Например, для двойного лучепреломления и механической прочности анизотропия довольно значительна, а для модуля упругости — гораздо слабее, если только полимер не доведен до сверхориентиро-ванного состояния, когда начинается фибриллизация. Впрочем, фибриллизация чаще наблюдается у некристаллизующихся полу-жестких полимеров и всегда — у кристаллизующихся. Кроме того, анизотропия свойств зависит от типа полимера- По сравнению с кристаллическими аморфные полимеры при вытяжке ориентируются плохо даже при больших степенях вытяжки остается довольно большой разброс направлений ориентации сегментов макромолекул. [c.193]

Начиная с некоторых степеней ориентации — и тем раньше, чем менее полярен полимер, или чем ниже плотность энергии когезии, — происходит фибриллизация, т. е. распад волокна или пленки при любых типах нагружения на пучки тончайших фиб рилл, которые обладают огромными прочностями (у полиэтилена—почти 5-10 Па 24, т. 2, с. 363—371], но еще не являются элементарными и при разрыве распадаются на еще более тонкие элементы, представляющие собой уже, по-видимому, линейные монокристаллы ( усы ). Теория фибриллизации пока не развита, хотя ясно, что в какой-то мере этот эффект связан с исчезновением проходных межфибриллярцых цепей, вовлекаемых в кристаллическую решетку. Аналогичным образом ведут себя и суперориен-тированные системы, полученные из жесткоцепных полимеров. Видимо, в обоих вариантах кристаллическая решетка представляет собой некий гибрид обычной решетки и нематической (или смектической) фазы, что порождает дефицит поперечной прочности. [c.227]

Продольная фибриллизация происходит вследствие возникновения на стадии вытягивания анизотропной надмол. структуры, к-рая облегчает образование продольных трещин вследствие возникновения сдвиговых напряжений в местах дефектов или структурных неоднородностей. [c.88]

Вследствие статистически случайного трещинообразова-ния при фибриллизации, элементарные нити соединены друг с другом и образуют в комплексном волокне сетку линейная плотн. Ф. н. и ЖГ5ГГИК0В 100-3000 текс. [c.88]

Ф. имеют аморфно-кристаллич. фибриллярную структуру. Форма поп ечного сечения волокон, получаемых из р-ров и расгшавов, близка к круглой, а получаемых фибриллизацией пленок - прямоугольная. [c.199]

Другой метод получения нитей из ПТФЭ - экструзия смеси его дисперсии со смазкой (напр., углеводородами) или вальцевание ленты. После удаления смазки (напр., испарением), вытягивания и термообработки полученные ленты в процессе вытягивания подвергаются фибриллизации. Аналогично методом экструзии лент получают мононити. [c.199]

Фибриллизованную синтетическую обвязочную веревку, предназначенную для штучной ручной упаковки товаров широкого потребления, изготовляют нз полиэтиленовых лен Дяя упрочнения ленты подвергают ориентационной вытяжке, при которой происходит микрорасщепление их по ширине (фибриллизация). Прочность при разрыве таких изделий может достигать 400 МПа. Концы веревки необходимо многократно завязывать узлами, так как волокна гладкие и имеют очень малый коэффициент трения. [c.80]

Прочность и модуль волокон из простых и смешанных параароматических полиамидов без особых ухищрений сразу получаются соответственно 2—5 и 100—150 ГПа. Однако, так же, как и суперволокна из малополярных полимеров, полученные с помощью (правильно проведенной ) ориентационной вытяжки или ориентационной кристаллизации, они обладают одним существенным дефектом их прочность в поперечном направлении ничтожна по сравнению с продольной. Волокна и пленки претерпевают сильную фибриллизацию, т. е. самопроизвольно или при деформации (особенно кручении) распадаются на чрезвычайно тонкие фибриллы, которые при дальнейшей деформации образуют еще более тонкие линейные монокристаллы типа усов , столь хрупкие, что манипулирование ими практически невозможно. Они обнаружены уже достаточно давно, но детально до сих пор не исследованы. По-видимому, именно они образуют упоминавшийся каркас в ориентационно закристаллизованных волокнах. [c.389]

Но фибриллизация оказывается полезной, когда требуется получение изделий (типа канатиков, обвязочных шпагатов и пр.) достаточно высокой, но не рекордной прочности (от 0,5 до 2 ГПа). Для этого нужно получить фибриллизующуюся пленку и просто перекрутить ее вокруг оси в результате фибриллиза-ции канатик получается автоматически. Образующиеся волокна можно использовать и самостоятельно пленочные нити). [c.389]

Если говорить о волокнах бытового назначения, то, разумеется, вполне достаточны прочности в 20—30 МПа. Для -ВСЯКОГО рода обвязочных лент, сеновязальных шпагатов, канатов и пр.— как раз том типе изделий, где полимер выступает заменителем металла, желательны уже прочности лг 1 ГПа, а ели надо еще экономить материал (т. е. можно сделать волокна или пленки тоньше, не потеряв в прочности), то 1,5— 2 ГПа. Для корда нужны примерно такие же прочности при дальнейшем повышении возникает уже реальная опасность фибриллизация. Что же касается суперволокон с рекордными значениями прочности от 5 до 10 ГПа и модуля свыше 150 ГПа, то они нужны уже для таких целей, где относительно низкая эффективность технологии (малая производительность) окупается особенностями применений. Можно указать своего рода. два полюса подобных применений — в микрохирургии и для производства пуленепробиваемых тканей или волокнистых композиционных покрытий. [c.394]

В результате механического диспергирования кристаллических веществ часто образуются частицы, обладающие отчетливо выраженной анизометричностью. Слюда, графит, монтмориллонит расщепляются на тончайшие пластинки. Асбест легко расщепляется на весьма анизомет-ричные столбчатые кристаллики, представляющие собой настоящие волокна. Многие природные высокомолекулярные тела органического происхождения — древесина, кожа и т. д. — также обнаруживают тенденцию к образованию тончайших фибрилл при диспергировании. Такая фибриллизация , достижение которой часто весьма существенно для технологии волокнистых материалов, по-видимому, может происходить не только при переработке природного сырья, но и при измельчении искусственных и синтетических полимерных материалов, анизотропия которых является следствием особых условий их получения [6, 7]. [c.8]

Электронные микрофотографии показывают, что в полимере, закристаллизованном при сдвиге, происходит фибриллизация в направлении течения. Поверхность пленки показана на рис. 17. На снимке видны ла.мели, развивающиеся перпендикулярно направлению сдвиговых деформаций и уложенные вдоль нанравления сдвига. Как указывалось выше, можно принять, что текстура такого типа образовалась вследствие кристаллизации в условиях, когда имеет место молекулярная ориентация, степень коюрой различна для разных элементов структуры. На некоторых типичных образцах были проведены измерения рассеяния рентгеновских лучей под малыми углами. Во всех исследованных образцах наблюдались меридиональные рефлексы, хотя и довольно диффузные. Угловое расстояние между ними соответствует величине большого периода порядка 140— 160 А. Рассмотрение картины дифракции рентгеновских лучей под большими углами указывает, что при повышении скорости сдвига в процессе кристаллизации происходит некоторое изменение ориентации макромолекул по отношению к оси фибриллы, а именно при высоких скоростях с осью фибриллы совпадает ось с кристалла, а при низких скоростях сдвига происходит некоторый сдвиг в сторону оси а. Другими словами, каждый дуговой рефлекс (200), который для образцов, полученных при высоких скоростях сдвига, расположен на экваторе, расщепляется на два, несколько отстоящих от экватора, для образцов, сформованных при более низких [c.109]

При этом ламелинизация, а тем более фибриллизация структуры связующего, в наибольшей степени проявляется в увеличении стойкости к ударным воздействиям. Уменьшение же межмолекулярного вза- [c.63]

Помимо искусственно ориентированных полимеров, существуют и биологические ориентированные полимерные объекты. Они распространены и в растительном мире (иаир., хлопок, лен, волокна в стеблях), и в животном лМире (паутина, шелковые нити, волосы, сухожилия, мышечная ткань и др.). Можно считать, что почти всюду, где природе требовались гибкие и прочные детали , она формировала ткани из одноосноориентированных иолимеров. Их строение сейчас интенсивно исследуется, причем в нек-рых случаях отмечаются общие черты с искусственно ориентированными иолимерами (периодич. гетерогенность надмолекулярного строения, фибриллизация, сочетание криста.ллических и аморфных областей и др. — см. ниже). Принципы строительства и роста ориентированных биологич. [c.258]

Процесс полимеризации был исследован Наканиши и др. [291] рентгенографическим методом. При воздействии на монокристалл 2,5-дистирилпиразина излучения с длиной волны 500 нм реакция полимеризации останавливается на стадии образования олигомеров со средней степенью полимеризации 5. После нескольких часов облучения монокристалл мутнеет в результате фибриллизации. Плотность олигомера меньше, чем у мономера (1,177 вместо 1,244 г/см ). В значительной степени изменение плотности обусловлено расширением кристалла вдоль кристаллографической оси Ь на длину, составляющую половину от расширения, наблюдаемого в кристалле конечного полимера. Олигомерный кристалл не сокращается в направлении оси а. Дальнейшее облучение при меньшей длине волны приводит к завершению полимеризации. При подобном облучении без предварительного воздействия излучения с низкой энергией полимеризация идет в одну стадию. Завершение полимеризации сопровождается увеличением плотности и не вызывает потери ориентации макромолекул. [c.409]

В этой связи особое значение приобретает модификация свойств аморфных и кристаллических полимеров путем их холодной вытяжки, в результате которой полимеры приобретают характерную структуру, определенным образом влияющую на их механическое поведение. Но если механическому поведению полимеров при холодной вытяжке (обратимости деформации, повышению прочности и модуля холодновытянутых полимеров и др.) посвящено большое число исследований, то другим процессам — фибриллизации, микрорастрескиванию, которые сопровождают холодную вытяжку полимеров, уделялось значительно меньше внимания. [c.4]

Несмотря на большое научное и прикладное значение фибриллизации полимеров, механизму этого процесса уделялось до сих пор сравнительно мало внимания. Немногочисленные работы, посвященные этому вопросу, носят в основном частный характер. Одни из них представляют собой лишь варианты концепции бахромчатых мицелл [63, 64], а другие основаны на специфических взаимодействиях в цепях макромолекул [65]. В последнее время сделана попытка [66] объяснить фибрилли-зацию полимеров с помощью теории нестабильности мениска [67], которая удовлетворительно описывает целый ряд кавитационных явлений в твердых телах и жидкостях в процессе их течения и пластической деформации. Однако привлечение этой теории к объяснению фибриллизации нельзя признать успешным, так как она не рассматривает процесс холодной вытяжки, т. е. не учитывает полимерной специфики фибриллизующихся материалов и предсказывает фибриллизацию любых деформируемых сред. Фибриллизация же является уникальным свойством полимерных материалов и не наблюдается у низкомолекулярных твердых тел. [c.14]

Выше было показано, что холодная вытяжка всегда приводит к фибриллизации полимера. Это означает, что в процессе холодной вытяжки происходит диспергирование полимерного материала на мельчайшие (коллоидных размеров) агрегаты ориентированных полимерных цепей. Между этими агрегатами-фибриллами существуют реальные границы раздела, свидетельствующие об их фазовом характере. Таким образом, фибриллизацию полимера следует рассматривать как процесс фазового разделения, а фибриллизованный материал — как типичную коллоидную систему, обладающую высокоразвитой поверхностью. Однако полимер, подвергнутый холодной вытяжке, имеет монолитную структуру. По-видимому, возникающий в зоне переходного слоя (см. рис. 1.5,6) ансамбль фибриллярных агрегатов имеет столь высокий избыток поверхностной энергии, что система немедленно коагулирует. Если это действительно так, то предотвратив каким-либо образом коагуляцию фибрилл в процессе холодной вытяжки, можно получить материал с большой свободной поверхностью. [c.20]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология