Волокно степень ориентации

Мерой степени ориентации полипропиленового волокна может лужить разность показателей преломления, измеренных в двух ззаимно перпендикулярных направлениях, т. е. величина так называемого двойного лучепреломления. Метод основан на возник-гювении у ориентированных полимеров оптической анизотропии и, как уже упоминалось выше, устанавливает среднюю степень ори-гнтации цепных молекул. [c.89]

Строение и свойства Т. и. В отличие от исходной нити Т. н. не изотропны и не имеют цилиндрич. симметрии расположения макромолекул в нити. В местах изгиба структура волокна становится слоистой. Главное различие между слоями-разная ориентация молекул в аморфной фазе. По мере удаления от выпуклой к вогнутой стороне волокна степень ориентации макромолекул в аморфной фазе снижается. Мол. разориентация затрагивает и кристаллич. области наблюдается разориентация кристаллитов. После текстурирования нитей их плотность снижается за счет образования микропустот. С возрастанием интенсивности [c.512]

Для ориентированного волокна с цилиндрическим распределением кристаллитов вокруг оси волокна степень ориентации оси кристаллита с (полимерные цепи параллельны с-оси) определяется функцией ориентации [c.194]

Тип волокна Степень ориентации Отношение прочности в мокром состоянии к прочности в сухом состоянии [c.204]

Основными факторами, которые можно менять в процессе производства волокна, являются метод формования волокна, степень ориентации молекул, условия термообработки и, в случае штапельного волокна, метод придания извитости и ее расположение на волокне. Одинаковые изменения в процессе [c.424]

Степень ориентации характеризует положение цепей относительно оси волокна. При максимальной степени ориентации практически все макромолекулы ориентированы вдоль оси волокна. Степень ориентации обычно выражается фактором ориентации /ц, характеризующим отношение какого-либо показателя ориентации Д к его предельному значению A p, или углом молекулярной разориентации а. Эти величины связаны между собой уравнением [c.105]

Вопрос. Почему волокна и пленки на основе полимеров с более широким ММР обладают меньшей прочностью, хотя степень ориентации структурных элементов в них может быть одинаковой [c.64]

Увеличение прочности образца с ростом молекулярной массы и усилением степени ориентации цепей более детально иллюстрируется на рис. 1.13. При малой молекулярной массе легко проявляется лабильность цепи и прочность образца зависит исключительно от прочности межмолекулярного взаимодействия. Заметная макроскопическая прочность достигается лишь при молекулярной массе, достаточной для образования физических поперечных связей в результате перепутывания или складывания цепей. Прочность волокна в интервале значений молекулярных масс (1,5—3) Ю г/моль увеличивается с ростом [c.21]

Таким образом, фактически имела место экструзия в высокоэластическом состоянии. Получающиеся при этом волокна были прозрачны, обладали очень высокой прочностью и имели модуль упругости, равный 7-10 МПа. Столь высокое значение модуля упругости, достигающее почти одной трети теоретически возможного значения, соответствующего полностью вытянутым связям —С—С—, объясняется высокой степенью ориентации и параллельной упаковки молекулярных цепей, а также присутствием длинных кристаллитов, ориентированных в направлении волокна [35]. Прозрачность волокна объясняется, по-видимому, полным отсутствием сферолитов. [c.62]

Здесь Z — направление вытяжки (ориентации), являющееся одновременно осью симметрии (например, для волокна), а /,,,,, (Ф,-, 2) — интенсивность отражения от плоскостей (h, k, l), нормальных к /-м кристаллографическим осям. Для ортогональной элементарной ячейки значения степени ориентации подчиняются следующим соотношениям [c.73]

Периферия УВ после обработки при 2500 С имеет концентрическое строение слоев (толщина около 150 нм), которые располагаются предпочтительно параллельно оси вытяжки волокна и имеют значительно более высокую степень ориентации по сравнению. с сердцевиной волокна. Одна из характерных структур сечения УВ после глубокого плазменного травления показана на рис. 9-50. [c.591]

Четкая граница между этими слоями отсутствует. При температурах обработки волокна 1000-1500 С оболочка не наблюдается. Однако, несмотря на ее отсутствие, внешние слои сохраняют более высокую степень ориентации. По-видимому, это связано с различными условиями протекания окислительной дегидрополиконденсации на периферии и в центре ПАН-волокна. Возможны случаи неудовлетворительного проведения этого процесса, когда кислород в центральную часть волокна диффундирует в недостаточном объеме и ее структура формируется при неполном окислении. Данное обстоятельство вызывает дополнительные причины образования гетерогенной структуры и поверхностных дефектов УВ. [c.594]

Штейн внимательно рассмотрел значения степени ориентации, полученные при исследовании методом ШРР одноосно-ориентированных образцов [54—56]. Уилчинский [58] и Сэк [63] исследовали ориентацию неортогональных элементарных ячеек. Штейн [55] изучал и более сложную задачу, возникающую при исследовании двухосно-ориентированного состояния. Значения степени ориентации в трех направлениях, определенные на образцах полиэтиленового волокна, полученных при разной скорости вытяжки [39], представлены на рис. 3.19. [c.73]

В [61 73] приводятся данные ( 7о и у) Для неориентированного и ориентированного капрона (волокна). Энергия активации Уо = = 188 кДж/моль одинакова для неориентированного и ориентированного состояний, а у зависит от степени ориентации. Из этих данных следует, что критическое напряжение (сГк = 7о/у) равно соответственно 250 МН/м-2 и 1550 МН/ы , [c.323]

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ СТЕПЕНИ ОРИЕНТАЦИИ ПОЛИПРОПИЛЕНОВОГО ВОЛОКНА [c.86]

Он отражает преобладание релаксационной дезориентации, вызываемой тепловым движением макромолекул, над ориентацией в силовом поле вытягивания. По этой причине характер процесса должен зависеть от скорости вытяжки. Действительно, из рис. 5.35 видно, что увеличение скорости с 10 до 80 см/мин приводит при температуре 105 °С к повышению напряжения вытягивания и к снижению возможной кратности вытяжки до 8. По рентгенограммам такого волокна уже можно заключить о некоторой ориентации, но кристаллизация реализуется в очень небольшой степени. Для того, чтобы получить ориентированное волокно, необходимо снизить температуру и тем самым одновременно с повышением напряжения обеспечить баланс двух противоположных процессов тепловой дезориентации и ориентации в пользу последнего процесса. На рис. 5.36 видно, что такое снижение температуры приводит к получению волокна с высокой степенью ориентации — показатель двойного лучепреломления увеличивается до значения 0,18, характерного для хорошо ориентированного полиэфирного волокна. Одновременно с этим увеличивается плотность волокна до 1,35—1,36 г/см , что указывает на небольшую кристаллизацию полиэфира. Это можно видеть из рис. 5.37 [83]. [c.128]

При качественном анализе (рис. 28.20) дифракционных картин (рис. 28.21) можно получить данные о морфологии образца (кристаллический он или аморфный), примерном содержании кристаллической фракции, преимущественной ориентации кристаллитов, степени упорядоченности, совершенстве кристаллических участков, степени ориентации, периодичности вдоль оси волокна. [c.128]

Армирующие волокна в полимере выполняют двоякую роль с од)юй стороны, они повышают степень ориентации системы, в том числе и полимера, а с другой — точки контакта волокна с полимером являются концентраторами напряжения. Поэтому [c.349]

Полученные таким путем волокна собираются в пучок, который отводится вращающимися вальцами со скоростью, несколько превышающей среднюю скорость экструзии коллодиума, через фильеру. Это приводит к выравниванию полипептидных цепей и уменьшению диаметра волокон, который становится значительно меньше диаметра отверстий фильеры. Возможно дальнейшее увеличение степени ориентации путем растягивания волокна между последовательными вальцами. В этом случае действуют уже другие молекулярные механизмы. В двух предыдущих фазах ориентирования молекулы находятся в растворе и степень ориентации зависит от градиента скорости, установившейся в Ходе истечения прядильного раствора. Вытягивание волокон, наоборот, представляет собой деформацию твердой среды [102], и повышение степени продольной ориентации при этом связано с непрерывной фракцией вязкого и пластичного характера и ее способностью к деформации. [c.536]

Рис. 3.19. Степень ориентации кристаллической фазы в зависимости от скорости вытяжки при экструзионном формовании волокна из ПЭВП. Массовый расход 1,93 0,02 г/мин температура экструзии 207 3 °С.

Эффект упрочнения в процессе ориентации широко используется для повышения прочности волокон. На рис. 146 приведена зависимость прочности от степени ориентации поликапроамидного волокна. Степень ориентации волокна принято выражать как соз 0,. где 0 — угол ориентации волокна. В предельно ориентированно. волокне, т. е. волокне, в котором все макромолекулы и элементы надмолекулярной структуры расположены параллельно оси волокна, соз2 0 = 1. Как видно из рис. 146, малые вытяжки (соз 0 0,6) практически не влияют на прочность волокна, но начиная с определенной величины вытяжки (со5 0 0,6) прочность волокна резко возрастает. [c.235]

Нейлон (рис. 27) и некоторые другие синтетические волокна дают отчетливую рентгенограмму большая или меньшая четкость ее характеризует степень упорядоченности, или регулярности расположения длинных макромолекул. Для невытянутого нейлона характерна сильно размытая рентгенограмма, присущая аморфным веществам (рис. 28) . Искусственные белковые волокна, степень ориентации макромолекул в которых, как известно, невелика, также дают размытую рентгенограмму аморфного вещества. Типичной в этом смысле является рентгенограмма волокна ардиль. [c.64]

Гетерополитиоэфиры, в отличие от карбополитиоэфиров, имеют более низкую степень полимеризации, но отличаются высокой кристалличностью. Поэтому они образуют прочные пленки и волокна, аналогично кислородсодержащим полиэфирам. Прочность и эластичность этих изделий возрастает с повышением степени ориентации полимеров. Гетеротиополиэфиры отличаются от кислородсодержащих аналогов полиэфиров более высокой температурой плавления и большей стойкостью к гидролитическому воздействию. [c.464]

Приемлемая схема структурных преобразований ГЦ-волокна приведена на рис. 9-67. Согласно схеме из целлюлозы при пиролизе формируется остаток из четырехатомных звеньев, образующих зигзаги. Расположение этих звеньев генетически закладывает формирование последующей надмолекулярной структуры углеродного волокна, которая возникает выше 400 С. Принудительное вытягивание упомянутых звеньев приводит к увеличению надмолекулярной ориентации углеродных волокон. Вместе с увеличением степени ориентации снижается их усадка по длине при графитации. При нагревании до 2500"С усадка волокна в направлении, перпендикулярном оси волокна, более чем в 4 раза выше по сравнению с изменением размера вдоль оси. Это свидетельствует об образовании микротекстуры, состоящей из углеродных пачек (рис. 9-66). [c.623]

Способы изготовления смесей и их переработки оказывают заметное влияние на степень ориентации волокон. В процессе смешения с жидкими каучуками волокна легко ориентируются, причем даже длинные волокна, обладающие значительной жесткостью, не разрушаются. Смеси, изготовленные в резиносмесителе, обладают незначительной анизотропией свойств, однако степень ориентации волокон несколько увеличивается, если смеси затем перерабатывают на вальцах. Направленная подача резиновой смеси в зазор вальцев способствует дальнейшему увеличению ориентации волокон. Напротив, приемы повышения однородности смеси, такие как частые подрезания и подача в зазор перпендикулярно валкам, нарушают ориентацию волокнистых наполнителей. Поэтому для создания материалов с повышенной анизотропией свойств необходимо по возможности поддерживать постоянным направление ориентации волокон в смеси, и наоборот. Эффект ориентации возрастает при повышении до определенного уровня температуры и продолжительности обработки на вальцах, замене вальцевания шприцеванием и каландрова-нием. [c.184]

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]

Получение УВ включает процессы формования исходных волокон (см. Формование химических волокон), их подгото-виг. обрабопу/ и три стадии термич. обработки. В ходе подготовит, обработки меняют хим. структуру волокон или вводят в них в-ва, регулирующие процесс пиролиза и обеспечивающие макс. выход кокса. Первая стация термич. обработки - низкотемпературный пиролиз при т-ре до 400 С, когда удаляются низкомол. продукты деструкции, образуются сшитые и циклич. структуры. При этом создают такие условия, чтобы возрастающая т-ра размягчения (плавления) волокна оставалась выше т-ры обработки и чтобы сохранялись ориентированное фибриллярное строение и форма волокна до его полного перехода в неплавкое состояние. Затем следуют две стадии высокотемпературной обработки - карбонизация (при 800-1500 О и графитизация (при 1500-3000 °С). В их ходе завершается пиролиз, сопровождающийся удалением водорода и гетероатомов в виде летучих соед., и происходит образование углеродного полимера с заданной степенью упорядоченности. Варьируя упорядоченность структуры исходных волокон и условия высокотемпературной обработки, можно регулировать степень ориентации и кристалличность УВ, а также их физ.-мех. св-ва. [c.28]

При растяжении изотропного волокна в одном направлении может происходить, во-первых, перемещение цепных молекул или кристаллитов и, во-вторых, деформация валентных углов, т. е. перемещение атомов из их положения равновесия [102]. В случае ориентации полимеров линейной структуры необходимо различать перемещение атомов из положения равновесия, которое обусловливает деформационное двойное лучепреломление, и ориентацию цепей или кристаллитов, вызывающую ориентационное двойное преломление. Суммарное двойное лучепреломление складывается, следовательно, из деформационного и ориентационного двулуче-преломления. Возникновение деформационного двойного лучепреломления у низкомолекулярных веществ обусловлено главным образом эластическими деформациями. Если кратность вытяжки лежит в пределах, описываемых законом Гука, т. е. приложенное напряжение прямо пропорционально деформации, то и в случае высокомолекулярных соединений речь идет преимущественно о деформационном двойном лучепреломлении. Деформационное двойное лучепреломление вообще зависит не от ориентации цепей, а от деформации валентных углов, или перемещения атомов из положения равновесия [78]. В противоположность этому, ориентационное двойное лучепреломление зависит от степени ориентации цепей. [c.89]

На способность полипропиленового волокна к вытягиванию, а также на свойства вытянутых волокон большое влияние оказывает ориентация (в том числе и предориентация) формуемой нити между фильерой и намоточным устройством. Степень ориентации зависит от соотношения между скоростью истечения расплава из отверстий фильеры и скоростью приема нити на бобину или прядильный диск (т, е. величины фильерной вытяжки). При низкой фильерной вытяжке происходит относительно слабая предвари-, тельная ориентация, причем получается волокно термодинамически малоустойчивой паракристаллической структуры. В противоположность этому при высокой фильерной вытяжке получаются волокна с относительно большой предварительной ориентацией, причем образуется термодинамически устойчивая моноклинная структура. Наибольшую потребительскую ценность имеет волокно, полученное из невытянутых нитей с менее ориентированной структурой, которая образуется при низкой фильерной вытяжке. [c.242]

В принципе полипропиленовые волокна могут быть подвергнуты как холодной, так и горячей вытяжке. Однако при холодной вытяжке образуется менее совершенная смектически-мезоморфная модификация кристаллической структуры [40]. При нагревании до высоких температур она переходит в более совершенную моноклинную модификацию. Общая степень ориентации макромолекул при холодной вытяжке в любом случае ниже, чем при горячей, в условиях которой облегчается процесс рекристаллизации. Об этом убедительно свидетельствуют, в частности, значения максимальных степеней вытял<ки [41, 42]. [c.243]

Разновидность мокрого метода - Ф. через воздушную прослойку (сухо-мокрое Ф.), применяемое в осн. при получении нитей из высоковязких формовочных р ов (особенно на основе жесткоцепньгх полимеров), что требует использования фильер с большим диаметром отверстий и соотв. высоких значений фильерных вьггяжек. Ф. ведется сверху вниз глубокованным методом или в трубках. Струи формовочного р-ра проходят путь 5-50 мм на воздухе, вде происходит основная Д01Ш фильерной вьггяжки, после чего поступают в осадит, ванну, где происходит образование волокна. Этот метод позволяет в неск. раз увеличить скорость Ф. по сравнению с обычным процессом и достигнуть более высокой степени ориентации волокон. [c.122]

О степени ориентации макромолекул в аморфной фазе полиэфирного волокна существовали различные мнения, Куинн и Стилл [88] считали аморфные области достаточно упорядоченными, но ориентированными перпендикулярно к кристаллическим. На основе исследований способом ядерного магнитного резонанса [4] был сделан вывод, что аморфные области дезориентированы однако допускалась ориентация макромолекул аморфной фазы в слое, примыкающем к кристаллитам. Было показано [89], что между общим двойным лучепреломлением волокна и вкладом двойного лучепреломления аморфных областей существует линейная зависимость. Вклад двойного лучепреломления кристаллических областей всегда больше вклада этого показателя аморфных областей, т. е. макромолекулы аморфной фазы хотя и ориентированы, но их ориентация, по мнению автора, значительно меньше, чем ориентация макромолекул, входящих в состав кристаллитов. [c.132]

Изучалось [104] распределение ориентации по сочению мононити большого диаметра, которая с известными допущениями может служить моделью тонкого элементарного волокна, входящего в состав комплексной нити. Как видно из рис. 5.47, в мононити, вытянутой при 65 °С (нагрев в воде), на расстоянии примерно 10 мкм, расположен наиболее ориентированный слой. После вытягивания при 95 °С этот пик еще более выражен, одновременно толщина малоориентированного поверхностного слоя заметно увеличилась, снизилась и степень ориентации ядра волокна. Это является еще одним свидетельством проявления тепловых релаксационных процессов в ходе вытягивания. Равномерность распределения ориентации в ядре нити может быть [c.135]

Волокна так же как и пластические масс1>1, при переработке находятся в вя.5котекучем состоянии, а прн эксплуатации— в стеклообрачпом ити кристаллическом. Их отличительной особенностью явтяется высокая степень ориентации мак- ромолекул и связанная с ней анизотропия свойств. [c.232]

Слой 82, образующий основную часть клеточной стенки с наиболее высокой степенью ориентации, состоит из тонких ламелл (30...40 в ранней древесине и до 150 и более в поздней). Микрофибриллы в этих ламеллах идут по крутым спиралям (правонаправленным) под углом к оси волокна от 5... 10° в ранней древесине до 20... 30° в поздней. С увеличением длины волокна угол ориентации уменьшается и прочность на разрыв возрастает. Между слоями 82 и 8з(Т) также существует тонкий переходной слой (833), состоящий из нескольких ламелл с изменением угла ориентации микрофибрилл. [c.221]