Волокно двойное лучепреломление

Поступившие из прядильного отделения контейнеры с уложенными в них жгутиками невытянутого волокна размещают в буферной зоне отделения штапельных агрегатов. Здесь комплектуют партии контейнеров для последующей установки на рабочую площадку перед агрегатами и контролируют вязкость полиэфира в волокне, двойное лучепреломление (или усадку дри нагреве), содержание препараций. Буферная зона обычно занимает большую площадь (рис. 7.26) и для сокращения ее необходима четкая согласованность работы прядильного оборудования и штапельных агрегатов. [c.205]

Когда Негели в 1858 г. открыл в волокнах двойное лучепреломление, он сделал заключение о кристалличности структуры волокон и предложил называть элементарную ячейку кристаллической структуры волокон мицеллой. Хотя мнение Негели [c.58]

Непосредственно под поверхностью волокна двойное лучепреломление снижается, так как ориентация макромолекул невелика из-за более интенсивной релаксации при повышенных, температурах. [c.167]

Колебания света направлены перпендикулярно оси волокна. Двойное лучепреломление найдено по цвету поляризации. [c.269]

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]

Ниже приводятся значения величины двойного лучепреломления полипропиленового волокна в зависимости от кратности вытяжки [c.90]

Путем фотографирования волокна на различных расстояниях от фильеры при помощи поляризационного микроскопа с кварцевым клиновым анализатором были измерены поперечное сечение и двойное лучепреломление. Температура движущейся нити была вычислена полуэмпирическим способом, а натяжение в затвердевающей нити замерено тензометром. Полученные данные приведены на рис. 5.20. Характер распределения ускорения и роста двойного лучепреломления по пути нити в прядильной шахте приведен на рис. 5.21 [75]. [c.120]

Ориентация, приобретенная волокном в процессе формования, не является устойчивой, поскольку продолжительность пребывания нити в шахте до полного охлаждения невелика. За столь короткий срок не успевает пройти сколько-нибудь заметная кристаллизация, в результате которой могло бы закрепиться ориентированное состояние. Показано [78], что при прогреве нити до 90 °С без натяжения двойное лучепреломление почти мгновенно падает даже до отрицательной величины. Прогрев нити под натяжением замедляет, но не исключает уменьшения двойного лучепреломления (рис. 5.25). [c.122]

Рис. 5.25. Изменение двойного лучепреломления Ди при прогреве невытянутого волокна при 90 °С

При хранении невытянутого волокна в условиях нормальной температуры в нем с течением времени наблюдается уменьшение двойного лучепреломления, Которое носит экспоненциальный характер и заканчивается через 1 ч (рис. 5.27). Одновременно в течение 4—5 ч увеличивается возможная кратность естественной вытяжки (т. е. та часть общей кратности вытяжки, которая проходит при постоянном напряжении) и модуль упругости. Последний также возрастает в течение более суток, а средняя плотность увеличивается за 3 суток примерно на 0,005 г/см . [c.123]

По указанным выше причинам вытягивание волокна проводят не раньше, чем через 2 ч после формования, а контроль двойного лучепреломления — не ранее, чем через 1 ч. [c.124]

Зависимость усадки и естественной кратности вытяжки аморфного волокна от двойного лучепреломления проявляется в соотношении [c.124]

Рис. 5.27. Изменение двойного лучепреломления Ап (7), модуля упругости Е (2) и кратности естественной вытяжки IV (3) при хранении невытянутого волокна в течение времени т.

Рис. 5.28. Зависимость кратности естественной вытяжки IV от двойного лучепреломления Дга невытянутого волокна.

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]

Особенности процесса вытягивания полиэфирного волокна приводят к необычному для других синтетических волокон эффекту — возможности получения на одном и том же вытяжном устройстве ориентированного высоко-кристаллического волокна и вытянутого аморфного волокна со слабым двойным лучепреломлением. [c.129]

Характерную фибриллярную структуру имеют растянутые образцы ПЭВД. Существуют различные способы вытяжки, в частности, вытяжка на холоду, вытяжка при повышенной температуре (выше температуры плавления), например методом экструзии с последующим раздувом, которая применяется при промышленном получении пленок из полиэтилена. Исследование структуры таких растянутых пленок, а также волокон методами двойного лучепреломления и рентгеновской дифракции позволило получить ряд важных результатов и сопоставить их с механическими свойствами. Результаты этих исследований показали, что в образцах, растянутых на холоду, как в пленках, так и в волокнах, ось с и, следовательно, оси макромолекул ориентированы преимущественно вдоль направления вытяжки. Оси Ь и д ориентированы равномерно в перпендикулярной плоскости. [c.146]

Целлюлозные волокна обладают значительной анизотропией свойств, что доказывается большим значением двойного лучепреломления. Анизотропия свойств является следствием преимущественной ориентацией кристаллических участков, а также цепей, находящихся в аморфных областях, вдоль оси волокон. [c.22]

Величина О и скорость гомогенной нуклеации По зависят от числа активных соударений, т. е. процесс носит вероятностный характер, и выражаются экспонентой. В связи с этим суммарная скорость структурообразования имеет экстремальную зависимость от температуры. Свойства вискозных нитей, сформованных при разной температуре, также изменяются экстремально. Типичной в этом случае является зависимость показателя двойного лучепреломления волокна от температуры [93], приведенная на рис. 7.33. Волокно формовали без ориентационной вытяжки. При 20 °С показатель двойного лучепреломления Ап составлял 0,0158. При повышении температуры до 30—40 °С Ап возрастает до 0,0169— 0,0172. Затем при 50—60 °С этот показатель снижается до 0,0165— 0,0169. Особенно сильное снижение наблюдается при повышении температуры до 70 °С. Величина Ап при этом составила 0,0126. [c.203]

Очень важно правильно оценить степень молекулярной ориентации и связь между последней и степенью вытяжки (или кратностью растяжения) полимера. Рентгенографические и оптиче-ские о методы являются наиболее эффективными для определения ориентации макромолекул в волокнах. Полимерные волокна ири вытяжке приобретают одноосную оптическую анизотропию, обнаруживаемую по двойному лучепреломлению. Этот метод определения степени молекулярной ориентации получил наибольшее распространение. [c.139]

Размеры молекул олигомерного полиэфиракрилата больше, чем полистирола, поэтому они не могут проникнуть во все пустоты, доступные молекулам полистирола. Кроме того, образующаяся при полимеризации в микропустотах трехмерная сетка полиэфиракрилата препятствует диффузии молекул олигомера внутрь пустот. Поэтому при прививке трехмерного полимера структура волокна практически не изменяется, тогда как при прививке линейного полимера происходит изменение структуры волокна (о чем свидетельствуют данные о двойном лучепреломлении). [c.199]

Первые рентгенограммы целлюлозы были получены в самом начале развития рентгеновского метода исследования структуры кристаллов. Картина дифракции представляла собой, как известно, систему размытых рефлексов. Формальное применение к целлюлозе теории рассеяния рентгеновских лучей па низкомолекулярпых кристаллах привело к выводу о том, что расширение интерференционных пятен обусловлено очень малыми размерами кристаллов целлюлозы и что вырождение интерференционных колец в пятна и дуги связано с высокой степенью ориентации этих кристаллов в волокне. Такой вывод хорошо согласовался с наличием у целлюлозных волокон двойного лучепреломления света, которое считалось ранее для однородных систем неотъемлемым свойством кристаллической фазы. [c.81]

Готовые ПАН волокна обладают отрицательным двойным лучепреломлением. При нагревании волокна двойное лучепреломление увеличивается и даже может стать положительным [2]. Учитывая то обстоятельство, что измерение двойного лучепреломления ПАН волокон связано с больпшми трудностями и неточностью из-за пористости волокон, его нельзя считать надежной характеристикой [3]. [c.158]

Целлюлозные волокна имеют мицеллярное строение. 1< ак устано влено в результате изучения двойного лучепреломления нитроцеллюлозы и рентгенограмм целлюлозы (Амбронн, Шеррер), они состоят из множества маленьких палочкообразных кристаллитов, которые все ориентированы своими продольными осями параллельно оси волокна. Подобное строение, называемое обычно волокнистым, свойственно также некоторым другим природным веществам. [c.461]

Эта методика применима для исследования любого волокна, пленки или другого материала, который проявляет окраску (двойное лучепреломление), будучи помещенным между скрещенными николями, и не разру- [c.58]

Ориентированные полимеры, в отличие от неориентированных, характеризуются оптической анизотропией, т. е. двойным лучепреломлением. Величина последнего у слабоориентированного полипропиленового волокна почти в десять раз меньше, чем у ориентированного (значение пу—п для невытянутых волокон 0,0042, для вытянутых 0,0310). [c.83]

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]

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]

Данные, полученные при изучении инфракрасного дихроизма, так же как и в случае двойного лучепреломления, характеризуют ориентацию молекул. Таким образом, соотношение интенсивностей поглощения в направлениях, параллельном и перпендикулярном оси вытяжки, определяет среднюю величину отклонения оси макромолекул от оси волокна. Существенным преимуществом метода инфракрасного дихроизма перед методом двойного лучепреломления является возможность раздельного определения ориентации в кристаллических и аморфных областях (так как они характеризуются различными полосами поглощения), причем в абсолютных величинах. В качестве поляризаторов инфракрасного излучения с успехом применяют стопу селеновых пленок или Ag l [105, 106]. [c.91]

Из соотношения Хираи вытекает целесообразность поддержания температуры расплава ближе к нижнему пределу стабильности формования, когда вязкость и поверхностное натяжение больше. Нижний температурный предел, кроме того, благоприятствует сохранению молекулярной массы Полиэтилентерефталата вследствие меньшей термодеструкции. Но во всех Случаях приходится искать компромиссное решение, поскольку при уве.ли-чении температуры плавильного устройства повышается его производительность, ц одновременно до известной степени увеличивается равномерность не-вытянутого волокна на коротких участках [72]. Зависимость коэффициента Вариации показателя двойного лучепреломления на коротких участках [c.119]

Рис. 5.22. Зависимость степени пред-ориеитации (двойного лучепреломления) волокна (1) и натяжения при формовании (2) от скорости приема нити.

При температурах выше температуры стеклования напряжение при вытягивании полиэфирного волокна постепенно падает и при 105 °С становится очень низким, независимо от кратности вытяжки (рис. 5.34) [78]. При этой температуре полиэфирное волокно может быть вытянуто без заметной ориентации практически во сколь угодно раз, при этом структура волокна по рентгенографическим данным будет оставаться аморфной с очень слабым двойным лучепреломлением. Такой процесс называют сверхвытягиванием . [c.128]

На рис. 5.38 приведен график изменения скорости нити при прохождении ее через вытяжное устройство с холодными роликами. Если темлер (-тура нагревателя окажется слишком высокой и натяжение по атой причиве будет мало, то вытянутое волокно останется аморфным с очень слабым двойным лучепреломлением. В этом случае увеличение скорости от Ух до будет приблизительно равномерным на всем пути нити по нагревателю. Волокно можно быстро перевести из состояния малого натяжения в состояние высокого натяжения при небольшом снижении температуры, повышении кратности или скорости вытяжки. Вытянутое волокно будет отличаться высокой кристалличностью и высоким значением двойного лучепреломления. Вытягивание в этом случае будет осуществляться в достаточно узкой зоне в начале нагревательного элемента. [c.129]

Рпс. 5.40. Зависн-мость двойного лучепреломления 4п ОТ кратности вытяжки К, (Скорость вытяжки 80 м/мин линейная плотность невытянутого волокна 500текс температура нагревательной пластины 170 °С) [c.131]

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]

На рис, 7.38 показана зависимость показателя двойного лучепреломления от концентрации 2п504 в осадительной ванне, В одном случае (кривая 1) нить свободно отводилась от фильеры без какого-либо натяжения ( фильерная рвань ). Тем не менее повышение концентрации 2п504 привело к значительному повышению Дл. Во втором случае (кривая 2) нить отводилась с нулевой фильерной вытяжкой. Здесь также обнаружена значительная ориентация волокна. Повышение содержания сульфата цинка с О до 250 г/л привело к увеличению Дл с 0,0145 до 0,0185. Увеличение диаметра формующейся элементарной нити, напротив, приводит к существенному снижению ориентации (рис. 7,39). [c.208]

Степень термофиксации определяли по изменению физико-механических показателей, плотности, кристалличности и показателю двойного лучепреломления волокна. Все эти показатели претерпевают заметные изменения в области температур 20—60°С и выше. Прочность волокна возрастает с 32,6 до 38,7 сН/текс удлинение изменяется экстремально, достигая максимального значения (17,5%) при 50 °С и снижаясь затем до 15,4 при 95 °С. Модуль упругости в мокром состоянии начинает заметно возрастать при 70 °С, увеличиваясь при 93 °С до 127 сН/текс. Одновременно происходят структурные изменения волокна. Показатель двойного лу--чепреломления возрастает с 0,0350 при 20 °С до 0,0380 при 60 °С плотность волокна возрастает с 1496 до 1512 кг/м , а кристалличность— с 31,4 до 48,8%. Приведенные данные указывают на большую значимость термофиксации в производстве высокомодульного волокна. Следует также отметить, что без термофиксации после резки усадка волокна достигает 20—25%, что помимо ухудшения качества волокна ведет также к снижению производительности машины для формования. [c.291]

Таким образом, один из авторов мицеллярной теории уже в корне изменил своим первоначальным представлениям о мицелле, сохранив, однако, в этом новом понимании основные представления о кристаллическом строении целлюлозы. Наконец, в качестве компромиссного представления о существовании аморфного и кристаллического состояний целлюлозы представляют большой интерес работы Заутера [13, 14], разработавшего новый метод рентгеносъемки целлюлозных препаратов, и последняя работа Фрей-Вислинга [15], показавшего на основе использования температурного коэффициента двойного лучепреломления препаратов из волокон рами, что свойства их в направлении оси волокна соответствуют свойствам кристаллов, а в направлении, перпендикулярном оси волокна, — свойствам жидкостей. [c.31]

Наличие явления двойного лучепреломления и получения отчетливых рентгенограмм целлюлозы и ее дериватов. Это, по мнению Роговина, дает возможность сделать вполне однозначный вывод о кристаллическом строении целлюлозы и о наличии определенных субмикросконических участков в целлюлозном волокне, на которых отдельные цепи главных валентностей расположены более или менее параллельно. [c.31]

Исходя, таким образом, в основном из рентгенографических данных строения целлюлозы и ее производных (в чистом виде, в набухшем состоянии для отдельных периодов набухания и для продуктов, полученных при различных условиях этерификации), а также частично из данных двойного лучепреломления, ряд указанных выше исследователей признает наличие в целлюлозном волокне и, следовательно, в продуктах из целлюлозы и ее производных взаимно ориентированных групп цепей главных валентностей или отдельных участков цепей, являющихся кристаллической частью целлюлозы, и в силу этого неодинаковую реакционнунз способность отдельных частей высокопо.тимерного вещества, т. е. наличие мицелл . [c.32]

Первая стадия характеризуется значительным падением двойного лучепреломления, сопутствуемым исчезновением текстуры на рентгенограммах, что ведет к образованию пленок с ориентированными цепями в целом при дезориентированном состоянии отдельных звеньев ценей. Этот процесс сопровождается также наибольшим значением величины усадки пленки в направлении растяжения. Такая же картина в части рентгенографической характеристики искусственного волокна, подвергнутого значительному растяжению и отрелаксированпого в результате его обработки кипящей водой, была показана в работе Каргина и Михайлова [5]. Второй период релаксации, т. е. переход ориентированных в целом цепей нитроцеллюлозы с дезориентированными звеньями их в полностью дезориентированное состояние цепей, протекает, видимо, чрезвычайно медленно в силу значительного взаимодействия полярных групп нитроцеллюлозы. Поэтому для перехода структуры пленки с ориентированными цепями в целом в структуру с полностью дезориентированными цепями, что позволило бы замкнуть цикл всех струк- [c.58]