Вытягивание и ориентация

Из краткого обсуждения, проведенного в разделе 2-7, следовало, что в аморфных полимерах запаздывающая высокоэластическая деформация с молекулярной точки зрения соответствует переходу в менее вероятное состояние (или конформацию). В этом случае происходит частичное вытягивание (ориентация) полимерных цепей в некотором определенном направлении. Таким образом, замораживание деформированной механической модели соответствует замораживанию частично ориентированных цепей полимера. Следовательно, ориентация молекул поли- [c.379]

Если не учитывать уменьшения диаметра волокна и рассматривать только изменение разрывной длины, то при увеличении фильерной вытяжки происходит сравнительно небольшое увеличение разрывной длины. Волокно, намотанное на бобину на прядильной машине, обладает сравнительно низкой прочностью. Именно в изменении этого показателя проявляется характерное свойство полиамидных волокон — возможность резкого повышения всего комплекса физико-механических свойств в результате последующего процесса вытягивания (ориентации) волокна при нормальной температуре (направо от вертикальной пунктирной линии). [c.444]

Степень вытягивания (ориентация) волокна мало влияет на величину экзотермического эффекта. Для волокна с максимальной прочностью (61 кгс/мм ) выявляются два экзотермических эффекта при 260 и 400 °С для остальных — три при 240, 320, 400 °С причем в первом случае экзотермические эффекты [c.179]

Струйки прядильного раствора, выходя из отверстий фильеры, попадают в прядильную шахту и проходят по ней вертикально вниз (рис. 61). Высота шахты от фильеры до питающего ролика равна 2—5 м. С ролика нить поступает на бобину. Если бобина установлена на колпачном веретене, при намотке нить получает крутку. При скорости формования волокна 300 м мин и скорости вращения бобины 10 ООО об/мин. величина крутки составит 10 ООО 300 = 33,3, т. е. около 33 кручений на метр. Скорость приема нити на бобину составляет обычно от 200 до 400 м/мин . При движении в шахте нить находится под некоторым натяжением, в результате чего происходит ее вытягивание, ориентация макромолекул и увеличивается прочность. [c.178]

Высокая вытяжка (100% и более) может быть эффективной, т. е. привести к значительной ориентации макромолекул и существенному снижению угла разориентации только в тех случаях, когда исходная и щелочная целлюлозы содержат минимальное количество низкомолекулярных фракций (не более 1,5% р-целлю-лозы со степенью полимеризации 50—200). В противном случае более короткие макромолекулы потеряют заданную во время вытягивания ориентацию из-за релаксационных процессов. [c.247]

Степень ориентации (и коэффициент двойного лучепреломления), созданная в процессе ориентационной вытяжки, зависит от многих параметров, характеризующих процессы растяжения, важнейшими из которых являются величина деформации (степень вытяжки), температура и длительность вытяжки (или скорость вытяжки в режиме вытягивания с постоянной скоростью роста нагрузки). Описание степени ориентации полимеров лишь одним параметром — степенью вытяжки — недостаточно, как это убедительно доказали Кувшинский с сотрудниками и Шишкин с сотрудниками. Степень ориентации однозначно связана со степенью вытяжки лишь при условии, что режим вытяжки (температура и скорость) остается неизменным. [c.187]

При увеличении времени вытяжки при прочих равных условиях степень ориентации уменьшается (рис. VI. 2). Чем больше времени полимер находится под нагрузкой, тем глубже произойдет разрушение сетки и тем больше цепей окажется в неориентированном состоянии. Этим объясняется и рост степени ориентации при увеличении скорости вытяжки в режиме вытягивания с постоянной скоростью (рис. VI. 3). Чем медленнее проводится вытягивание, тем большее число узлов разрушается и тем больше цепей оказывается в неориентированном состоянии. [c.188]

Кристаллическое состояние линейного полимера характеризуется дальним порядком в расположении цепей и звеньев. В аморфном состоянии ориентации звеньев беспорядочны, цепи изогнуты в расположении цепей имеется только ближний порядок. Промежуточным является состояние с упорядоченным расположением цепей, но беспорядочными ориентациями звеньев (рис. IV. 16), Кристаллические полимеры обладают регулярной плотнейшей упаковкой цепей, аморфные — случайной плотнейшей. При кристаллизации жидкого полимера цепи должны вытянуться и выстроиться параллельно друг другу. Однако увеличение вязкости с понижением температуры затрудняет этот процесс. Система может заморозиться в неупорядоченном состоянии, в особенности, если охлаждение происходит быстро, так что цепи не успевают перестраиваться. Так, натуральный каучук легко кристаллизуется при —25°С. но, будучи быстро охлажден до —50°С или ниже, сохраняется в аморфном состоянии. Кристаллизации способствует механическое растяжение полимера, которое приводит к вытягиванию цепей. [c.196]

Механические свойства зависят также от взаимной ориентации и общей направленности макромолекул полимера. Так, например, материалы малой толщины — нити и пленки обладают повышенной механической прочностью. Это свойство наблюдается не только для полимеров, но и для других веш,еств аморфного (стекла) и кристаллического строения. В полимерах эта ориентация может быть вызвана механическими напряжениями (одноосными и двухосными). Это, например, используется для упрочнения нитей капрона путем их предварительного вытягивания. [c.501]

Монокристаллы, обладающие заданной кристаллографической ориентацией, получают по методу вытягивания. На рис. 57 приведена схема одного из типов применяемых для этой цели установок. В ней весь процесс вытягивания происходит в запаянной кварцевой ампуле. Шток с затравкой перемещается магнитным приводом 1127]. В таких установках получаются наиболее высококачественные кристаллы. Но удобнее в работе и более производительны разборные установки. В приборах с шприцевым уплотнением шток с затравкой соединен с кварцевым поршнем, хорошо пришлифованным к внутренним стенкам камеры, в которой происходит выращивание. В другом типе разборных установок для противодействия диффузии паров мышьяка через затвор создается внешнее давление инертного газа (аргона), что сводит потери мышьяка к минимуму (2—4 г за процесс). Нужное давление паров мышьяка в этих установках поддерживается двух- или трехзонным методом. [c.273]

Синтез полиуретанов и последующее формование изделий из расплава можно производить в негерметизированных аппаратах, так как полиуретаны значительно более стойки к кислороду, чем полиамиды. Расплавы и растворы полиуретанов отличаются высокой клейкостью, не свойственной полиамидам. Полиуретаны растворимы в концентрированной серной кислоте и в концентрированной муравьиной кислоте. При вытягивании полиуретана наблюдается ориентация его макромолекул (характерная и для полиамидов), приводящая к повышению прочности материала. Существенными недостатками полиуретанов являются их малая водостойкость и высокая стоимость, вызванная высокой стоимостью диизоцианатов. [c.731]

Вытягиванием полимера производят ориентацию гибких макромолекул, увеличивая количество звеньев, между которыми проявляются водородные связи, и, следовательно, повышая прочность полимера. Предел прочности при растяжении ориентированной пленки возрастает до 4500 кг см . В отличие от поливинилацетата поливиниловый спирт легко кристаллизуется и обладает более высокими прочностью, твердостью и теплостойкостью. [c.819]

В недеформированном виде длинные хаотически изогнутые молекулярные цепочки сырого каучука находятся в каком-то определенном равновесном состоянии (рис. 29, а). Под действием приложенной нагрузки происходит процесс деформации каучука, который складывается из вытягивания (ориентации) молекулярных цепочек, составляющего обратимую часть общей деформации, и их сйольжения друг относительно друга, составляющего ее необратимую часть. [c.83]

При проведении процесса вытягивания волокна в области температур, близких к температуре максимальной подвижности кристаллитов , быстрое ориентирование кристаллитов наблюдается уже при малых кратностях вытяжки (см. рис. 9). С увеличением степени вытягивания скорость роста ориентации кристаллитов несколько снижается. Исследование зависимости величины X (110) от кратности вытяжки (см. рис. 12) и анализ дифрактограмм (рис. 13) показывают, что в зоне малых степеней вытягивания ориентация кристаллической части волокна происходит, по-видимому, в результате поворота кристаллитов. При кратностях больше 2—3 дальнейшая доориентация кристаллитов происходит уже посредством их [c.108]

Трудно реализовать также ориентационную вытяжку аморфных некристаллизующихся полимеров, полученных ио сухому методу формования, например диацетатного волокна. Сопоставим кривые напряжение — деформация, приведенные иа рис. 9.14. Типичная кривая для ацетатного волокна (кривая 1) пе показывает заметного эффекта упрочнения по мере увеличения деформации, а соответстиепио этому достигнутая при вытягивании ориентация не фиксируется самопроизвольно, как в случае волокон из кристаллизующихся полимеров (кривая 2), у которых наблюдается эффект упрочнения, обусловленный кристаллизацией ориентированного иoJrимepa и выражающийся в подъеме кривой напряжение — деформация после завершения стадии течения. Хотя существует принципиальная возможность фиксации [c.225]

Под влиянием нагрузки полипропилен деформируется. Сначала при растяжении удлинение образцов полимера является незначительным. Диаграмма напряжение—относительное удлинение (рис. 24) имеет вид подобный такой же диаграмме для полиэтилена. После достижения определенной величины напряжения образец полипропилена начинает вытягиваться, причем нагрузка остается постоянной в течение всей стадии вытягивания. Ориентация приводит к увеличению механической прочности. При повышении температуры предел прочности при растяжении снижается от 550—600 кгсюм при —20° С до 80— 90 кгс см при 120° С. [c.67]

Новые комплексные катализаторы, состоящие из металлорга-нических соединений [например, А1(С2Нб)з] и хлоридов металлов переменной степени окисления (например, Т1С14), позволили получить стереорегулярные полимеры со строго линейной структурой и симметричной пространственной ориентацией. Подобные полимеры отличаются повышенной прочностью и плотностью и обладают более высокой температурой плавления. Такие макромолекулы легко ориентируются при вытягивании, при этом прочность полимеров в направлении вытяжки значительно увеличивается. Стереорегулярные полимеры получаются обычно по анионному механизму, и процесс осуществляется при гомогенном и гетерогенном катализе. [c.194]

Термоокислительная деструкция в какой-то мере нарушает ориентацию волокна, а вытягивание способствует сохранению его ориентации. В процессе окисления протекают по крайней мере 2 группы реакций внутримолекулярная циклизация и образоватге межмолекулярных связей. Сшивка, безусловно, за фудняет вытягивание волокна. Однако при варьировании температуры и продолжительности окисления можно найти оптимальные условия вытягивания. Вытягивание на стадии окисления приводит к значительному увеличению прочности и модуля Юнга УВ. [c.61]

Характерная особенность ПАН-волокна как исходного сырья, применяемого для получения углеродных волокон, состоит в том, что предварительно зациклизованные макромолекулы, являюшиеся предматериалом, расположены параллельно друг другу и оси волокна. Вытягивание при окислении и образование межмолекулярных связей способствуют сохранению ориентации макромолекул. Благодаря этому в дальнейшем облегчается образование организованной формы углерода и упрощается технологический процесс получения углеродного, особенно высокопрочного волокна. В этом заключается существенное преимущество ПАН-волокна перед гидрат-целлюлозным. [c.61]

Вытягиванием полимера в 5—6 раз от его первоначальной длины можно вызвать ориентацию макромолекул и этим еще более улучшить его прочностные характеристики. Способность поливинилового спирта к ориентации макромолекул используют в процессах изготовления пленок и особенно нитей, увеличивая этим приемом их прочность в направлении растягивания в 8—9 раз (предел прочности при растяжении ориентированной непластифи-цированной пленки из поливинилового спирта составляет 4000— 4500 кгкм ). [c.284]

Кристаллический полиэтилентерефталат предстанляет собой очень твердое, белое, непрозрачное вещество температура стеклования полимера 81, температура плавления 264", степень кристаллизации 55—75%. Ориентацией полимерных цепей можно повысить степень кристаллизации полиэфира. Ориентацию можно проводить медленным вытягиванием нити и./1и пленки, нагретой выше температуры стеклования. [c.423]

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]

Большое значение для повышения прочности нити из искусственного или синтетического волокна, предназначенной для изготовления прочных технических тканей, имеет вытягивание этих нитей. Вытягивание вискозной нити на 60—100% производится в свежесформированном состоянии для этого служат специальные вытяжные приспособления, которые установлены непосредственно на прядильной машине. При получении полиамидной и полиэфирной кордной нити дополнительное вытягивание сформованного волокна производится иногда при повышенной температуре на крутильно-вытяжных машинах. Степень вытягивания полиамидного волокна достигает 300—400%. В результате вытягивания волокна происходит значительное повышение степени продольной ориентации молекул в волокне, что приводит к резкому повышению прочности волокна, снижению разрывного удлинения, к повышению начального модуля, к повышению теплостойкости волокна и его плотности, а также к снижению гигроскопичности. [c.209]

Листы и пластины полиэтилена могут быть получены на каландрах или струганием предварительно опрессовапных блоков. Тонкие пленки могут изготовляться шприцеванием, при этом механические свойства пленки в известной мере можно менять путем дополнительной обработки пленки. Так, если пленку после вытягивания подвергнуть прокатке, то в направлении последней происходит ориентация молекул и прочность пленки в продольном направлении заметно увеличивается. [c.786]

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 технике ориентир, полимеры получают в осн. ориентац. вытягиванием (на десятки-тысячи процентов) изотропных полимерных тел, нагретых выше т-р стеклования. В результате цепные макромолекулы, хаотически (статистически) ориентированные в исходном теле, под воздействием внеш. направленного растягивающего усилия приобретают ту или иную степень ориентации. В аморфном гибкоцепном полимере ориентир, состояние является неравновесным и, чтобы его зафиксировать, необходимо охладить полимер ниже т-ры стеклования, не снимая растягивающего напряжения. В случае гибкоцепных кристаллизующихся полимеров О. с. п. можно считать равновесным ниже т-ры плавления кристаллитов и снятие растягивающего напряжения при т-ре вытяжки не ведет к разориентации, т. к. кристаллиты образуют ориентир, каркас, сохраняющий аморфные участки полимерного тела в О. с. п. [c.408]

При пол>чении ориентир, гибкоцепных полимеров двухступенчатым методом вначале осуществляют ориентацию р-ра или расплава полимера. Этого достигают созданием потоков с градиентами скорости (поперечньпи или продольным), в результате чего длинные цепные молекулы ориентируются преим. вдоль направления потока. Прюисходящая при этом кристаллизация фиксирует достигнутое состояние, что приводит к образованию ориентир, полимера. Послед, вытягивание в твердой фазе доводит полимерный материал (или изделие) до сверхвысокоориентир. состояния. [c.408]

Для жесткоцепных полимеров О. с. п. является равновесным и достигается двухступенчатым методом вначале при сравнительно умеренной т-ре вытягиванием из р-ра формуют ориентир, заготовку , затем следует термообработка при повыш. т-ре, приводящая к значит, увеличению ориентац. порядка в полимере (явление типа направленной кристаллизации). [c.408]

При формовании П. в. по сухому способу используют р-ры с концентрацией полимера 20-35% по массе. Нагретые до 100-130 °С р-ры продавливают через отверстия фильеры в воздушную шахту прядильной машины, где образуются волокна в результате испарения р-рителя из струек р-ра. В шахте поддерживается т-ра 200-280 °С. Полностью удалить р-ритель из П. в. в шахте не удается, и выходящие из нее волокна могут содержать до 12% по массе ДМФА. Их подвергают ориентац. вытягиванию в 5-8 раз и принимают на шпули или в контейнеры со скоростью 200-600 м/мин. Дальнейшая отделка П. в. проводится при меньших скоростях (до 150 м/мин) на др. машинах. [c.604]

При мокром способе формования П. в. используют р-ры с концентрацией полимера 10-25% по массе. Р-р продавливают в виде струек через отверстия фильеры в осадительную ванну, представляющую смесь р-рителя с осадителем полимера (как правило, с водой). В результате диффузионного массообмена между струйками р-ра и осадительной ванной происходит изменение состава р-ра, приводящее к осаждению полимера в виде гель-волокон. Сформованные волокна подэсргают ориентац. вытягиванию и тем же обработкам, что и П. в., полученные по сухому способу. [c.604]

Затем сформованная нить со скоростью 8-100 м/с поступает на намоточное устройство. С увеличением скорости намотки и, следовательно, с повышением напряжения в нити возрастает степень ее ориентац. вытягивания при формовании (см. Ориентированное состояние полимеров). В зависимости от принятой схемы технол. процесса и оборудования используют разл. скорости иамотки, к-рые определяют си-иа получаемой нити и дальнейшую технологию ее текстильной обработки. [c.606]

После ориентац. вытягивания в зависимости от назначения техи. ннти сразу перематывают на товарную паковку 1203 [c.606]

Формуют П.в. из расплавов гомо- и сополимеров при 190-210°С со скоростью 300-1200 м/мин экструзионным методом (см. Формование химических волокои), с послед ориентац. вытягиванием в 5-15 раз (в зависимости от назначения волокна) при 120-150 С в одну пти две стадии. Разработан также процесс, в к-ром совмещены стадии формования и вытягивания. [c.36]

Резаное волокно и жгут производят гл. обр. прямым формованием с послед, переработкой на спец. агрегате. Сформованные нити, выходящие из 20-50 фильер, объединяются в жгутик, к-рын со скоростью 800-1800 м/мин принимают в контейнер (200-2500 кг жгута). Затем из 20-40 контейнеров собирается общий жгут, подвергаемый последовательно операциям 1) ориентац. вытягиванию (в [c.48]

Техн. нить формуют из ПЭТ, предварительно подвергнутого дополнит, поликонденсации в расплаве или твердой фазе, и со скоростью 400-1000 м/мин принимают на бобины (масса нити на бобине, т.е. паковки, 10-20 кг). Послед, ориентац. вытягивание (в 4,5-6 раз) осуществляют на кру-тильно-вытяжных машинах со скоростью 150-300 м/мин сначггта при 70-90 °С, затем при 150-200 °С масса паковки [c.48]

Совр. технология произ-ва текстильных текстурир. нитей включает две осн. стадии высокоскоростное формование (до 6000 м/мин) и совмещенный процесс ориентац. вытягивания с текстурировапием. Последний проводят на машинах, снабженных механизмом ложной крутки фрикционного типа, со скоростью 600-1000 м/мин масса паковки [c.49]

Мононить получают на горизонтальных агрегатах по непрерывной технол. схеме, включающей формование в охладит. водную ванну (50-70 °С) одновременно 20-60 мононитей, двустадийное ориентац. вытягивание в 4-5 раз в паровых или воздушных камерах при 120-160°С, термообработку под натяжением (2-10%) или в своб. состоянии при 180-220 °С и приемку со скоростью 80-120 м/мин масса паковки 1-2 кг. [c.49]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология