Кривые изометрического нагрева

Прежде всего обращает на себя внимание характер термомеханических кривых (в координатах деформация — температура сокращения с напряжением в качестве параметра), представленных на рис. 9. Сокращение обусловлено плавлением спиральных кристаллических участков. Видно, что оно представляет собой истинный фазовый переход 1-го рода, без какого бы то ни было размазывания по температурной шкале. Во-вторых, что даже еще более существенно, видно, как с повышением нагрузки уменьшается величина деформации (сокращения) п повышается температура перехода, что полностью соответствует термодинамическим принципам, очерченным выше. Экстраполируя семейство кривых, изображенных на рис. 9, к нулевой деформации, мы можем определить некоторую критическую температуру, которой должна соответствовать критическая нагрузка, сохраняющая длину нагреваемого образца неизменной. Результаты такой экстраполяции изображены на рис. 10(2,6. Но прежде обратим внимание на кривую изометрического нагрева волоконец. Разумеется, мы не можем довести ее до критической температуры. Однако, будучи перевернутой , т. е. представленной в координатах температура — внутреннее напряжение (рис. 10в), она в точности совпадает с термомеханической кривой в координатах температура плавления — внешнее напряжение (рис. 106), легко получаемой из рис. 9. Таким образом, мы убеждаемся в полной эквивалентности [c.60]

Незначительная разориентация материалов при облучении подтверждена данными по исследованию кривых изометрического нагрева облученных и необлученных образцов по методике, предложенной Кувшин-ским с сотр. [12]. [c.366]

А. И. Н е в 6 р о в. В наших опытах (постоянство скоростей вытяжки, температуры вытяжки, условий охлаждения образцов) степень ориентации однозначно определяется величиной двойного лучепреломления, степень снижения величины двойного лучепреломления в результате облучения позволяет судить о величине изменения степени ориентации. Аналогичные данные получены нами при исследовании кривых изометрического нагрева (по Кувшинскому), как указано в докладе. К сожалению, объем доклада не позволяет привести все полученные нами данные, и мы. ограничились лишь данными по изменению величины двойного лучепреломления в результате облучения. [c.369]

Рис. 5.3. Влияние температуры вытягивания полиакрилонитрильных волокон на максимум внутреннего напряжения Ом кс и температуру максимума напряжений /м на кривых изометрического нагрева [3].

Для оценки происходящих при тепловых обработках изменений структуры волокон определяли физико-механические показатели и накрашиваемость волокон по методике, описанной в работе В. Д. Фихмана, М. А. Аш и др. Кроме того, проводили оптическую микроскопию поперечных срезов (площадь поперечного сечения волокна определяли планиметром). Снимали также кривые изометрического нагрева , по которым определяли величину максимального напряжения акс. и соответствующую температуру Гмакс.- Эти параметры позволяют судить о величине внутренних напряжений, подвижности структурных образований и уровне межмолекулярного взаимодействия. [c.218]

Ранее было показано, что кривые изометрического нагрева очень чувствительны к изменениям, происходящим в структуре волокна под влиянием различных обработок. В настоящей статье данные, полученные методом изометрического нагрева, сопоставляются с данными наиболее распространенных методов оценки [c.231]

Изометрический нагрев поливинилхлоридных волокон производили в инертных жидкостях и в жидкостях, вызывающих набухание волокна. Оказалось, что в воде, глицерине и силиконовом масле получаются аналогичные кривые изометрического нагрева с одинаковыми величинами Г акс. (табл. 1). Так же ведет себя волокно и в воздушной среде. В водных растворах диметилформамида, ослабляющих межмолекулярное взаимодействие в поливинилхлоридных волокнах, максимум на кривой изометрического нагрева смещается в сторону более низких температур (Гмакс. снижается). На рис. 1—6 приведены данные о влиянии ориентационного вытягивания и тепловых обработок на вид и основные характеристики изометрических кривых. [c.232]

Кривые изометрического нагрева позволяют судить не только о величине внутренних напряжений, но и о молекулярных силах и о разнообразии надмолекулярных образований в волокнах (по числу и форме максимумов на кривых изометрического нагрева). [c.401]

Кривая изометрического нагрева [3] [c.103]

В свою очередь, модуль эластичности волокон и нитей тесно связан с внутренними напряжениями, определяемыми изометрическим методом [3, 5]. Чем больше максимальные напряжения в аморфной области волокна на кривой изометрического нагрева (рис. 6.2), тем больше при прочих равных условиях (температура, гибкость макромолекулярных звеньев) и модуль эластичности Мэ- [c.103]

Свойство волокон усаживаться при нагревании или набухании непосредственно связано с наличием в них внутренних напряжений [3], которые могут быть характеризованы кривыми изометрического нагрева (см. рис. 6.2) или по степени неравновесности . [c.116]

Одновременно, по-видимому, увеличивается и ориентация в аморфных областях полимера, о чем можно судить по появлению низкотемпературного максимума на кривой изометрического нагрева полипропиленового волокна, полученного со скоростью намотки 4000 м(мин (рис. 2). [c.114]

Рис. 2. Кривые изометрического нагрева полипропиленовых волокон, сформованных при различных скоростях (цифры на кривых).

Полученные данные приведены в табл. 4. Из таблицы видно, что при скорости намотки 1000—2000 м/мин с повышением температуры расплава наблюдается снижение общей молекулярной ориентации, ориентации кристаллитов и уменьшение величины максимальных напряжений на кривых изометрического нагрева. При скоростях намотки выше 2000 m muh влияние температуры расплава на эти показатели практически незаметно, хотя зависимость механических показателей от температуры расплава сохраняется до скорости намотки 4000 м/мин. В целом, как и следовало ожидать, влияние температуры расплава в значительной мере аналогично влиянию молекулярного веса. [c.117]

Рнс. 8.9. Кривые изометрического нагрева капроновых нитей, разной степени вытяжки [c.236]

Было выведено [28] уравнение геометрического места максимумов для кривых изометрического нагрева [c.237]

Начальный спад на кривой изометрического нагрева объясняется тепловым расширением волокна, с дальнейшим повышением температуры увеличивается кинетическая энергия движения сегментов, цепи стремятся перейти в выгодное термодинамическое состояние к свернутым конформациям. Возникают реактивные усилия в зажимах прибора, и напряжения возрастают. При высоких температурах, близких к Гпл волокна, происходит интенсивное разрушение межмолекулярных связей, процесс скольжения сегментов облегчается и появляется максимум. Из рис. 8.10 видно, что с увеличением степени вытяжки (это соответствует росту молекулярной ориентации в волокне по таким показателям, как ориентация цепей в аморфной фазе и среднемолекулярная ориентация) область работоспособности волокна увеличивается. [c.238]

При ориентировании полимерных цепей структура волокна становится неравновесной. Меру неравновесности структуры можно оценить, измеряя напряжения, возникающие в волокне при медленном его нагреве в закрепленном состоянии (при постоянстве длины волокна). Получаются так называемые кривые изометрического нагрева [33]. Естественно, что с увеличением степени вытягивания волокна значения напряжений на кривых изометрического нагрева возрастают. Следует иметь в виду, что внутренние напряжения соответствуют степени вытягивания, если волокно не подвергалось дополнительным тепловым обработкам, от которых они также изменяются. [c.102]

За изменением свойств полимерного материала при нагревании или охлаждении можно наблюдать по изменению как а так и е,. Зависимость е = / (7) при ст = onst получила название термомеханической кривой, а ст =/(7) при е = onst - кривой изометрического нагрева. [c.131]

О — результаты, полученные при термодеформационных измерениях (см. рис. 9) Д — результаты, полученные путем расчета для ряда произвольно выбранных точек кривой изометрического нагрева. [c.62]

Теперь обратим внимание на другое интересное обстоятельство, связанное с кооперативностью взаимодействий в одномерно-упорядоченных системах. Используя уравнение (8) и подставляя экспериментальные значения Гпл, сг и AL, можно рассчитать снерва удельную теплоту плавления АЯ р, а от нее перейти к молярной теплоте, рассчитанной на моль мономерных звеньев АНи- Соответствующая кривая приведена иа рис. 12 нижняя кривая соответствует данным Флори с сотрудниками [30] различия следует отнести, по-видимому, на счет того, что в нашей работе [6, 31] дубление волоконец было проведено в иных условиях. Из графика находим АЯ=2,5 ккал1моль. Но можно поступить и иным путем. Развитие внутренних напряжений в неподвижно закрепленном образце есть мера его денатурации . Зная критическое иаиряжение, которому должен был бы соответствовать максимум кривой изометрического нагрева, можно оценить относительную степень денатурации [c.64]

Греза и рентгенограммами термообработанных волокон. Рентгеноструктурный анализ свидетельствует о том, что до высокотемпературной вытяжки волокна имеют аморфную или аморфно-кристаллическую структуру. Ориентация при повышенных температурах приводит к резкой кристаллизации волокон, причем для макромолекул с меньшей кинетической подвижностью характерна более сильная дефектность в поперечном направлении. Наблюдается так называемая одномерная кристалличность [37 38]. Предполагают, что сильная дефектность в поперечном направлении у жесткоцепных полиамидов обусловлена релаксационным механизмом структурообразования при ориентации в высокотемпературном поле. Макромолекулы ароматических полиамидов с высокой жесткостью и сильным межмолекулярным взаимодействием, как известно, требуют больших времен релаксации, что несопоставимо с реальными временами термообработки (максимальная продолжительность термообработки для различных волокон из ароматических полиамидов составляет несколько секунд [32]). При столь кратковременном контакте с нагретой поверхностью в обрабатываемых волокнах процессы ориентации и структурообразования не могут пройти полностью и в большинстве случаев возникает напряженная структура, что отражается на кривых изометрического нагрева [35]. Кристаллическая структура с трехмерным порядком была получена для некоторых волокон из ароматических полиамидов с высокой жесткостью цепи лишь в [c.100]

Независимо от степени регулярности возникающих надмолекулярных образований суммарная энергия межмолекулярных взаимодействий на второй стадии тепловой или термопластификационной обработки химических волокон возрастает и формоустойчивость текстильных изделий при последующих обработках увеличивается. Это проявляется в возникновении или увеличении второго максимума внутренних напряжений на кривых изометрического нагрева (см. рис. 5.1), увеличении плотности волокна (см. рис. 5.3), появлении максимумов на рентгенограммах или в других физических признаках, приписываемых обычно появлению кристаллической фазы в твердом полимере. [c.91]

ТМА-кривые, полученные в режиме постоянного действия груза, могут быть сопоставлены с графиками других зависимостей, связывающих деформационные свойства полимеров. Такое сопоставление позволяет более наглядно объяснить сущность термомеханического метода. В книге [166] можно найти построенную для аморфного линейного полимера схематическую диаграмму в пространственных координатах е—а—Т. На одной из координатных плоскостей изображен график е(а), соответствующий исследованиям изотермической деформируемости, на другой — 8(Г) — собственно термомеханическая кривая, тогда как на третьей располагается ранее упоминавшаяся кривая изометрического нагрева (ДИН) — а Т). Следует только внести некоторо уточнение, обратив внимание на то, что приводимые в [166] графики представляют собой по существу не сами кривые указанные зависимостей, а лишь проекции их на координатные плоскости В самом деле, термомеханическая кривая при <т = О, как и кривал ДИН при 8 = 0, лишена смысла кривые изотермической деформируемости также относятся отнюдь не к случаю Г = 0. [c.90]

Некоторое понижение индекса кристалличности волокна при скорости намотки 4000 м/мин вызвано, очевидно, теми же причинами, что и понижение индекса кристалличности с повышением кратности обычного вытягивания полипропиленового волокна . Для подтверждения можно сослаться на близкие значения величин напряжений в точке максимума на кривых изометрического нагрева (с тах) волокна, сформованного со скоростью намотки 4000л/лын, и волокна, вытянутого в 3 раза . Появление дополнительного пика на кривых изометрического нагрева (см. рис. 2) при скорости намотки 4000 м/мин можно, как уже говорилось, объяснить тем, что интенсивность силового поля при формовании с такой скоростью может служить причиной сохранения ориентации не только кристаллитов, но и менее совершенных структурных образований. [c.115]

Анализ формы к,ривых изометрического нагрева позволяет установить тип протекающих физических процессов и сделать некоторые выводы об особенностях поведения волокна при высоких температурах. На рис. 8.9 показаны диаграммы изометрического нагрева для капроновых нитей разной степени вытяжки. Из рисунка видно, что повышение степени вытяжки приводит к законо(мерному повышению напряжения в максимуме кривой (стмакс) и температуры в максимуме (7 макс). Совместный анализ кривых изометрического нагрева позволяет сделать некоторые выводы о влиянии вытяжки на поведение волокон лри напревании. В невытянутом волокне (Я=1) напряжения в максимуме почти не отличаются от исходного. Температура максимума лежит в области 20—25 °С. Во всем диапазоне температур напряжения уменьшаются. Ход кривой ясно показывает, что основными процессами, определяющими поведение волоша при нагревании, являются кристаллизация (поскольку эффект теплового расширения является небольшим) и релаксация напряжения. Эти два процесса являются доминирующими для волокон со степенью вытяжки до 1,8—2,0. Дальнейшая ориентация волокна приводит к усилению влияния кинетического фактора. Напряжение волокна заметно увеличивается при нагревании до 150—170 °С. Но кристаллизация волокна еще может продолжаться. Для высокоориентированных волокон кинетический фактор преобладает над всеми остальными. Увеличение температуры приводит только к расту внутренних напряжений. Заметная релаксация напряжений возможна только после начала плавления и разрушения кристаллитов. [c.237]

Рпс. 11.7. Кривые изометрического нагрева волокна ннтрон (нить) [c.161]

На рис. 2.25 приведены кривые изометрического нагрева обычного вискозного, высокомодульного и полинозного волокон, полученные на приборе описанном выше. б, сН1тепс [c.111]

Рис. 2.25. Кривые изометрического нагрева рбычного вискозного, высокомодульного (2) и полинозного волокон (5)

Справочник химика 21

Химия и химическая технология