Макромолекулы волокон длина

Любой образец целлюлозы состоит из макромолекул различной длины, т. е. является полидисперсным. Поэтому степень полимеризации всегда определяется как средняя величина. Свойства целлюлозы зависят не только от средней СП, но и от распределения макромолекул по длине, т. е. от полидисперсности. Образцы с одинаковой средней СП могут иметь совершенно различный молекулярный состав. В одном образце может оказаться мало коротких цепей, но мало и длинных, а в другом будет много тех и других. Короткие цепи снижают механические свойства, длинные цепи повышают вязкость растворов целлюлозы, что затрудняет ее переработку на волокна и пленки. [c.116]

Следствие, должно происходить удлинение волокна, что и наблюдается в действительности. Через несколько секунд волокно начинает удлиняться, и это удлинение продолжается в течение нескольких минут, на что указывает отклонение стрелки весов. Для волокна длиной около 35 см при растягивающем грузе 10 г удлинение может составлять 5— 7,5 см. Если каустическую соду в цилиндре опять заменить кислотой, происходит обратное сокращение. Таким образом можно неоднократно повторить этот цикл, причем каждый раз, когда волокно в щелочной форме обрабатывается кислотой, образуется определенное количество хлористого натрия. Очевидно, что основная химическая реакция — это нейтрализация соляной кислоты каустической содой. В принципе такой прибор может действовать автоматически, для чего должна быть предусмотрена автоматическая подача в цилиндр с волокном кислоты и щелочи в каждом цикле. Аналогично линейное перемещение волокна можно легко превратить во вращательное движение. Однако эффективность такого процесса крайне низка — менее 1 % химической энергии превращается в механическую энергию растяжения. Тем не менее подобные опыты кладут начало химической механике, т. е. области, в которой механические эффекты являются следствием изменения химической среды, окружающей макромолекулы. Примеры обратного процесса, когда механическая работа системы индуцирует химическую реакцию, уже приводились напомним, что действие озона на каучук особенно заметно, если образец растянут . [c.176]

После омыления волокно представляет собой гидратцеллюлозу. Процесс денитрации сопровождается несомненно деструкцией макромолекул, т. е. происходит разрыв макромолекул и длина их становится меньше, чем у исходной целлюлозы. [c.116]

Появление нового вида высокоэластичных полиуретановых волокон еще раз подтверждает наличие больших возможностей для модификации и создания новых волокон путем регулирования числа поперечных химических связей между макромолекулами и длины сшивающих элементов. Подобное сшивание макромолекул обеспечивает не только очень высокую формоустойчивость, но и позволяет создавать волокна с совершенно новыми свойствами. [c.386]

Все химические волокна состоят из линейных макромолекул. Последние, как правило, сильно вытянуты в длину, в тысячи и десятки тысяч раз превосходящую их поперечник. Каждая такая макро- [c.252]

Бумага, применяемая как носитель (суппорт) в распределительной хроматографии, должна удовлетворять определенным требованиям. а-Целлюлозы должно быть в бумаге 95—99%. Бумага должна быть чистой и однородной по составу и строению волокон с их длиной 0,5—3 мм. В такой бумаге дистиллированная вода поднимается за 10 мин на 60—80 мм, смесь бутилового спирта с уксусной кислотой за 6 ч на 15—25 см при комнатной температуре. Для хроматографии наиболее подходит линтерная бумага , не содержащая веществ, растворимых в органических растворителях (например, клеящих веществ), т. е. непроклеенная бумага. Линтерная целлюлоза — это высокомолекулярный полисахарид, содержащий 2500—3000 остатков глюкозы в макромолекуле. Текстура такой бумаги должна быть всюду одинаковой. Поры или пространства между волокнами должны иметь размеры 1—12 мк. [c.520]

Высокая молекулярная масса и гибкость макромолекул— важные характеристики, с которыми связаны особенности физико-химических свойств полимеров. Особенности полимеров выражаются в следующем 1) могут пребывать в характерном только для них высокоэластичном состоянии, обусловленном гибкостью их длинных молекул 2) способны набухать в жидкостях 3) растворы полимеров обнаруживают ряд аномалий по сравнению с растворами низкомолекулярных веществ 4) могут образовывать волокна, пленки, отличающиеся высокой анизотропией свойств 5) способны к своеобразным химическим превращениям. [c.469]

Ярко выраженная способность образовывать волокна и пленки, т. е. способность проявлять высокую анизотропию свойств. Эта способность обусловлена также длиной и гибкостью макромолекул и связана с изменением их формы и ориентацией в направлении действия внешнего силового иоля. [c.246]

Волокнообразующими свойствами обладают полимеры с линейной структурой, т. е. с очень длинными (вытянутыми) макромолекулами, при взаимном упорядочении которых возникают меж-молекулярные связи, препятствующие скольжению их и повышающие сопротивление одноосной деформации волокна, что способствует его более глубокой ориентации. До появления изотактического полипропилена считалось, что текстильные волокна с высокими физико-механическими свойствами можно получить только в том случае, если в линейных макромолекулах имеются группы, которые отличаются способностью к ассоциации. Высокую разрывную прочность найлона объясняли образованием межмолекулярных водородных мостиков. В отсутствие их, например в случае полиэтилентерефталатных и полиакрилонитрильных волокон, межмолекулярные силы возникают между полярными группами соседних макроцепей. [c.229]

При нагреве полиэфирного волокна без натяжения оно усаживается до тех пор, пока гибкость при данной температуре не перестанет вызывать дальнейшее разупорядочение структуры. Однако, если вытянутое волокно нагревают до высокой температуры при постоянной длине, то возникают напряжения, которые затем релаксируют до такого уровня, который обусловлен степенью гибкости макромолекул при заданной температуре. Хотя это напряжение не релаксирует до нуля, как это имеет место при свободной усадке, оно все же уменьшается в достаточной степени, чтобы снизить основную часть последующей свободной усадки. Таким образом, температурная обработка при постоянной длине и некоторой температуре эквивалентна эффекту термообработки при более низкой температуре. [c.136]

Теоретически большинство белков, представленных линейными макромолекулами без больших боковых цепей, удовлетворяют этим критериям и могут образовывать волокна. Однако их способность развертываться в длинные полипептидные цепи в присутствии денатурирующих агентов варьирует в широких пределах. Возможности установления межцепочечных связей в сильной степени зависят от соответствующей доли каждой входящей в состав белка аминокислоты. Так, повышенное содержание в белке серина, треонина, аминокислот с кислыми и основными свойствами приводит к образованию многочисленных электростатических связей и благоприятствует формированию волокон. [c.537]

Сформованное полиамидное волокно имеет очень низкую прочность (10—12 ркм) и большое пластическое удлинение (300— 500%), так как в процессе формования из расплава макромолекулы полимера почти совсем не ориентируются вдоль оси волокна. Для придания волокну требуемых физико-механических свойств его после предварительного кручения подвергают холодной вытяжке (при комнатной температуре) до 3—5-кратного увеличения длины, при этом происходит значительное повышение степени ориентации макромолекул, а прочность волокна возрастает в 4—7 раз, остаточное удлинение уменьшается до 12—25%, и волокно перестает быть пластичным. [c.472]

Хлопковое волокно имеет форму плоской штопорообразно закрученной ленточки. По структуре оно неоднородно и состоит из очень тонкой наружной оболочки, называемой первичной клеточной стенкой, и вторичной клеточной стенки, построенных из целлюлозы. Внутри волокна имеется канал. Макромолекулы целлюлозы в первичной клеточной стенке расположены хаотично, и небольшие их пучки ориентированы почти перпендикулярно оси волокна. Во вторичной стенке макромолекулы целлюлозы более упорядоченны они образуют длинные нитевидные фибриллы, ориентированные под небольшим углом к оси волокна. Сопутствующие вещества сосредоточены в основном в первичной стенке и в канале хлопкового волокна. Лигнин в хлопковом волокне отсутствует, но он попадает в хлопчатобумажную ткань вместе с остатками семенных коробочек, листочков н стеблей, которые образуют в ткани загрязнения в виде мелких вкраплений, так называемых галочек. [c.10]

При изготовлении вискозного и медноаммиачного волокон из природной целлюлозы получают растворимые производные, из растворов которых формуют волокна требуемой формы, длины, тонины и с нужными физико-механическими свойствами. При формовании таких волокон в осадительной ванне происходит регенерирование целлюлозы, образуются так называемые гидратцеллюлозные волокна. По относительной молекулярной массе, физической структуре, форме упаковки и расположению макромолекул, а также по ряду других особенностей строения волокна из регенерированной целлюлозы существенно отличаются от природных целлюлозных волокон — хлопка и льна. [c.21]

Классификация неньютоновских жидкостей. Под неньютоновскими жидкостями понимаются подвижные среды, для которых связь градиента скорости с вызывающим его касательным напряжением выражается более сложными, чем (1.132), зависимостями. Неньютоновские жидкости широко распространены в производственной практике. К ним относятся, например, растворы полимеров, всевозможные суспензии, коллоидные растворы, пены и т. д. Вследствие взаимодействия частиц неньютоновские жидкости имеют сложное строение и в той или иной мере структурированы. Структура таких жидкостей определяется характером взаимодействия частиц. В дисперсиях это взаимодействие обусловливается контактом частиц или взаимным влиянием адсорбционных слоев. В растворах полимеров и в дисперсиях волокнистых материалов структурирование происходит вследствие переплетения гибких микро-или макрочастиц либо вследствие взаимодействия полярных функциональных групп. В неньютоновских системах, содержащих несимметричные частицы, например длинные макромолекулы или волокна, при движении возникает анизотропия свойств, так как частицы ориентируются в направлении потока. [c.129]

Рентгеноструктурным методом нельзя определить длину макромолекул целлюлозы. Их длины не равны между собой, и макромолекулы расположены в волокне таким образом, что их концы не лежат в одной [c.291]

ДЛЯ их применения в качестве текстильного сырья. Эта прочность обусловлена, во-первых, длиной макромолекул, и во-вторых, их параллельной ориентацией. Макромолекулы связаны друг с другом в фибриллах или, по крайней мере в областях с параллельной ориентацией волокна (кристаллитах), водородными связями между группами НО. Эти поперечные связи по отношению к оси волокна, хотя и слабы, но многочисленны, поэтому их действие суммируется они увеличивают общую механическую прочность волокна, препятствуя скольжению макромолекул друг относительно друга. Искусственный шелк менее устойчив к растяжению, чем природное хлопковое волокно, не только потому, что его макромолекулы короче, но главным образом потому, что эти макромолекулы ориентированы параллельно в менее широких областях, чем в природном волокне. [c.297]

Согласно концепции Шишкина, и прочность не должна зависеть от степени ориентации. Но известно [3.25], что хрупкая прочность сильно зависит от ориентации, и это понятно чем больше ориентация, тем большая часть рвущихся целей находится в направлении оси волокна. Поэтому в высокопрочном состоянии при переходе от неориентированного к предельно ориентированному состоянию хрупкая прочность должна возрастать в три раза. Далее, очевидно, что у ориентированного полимера с молекулярной массой М—>100 разрушение может происходить только при разрыве цепей. Практически эта ситуация реализуется для промышленных полимеров (М>10 ). Макромолекулы достаточно длинны, чтобы не наблюдалось их скольжение без разрыва цепей. Далее, если прочность полимеров определяется силами межмолекулярного взаимодействия, то расчет теоретической прочности должен производиться по формуле Орована Е, где Е — модуль Юнга (см. гл. 1). Модуль упругости твердых полимеров определяется межмолекулярными взаимодействиями. Для капроновых волокон = 2,5 ГПа и поэтому сгт = 0,25 ГПа, что намного ниже реальных значений ар. Поэтому правильный расчет а должен основываться на гипотезе разрыва химических связей. [c.51]

В это же время Летор сделал весьма интересное наблюдение, что ацетальдегид может нолимеризоваться с образованием линейных макромолекул значительной длины, если твердые частицы его суспендированы в жидкой фазе, вследствие чего молекулы мономера в самом верхнем слое кристаллической решетки, с одной стороны, ун е относительно подвижны, но, с другой стороны, еще обладают определенньш пространственным расположением. В совершенно жидкой фазе, так же как и в совершенно "твердой фазе, полимеризации не происходит. Летор обнаружил также, что полученный в таких условиях иолиацетальдегид имеет пространственно регулярное расположение метильных. групп но отношению к основной цепи, так как в растянутом состоянии он дает рентгенограмму тина волокна. [c.13]

Полимеризация значительно ускоряется, если молекулы мономера располагаются в некотором фиксированном положении прежде, чем они химически соединяются друг с другом с образованием макромолекулы. Например, ацетальдегид может полимеризоваться, образуя линейные макромолекулы значительной длины, если твердые его частицы суспендированы в жидкой фазе, вследствие чего мо.лекулы мономера в своем верхнем слое кристаллической решетки, с одной стороны, уже относительно подвижны, но, с другой стороны, еще обладают определенным пространственным расположением. Полученный в таких условиях поляацетальдегид имеет пространственно регулярное расноложенпе метильных групп по отношению к основной цени (в растянутом состоянии он дает рентгенограмму типа волокна). [c.335]

При обработке хлопкового волокна разбавленной соляной кислотой при повышенной температуре фибриллы распадаются на более короткие отрезки длиной 500—2500 А диаметр фибрилл при этом не изменяется. Эти отрезки фибрилл носят название дерматозом. Длина дерматозом меньше, чем отдельных макромолекул, и, по мнению некоторых исследователей, дерматозомы надо рассматривать как ориентированные участки макромолекул. При длине дерматозом 2000 А они содержат около 400 элементарных звеньев энгндроглюкозы, [c.111]

Любые механические (трещины, пустоты, повреждения поверхности, разрывы волокон) и структурые дефекты (различная ориентация макромолекул по длине волокна, различное соотношение аморфных и кристаллических участков) также снижают прочность химических волокон. Это является в настоящее время, вероятно, основной причиной снижения прочности волокон. [c.298]

Для получения информации о внутримолекулярной ориентациинеобходимо использовать ориентированные образцы, где поглощение зависит от д - Ед. Такие образцы можно приготовить несколькими способами. Как макромолекулы, так и небольшие молекулы можно изучать в кристаллах или волокнах. Длинные асимметричные молекулы удается ориентировать в потоке или при помощи электрического поля (гл.12). Молекулы могут быть ориентированы также при нанесении на подложку вязкого раствора с помощью кисточки. Все эти способы, за исключением кристаллизации, не дают полной ориентации молекул. [c.27]

Облегчение конформационных переходов при увлажнении полимерного субстрата обусловливает усиление тенденции к развертыванию глобулизирован-ных участков белковой макромолекулы вследствие ослабления (из-за гидратации) внутрицепных взаимодействий. Это приводит к самопроизвольному удлинению волокна при увеличении его влажности свыше 5-7%. Равновесное влагопоглощение кератиновых волокон при 25 °С достигается через 2-3 мин. Поэтому при изменении влажности воздуха соответственно достаточно быстро изменяется влагосодержание волоса и, как результат, происходит определенное изменение его длины (усадка или удлинение). [c.380]

О влиянии длины цепей и их распределения на механические свойства изотропных и подвергшихся ориентационной вытяжке полимеров в литературе имеются весьма противоречивые сведения. Имеются данные о линейной зависимости между прочностью капронового волокна и величиной обратной молекулярной массы , но это — кристаллизующийся полимер и поэтому к подобным корреляциям следует отнестись осторожно. Наиболее существенные изменения прочности связываются с областью молекулярных масс З-Ю —15 10 т. е. там, где резко меняется прочность изотропного полимера. Обнаруживается также линейная зависимость между логарифмом прочности волокна и обратной величиной молекулярной массы полимеров, однако, в случае волокон, которые всегда кристалличны, тип зависимости любого параметра от М связан не с готовой структурой, а с технологической предысторией, где доминируют реологические факторы. Для ориентированных пленок поливинилацетата наблюдается линейное увеличение прочности с молекулярной массой. Однако эта зависимость четко проявляется лишь по достижении молекулярных масс, при которых прочность изотропного поливинилацетата становится неизменной. При изучении аморфных полиметилметакрилата, полистирола и поливинилацетат, получаются близкие результаты, хотя соответствующие зависимости не являются строго линейными. На механические свойства ориентированных полимерных материалов гораздо больше влияют условия формован 1я и вытяжки волокон и пленок [22].-Влияние молекулярной массы на механические свойства линейных аморфных полимеров следует оценивать с учетом изложенных представлений об их квазисетчатом строении. Прочность и другие механические свойства полимеров определяются их строением, однако при формовании и вытяжке волокон молекулярная масса полимера регулирует протекание процессов ориентации макромолекул, определяя структурные особенности и свойства получаемых полимерных материалов. [c.197]

Суть эффекта состоит в следующем. Если слегка — примерно на 30% — растянуть аморфное волокно или пленку из диацетата целлюлозы и затем поместить их в горячую воду, содержащую 2% фенола и 2% сульфата натрия, происходит спонтанное удлинение образца примерно на 300% (по отношению к начальной длине). Флори предположил, что небольшая начальная вытяжка и последующая пластификация позволяют системе преодолеть активационный барьер и перейти в термодинамически более выгодное состояние с параллельной упаковкой цепей. Но это и есть образование нематической фазы. На рис. VI. 23 этот процесс выглядел бы как кинетически стимулированный переход системы из переохлажденного состояния изотропной фазы (точка у) на соответствующую равновесию при данной температуре линию 1—2 (точка л ), характеризующую нематическую фазу. Более поздние опыты подтвердили полное распрямление макромолекул в этом процессе, но термокинетическая его трактовка несколько ипая. Сначала осуще- [c.222]

В этих случаях наблюдаются явления самопроизвольного регулирования однородности растяжения волокна в первоначально слабых его участках образуются сужения (шейки), в которых обычно сосре- доточивалось бы развитие деформаций из-за повышенных напряжений, однако вследствие ориентации длинных макромолекул именно в этих местах возникают наибольшие упрочнения и растягиваются утолщения, а не сужения. Явления длительной и усталостной прочности очень зависят от воздействия поверхностно-активной среды. Исследование природы этих явлений имеет большое практическое значение. [c.183]

Прочность синтетических волокон в отличие от природных значительно (в несколько раз) повышается при холодной вытяжке этих волокон после образования их прядением из расплава. Холодная вытяжка способствует дополнительной ориентации макромолекул в направлении вытяжки и увеличению степени кристалличности полимера. При этом длина волокна увеличивается на 400—600%. Ориентированное волокно или пленка имеют прочность на разрыв 3000—4000 кг1см , а неориентированное 500— 700 кг/см [10]. [c.670]

По сравнению с волокнами из поли-е-капроамида и поли-гексаметиленадипинамида волокна нз поли-со-ундеканамида (найлон-11) и полидодеканамида (найлон-12), вследствие наличия в нх макромолекулах длинных углеводородных участков между амидными группами, менее гидрофильны, обладают меньшей адгезией к резине и более высокой хим. стойкостью. Эти волокна имеют приятный гриф (мягкие на ощупь). Волокно из поли-а-пирролидонамида (найлон-4) отличается повышенным сродством к красителям и более высокой гигроскопичностью. П. в. из поли-Р-пропиоамида [c.606]

Схема соответствующих опытов изображена на рис. XVI. 9, а сущность происходящих процессов понятна из разд. XVI. 1. Фиброин растворялся в смешанном растворителе и из раствора стеклянной палочкой вытягивали струйку и наносили ее конец на вращающийся барабан. Возникает типичная стационарная диссипативная структура регулируя частоту вращения барабана и длину струи, можно обеспечить стационарность продольного течения. Но по достижении критического градиента скорости макромолекулы разворачиваются до критических значений р, система в целом претерпевает бифуркацию, и происходит динамический фазовый переход струя — волокно (рис. XVI. 10), сопровождающийся кристаллизацией фиброина. В сухом виде при этом образуются фибриллы типа Стэттона, но без пучностей, ибо каждая молекула фиброина состоит из 18 аминокислот, которые распределены по двум типам блоков кристаллизующемуся в р-форме и некристаллизующемуся, обеспечивающему гибкость нитей. [c.382]

Это свидетельствует о том, что упругость реального волокна вдоль оси в основном определяется межмолекулярными, а не химическими связями. Объясняется это разными причинами конечной длиной макромолекул, тем, что степень вытяжки далека от предельной и т. д. Так как Е а определяется упругостью химических связей, то скорость поперечных упругих волн уо, рассчитанная из модуля сдвига С== /[2(1+р,)] (где д. — коэффициент Пуассона), должна быть близкой к Цф. Для ориентиро-ванного капрона ц =8-10 МПа (р, = 0,25) и, следовательно, г)о = уО и /р, т. е. при р=1,14 г/см 1)о = 8300 м/с. С другой стороны, имеем для Vф = kvQe > (Я, = 4-10 мм, д = к и vo = = 3-10 з С ) значение 32000 м/с. В действительности трещина никогда не достигает такой большой скорости из-за того, что ее скорость составляет примерно половину скорости распространения поперечны.х упругих волн, а последняя зависит от экспериментального модуля упругости ориентированного капрона ( = 2,6-10 МПа). Отсюда (5 = 930 МПа и Уо = 820 м/с. Предельная скорость роста трещины Ук — величина того же порядка. [c.156]

Таким образом, эти результаты позволяют утверждать, что разнодлинность отрезков цепей не столь уж велика. Ниже мы увидим, что большому числу сильно изогнутых цепей просто некуда втиснуться, прослойки должны были бы разбухнуть, приобрели бы бочкообразную форму, чего не следует как из ЭМ снимков, так и из данных малоугловой рентгеновской дифракции. Исследования методом ЯМР нагруженных полимеров также показывают, что при упругом растяжении ориентированных полимеров узкая компонента вымораживается уже при удлинениях - 8% для ПВС-волокон и для ПКА. Если бы ориентированные волокна содержали значительное число складок или в них была бы значительная дисперсия длин отрезков макромолекул в неупорядоченных областях, то столь полного механического стеклования вряд ли можно было бы добиться. Все вышеприведенные данные, как нам кажется, позволяют утверждать, что разнодлинность проходных молекул в неупорядоченных областях сравнительно невелика, например, для высокоориентированного ПЭ не более 5—10% [36]. [c.153]

П. можно подвергать холодной вытяжке при этом образуется шейка . В результате вытяжки длина волокна или пленки возрастает на 400— 600%. При холодной вытяжке происходит ориентация макромолекул П. в направлении растяжения, что способствует повышению степени упорядоченности макромолекул и, следовательно, ирочности (прочность при растяжении ориентированных волокон или нленок П. 300—400 Мн м , или 3000—4000 кгс/см , а неориентированных 50—70 Мп1м , или 500 — 700 кгс см ). [c.371]

При установлении этих формул большой вклад внес рентгеноструктурный анализ целлюлозы (П. Шеррер, Р. О. Герцог, 1920 г., Р. Поляни, 1921 г. интерпретация О. Л. Спонслера и В. X. Дора, 1926 г., К, X. Мейер и X. Марк). Несмотря на свой аморфный вид, целлюлоза ведет себя по отношению к рентгеновским лучам, как кристаллическое веш ество. Элементарная ячейка кристаллической решетки включает атомы пяти макромолекул. Размеры элементарной ячейки приведены на рис. 14. Период идентичности в направлении длины волокна Ь) равен 10,3 А и соответствует длине остатка целлобиозы, с учетом кресловидной формы циклов глюкозных остатков (О. Хассель). [c.290]