Макромолекулы волокон распрямление

После вытягивания волокно подвергают окончательному дублению — на этот раз в натянутом состоянии. Обработку волокна проводят в насыщенном растворе поваренной соли, содержащем формальдегид и кислоту. Образующиеся при обработке поперечные связи фиксируют макромолекулы в распрямленном ориентированном состоянии. После такой обработки волокно при релаксации не обнаруживает усадки и достаточно устойчиво к действию [c.258]

Предположение о том, что ускорение кристаллизации поли-ж-фениленизофталамида при течении вызвано распрямлением и ориентацией макромолекул под действием гидродинамического поля [7], в дальнейшем было подтверждено рентгенографически, Рентгенограммы закристаллизовавшегося в капилляре полимера имели текстурированный характер, причем число и расположение рефлексов было таким же, как и на рентгенограммах ориентированного и закристаллизованного волокна из этого полимера. [c.137]

В некоторых случаях, в частности в волокне нейлон и шерсти, происходит распрямление макромолекул. [c.78]

Аналогичные представления можно применить и к макромоле-кулярному строению волокон. При вытягивании волокна макромолекулы смещаются одна относительно другой, так как они не связаны между собой. Однако по мере ориентации макромолекул они начинают связываться между собой за счет сил взаимного притяжения. В невытянутом волокне, когда расстояния между макромолекулами велики, эти силы чрезвычайно слабы и неэффективны однако при ориентации и распрямлении макромолекул и увеличении плотности их упаковки расстояния между макромолекулами значительно уменьшаются и возникают более прочные силы межмолекулярного взаимодействия. Эти силы оказывают значительное сопротивление сдвигу макромолекул и в хорошо ориентированном волокне могут быть настолько велики, что легче разорвать макромолекулу, чем сдвинуть ее относительно других молекул. Если расположение макромолекул достаточно упорядоченно и они ориентированы настолько, что разрыв волокна [c.79]

Путем фотографирования нейлона при вытягивании установлено, что вытягивание волокна проходит через стадию образования на волокне шейки, а не равномерно по всей свободной длине волокна. В результате вытягивания волокно приобретает высокую прочность и становится блестящим, что объясняется ориентацией макромолекул. В только что сформованном невытянутом волокне макромолекулы расположены беспорядочно и, вероятно, изогнуты, а при холодном вытягивании они ориентируются и распрямляются, как было описано выше . Зигзагообразная форма макромолекул вытянутого нейлона определяет разрывное удлинение волокна. Вытягивание нейлона почти до разрыва приводит сначала к распрямлению макромолекул. Дальнейшее вытягивание приводит к разрыву волокна. Разрыв волокна может произойти в результате разрыва макромолекул или превышения межмолекулярного взаимодействия за счет растаскивания макромолекул. Разрыв волокна по второму механизму происходит в том случае, если энергия межмолекулярного взаимодействия невелика чем больше длина макромолекул, тем меньше вероятность разрыва по этой схеме. [c.280]

Заметим, что каучукоподобные свойства нейлона 1В-610 определяются исключительно наличием боковых цепей, препятствующих распрямлению макромолекул при растягивании волокна. При растяжении волокна макромолекулы за счет боковых цепей находятся в перенапряженном состоянии и, как только растягивающее усилие исчезает, немедленно возвращаются в первоначальное состояние, что внешне проявляется в мгновенном сокращении волокна. [c.294]

Одновременно изменяется свободная энергия из-за изменения энтальпии и энтропии системы. Изменение энтальпии объясняется тем, что во время вытягивания волокон межмолекулярные Связи сперва разрываются под действием вытягивающих усилий, а затем вновь возникают в волокне, находящемся в натянутом состоянии. При этом наблюдается выделение некоторого количества теплоты, эквивалентного произведенной работе вытягивания. Энтропия системы в процессе вытягивания также обычно снижается из-за распрямления и ориентации макромолекул и уменьшения их конформационного набора. [c.295]

Эластические деформации. У волокон после преодоления межмолекулярных или межатомных сил наблюдается не течение материала, а распрямление или изменение расположения макромолекул или структурных образований. При этом волокно удлиняется, причем его деформация увеличивается быстрее роста прилагаемой нагрузки. Отрезок ЛВ на кривой 1 (см. рис. 14.1) характеризует наиболее ценную — эластическую (обратимую), деформацию, которая у обычных волокон достигает 30—50%, а у высокоэластичных и текстурированных — 500—700%. Эластические деформации являются обязательным свойством волокон, без которого они не могут быть использованы для текстильной переработки, так как в процессе эксплуатации изделия чаще всего подвергаются деформациям значительно больше 2% . [c.395]

Вытягивание — ответственная операция, определяющая в основном прочностные и эластические свойства нитей. По существу этот процесс является вторичным формованием. Как указывалось выше, в результате вытягивания изменяется структура нитей, происходит ориентация макромолекул поликапроамида параллельно оси нити, в результате чего повышается ее прочность. Кроме того, в процессе вытягивания одновременно с ориентацией происходит частичное распрямление изогнутых макромолекул поликапроамида, при этом нити или волокно приобретают эластические свойства. [c.194]

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]

По этим данным можно судить, что на первой стадии вытягивания происходит увеличение доли свободного объема, распрямление части макромолекул или развертывание свернутых сегментов макромолекул в аморфных областях [93]. Однако при непрерывном уменьшении количества го(я-изомеров число транс-изомв-ров на начальной стадии вытягивания при 95 °С не увеличивается. Это объясняли [92] тем, что интенсивно протекающие релаксационные процессы при малых кратностях вытяжки препятствуют непосредственному образованию вытянутых транс-изомеров. Возможна), существует промежуточная конформация между гош- и транс-конформациями [94]. Предполагают [95], что при небольших деформациях полиэфирного волокна происходит увеличение свободного объема по слабым местам структуры, при этом плотность и доля звеньев в пракс-положении могут даже уменьшаться. Но эти изменения не связаны с разрушением структурных элементов, поскольку они обратимы — при отжиге система возвращается в первоначальное состоЯЕгие. [c.133]

Дальнейшее вытягивание сопровождается кристаллизацией. Поскольку аморфная и кристаллическая фазы не существуют независимо друг от друга, го вместе с продолжающимся распрямлением макромолекул аморфной фазы происходит и постепенная ориентация кристаллических областей, Особенно убедительные доказательства одновременности ориентации в двух фазах были представлены Дамблто-ном [96] и Миттерпаком [97], привлекшими кроме традиционных методов и метод измерения распространения скорости звука в волокне. [c.133]

Влияние ориентации па механические свойства текстильных волокон показано на рис. 14( W о г к R. W., Text. Res. J., 19, 381, 1949). На рис. 14, а представлена зависимость кривых напряжение—удлинение от степени ориентации для образцов ацетатного шелка. С увеличением ориентации (образцы 1—5) возрастает прочность и уменьшается разрывное удлинение, которое стремится к предельному значению. Это обусловлено тем, что в процессе ориентации происходит распрямление цепей по направлению оси волокна, в результате чего цепи подвергаются большей нагрузке, что вызывает снижение усилия, стремящегося отделить соседние макромолекулы друг от друга, т. е. привести к разрыву волокна. [c.114]

Как было отмечено [44], превращение струи в волокно при формовании волокон из расплава или раствора может рассматриваться с позиции принципа эквивалентности физической кинетики полимеров, который сводится к тому, что термодинамическое поведение системы растянутых гибкоцепных макромолекул эквивалентно поведению системы жесткоцепных макромолекул в отсутствие внешних полей. Не останавливаясь здесь на теоретических доказательствах этого принципа [44], остановимся на практических выводах из этой теории. Принцип термодинамической эквивалентности обосновывает второй путь решения проблемы упрочнения. Он сводится к созданию условий высокой ориентации макромолекул любой жесткости и обеспечению быстрой фиксации распрямленных и ориентированных макромолекул, например путем переохлаждения или кристаллизации, для предотвращения процессов разориентации и образования складчатых структур. Для реализации этого пути применяют особые условия формования. Процесс эффективной ориентации переносится со стадии вытяжки сформованного волокна на стадию выхода раствора или расплава из отверстий фильеры. С этой целью формование ведут при больших скоростях сдвига. Судя по литературным данным, таким способом удается получать по-лиолефиновые и полиамидные волокна с прочностью до 2,5—3,5 ГН/м . Правда, сведений о промышленном внедрении этого метода пока нет. [c.80]

Процесс формования волокна включает в себя операции, в результате которых зеиновое волокно получает свойства, приближающие его к шерсти 1) денатурация белка и вытягивание волокна, в результате которых происходит распрямление макромолекул зеина и ориентация их 2) обработка волокна формальдегидом для образования поперечных связей между макромолекулами. [c.256]

Рассматривая целлюлозу как систему, аналогичную сши-тохму полимеру, в которой роль узлов играют участки кристаллитов, а находящиеся между кристаллитами сво-брдные участки макромолекул (аморфные области) способны принимать конформацию клубка, можно приме- нить к случаю поглощения целлюлозой воды те же закономерности, которые,были найдены для набухания вулканизованных каучуков. По мере поглощения растворителя происходит постепенное развертывание клубков макромолекул, и возникает эластическая сила, препятствующая дальнейшему набуханию. При определенном содержании растворителя устанавливается равновесие между свободной энергией смешения и свободной энергией эластической деформации (вызванной снижением энтропии из-за распрямления макромолекул). Из этого равновесия можно определить соотношение между,напряжением и содержанием растворителя или в рассматриваемом случае — между влагосодержанием и внутренним напряжением, возникающем в волокне. Соответственно можно вычислить изменение влагосодержания при приложении к волокну внешней нагрузки. Внешняя нагрузка, работающая против эластической возвратной силы, способствует увеличению набухания, т. е. приводит к возрастанию величины сорбции. [c.80]

С увеличением степени вытяжки полимер уплотняется, причем при 65 °С плотность увеличивается монотонно, а при 95 °С в результате агрегирования цепей и появления кристаллитов резко возрастает (рис. 3). До л = 3 значения плотностей образцов, вытянутых при 65 и 95 °С, весьма близки. С этим несколько расходятся данные об упорядоченности цепей, полученные измерением сорбции дисперсного красителя (рис. 4). Дисперсный краситель проникает в гидрофобное волокно через полости, образованные вследствие случайных термических движений макромолекул , обусловленных сегментальной подвижностью. При 65 °С наблюдается монотонное уменьшение сорбции, по-видимому, вследствие распрямления и сближения цепей. При 95 "С до /. — 3 сорбция красителя изменяется незначительно, а при дальнейшем увеличении кратности наблюдается резкое понижение сорбции, обусловленное кристаллизацией. Можно предположить, что до /, 3 при 95 "С макромолекулы, приобретая направленную упорядоченность, т. е. определенный порядок между осями цепей, в то же время в результате преимущественных пластических деформаиий незначительно распрямляются вдоль своих осе11, поэтом - сегментальная подвижность изменяется мало [c.78]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология