Рентгенограммы структура волокна

Рис. 4.9. Рентгенограмма полипропиленового волокна — моноклинная молекулярная структура.

Такой способ расчета ориентации нельзя считать правильным, потому что полуширота не характеризует распределение частиц по углам ввиду сильно растянутых ветвей кривых, относящихся к углам от О до 45—50°. Следовательно, данная полуширота не имеет реального смысла и если характеризует более или менее правильно кривую распределения, то только в области углов, близких к оси волокна. Поэтому авторы и получали значения степеней ориентации для производственных волокон порядка 80—90%. Судя по этим цифрам, это должны быть волокна, в которых цепи расположены почти параллельно оси волокна, между тем как рентгенограммы их говорят об обратном. Это означает, что в применении к оценке физической структуры волокна понятие ориентации как степени ориентации , выраженной в процентах (отношение ориентированной части к неориентированной), лишено смысла. [c.20]

Расшифровка картин дифракции рентгеновских лучей волокнами основана на том, что местонахождение и интенсивность дифракционных пятен прямо связаны с особенностями структуры волокна. Вертикальная линия, проходящая через центр рентгенограммы, называется меридианом, а горизонтальная линия, проходящая через эту точку— экватором (рис. 10.12). Рефлексы на [c.246]

Изучение структуры ПВХ дифракционными методами, начатое более четверти века назад, далеко еще не завершено. Типичные рентгенограммы ориентированного волокна промышленного ПВХ приведены на рис. УП.1. [c.200]

Полученные данные представляют существенный интерес. Уже при сравнительно непродолжительном размоле (1 час при 20°) природная целлюлоза теряет упорядоченную структуру, и характерная для хлопкового волокна отчетливая рентгенограмма исчезает. Если обработать измельченную целлюлозу, полностью потерявшую упорядоченную структуру, водой при 70° или даже при 20°, то снова происходит упорядочение структуры волокна. Однако при этом образуется другая структурная модификация целлюлозы — появляется рентгенограмма не природной целлюлозы, а гидратцеллюлозы. Механическое измельчение целлюлозы является первым и пока единственным случаем, при котором переход структурной модификации природной целлюлозы в модификацию гидратцеллюлозы происходит без химического воздействия на целлюлозу. [c.228]

На рис. 68 приведены рентгенограммы полипропиленового волокна, полученного при разных температурах охлаждения —65 °С и +22 °С. Несовершенная паракристаллическая или смектическая структура волокна, полученная охлаждением при —65°С, устойчива при комнатной температуре. Это подтверждают результаты рентгенографического анализа волокон, исследованных в различное время после их получения в течение [c.167]

На рис. 77 приведены рентгенограммы для полипропиленового волокна, из которых видно, что с увеличением температуры и степени вытягивания улучшается текстура рентгенограммы . Изучению физико-механических свойств и структуры волокна из линейного полиэтилена в зависимости от степени вытягивания в среде жидкого теплоносителя при 110°С посвящена работа . [c.182]

Во время вытягивания ПАН волокон происходит глубокая перестройка структуры полимера. Во время его высаживания из раствора образуется мелкосферолитная структура, которая при вытягивании превращается в фибриллярную поперечные границы бывшего сферолита при этом сохраняются. Такое изменение структуры наблюдалось на пленках, высаженных из растворов ПАН (рис. 6.14). Толщина фибрилл составляет несколько десятков ангстремов. Тонкие фибриллы образуют более крупные структуры, видимые даже невооруженным глазом. Эти образования составляют основную структуру волокна. После того как произойдет полное разрушение первичной структуры полимера, дальнейшее вытягивание волокна будет затрагивать макромолекулы, расположенные вдоль оси фибриллы. Это увеличивает степень упорядоченности структуры, что обнаруживается по сужению рефлексов на рентгенограммах (рис. 6.15). [c.99]

Цепи поливинилиденхлорида, по-видимому, образованы путем соединения молекул мономера по типу голова к хвосту (— Hg— l —) , но опубликованных данных о химическом строении полимера не имеется. Вероятно, наиболее определенные указания о структуре цепей дает рентгенограмма вытянутого волокна 14]. Высокая степень кристалличности, установленная в этом случае, указывает на линейное строение молекул в кристаллах, однако это не исключает возможности некоторой разветвленности молекул в аморфных областях. [c.211]

Однако в настоящее время нет данных, полученных химическими методами, которые позволили бы сделать какие-либо выводы о строении этого полимера очень мало данных также и о разветвленности цепей и о наличии в полимере (незначительных количеств) тех или иных групп. Единственным физическим методом, позволяющим установить строение полимера, является рентгенография [35], которая, однако, в данном случае также не дает исчерпывающих данных. Рентгенограмма вытянутого волокна показывает только несколько дискретных рефлексов, откуда видно, что полиакрилонитрил, подобно поливинилхлориду, очень плохо кристаллизуется. Это соответствует указанному выше строению полимера типа голова к хвосту , при котором боковые ни-трильные группы занимают, по-видимому, произвольно левое и правое положения, вследствие чего полимеры такого типа совсем не кристаллизуются или кристаллизуются очень плохо. Однако предположение о нерегулярности геометрического строения молекулы в равной степени может быть отнесено и к любой другой химической структуре полимера, которая включает в себя нерегулярное расположение заместителей. Поскольку на рентгенограмме не наблюдается ясно выраженных слоевых линий, то нельзя сделать никакого вывода о величине периода идентичности в вытянутом волокне. [c.213]

Замечательным явилось сходство рентгенограмм (перечисленных фибриллярных белков и той структурной формы синтетических полипептидов, которая оказалась нечувствительной к их химической структуре. Речь идет об а-спирали. Получены убедительные признаки существования а-спиральной конфигурации в полипептидных цепях фибриллярных белков. Из меренный по рентгенограммам шаг спирали (около 5 А) и величина проекции одного остатка на ось волокна (около 1,5 А) согласуются с расчетными данными для а-спиральных структур. Дихроизм поляризованных инфракрасных спектров поглощения перечисленных фибриллярных белков указывает на то, что. водородные связи в этих белках [c.542]

Эта линейная структура получила убедительное подтверждение в работе Астбери, изучившего рентгенограммы волокон шелка. Очищенные волокна шелка состоят из одного белка, фиброина, в котором 650/0 определяемых аминокислот представляют собой глицин и аланин (табл. 3). Доминирующий период идентичности равен 3,5 А, что соответствует в точности одной группе [c.171]

При рентгенографическом исследовании деформированных волокон [34, 35] и пленок [36] было установлено, что при быстрой деформации на рентгенограммах наблюдается появление волокнистой структуры но всем интерференционным кольцам, т. е. имеет место уплотнение на отдельных участках колец и даже тенденция к их разрыву (появление текстуры). Это известное само по себе явление было впервые установлено Герцогом и Янке [2] и за последнее время изучалось с точки зрения установления качественной зависимости между ориентацией частиц и механическими свойствами волокна рядом исследователей [37—40]. Однако в этих работах не было сделано каких-либо попыток выяснить стабильность ориентированного состояния цепей. Исходя из мицеллярной теории строения высокополимерных соединений и тем самым признавая кристаллическое образование как термодинамически устойчивую систему, все эти исследователи, видимо, и не пытались выяснить характеристику устойчивости ценей в ориентированном состоянии. [c.37]

Если полученные рентгенограммы рассматривать с формально геометрической точки зрения, как это делают иногда некоторые исследователи, та они могут быть истолкованы как аналогичные картинам кристаллоподобных структур. Но мы знаем, что одна из этих структур относится заведомо не к кристаллическому, а к аморфному состоянию целлюлозы, а высокая степень ориентации волокна является неустойчивой, отвечающей состоянию застеклованной жидкости. [c.63]

Поскольку рентгенограммы природного и гидратцеллюлозного волокна совпадают, то какие же могут быть основания принимать для природного волокна кристаллическую структуру Остается предполагать, что существенной особенностью модификации природной целлюлозы является иная конфигурация цепей. Эти данные подтверждаются полным совпадением рентгенограмм высокоориентированных волокон, снятых в совершенно сухом и в предельно набухшем в воде состоянии. [c.63]

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]

Термодинамически менее устойчивая структура изотактического полипропилена образуется при быстром охлаждении расплавленного полимера до низкой температуры [21]. На рис. 4.11 приведена рентгенограмма полипропиленового волокна, полученного при быстром охлаждении расплава до температуры —65° С. На рентгенограмме отчетливо видны два дифракционных кольца с й пн=6,17А и йнар = 4,24А. [c.69]

При нагревании нативного волокна эластоидина, помещенного в воду, в области 65°С происходит значительное одноосное сокращение при последующем охлаждении (при отсутствии растягивающей силы) волокно удлиняется примерно до половины начальной длины. После первоначального сокращения процесс можно повторять циклически с чередованием сокращений несколько выше 65° С и удлинений при охлаждении. Рентгенограмма сократившегося волокна содержит только аморфное гало, тогда как для нативного или отрелаксированного волокна получаются характерные для ориентированной структуры коллагена рентгенограммы. [c.201]

На возможность такого контроля указывают наблюдения Хааса с сотрудниками [169], которые получили путем радикальной полимеризации полимер винилтрифторацетата высокого молекулярного веса. Рентгенограммы образцов этого полимера показывали четкие рефлексы текстуры. До этого не удавалось получать полностью или хотя бы частично кристаллический поливинилацетат. Полученный ноливинилтрифторацетат даже в неориентированном состоянии имеет рентгенограмму, указывающую на кристалличность полимера [287] Период идентичности, определенный по рентгенограммам ориентированного волокна, полученного из этого полимера, свидетельствует о его синдиотактической структуре. Поливинилмонохлорацетат также обладает кристалличностью, но в меньшей степени. Поливиниловый спирт, полученный путем гидролиза поливинилгалогенацетатов, не растворим в горячей воде, являющейся растворителем для атактического поливинилового спирта. [c.203]

Следует, однако, отметить, что вследствие большой сложности структур полимеров оценка степени упО рядоченности в ряде случаев представляет большие трудности. В качестве примера рассмотрим структуру полиакрилонитрила, изученную А. И. Китайгородским, Рентгенограмма полиакрилонитрила (волокно нитрон) очень своеобразна (рис. 31). Она представляет собой текстуррентгенограмму, на которой четкие рефлексы имеются лишь на экваторе. Кроме этих рефлексов, на рентгенограмме имеется лишь очень широкое и слабое диффузное гало. Степень ориентаци в упорядоченных 0 бластях, которым соответствует [c.118]

Далее мы знаем, что частица белка представляет собой фигуру равновесия разных типов сил. В особенности вторичная и третичная структуры, пространственная укладка цепей главных валентностей, , зависят, с одной стороны, от сил сцепления между боковыми цепями, с другой стороны, от сил отталкивания между электростатическими зарядами на макромолекуле белка. Условие равновесия вторичной и третичной структуры соответствует минимуму энергии, или, грз бо говоря, равенству энергий сил сцепления и отталкивания. Поэтому естественно считать, что при нейтрализации электрических зарядов на белковой частице ее энергия изменяется, так как исчезают силы отталкивания, вытя-гиваюп1 ие белковую частицу в палочку. Вследствие этого частица актомиозина сокраш,ается в длину и одновременно утолш ается. Одновременно уменьшается энергия сил сцепления боковых трупп полипептидных цепей и производится внешняя работа. Работа в этом случае будет равна убыли энергии, поэтому тепловой эффект в фазе сокращения не столь существен. Кроме того, если в основе мышечного сокращения лежит изменение вторичной и третичной структуры актомиозина, то это явление должно сопровождаться заметными изменениями в рентгенограмме белкового волокна. [c.196]

ДЯ ИЗ специфических особенностей структуры этих соединений. Указанные авторы ис110льзова.ли для объяснения механизма пропесса вытягивания аналогию, существующую между деформацией полиамидов и пластической деформацией монокристаллов металлов. Процесс деформации монокристаллов был избран в качестве модели, так как при деформации монокристаллов наблюдаются явления, очень напоминающие процесс вытягивания через шейку [71]. Брозер, Гольдштейн и Крюгер, принимают, что при приложении нагрузки к невытянутой нити происходит поворот упорядоченных областей (мицелл) ) в направлении приложения нагрузки. Эти участки волокна, взаимодействие между которыми осуществляется за счет сравнительно слабых дисперсионных сил, перемещаются по отношению друг к другу в направлении приложения нагрузки. Вытягивание волокна начинается в том месте, где эти участки имеют наиболее благоприятное расположение для такого перемещения (образование шейки). Взаимное перемещение отдельных кристаллических областей передается на соседние кристаллиты посредством бахромы (аморфных областей полимера), соединяющей, как указывалось выше, отдельные упорядоченные области, в результате чего происходит соскальзывание одних кристаллитов относительно соседних. Легко можно представить, что этот процесс соскальзывания сопровождается поворотом отдельных кристаллитов в направлении оси волокна, что проявляется в высокой степени ориентации, фиксируемой на рентгенограмме вытянутого волокна. По данным Брозера, Гольдштейна и Крюгера, соскальзывание кристаллитов в процессе вытягивания волокна приводит по аналогии с деформацией монокристаллов к деформации самой кристаллической решетки, в результате чего происходит упрочение волокна по всему сечению. В этом случае происходит деформация мицеллярной сетки и прекращение процесса соскальзывания. Дальнейшая пластическая деформация полиамидного волокна без его разрыва становится невозможной. [c.435]

Значительные изменения в структуре волокна происходят после его термической обработки. Об изменениях в кристаллической структуре ацетатного волокна сообщалось еще в начале 40-х годовОднако на волокно из вторичного ацетата целлюлозы термообработка оказывает небольшое влияние. В конце 40-х — начале 50-х годов было показано, что при кратковременной термообработке волокон и тканей из триацетата целлюлозы при 180—250° С повышается подвижность макромолекул, в результате чего уменьшается внутреннее напряжение и создается возможность для взаимного перемещения макромолекул. После термообработки возрастает степень кристалличности, что ясно видно при сравнении рентгенограмм триацетатного волокна до и после тепловых обработок (рис. 8). [c.72]

Сохранение исходных фибриллярных структур при вытяжке также доказывается рентгенографическими исследованиями. В работе Н. В. Михайлова и В. А. Каргина приведены рентгенограммы вытянутого волокна при вращении образца во время съемки вокруг оси, совпадающей с направлением луча. Линии интерферен- [c.94]

Для объяснения явления образования оболочки и ядра очень важными могли бы быть результаты рентгенографических исследований Морхеда и Сиссона. Сравнительные исследования широты рентгеновских рефлексов на рентгенограммах волокон с тонкой и толстой оболочкой показали, что величина боковой упорядоченности у волокон с толстой оболочкой значительно ниже, чем у волокон с тонкой оболочкой. Это значит, что волокна с толстой оболочкой имеют кристаллиты меньших размеров, чем волокна с тонкой оболочкой. Однако кривые распределения интенсивности вдоль дуг рефлексов, полученные при этих же исследованиях, вновь подтвердили, что волокна с более толстой оболочкой обладают более высокой осевой ориентацией, что также следует из данных по определению индексов двойного лучепреломления. Хотя в этих работах оболочка и ядро исследовались не раздельно, все же можно сделать вывод, что обнаруженные различия в структуре волокна можно отнести за счет особой структуры оболочки. [c.284]

Главным препятствием в развитии кристаллографии полимеров является то, что практически изучение кристаллической структуры полимеров ограничивается исследованием полнкристаллических образцов, так как отдельных кристаллов выделить не удается. Более того, кристаллы полимеров имеют обычно низкую степень симметрии (как правило, не выше ромбической), поэтому вряд ли возможен полный анализ рентгенограмм неориентированных поликристаллических образцов. Однако при вытягивании обычно достигается высокая степень ориентации молекул, и рентгенограмма вытянутого волокна подобна рентгенограмме монокристалла, вращающегося вокруг одной из осей (образец ориентирован во всех азимутальных направлениях). Такие рентгенограммы дают богатый материал их рассмотрение позволяет иногда даже определить расположение атомов в элементарной ячейке. [c.265]

Рентгенограммы волокон, вытянутых с дефектами, имеют рефлексы более четкие и узкие, что объясняется обычно более совершенной кристаллической структурой и большей ориентацией кристаллитов. На термограммах (рис. 5.32) также проявляется первый пик эндотермического эффекта плавления при более высокой температуре, чем у волокна, вытянутого без обра- [c.127]

Также как синтетические полипептиды, а-белки могут быть переведены в р-форму. Это достигается растяжением, иногда в специальных условиях. Рентгенограммы р-белков показывают, что их молекулярные цепи принимают при растяжении вытянутую конфигурацию. Водородные связи -в р-белках также, как в синтетических/полипептидах, направлены перпендикулярно оси волокна. р-Форма белков нестабильна и после удаления растягивающего усилия, как правило, вновь восстанавливается а-спиральная конфигурация цепей. Только один белок,— фиброин шелка в естественном состоянии существует в виде р-формы. Образование Р- Конфигурации цепей в фиброине шелка происходит в тот момент, когда шелковичный червь прядет шелковую нить. Образующиеся при этом большие силы давления развертывают молекулярные цепи белка. Стабильность образовавшейся р-конфигурации в нити фиброина шелка объясняется тем, что на отдельных фрагментах молекул этого белка скапливаются остатки с короткими боиовыми цепями — глицин, аланин, серин. Отталкивание боковых групп этих остатков во много раз меньше отталкивания больших боковых цепей других аминокислот. Поэтому Р-структуры, возникающие на отдельных фрагментах цепей фиброина шелка (в местах скоплений остатков с короткими боковым и дшями), оказываются относительно стабильными. Это подтверждается изучением р-структур синтетических полипептидов с короткими боковыми цепями, таких, как поли-(глицил- аланин). [c.543]

В природной целлюлозе длинные цепи (с молекулярным весом до нескольких миллионов) образуются в процессе биосинтеза с высокой степенью взаимной ориентации, вследствие чего рентгенограммы целлюлозы дают отчетливую картину волокнистой структуры (рис. 91). При получении искусственного волокна (вискозы, ацетатного шелка и др.) ля обеспечения высокой ориентации цепей и прядильные растворы (концентрированные ксанто-генатные растворы целлюлозы и др.) продавливают через тончайшие отверстия — фильеры и, после образования [c.235]

Установление детальной структуры полимеров методами рентгеноструктурного анализа - достаточно сложная задача. Это связано с тем, что приходится использовать не монокристаллы, а поли-кристаплические образцы, содержащие, к тому же, аморфные области. Поскольку монокристаллы можно получить не для всех полимеров, а размеры полученных кристаллов слишком малы, то при исследовании полимеров используют ориентированные, максимально закристаллизованные полимерные пленки или волокна. Чтобы максимально облегчить образование кристаллических областей, не разрушая структуру полимера, образцы подвергают различным видам механической или термической обработки. Обычно волокна или пленки в натянутом состоянии прогревают на воздухе или в какой-либо жидкости, получая затем текстур-рентгенограммы, содержащие 50-70 рефлексов. [c.172]

Характерные свойства целлюлозы обусловлены тенденцией ее индивидуальных цепей образовывать микрофибриллы за счет меж-и внутримолекулярных водородных связей, что приводит к высоко-Упорядоченной структуре. Аналогичным образом микрофибриллы образуют волокно ось волокна расположена под углом к осям Микрофибрилл, а индивидуальные молекулы лежат параллельно си микрофибриллы. Такое регулярное расположение молекул достаточно для получения рентгенограмм, из которых видно, что структуры целлюлозы нз любого природного источника в основном налогичны [95], однако отличаются от структуры целлюлозы, ре-"1 Рированной из ее производных или выделенной из раствора, п кристаллической структуры, характерной для природной цел- [c.239]

Вторичная структура ДНК была установлена методом рентгенографии в работах Франклин, Крика, Уотсона и Уилкинза (1952). Ориентированные волокна литиевой соли нативной ДНК дали рентгенограммы, содержащие до 100 рефлексов (см. рис. 5.5). Крестообразное расположение рефлексов сразу показывает, что структура является спиральной. [c.222]

Целлюлоза не однородна по фазовому составу — она имеет участки с большей и меньшей упорядоченностью. Упорядоченные участки имеют кристаллическую или близкую к кристаллической структуру. Менее упорядоченные участки принято считать аморфными. Наличие кристаллических участков доказывается прямым рентгенографическим методом, а также подтверждается рядом косвенных методов кинетикой гидролиза, сорбцией, дейтерийным обменом, измерением плотности. Образцы природной и регенерированной целлюлозы, содержащие высокую долю упорядоченной фракции (хлопок, лен, рами, волокно ВХ, фортизан, полинозные волокна) дают широкоугловые рентгенограммы с большим числом четко идентифицируемых рефлексов (рис. 1.3), позволяющих сде- [c.20]

Кератиновые покрытия позвоночных, такие, как чешуя, волосы и роговые отложения, также обнаруживают общую упорядоченность волокон и являются двоякопреломляющими [95, 96]. Большинство материалов, дающих рентгенограммы волокон, принадлежит к классу нематических аналогов. Интересными примерами являются белково-хитиновые ассоциации в скелетных тканях беспозвоночных [97]. В этих материалах хитин образует микрокристаллы, ориентированные в одном направлении с полимерными цепями. Мы видели в разд. И и IV, что некоторые волокна или палочки, а именно волокна гладких мышц и вирусы табачной мозаики, могут проявлять нематическую структуру. На рис. 29 пунктирными линиями отмечены характерные признаки смектической фазы в распределении вирусов. Образование смектических слоев происходит из-за присутствия ограничивающих клетку мембран. [c.305]

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]

В настояш ей работе нам удалось проследить структуры ориентированных гидратцеллюлозных волокон в широком интервале вытяжек от О до 200%. Наряду с текстурдиаграммами этих образцов были сняты рентгенограммы, искусственно приведенные к дебаеграммам изотропных волокон посредством вращения образца волокна вокруг оси, совпадающей с направлением рентгеновских лучей. [c.61]

Наличие на рентгенограммах волокон целлюлозы дуг и пятен вместо колец, а также двойное лучепреломление однородного некристаллического тела оказались связанными с исключительно медленными процессами перегруппировок больших, довольно жестких цепных молекул целлюлозы, способных длительно сохранять приданную им ориентацию. Детальное структурное исследование процесса ориентации показало неизменность фазового состояния целлюлозы на всех стадиях этого процесса [27]. Таким образом, волокно целлюлозы оказалось твердым по агрегатному состоянию, но жидким по фазовому состоянию телом, анизодиаметрпчные молекулы которого ориентированы. Следовательно, волокно целлюлозы является анизотропной жидкой фазой, равновесному состоянию которой отвечает полностью дезориентированная структура [27—30]. Достижение равновесия в обычных условиях практически невозмо>кно вследствие действия очень больших межмолекулярных сил, фиксирующих заданную структуру настолько прочно, что релаксационные процессы почти полностью подавляются. [c.81]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология