Вытягивание с шейкой

Вытягивание полиэфирного волокна при температуре ниже температуры стеклования происходит при больших напряжениях с образованием шейки, обусловленной концентрацией напряжений на одном из сечений волокна и адиабатическим превращением работы в тепло. Процесс вытягивания с шейкой может быть вполне устойчивым на малых скоростях вытягивания даже при темиературах на 100—140 °С ниже температуры стеклования полиэфира. Температура в шейке в этих условиях достигает 70—80 °С. Процесс вытягивания, сопровождающийся образованием четко выраженной шейки, условно называют холодным вытягиванием. Его общая теория описана Томпсоном [74]. [c.125]

В дальнейшем, если не началось образование кольцевой трещины, происходят вытягивание шейки оси с уменьшением ее диаметра, последующее скручивание и излом. [c.117]

Рис. 179. Схематическое изображение образования шейки (телескопический эффект) при вытягивании полиамидной нити прн нормальной температуре.

Образование микротрещин и микропустот в ходе вытягивания с шейкой сильно проявляется в уменьшении кажущейся плотности волокна. Особенно Сильно уменьшается плотность, если вытягиванию подвергают волокно, Долго хранившееся при комнатной или повышенной температуре (рис. 5.33). [c.127]

Вудс [1056] обнаружил, что при вытягивании полиамидного волокна, погруженного в бензол и другие растворители, образуются многочисленные шейки. [c.158]

После выхода расплава из экструзионной головки вытягивание не только уменьшает толщину пленки, но также приводит к возникновению подобия шейки по ширине. Таким образом, когда пленка входит в контакт с охлаждающим валком, ее ширина уже намного меньше, чем при выходе из головки. Уменьшение ширины в зоне шейки минимизируется путем уменьшения воздушного зазора между охлаждающим валком и головкой экструдера. Часто применяется воздушный нож , с помощью которого струя воздуха направляется для проталкивания [c.189]

Вследствие того, что растяжение кристаллических полимеров происходит скачкообразно только на границах шейки путем вытягивания можно получать лишь полностью ориентированную пленку, с максимально возможной для данного полимера степенью ориентации. Между тем, иногда требуется получить плепку, ориентированную частично. В этих случаях единственным методом является раскатка пленки кристаллического полимера а специальных вальцах. [c.21]

Р и с. 180. Образование шейки при вытягивании щетины нз поликапроамида. [c.432]

Естественно, что при таком объяснении механизма вытягивания полиамидного волокна при нормальной температуре, когда образованию шейки придается первостепенное значение, должен быть решен вопрос о том, по какому механизму протекает процесс в тех случаях, когда шейка при вытягивании не образуется (как это, например, имеет место в большинстве случаев при вытягивании полиамидных волокон в производственных условиях). В этом случае, по мнению Мюллера с сотрудниками, необходимо принять, что при очень медленном вытягивании или при местном нагреве, а также в присутствии пластификаторов (капролактам) или веществ, вызывающих набухание волокна (вода), сильно снижается величина внутреннего трения. Соответственно уменьшается возможность местного нагрева или — при медленном вытягивании — теплота трения отводится так быстро, что вытягивание осуществляется не в одном месте (через шейку ), а происходит одинаковая деформация всего материала (непрерывное вытягивание). Известно, что телескопический эффект наблюдается только ниже определенной температуры особенно характерно это для полиэтиленгликольтерефталата. В этом случае предельная температура, при которой имеет место вытягивание через шейку , составляет около 80° и падает с понижением температуры стеклования ) (см. также [54]). Температура стеклования полиамидов, применяемых для формования волокна, таких, как поликапроамид и полигексаметиленадипамид, лежит, по-видимому, в области комнатной температуры или даже [c.437]

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]

В одной из работ были рассмотрены принципиальные различия между двумя процессами упрочнения моноволокна — вытягиванием с шейкой и волочением через сужающиеся отверстия с различным продольным профилем канала. Волочение имеет ряд преимуществ перед вытягиванием, начиная с более равномерного распределения напряжений в зоне перестройки структуры (очага волочения) упрочненного волокна и кончая практической возможностью изменения физико-механических показателей получаемого моноволокна. В случае капронового моноволокна также повышается модуль и равномерность по диаметру, снижается удлинение и т. д. [c.259]

Особое внимание следует уделить тем случаям, когда вытягивание волокна происходит с образованием шейки , т. е. с утонением на одном обычно строго фиксируемом участке. На практике шейка обычно появляется при холодном вытягивании полиамидных, полиэфирных и полипропиленовых волокон, а в некоторых случаях и при вытягивании других волокон при нормальной или повышенных температурах. [c.296]

Появление шейки тем более вероятно, чем больше усилие или скорость вытягивания или температура окружающей среды. Усилие вытягивания возрастает с увеличением толщины и с понижением начальной температуры волокна. Таким образом, появление шейки на волокне тем более вероятно, чем ниже температура вытягивания, толще волокно и больше скорость его вытягивания. По-видимому, изменяя эти параметры, можно подобрать такие условия, когда вытягивание будет происходить с образованием шейки или без шейки . [c.296]

Очевидно, вытягивание волокон с шейкой , особенно при небольшой вытяжке, должно происходить неравномерно, так как сечение вытягиваемых волокон на различных участках нити неодинаково. Поэтому волокна, при вытягивании которых появляется шейка , полезно подвергать двух- и даже трехкратному вытягиванию, На второй и, особенно, на третьей ступенях вытягивания температура волокна должна быть повышена, что позволит значительно увеличить общую кратность вытягивания и, следовательно, прочность волокна. [c.296]

Полиамидные волокна способны вытягиваться на холоду благодаря скольжению отдельных кристаллитов под действием небольших усилий. При холодном вытягивании с кратностью 3—3,5 образуется шейка . При г = 2,8—3,1 получается наиболее неравномерное волокно. Поэтому при многоступенчатом вытягивании кратность вытяжки на первой ступени должна быть ниже 2 или. больше 3,2. По той же причине физические свойства вытянутых полиамидных волокон (плотность, скорость диффузии красителя, фазовое состояние и форма кристаллов) сильно зависят от величины вытяжки и резко изменяются при кратности вытяжки сверх [c.300]

Термическое "вытягивание и вытягивание без нагревания с шейкой в 3,5—(10 раз. Часто калибрование волочением через в6-локу. Термическая обработка в среде нагретого воздуха (при необходимости) [c.104]

Отличительной особенностью процесса вытягивания с шейкой являются высокие градиенты скорости в месте деформации, превышающие в десятки, а иногда и в сотни раз таковые при обычных процессах вытягивания. Величины напряжений в зоне вытягивания с шейкой имеют несколько большую величину, чем в случае обычных схем вытягивания, Во всех трех случаях зона релаксации полностью вырождена. [c.256]

При холодном вытягивании с шейкой все процессы деформации завершаются на длине волокна, соизмеримой с его диаметром, продолжительность деформации и перестройки структуры на этом участке составляет 0,005 с и менее. Поэтому в отличие от обычных схем вытягивания, где обеспечивается примерная изотер-мичность процесса, вытягивание с шейкой скорее приближается к адиабатическому процессу, и соответственно сопровождается значительным подъемом температуры (рис. 13.19). Этот подъем может достигать 30—60 °С и более, что подтверждается как расчетными, так и экспериментальными данными [71]. [c.256]

Процесс вытягивания с шейкой может происходить только при определенных значениях температур и напряжений в волокнах, когда деформирование сопровождается резким скачком реологических свойств системы [40 55 72]. При очень низких температурах наблюдается хрупкий разрыв полимера и вытягивание [c.256]

Рис. 13.19. Распределение температур при вытягивании волокна из поликапроамида (с шейкой).

Значительным источником неравномерности волокон может быть процесс холодного вытягивания с шейкой, если кратность вытяжки близка или меньше некоторой величины. Недостаточная кратность вытяжки приводит к тому, что остаются отдельные невытянутые участки и волокно приобретает резко повышенную неравномерность свойств и диаметра [55 58 79]. При значительном повышении кратности вытяжки волокна приобретают сильно напряженную структуру, что сказывается на равномерности их свойств. [c.259]

Вытягивание кристаллизующихся волокон имеет совершенно иной характер, так как этот процесс обладает некоторыми особенностями, которые должны быть рассмотрены с точки зрения кристаллической н аморфной текстур полимеров и ориентации молекул. Если неориентированные (или слабо ориентированные) кристаллизующиеся волокна подвергают быстрому вытягиванию, то утончаются они не постепенно, а сразу в каком-то одном месте с образованием шейки по мере дальнейшего вытягивания шейка удлиняется за счет невытянутой части вэлокна, причем диаметр шейки остается постоянным (рис. 47 и 48). Это определяет величину коэффициента естественной вытяжки и уменьшение диаметра волокна все попытки произвести дальнейшее вытягивание приводят к обрыву волокна. [c.237]

Стеклянный капилля.р можно удалить из расплава до его охлаждения. При этом можно на блюдать ручное прядение волокна. Ручным вытягиванием волокна при соприкосновении с теплой поверх остью (горячая водяная труба или колпак настольной лампы) МОЖНО проде монстрировать образование шейки [c.28]

Необходимо отметить, что вытягивание нитей со сферолитной структурой часто протекает с образованием шейки. При этом сфе-ролитная структура исходного образца скачкообразно превращается в фибриллярную, ориентированную в направлении вытяжки [157]. Деформация с образованием шейки характерна также и для вискозных гелеобразных нитей [172, 173]. На рис. 7.54 показана кривая деформации вискозной модельной нити, сформованной в сульфат-аммонийной ванне [172]. При ее вытягивании наблюдается образование шейки, которая затем распространяется по образцу. Вначале при деформации 5—10% наблюдается резкое возрастание напряжения — разрушается сферолитная структура и образуется шейка. Затем шейка распространяется по образцу при постоянном напряжении. После вытягивания на 150% напряжение начинает снова возрастать. [c.234]

Механизм вытягивания полиамидных и других термопластичных волокон до сих пор не вполне ясен. Наряду с представлениями о скольжении макролюлекул во время вытягивания волокна высказываются предположения о местном плавлении полиамида в точке утонения волокна, так как в рез льтате затраченной работы выделяется значительное количество тепла. Расчеты, проведенные рядом авторовв , подтверждают повышение температуры в тонком месте (в шейке) на 30—50" и более, причем повышение температуры оказывается тем значительнее, чем ниже номер волокна, больше кратность и скорость его вытягивания. При повышении температуры до 80° внутри волокна благодаря его термопластичности наблюдается течение и образование шейки. Значительную роль в вытягивании волокна играет также вода, облегчающая скольжение макромолекул и уменьшающая усилия, необходимые для вытягивания -. Присутствие мономера (капролактама) в невытянутом волокне, по данным Купца, ухудшает условия вытягивания. Впрочем, эти данные не подтверждаются практическими наблюдениями. [c.431]

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]

На основании тщательных исследований процесса вытягивания полиамидного волокна Мюллер с сотрудниками [58, 67] дали новое объяснение механизма вытягивания при нормальной температуре. Указанные авторы исследовали хорошо известный на практике факт повышения температуры при вытягивании полиамидного волокна при нормальной температуре. При этом было установлено, что появление зоны течения и шейки, характерное для процесса вытягивания, становится понятным только в том случае, если учесть местное повышение температуры в области зоны течения. По сути дела, применяемый термин вытягивание при нормальной температуре не соответствует действительности. Процесс вытягивания представляет собой в значительной степени модифицированный процесс вытягивания при повышенной температуре, при котором, однако, материал не нагревают до необходимой температуры путем подвода тепла извне, а нагрев волокна происходит в результате превращения механической энергии в тепловую, причем выделение тепла концентрируется в зоне течения. Повышение температуры в зоне течения может быть доказано прямым экспериментом [58, 67], Таким образом, Мюллер с сотрудниками пришел к выводу, что даже при медленном проведении процесса вытягивания и при тер-мостатировании волокна в воде необратимо рассеивающаяся часть энергии деформации расходуется на нагревание волокна на опре- [c.436]

Вытягивание исходных моноволокон в указанных условиях с Пвыт = 4,5—6,5 не представляется возможным, так как получаемые волокна состоят из периодически чередующихся участков вытянутого и невытянутого волокна с четкой границей (шейкой) между ними. Получение нормального волокна становится возможным лишь при кратностях >7. [c.261]

При млодном вытягивании полиамидных волокон с кратностью более 3,8—4 (напряжение деформации при г > 4,5 достигает 18 кгс/.4ш2 и более) могут образовываться микротрещины и дефекты, уменьшающие возможность достижения Максимальной кратности вытяжки и прочности волокон. По-видимому, более рациональным является двухступенчатое вытягивание с нагреванием волокон на второй ступени или, еще лучше, вытягивание полиамидных волокон при температуре выше 140—150° С. В этих условиях волокно вытягивается без образования шейки , влияние предысторий невытянутых волокон оказывается меньшим, и усилие вытягивания даже при больших кратностях вытяжки не превышает допустимых норм. [c.300]

Полиэфирные волокна. По сравнению с полиамидными волокнами полиэфирные вытягивать труднее, так как вследствие жест кости макромолекулярных цепей, наличия ароматических ядер и гидрофобности полимера температура стеклования полиэтилентерефталата довольно высока. Поэтому вытягивание полиэтилентерефталатных волокон может осуществляться только при темпр-ратурах выше 90—120° С. Но даже в этих условиях образуется шейка , т. е. волокна вытягиваются неравномерно. Кроме того, сформованные волокна обычно находятся в аморфном состоянии, и только при вытягивании выше Гс, т. е. при высоких температурах, происходит быстрая кристаллизация полимера. Из-за жесткости макромолекул предыстория и условия хранения невытянутых волокон также оказывают определенное влияние на. свойства вытянутых волокон. Однако в основном эти свойства определяются условиями самого вытягивания и охлаждения волокна после вытяжки. [c.300]

Термическое вытягивание или вытягивание без нагревания с шейкой в 3,5— 10 раз. Термическая обработка в среде воздуха или одяного пара [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология