Формирование структуры волокна

Термоупрочнение волокон, получаемых из анизотропных растворов, имеет ряд особенностей. При переработке анизотропного раствора в процессе формирования структуры волокна в осадительной ванне достигается значительная ориентация структурных элементов жидкокристаллической фазы. Эта ориентация облегчается тем, что она сводится, по-видимому, лишь к развороту уже ориентированных в растворе макромолекул вдоль оси формуемого волокна. Вследствие этого дополнительная ориентация, осуществляемая в условиях интенсивной кристаллизации, не требует больших кратностей вытягивания, значения которых обычно изменяются в интервале от 1 1,05 до 1 1,20. Таким образом, используется новый принцип упрочнения ориентированных полимерных систем высокоупорядоченную структуру высокопрочного волокна получают без применения больших вытяжек вследствие наличия упорядоченной структуры в прядильном растворе. [c.185]

Следовательно, состав осадительной ванны существенно влияет на кинетику осаждения блоксополимера и макроструктуру полученного волокна. При увеличении содержания диметилформамида в осадительной ванне высаживание полимера из раствора замедляется и создаются благоприятные условия для формирования структуры волокна. [c.178]

Большой интерес представляет начатая Н. В. Михайловым и сотр. [1] работа по введению в состав волокна активных наполнителей, принимающих участие в формировании структуры волокна, аналогично тому, как это происходит при получении резиновой смеси. Показано, что добавление небольшого количества сажи в вискозу значительно повышает устойчивость получаемой кордной нити к многократным деформациям, т. е. увеличивает усталостную прочность волокна, обладающего более равномерной структурой. Дальнейшие систематические исследования в этом направлении, подбор наполнителей, специфических для каждого типа химических ВОЛОКОН представляет большой научный и практический интерес. Как показывают результаты исследований, проведенных в последние годы в различных лабораториях, в качестве наполнителей могут быть использованы не только низкомолекулярные, но и высоко-, молекулярные вещества, добавляемые в небольших количествах (1—3% от массы волокна). [c.149]

Формование волокон из смесей полимеров. Этот метод представляет пъ существу один из вариантов описанного выше метода модификации свойств химических волокон введением малых добавок в раствор или расплав полимеров. Основное отличие рассматриваемого метода, определяющего значительные различия в технологическом и аппаратурном оформлении процесса, заключается в том, что вводимые добавки являются волокнообразующими полимерами, растворимыми в тех же растворителях, в которых растворим основной полимер. Следовательно, эти добавки участвуют в формировании структуры волокна и влияют не только на изменение отдельных специфических показателей, но и на комплекс свойств получаемых волокон. [c.150]

Далеко не все мыла могут быть использованы для приготовления смазок. Определяющую роль в формировании структуры и свойств смазок играют валентность и свойства катиона, состав и строение аниона используемого мыла. При прочих равных условиях наиболее крупные волокна характерны для натриевых смазок (до 80 мкм), короткие —для литиевых (2—5 мкм) и для кальциевых (1—3 мкм) смазок. Дисперсная фаза алюминиевых смазок образована мелкими аморфными сферическими частицами (не более 0,1 мкм). [c.358]

На практике очень трудно избежать формирования структур при любых процессах переработки, за исключением таких сравнительно медленных процессов, как формование разливом и компрессионное прессование. Часто, однако, формирование структур в процессах переработки носит случайный характер, плохо поддающийся объяснению, и кажется неизбежным злом (особенно в тех случаях, когда оно проявляется в потере стабильности размеров). С другой стороны, в переработке полимеров существуют классические примеры целенаправленного формирования структур при производстве ориентированного волокна (экструзия с последующей вытяжкой) и при получении пленок с одно- и двухосной ориентацией методом экструзии или при изготовлении пленок методом полива на барабан с целью формирования структур, придающих пленке необходимые механические и оптические свойства. [c.45]

Технология. Формирование структуры и свойств УВ из ГЦ-волокон определяется их видом [9-134], условиями плетения, плотностью по утку и по основе получаемых тканей и лент. В производстве УВ, как правило, применяются высокопрочные вискозные кордные волокна. [c.617]

Как следует из самой природы малополярных, но легко поляризуемых ПАВ типа мыл жирных кислот, влияние избыточной кислоты или щелочности, других ПАВ, воды и иных рецептурных и технологических факторов имеет решающее значение при формировании структуры системы и определении ее функциональных свойств при сравнительно незначительных колебаниях этих параметров. Как и пластичные смазки, ПИНС могут быть приготовлены только при определенном соотношении между анионами и катионами, т. е. в строго заданном, узком диапазоне щелочных чисел. Независимо от технологии изготовления мыльных ПИНС и смазок избыток кислоты (повышение кислотности) сильно (иногда в десятки раз) уменьшает дисперсность загустителя, укрупняет волокна вплоть до получения общей гелеобразной, аморфной структуры. Это связано с понижением полярности и степени ионности системы в направлении мыло — кислота . [c.153]

Итак, в процессе холодной вытяжки полимера происходит не только ориентация цепей макромолекул, но и формирование фибриллярных структурных элементов, имеющих физические границы раздела. В то же время, существующие представления не включают описания этого процесса [58—61]. Наиболее определенно ситуацию, сложившуюся в полимерной науке в связи С Проблемой фибриллизации, сформулировал Келлер [62] Такое поперечное разделение волокон на более мелкие фибриллярные элементы представляет собой одну из принципиальных проблем науки о структуре волокна. То обстоятельство, что эти наблюдения до настоящего времени не получили полного, даже качественного объяснения, свидетельствует о недостаточности в настоящее время наших знаний о волокне . [c.14]

Циклизация и окисление сопровождаются выделением большого количества тепла (рис. 3.5). При большой массе волокна тепло не успевает рассеиваться, происходит перегрев волокна, интенсивная деструкция полимера, сопровождающаяся большой потерей углерода, затрудняется формирование структуры УВ. Вследствие протекания указанных процессов получается УВ низкого качества. Выделение тепла в результате циклизации подтверждается тем, что после предварительного прогрева волокна при температуре ниже температуры окисления экзотермический эффект в процессе окисления резко уменьшается. Заметно снижается также температура начала экзотермического эффекта (рис. 3.6). [c.267]

В процессе высокотемпературной обработки осуществляется переход от органического к углеродному волокну, сопровождающийся сложными химическими и структурными преобразованиями полимера, ароматизацией углерода и формированием структуры углеродного волокна. Одновременно происходит изменение физико-химических и механических свойств материала. Отобразить эти процессы в виде конкретных химических уравнений не представляется возможным. Этот сложный [c.270]

Вполне закономерно изменение на этой стадии механических свойств. Прочность (рис. 3.13) и модуль Юнга (см. рис. 3.4) вначале из-за преобладания деструктивных процессов уменьшаются, а с момента начала формирования структуры УВ эти показатели возрастают. Максимальная скорость роста модуля Юнга наблюдается выше 700 °С. Плотность волокна, несмотря на потерю массы, возрастает. [c.273]

Не останавливаясь на причинах возникновения сетчатой структуры в вискозном студне — это неоднократно обсуждалось нами , — следует рассмотреть роль структуры, возникающей на первой стадии формования вискозных волокон, во всем сложном процессе формирования свойств волокна. [c.113]

Вязкость прядильных растворов из привитых сополимеров акрилонитрила, имеющих разветвленную структуру, значительно больше вязкости растворов полиакрилонитрила, что затрудняет их переработку. Этого можно избежать при прививке тех же полимеров к готовому волокну. Однако в этом случае привитые цепи не принимают участия в формировании структуры полимера, поэтому полученные модифицированные волокна обладают более низким комплексом механических свойств, чем волокна, сформованные из привитых сополимеров акрилонитрила. [c.224]

С целью улучшения эксплуатационных свойств армированных покрытий был проведен комплекс исследований, направленных на изучение влияния различных физико-химических факторов (концентрации и природы поверхности волокнистых наполнителей, способа армирования, прочности взаимодействия на границе полимер-наполнитель, структуры волокна и др.) на процесс формирования армированных покрытий, внутренние напряжения и другие физико-механические показатели. [c.174]

Разветвленные полимеры. Получить прочные волокна на основе разветвленных полимеров не удается вследствие затруднений, возникающих при их ориентации и формировании равномерной структуры. Однако разветвленные полимеры, в том числе и привитые сополимеры, представляют существенный интерес в качестве добавок к линейным волокнообразующим полимерам или смесям различных полимеров с целью достижения больщей структурной однородности формуемых волокон. [c.12]

Избирательная адсорбция связующего и формирование граничного слоя на поверхности углеродного волокна связаны с ее структурой [9-38]. Образование межфазного граничного слоя запаздывает по сравнению с отверждением связующего. [c.534]

Размеры и объем пор регулируются условиями карбонизации (продолжительностью и температурой). Введение каталитических добавок в ГЦ-волокна влияет на формирование пористой структуры [9-146]. Микропоры (менее 2 нм) и мезопоры (2-50 нм) наиболее заметно формируются при активации (преимущественно при 700 С) УВ, полученных при 600-900 С [9-147], и непосредственно в процессе карбонизации при этих температурах. [c.626]

Им1еющийся продольный градиент скорости в зоне формирования структуры волокна приводит к процессу ориентационного вы-тяпивакия, происходящему с части(чно оформившейся структурой полимерного геля." [c.164]

Как видно из рисунка, скачкообразное увеличение структурной анизотроиии волокна наблюдается именно на участке с уменьшающимся положительным гра-диенто м скорости, т. е. на участке формирования структуры волокна. На участке, где струя остается жидкой несмотря на ее растяжение, нет заметной ориентации и лишь в зоне осаждения, где образуется первичная структура волокна, образуется анизотропная ориентированная структура. В ряде исследований [4 9 10] проведено систематическое изу-чени е влияния филь е рной вытяжки, из1ме1Няе(мой различными способами, на ориентацию получаемых воло1кон. [c.181]

Атактичность подвергаемого пиролизу полимера вызывает стерические ограничения при формировании структуры углеродного волокна и обусловливает его паракристалличность, г. е. двумерный порядок (рис. 9-34). Одновременно в ПАН-волокне имеются аморфные области с изотактическим расположением нитрильных групп [9-152]. [c.573]

Нам неизвестны работы по исследованию процесса формования волокон из расплава изотактического полистирола. Формирование структуры в волокнах, полученных из расплава синдиотактического полистирола, изучалось в работах Хонга и Уайта [96]. Волокна, сформованные при низкой скорости отбора волокна и небольших напряжениях расплава, имели мезоморфное строение. При больших напряжениях формования наблюдалось возникновение а-кристаллической структуры с зигзагообразными конформациями. [c.183]

При формовании волокон из расплава изотактического полипропилена наблюдается формирование мезоморфной структуры при быстрых скоростях охлаждения, и в кристаллической а-формы — при более медленном охлаждении и большом напряжении формования. В структуре волокна из изотактического полипропилена наблюдается бимодальная ориентация, связанная с эпитаксиальным ветвлением ламелярной структуры. Степень ориентации коррелирует с напряжением формования. Отжиг приводит к улучшению кристаллического порядка ламелей, и к увеличению жесткости волокон. [c.184]

Высокие степени вытягивания в различных средах повышают ориентацию и прочность ПАН-В, что благоприятно сказывается на механических свойствах УВ. Действительно, как видно из рис. 3.1, по мере увеличения прочности ПАН-В заметно возрастают прочность и модуль Юнга У В [12]. Аналогичная закономерность установлена в ряде других работ [13, 14]. Особенно существенное значение имеет ориентация ПАН-В, так как организованные надмолекулярные образования служат матрицей при формировании структуры углерода и обусловливают механические свойства УВ. Однако вытягивание ПАН-В не должно превышать оптимальных значений, выше которых начинают возрастать дефекты ПАН-В дефекты обычно переходят на У В и снижают его прочность. Необходимость применения высокопрочных ПАН-В не является бесспорной. В работе Байлея и Кларка [15] приводятся данные о волокне куртель, имеющем низкую прочность, из которого получается УВ с высокими механическими показателями. [c.261]

Вследствие актиничности полимера, подвергаемого пиролизу, при формировании структуры возникает паракристалличность углеродного волокна. Как указано в 35], до 260—300 °С содержание углерода практически не изменяется. До 210 С выделяется аммиак, при 320— 350 °С образуется цианистый водород. При нагревании ПАН-волокна до 400 °С обнаруживаются только следы НСН. При пиролизе в вакууме окисленного на воздухе ПАН-волокна в интервале температур 300—1000 °С выделяется НСЫ, на образование которого уходит до 23% нитрильных групп, что обусловлено протекающей внутримолеку-лйрной перестройкой полимера. [c.155]

Ранее представлялось, что это обстоятельство имеет важное значение только в области формирования структур в биополимерных системах. Краткие замечания по поводу последних будут сделаны в следующем разделе настоящей главы. Но в самые последние годы было обнаружено явление самоупорядочения лиотропных систем с участием жесткоцепных синтетических полимеров, которое было успешно использовано для достижения предельно высокой ориентации макромолекул в химических волокнах, благодаря чему были достигнуты такие прочности последних, которые приближаются к теоретически рассчитанным. Это в значительной степени стимулировало исследование жидкокристаллического состояния полимеров. Один из разделов главы посвящен краткому изложению основных результатов технологических разработок в этом направлении. [c.219]

Предлагаемая читателям книга является следующей попыткой в указанном направлении. Автор ставил своей целью охватить то основное, что объединяет процессы получения 1различ1ных видов химических волокон. Наряду с рассмотрением общих теоретических основ процессов получения химических волокон (Наибольшее внимание уделено тем вопросам, которые менее подробно или совсем (Мало затронуты в уже вышедших книгах, в частности новым методам формования, ориентационным и релаксационным процессам, особенностям формирования структуры и свойств новых видов химических волокон. Более детально сведения о структуре, структурной обусловленности механических, термических, электрических, оптических свойств и действии различных сред на химические волокна будут приведены в следующей подготавливаемой автором к печати книге Структура и свойства волокон . [c.9]

Было установлено [174], что внутренние напряжения и другие физико-механические характеристики армированных полиэфирных покрытий зависят от природы пленкообразующего, прочности взаимодействия на границе полимер-волокнистый наполнитель, концентрации и характера распределения связей на границе раздела фаз, химического состава, структуры волокна и способа распределения армирующего материала, а также условий формирования. Наибольшие внутренние напряжения возникают в армированных системах на основе термореактивных олигомеров, полимеризующихся с образованием сетчатой структуры. [c.174]

Для волокнообразующих полимеров характерна, как известно, кристаллическая структура с ориентацией цепей параллельно оси волокна. Такая ориентация может возникать в результате действия двух различных механизмов. По одному из них кристаллизация происходит непосредственно в условиях действия достаточно напряженного силового поля, так что образуются кристаллы с вытянутыми цепями. (Существует определенная критическая степень развернутости лшкромолекул в расплаве, при которой начинают образовываться кристаллы этого типа [208, 209].) По-другому идет формирование структуры в случаях, когда лштериал с кристаллитами, возникшими в обычных условиях (без действия силового поля) и имеющими складчатые цепи, подвергается действию [c.121]

Но по мере увеличения степени анизометричности, т. е. при переходе к дисперсным фазам в виде вытянутых волокнистого строения частиц, истинно коагуляционные структуры, как уже отмечалось в гл. I, возникают при весьма низкой их концентрации в дисперсионной среде, составляющей несколько объемных процентов или даже долей процента, как, например, для водных дисперсий УгОб- Это обстоятельство и определяет специфику формирования структур дисперсных материалов, в которых дисперсная фаза представлена волокнами и которые образуются в результате удаления содержащейся в огромном избытке жидкой дисперсионной среды. Так формируется структура бумаги, картона, искусственной кожи, асбестоцемента и других дисперсных материалов волокнистого строения. [c.286]

Сказанное может быть проиллюстрированно примером формирования структуры такого типичного волокнистого материала как бумага Применение вибрационных воздействий в процессе отлива бумажной массы на сетку позволяет, как это было показано в совместной работе с Пермским филиалом Всесоюзного института бумаги (А. В. Ершов, Н. П. Старченко), не только значительно повысить прочностные характеристики бумаги (рис. 110), но и увеличить в несколько раз концентрацию целлюлозного волокна в воде, что указывает на принципиальную возможность резкого сокращения огромного количества воды, расходуемой в процессе получения бумаги. [c.288]

Вторичная структура белка. Строго линейная полипептидная цепь присуща крайне ограниченному числу белков. Одним из таких белков является фиброин шелка—белок, выделяемый гусеницами шелкопряда. В силу особых условрш формирования шелкового волокна в мощном мускульном прессе гусеницы нитевидные молекулы фиброина, почти лишенные обрамляющих главную полипептидную цепь радикалов, ориентируются вдоль шелкоотделительного протока и плотно упаковываются по ходу шелкового волокна, приобретающего на некоторых участках псевдокристаллическое строение. Рентгеноструктурный анализ дал возможность выявить в первую очередь именно линейный характер полипептидных цепей в фиброине шелка и, таким образом, в 30-е годы нашего столетия возникло представление о белковой молекуле как полностью вытянутой полипептидной цепи с периодом идентичности в 0,71 нм (подобной той, что изображена на рис. 23). [c.65]

Металлоуглеродные волокна, содержащие ферромагнитные металлы и их сплавы обладают высокой удельной намагниченностью. При формировании в магнитном поле композитов, наполненных магнитными электропроводящими Ме-УВ, происходит ориентация волокнистого наполнителя с образованием цепочечных электропроводящих структур, обеспечивающих анизотропию электрических и магнитных свойств композитов. На основе таких материалов разработаны эффективные экраны и поглотители электромагнитных волн. [c.182]

Формирование надмолекулярных структур протекает в пластической матрице из ароматичских кластеров (пеки, металлургические коксы) в границах надмолекулярных структур исходного полимера (углеродные волокна, стеклоуглерод) как результат термомеханического воздействия в вязкотекучей матрице (природные угли рекристализованные графиты, углеродные волокна) в процессе осаждения из газовой фазы [c.186]

Результаты недавних экспериментальных исследований кинетики кристаллизации и характера надмолекулярных структур, присущих процессам формирования волокна, показывают, что в случае ПЭВП [38, 39] растягивающие напряжения увеличивают скорость кристаллизации на несколько десятичных порядков и уменьшают индукционный период по меньшей мере в сотни раз. Надмолекулярная структура изменяется от сферолитной, присущей низкому уровню растягивающих напряжений, до фибриллярной (цилиндрической). Наконец, методом прокатки удается получить прозрачные пленки из ПЭВП [40]. [c.63]

МСС УВ с АвРб. Так же как и в случае с бромом, количество внедренного АвГв увеличивается с уменьшением < 002 (табл. 6-16) [6-78]. Степень неупорядоченности структуры определяет кинетику формирования МСС. С ростом разупорядочения время насыщения внедренным веществом снижается, что, по-ви-димому, объясняется его первичным поглощением дефектными объемами волокна. Имеется верхнее граничное значение 0021 выше которого чистая первая ступень с АбГв не образуется. Из [c.317]

ВПУ с наиболее упорядоченной структурой получг1ется при использовании метана и пропана. Морфология ВПУ згшисит от следующих параметров реакции 1) скорости осаждения — чем она меньше, тем более структурно упорядоченно волокно 2) примеси, например хлор и диоксид серы в углероде, препятствуют формированию хорошо организованной тонкой структуры и способны вообще прекратить рост ВПУ 3) температуры отложения, которая находится в пределах 800-1200 С, а наибольший выход волокна достигается примерно при 1000°С. При применении платино-железного катализатора температура процесса может быть понижена до 690°С. [c.461]

Приемлемая схема структурных преобразований ГЦ-волокна приведена на рис. 9-67. Согласно схеме из целлюлозы при пиролизе формируется остаток из четырехатомных звеньев, образующих зигзаги. Расположение этих звеньев генетически закладывает формирование последующей надмолекулярной структуры углеродного волокна, которая возникает выше 400 С. Принудительное вытягивание упомянутых звеньев приводит к увеличению надмолекулярной ориентации углеродных волокон. Вместе с увеличением степени ориентации снижается их усадка по длине при графитации. При нагревании до 2500"С усадка волокна в направлении, перпендикулярном оси волокна, более чем в 4 раза выше по сравнению с изменением размера вдоль оси. Это свидетельствует об образовании микротекстуры, состоящей из углеродных пачек (рис. 9-66). [c.623]

Установлены механизм карбонизации ненаполненной эпоксидной смолы и ар-мировагшой исходными волокнами, а также зависимост ь состава и структуры кокса от содержания кислорода при горении. Определены условия формирования вспененной структуры кокса при армировании смолы огнезащищенными волокнами и отмечены различия в макроструктуре вспененной шапки и в объеме кокса от способа введения ЗГ в состав композиции. Изучение распределения элементов в коксе показало, что фосфор присутствует как в поверхностном слое кокса, так и его объеме. С увеличением содержания кислорода в испытательной смеси с 30 до 100 % об. растет температура пламени и меняется морфология кокса, возрастает степень разрушения волокна под снятым слоем пенококса. Фосфор в коксе обнаружен при всех температурных режимах горения. [c.95]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология