|
|
|
Главная --> Справочник терминов Ориентацию макромолекул Процесс производства волокна включает следующие стадии: формование из расплава, ориентационное вытягивание и заключительные операции, проводимые для придачи волокну требуемых специфических свойств. При производстве нитей — это текстурирование, термофиксация, крутка, трощение, перемотка и ряд других операций; при производстве штапельного волокна — извивание, термофиксация и резка. Текстильные операции (крутка, трощение, перемотка и др.), иногда осуществляемые на заводе полиэфирных волокон, подробно описаны в литературе [1, 2]. В самом начале пути нити по машине, на участке между прижимным валиком и верхним вытяжным диском нить только натягивается — кратность вытяжки на этом участке не превышает 0,5—1,0%. Ориентационное вытягивание происходит между вытяжными дисками. Ориентационное вытягивание полиэфирных волокон — основная стадия формирования его механических свойств (линейной плотности, прочности, удлинения и т. д.). Несмотря на значитель- В связи с широким использованием полиэфирных текстуриро-ванных нитей в настоящее время развиваются новые прогрессивные методы производства таких нитей. По одному из них, разработанному рядом западных фирм («ARCT», «Бармаг», «Скрэгг» и др.) на одной машине совмещены три важнейшие операции: ориентационное вытягивание, текстурирование и термостабилизация нити (рис. 17.30). Исходную нить с повышенной пред-ориентацией получают на машине высокоскоростного формования, изображенной на рис. 17.19. Со шпулярника / (рис. 17.30) нить через питающий ролик 2, направляющую трубку 3, нагреватель 4 длиной от 1 до 3 м, обогреваемый до 180—200°С электрически или с помощью ВОТ (последний Ориентационное вытягивание полиэфирных волокон — основная стадия формирования его механических свойств (линейной плотности, прочности, удлинения и т. д.). Несмотря на значитель- В связи с широким использованием полиэфирных текстуриро-ванных нитей в настоящее время развиваются новые прогрессивные методы производства таких нитей. По одному из них, разработанному рядом западных фирм («ARCT», «Бармаг», «Скрэгг» и др.) на одной машине совмещены три важнейшие операции: ориентационное вытягивание, текстурирование и термостабилизация нити (рис. 17.30). Исходную нить с повышенной пред-ориентацией получают на машине высокоскоростного формования, изображенной на рис. 17.19. Со шпулярника / (рис. 17.30) нить через питающий ролик 2, направляющую трубку 3, нагреватель 4 длиной от 1 до 3 м, обогреваемый до 180—200°С электрически или с помощью ВОТ (последний 7.5.1. Влияние надмолекулярной структуры геля на Ориентационное вытягивание.. 226 7.5. ОРИЕНТАЦИОННОЕ ВЫТЯГИВАНИЕ 7.5.1. Влияние надмолекулярной структуры геля на ориентационное вытягивание резко отличающихся друг от друга по механизму процессов — первичного и вторичного структурообразования. Выяснение этого вопроса позволит решить конкретные технологические задачи: выбрать путь нити в осадительной ванне, определить момент, когда нужно проводить, ориентационное вытягивание. 7.5.2. Влияние агрегатного состояния свежесформованной нити на ориентационное вытягивание Вытягиванием полимера в 5—6 раз от его первоначальной длины можно вызвать ориентацию макромолекул и этим еще более улучшить его прочностные характеристики. Способность поливинилового спирта к ориентации макромолекул используют в процессах изготовления пленок и особенно нитей, увеличивая этим приемом их прочность в направлении растягивания в 8—9 раз (предел прочности при растяжении ориентированной непластифицированной пленки из поливинилового спирта составляет 4000— 4500 кг/см*). ?юде от одних значений у и ггт к др>гим, в этом интервале их эна-4?iuii\ совершается ле!ко обларужлраемое измереннямл вязкое ж изменение структуры полимера под влиянием сдвига. Это проявляется в зависимости величины отношения CT/Y от напряжений и скоростей сдвига, т. е в кепропордиогальностн значешш о-т и у. Деформирование вызывает разрушение надмолекулярных структур, существующих в системе, ориентацию макромолекул и над-образований в направлении течения. Каждая По этим данным можно заключить, что при усилении обдувки высокие значения градиента скорости приближаются к зоне завершения деформации, в которой температура струи находится в области стеклования'полиэфира U7]. В этих условиях увеличивается относительная доля деформации струи в силовом поле, вызывающем ориентацию макромолекул и, наоборот, сокращается зона, в которой из-за теплового движения происходит обратный процесс релаксации макромолекул. В кристаллизующихся полимерах наполнитель сосредоточивается преимущественно в аморфной части, где его оптимальная концентрация оказывается превышенной. Это затрудняет ориентацию макромолекул в аморфной части, и прочность наполненных кристаллизующихся каучуков не только не увеличивается, но даже несколько снижается по сравнению с прочностью ненаполненных. В эбоннтах подвижность макромолекул настолько снижена из-за высокой плотности химических сшивок и внутримолекулярного присоединения вулканизующего агента, что их можно рассматривать как стеклообразные полимеры, в которых эффект упрочняющего действия наполнителе? отсутствует. При малых скоростях сдвига подчинение расплавов полимеров закону Ньютона обусловлено тем, что в них не успевает накапливаться высокоэластическая деформация, и ориентация цепных молекул, вызываемая ею, подавляется тепловым броуновским движением макромолекул.. При таких режимах деформирования скорость релаксационных процессов в полимере выше скорости накопления им высокоэластических деформаций, и материал течет с постоянной наибольшей ньютоновской вязкостью т]0 (участок /, рис. II. 15). При очень высоких напряжениях и скоростях сдвига накопленная высокоэластическая деформация • вызывает предельную ориентацию макромолекул в направлении течения, при этом сопротивление деформации, т. е. вязкость, резко снижается и материал течет с постоянной наименьшей ньютоновской вязкостью t]oo (участок ///, рис. II. 14; рис. II. 15). Деформирование вызывает разрушение надмолекулярных, структур, существующих в системе, ориентацию макромолекул и надмолекулярных образований в направлении течения. Каждая тоика Как схематически показано на рис. 10.1, при экструзии с раздувом расплав полимера выдавливают через кольцевую головку 2 и вытягивают вверх вытяжным устройством 5. В головку подают воздух, раздувающий рукавную (трубчатую) заготовку. Для быстрого охлаждения горячего рукава и отверждения его на некоторой высоте применяют так называемое воздушное кольцо 3. Затем раздутый отвержден-ный рукав сплющивают, пропуская его через прижимные валки вытяжного устройства 5. Последние приводятся во вращение от двигателя с переменной частотой вращения, что позволяет получать необходимое осевое усилие для вытягивания пленки вверх, а также способствует поддержанию внутри раздутого рукава постоянного давления, намного превышающего атмосферное. Давление внутри рукава регулируют, изменяя количество воздуха, подаваемого в головку. При экструзии пленок ориентация макромолекул полимера определяется двумя технологическими параметрами: скоростью вытяжки и скоростью охлаждения. Однако при экструзии с раздувом важен еще один параметр, который может сильно влиять на ориентацию макромолекул ПВХ - давление воздуха внутри рукава (точнее, разность давлений по обе стороны тонкой пленочной оболочки). Деформирование вызьшаст разрушение надмолекулярная, структур, существующих в системе, ориентацию макромолекул и надмолекулярных образований в направлении течения. Каждая тоика туре хрупкости Тхр кривые ахр — Т и ав—Т пересекаются. Если деформация образца происходит при температурах, превышающих Гхр, то предел вынужденной эластичности достигается раньше ахр. Экспериментальные значения Гхр, так же как в случае Гтек и 7СТ, зависят от скорости приложения нагрузки. При достаточно больших скоростях хрупкое разрушение может иметь место выше Гхр (найденной для меньших скоростей) и, наоборот, если деформация осуществляется медленно, то вынужденноэластический механизм наблюдается ниже 7"хр В тех случаях, когда трещины растут быстрее, чем развивается вынужденноэластическая деформация, образец испытывает хрупкий разрыв И наоборот, если скорость вынуж?^ денноэластической деформации больше, микротрещины «сглаживаются» вследствие релаксации напряжения и становятся менее опасными Во втором случае растяжение вызывает ориентацию макромолекул, что приводит к упрочнению полимера. Поэтому разрыв происходит при больших удлинениях с образованием «шейки» (вынужденноэластический разрыв). туре хрупкости Тхр кривые ахр — Т и ав—Т пересекаются. Если деформация образца происходит при температурах, превышающих Тхр, то предел вынужденной эластичности достигается раньше ахр. Экспериментальные значения Гхр, так же как в случае Гтек и 7СТ, зависят от скорости приложения нагрузки. При достаточно больших скоростях хрупкое разрушение может иметь место выше Гхр (найденной для меньших скоростей) и, наоборот, если деформация осуществляется медленно, то вынужденноэластический механизм наблюдается ниже 7"хр В тех случаях, когда трещины растут быстрее, чем развивается вынужденноэластическая деформация, образец испытывает хрупкий разрыв И наоборот, если скорость вынуж-" денноэластической деформации больше, микротрещины «сглаживаются» вследствие релаксации напряжения и становятся менее опасны- ' ми Во втором случае растяжение вызывает ориентацию макромолекул, что приводит к упрочнению полимера. Поэтому разрыв происходит при больших удлинениях с образованием «шейки» (вынужденноэластический разрыв). вания или путем создания впадины на образце в процессе его изготовления. Для образцов, полученных вакуумным формованием, важно наносить надрез механическим способом после формования, поскольку вакуумное формование создает некоторую ориентацию макромолекул, которая может совершенно изменить распределение напряжений вокруг надреза и по этой причине обесценить результаты испытания.  Основании экспериментально Основании исследования Основании кинетических Олигомеров этиленоксида Основании превращения Основании следующих Основании структурных Омылением этилового Обработка продуктов |
- |
Навигация