ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Одноосная ориентация из "Свойства и химическое строение полимеров " Одноосная ориентация сопровождает растяжение волокна, полоски или прутка, осуществляемое в одном направлении. Обычно этот процесс проводят при температуре, лежащей выше области стеклования. Полимерные цепочки стремятся расположиться параллельно направлению вытяжки, однако в действительности такая тенденция реализуется только для небольшой части сегментов цепей, которые ориентируются полностью. [c.321] Одноосная ориентация играет весьма большую роль в производстве синтетических волокон, поскольку только путем вытяжки нить приобретает стабильные размеры и теряет склонность к ползучести, по крайней мере при комнатной температуре. Обычно для достижения ориентации, соответствующей оптимальным физическим характеристикам, требуется отдельная стадия вытяжки. На практике это осуществляетсй с помощью набора валков, вращающихся с разной скоростью. [c.321] Как уже отмечалось, ориентация существенно влияет на физические свойства полимера. Ориентация повышает прочность при растяжении и жесткость. Конечно, при повышении степени ориентации анизотропия свойств также усиливается. Ориентированные волокна обладают прочностью в направлении оси вытяжки, но оказываются довольно непрочными в перпендикулярном направлении. [c.321] Если процесс ориентации полукристаллических волокон проводят при температуре существенно ниже точки плавления полимера, то волокно становится тоньше не постепенно, а скачкообразно в узкой области из-за образования шейки. Следует заметить, что образование шейки может наблюдаться и для аморфных полимеров. [c.321] Так называемая степень вытяжки (Л) представляет собой отношение длины растянутого волокна к длине волокна до начала вытяжки. Для многих полимеров величина степени вытяжки составляет примерно от 4 до 5. Однако границы этого диапазона достигают, с одной стороны, 10 для линейных полиолефинов и, с другой стороны, 2 для регенерированной целлюлозы. [c.321] На протяжении процесса вытяжки кристаллиты стремятся распасться на составные элементы. Возможно,, это обусловлено распрямлением, или деспирализацией цепей. На первой стадии процесса вытянски сферолиты стремятся сохранить свою целостность и превращаются в эллипсоиды. Разрушение волокна может осуществляться йо границам между сфр )олитами. Следовательно, появление сферолитов в неориентированном волокне можно отнести к недостаткам структуры материала. После завершения первой стадии обратимой деформации сферолитов может начаться вторая стадия, на протяжении которой сферолиты разрушаются, а отдельные спиральные цепочки (например, полиамидов) ориентируются параллельно оси волокна. [c.322] Юнга одноосно ориентированных аморфных долимеров оказывается больше в направлении, параллельном ориентации, по сравнению с модулем в перпендикулярном направлении однако при малых степенях ориентации этот эффект невелик. Для того чтобы получить значение модуля ЮНга в направлении, параллельном ориентации, в 2 раза превышающее величину модуля неориентированного аморфного полимера, необходимо реализовать весьма высокие степени ориентации. [c.322] Двойное лучепреломление Дп при 20 °С. . [c.323] Разрывное удлинение, % Модуль Юнга, дин/см 10-ю Е при 9370 Гц. .. Е при 5 Гц Коэффициент потерь б Те (динамич.), °С. ... Та (максимум демпфирования), С. . [c.323] Ниже приводится сводка кбличественных соотношений между некоторыми физическими величинами после ориентации полимеров. [c.326] Для ориентированных кристаллических полимеров аналогичных соотношений в литературе пока нет. [c.326] Комбинация (ХХ.4), (XX.5) и (XX.7) позволяет рассчитать теплопроводность ориентированных аморфных полимеров в зависимости от степени вытяжки. Аналогичных соотношений для ориентированных кристаллических полимеров нет. [c.327] Как уже отмечалось, разность иц — nJ = Ап называется двойным лучепреломлением. В табл. ХХ.2 приведены некоторые данные по двойному лучепреломлению волокон. [c.327] Де-Фриз [10] привел значения р ж т для некоторых полимеров. Эти вначения даны в табл, ХХ.З. [c.328] В соответствии с (ХХ.9) т представляет собой тангенс угла наклона нач ального участка кривой зависимости Ди от 1п Л. [c.328] Константа близка по порядку величины к Сд, но не равна последней. [c.330] В табл. ХХ.4 приведены значения С . Между Се и химическим строением полимеров не удалось обнаружить какой-либо корреляции. Низкое значение для хлопчатобуман ных волокон обусловлено, вероятно, спиральным строением целлюлозы. [c.330] Оценить модуль упругости в области звуковых частот волокна из найлона 6 при степени вытяжки 3,5, Для изотропного найлона 6 модуль упругости составляет 1,45-10 0 дин/см . [c.330] Экспериментально измеренное значение Е составляет 4,4 10 0. [c.330] В отличие от модуля Юнга модуль сдвига практически не зависит от ориентации, однако предел прочности при кручении уменьшается с увеличением Я. [c.331] Вернуться к основной статье