ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Стойкость к действию света и светопогоды (атмосферостойкость) химических волокон из "Свойства химических волокон и методы их определения" При длительном воздействии температуры, солнечного света, атмосферных осадков и кислорода воздуха физико-механические свойства большинства химических волокон и изделий из них ухудшаются. [c.177] Это происходит вследствие фотохимической деструкции, которая сопровождается в большинстве случаев окислительной деструкцией. В результате деструкции уменьшается степень полимеризации, ухудшаются механические свойства волокон, уменьшается долговечность изделий. [c.177] У поверхности земли наибольшее деструктирующее действие оказывает коротковолновая ультрафиолетовая часть солнечного спектра с длиной волны 2900—3500 А. Действие ультрафиолетовой радиации активизируется с уменьшением длины волны (чем короче длина волны, тем большей энергией обладает квант света). Так для разрушения макромолекул по связи С—С (энергия связи 80 ккал/моль) достаточна ультрафиолетовая радиация с длиной волны 3400 А (энергия светового кванта 84 ккал/моль). При большей длине волны с энергией кванта меньшей 80 ккал/моль разрушение может произойти только при одновременном действии кислорода и влаги . У поверхности земли при инсоляции в вакууме или в инертном газе волокна не разрушаются или разрушаются очень незначительно. [c.177] В свою очередь существуют сенсибилизаторы, ускоряющие процесс деструкции химических волокон. Такими веществами являются соли железа, отбеливающие вещества, двуокись титана, применяемая для матирования, и др. - . Атмосферостойкость волокон и изделий из них зависит также от толщины, текстильной структуры, способов отделки и окраски материалов. Красители, применяемые для крашения химических волокон в массе и для поверхностного крашения, могут являться или стабилизаторами, или сенсибилизаторами (в зависимости от цвета и химической природы). Механизм фотоокислительной деструкции, в основном определяющий атмосферостойкость химических волокон, зависит от химической структуры волокон. [c.177] Целлюлозные волокна. Интенсивность фотохимической деструкции целлюлозы в естественных условиях облучения очень значительна. Наиболее интенсивно целлюлоза деструктирует при действии ультрафиолетовых лучей с длиной волны менее 3600 А, в этом случае рвутся связи С—С между 2 и 3 атомами углерода в пирано-вом цикле элементарного звена и глюкозидные (С—О) связи . [c.178] Атмосферостойкость целлюлозы может быть значительно повышена при введении в молекулу полимера нитрильной группы . Особенностью целлюлозных волокон является их способность задерживать солнечные лучи (вызываюшие воспаление кожи человека), пропуская при этом лучи, вызывающие пигментиро-вание . [c.178] Полиамидные волокна (в особенности матированные) имеют более низкую атмосферостойкость по сравнению с большинством натуральных и химических волокон, что является их существенным недостатком. Пониженная атмосферостойкость объясняется сравнительно легкой их окисляемостью. Наиболее легко окисляются метиловые группы, находящиеся в элементарном звене макромолекулы рядом с группой NH. [c.178] Полиакрилонитрильные волокна обладают высокой стойкостью к атмосферным воздействиям, занимают по этому показателю одно из первых мест среди текстильных волокон, уступая лишь волокнам из фторсодержащих полимеров. Присутствие в молекуле полимера нитрильной группы обеспечивает высокую стойкость полиакрило-нитрильных волокон к действию световых лучей. [c.178] Полиолефиновые волокна обладают низкой светостойкостью. Процесс фотохимической деструкции начинается с поглощения энергии ультрафиолетового света карбоксильными группами, которые всегда присутствуют в полимере в небольшом количестве. При поглощении кванта энергии в полимере образуются углеводородные радикалы, которые в присутствии кислорода окисляются в гидро-перекисные радикалы. Последние взаимодействуют с молекулами полимера, образуя новые углеводородные радикалы, таким образом возникает цепная реакция окисления полимера . [c.178] Поливинилспиртовые волокна. Светостойкость этих волокон систематически не исследовалась . По предварительным данным, волокно винол при облучении лампами ПРК-2 в течение 20 ч теряет 16—20% прочности . [c.178] Поливинилхлоридные волокна обладают высокой атмосферо-стойкостью, приближающейся к атмосферостойкости полиакрило-нитрильных волокон . [c.178] Перхлорвиниловые волокна обладают невысокой атмосферо-стойкостью. При атмосферном воздействии значительно снижаются прочность и удлинение, изменяется химический состав полимера (отщепляется некоторое количество H l и возникают двойные связи). При облучении лампами ПРК-2 в течение 20 ч хлорин теряет полностью свою прочность . Для повышения светостойкости необходимо по возможности удалить из исходного полимера низкомолекулярные фракции и ввести в волокно стабилизаторы. К таким стабилизаторам, в частности, относятся дитиогликоль и тиогликоль. При введении таких реагентов в количестве 0,5—1,0% от массы волокна светостойкость волокна повышается в 2—4 раза . [c.179] Волокно из фторсодержащих полимеров. Этот вид волокон обладает наиболее высокой атмосферостойкостью. Так, например, волокно фторлон после облучения лампой ПРК-2 в течение 20 ч или при экспозиции на открытом воздухе в течение 30 суток полностью сохраняет свою прочность, в то время как волокно терилен при облучении в тех же условиях теряет 57% прочности, капрон — 72% (при экспозиции 47%), а вискозное волокно 78% (при экспозиции 72%) . Волокно полифен при облучении лампами ПРК-2 в течение 20 ч полностью сохраняет прочность . [c.179] Влияние различных факторов атмосферных условий на химические волокна изучают двумя методами экспозицией в естественных условиях (выдерживанием образцов химических волокон и текстильных материалов из них, помещенных под углом 45° к горизонту в южпом направлении, в естественных атмосферных условиях в различных широтах) или с помощью специальных приборов, имитирующих естественные условия. [c.179] Различные виды волокон характеризуются различной абсорбционной способностью в отдельных участках спектра, поэтому при определенных длинах волн светового излучения абсорбционная способность одного вида волокна может существенно отличаться от абсорбционной способности волокна другого вида. Это приводит к тому, что в условиях искусственного облучения из-за отсутствия в спектре излучения определенных длин волн волокна по-разному реагируют на облучение и установить единый эквивалент между продолжительностью естественной инсоляции и искусственного облучения для всех видов волокон невозможной В качестве критерия оценки изменений свойств химических волокон после облучения используется комплексная характеристика по ряду свойств разрывной нагрузке и разрывному удлинению, работе разрыва, устойчивости к многократным изгибам и истиранию. Определяется также степень полимеризации и для окрашенных волокон — изменение цвета. В связи с трудоемкостью таких исследований часто оценка атмосферостойкости проводится только по изменению прочности волокна. Следует помнить о том, что приводимые в литературе результаты получены, как правило, разными методами на различных приборах и поэтому не всегда сопоставимы. [c.180] Вернуться к основной статье