ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные закономерности процессов сушки и термической обработки волокна из "Карбоцепные синтетические волокна" Сушка полимерных материалов, в том числе и волокон, является достаточно сложным процессом, которому посвяпцены специальные монографии [33]. [c.103] А — коэффициент, характеризующий форму пор — сила эластического сопротивления полимерной структуры — силы когезии, удерживающие поры после высыхания в сомкнутом состоянии — поперечное сечение волокна. [c.103] Напряжения, возникаюш,ие при испарении воды из внутренних пор ПАН волокна, достигают 1000кгс/см (рис. 6.19), т. е. соизмеримы с разрывными [36]. Они развиваются постепенно на втором этапе сушки волокна (рис. 6.20). Предельные напряжения, если не давать возможности волокну уменьшать свои размеры (усаживаться), сохраняются долго. После полного высыхания большая доля этих напряжений сохраняется в волокне и проявляется при нагревании или набухании волокна. Величина напряжений в соответствии с формулой (6.3) пропорциональна поверхностному натяжению высыхаюш,ей жидкости. Эти напряжения при сушке волокна в свободном, состоянии приводят к продольной и поперечной усадке волокна. Усадка начинается с момента испарения влаги из пор волокна (рис. 6.21). На этом свойстве основан метод определения содержания полимера во влажном волокне [38]. [c.103] Таким образом, усадка волокна во время сушки определяется его пористостью. С другой стороны, усадка зависит от анизодиаметричности пор. Чем более вытянуты поры, тем меньше продольная усадка волокна при сушке и больше его сжатие по диаметру. Иными словами, волокно, более вытянутое в пластифицированном состоянии, меньше усаживается во время сушки (рис. 6.22), хотя усилия, развиваюш,иеся при этом, будут выше. Поэтому усилия, возникающие в волокне во время сушки, не определяют степени усадки волокна. [c.105] Значение Iq определяется свойствами полимера и условиями формования. Изменяя усадку при сушке, можно в широких пределах изменять разрывное удлинение волокна. Так же можно регулировать способность волокна усаживаться при кипячении в воде. [c.105] Таким образом, в результате сушки структура волокна теряет пористость и становится как бы слоистой. Толщина слоев составляет 30—100 Л. Слоистость волокна сохраняется и при его дальнейших обработках. [c.105] Термическая обработка волокна [7,25]. Изделия из ПАН волокна при эксплуатации могут подвергаться различным температурным воздействиям. Необходимым условием при этом является сохранение первоначальных размеров изделия. Чтобы достичь необходимой формостойкости изделия, волокно обрабатывают при температуре, превышающей температуру эксплуатации на 10—15 °С. При этом происходит релаксация внутренних напряжений, оставшихся в волокне после предыдущих операций и особенно после сушки. Термообработку ПАН волокна в зависимости от его назначения проводят при различных напряжениях и деформациях. [c.105] Во время термообработок ПАН волокон происходит дальнейшее структурное преобразование полимера. При нагревании волокна выше температуры стеклования при постоянной длине или при некоторой неполной усадке освобождающиеся внутренние напряжения производят дополнительную ориентацию полимера. Более длительное нагревание в этих условиях может привести к разориентации структуры полимера. Параллельно при нагревании ПАН волокон выше 160 °С начинается процесс химического превращения нитрильных групп полимера, приводящий к образованию внутренних циклов и межмолекулярных сшивок, что снижает скорость релаксационных процессов и сопровождается пожелтением волокна. Пожелтевшее волокно, как правило, имеет частично сшитую структуру и становится нерастворимым. [c.106] Вернуться к основной статье