Крутка - волокно
Cтраница 2
 |
Связь прочности стеклопластика при растяжении ( /, сжатии ( 2 и сдвиге ( 3 с критерием монолитности. [16] |
Следует отметить, что в общем случае коэффициент М зависит не только от монолитности материала, так как отклонения от правила аддитивности свойств композита обусловливаются различными факторами. Эти факторы подразделяются на три группы [68]: дефекты волокон ( дисперсия прочности и модуля упругости); структурные несовершенства материала ( искривление и крутка волокон, их отклонения от параллельности и прямолинейности, начальные напряжения в компонентах); пористость композита. [17]
Анизотропию свойств волокнистых композиционных материалов принято характеризовать отношениями показателей модуля упругости Ex / Gxz, ExiEy или прочности Ох1 хг х13у - Наиболее отчетливо анизотропия проявляется при сопоставлении упругих и прочностных свойств волокон в направлении армирования с сопротивлением меж-слойному сдвигу и растяжению-сжатию в направлении, перпендикулярном к плоскости укладки волокон, и под углом к направлению армирования. С ростом прочности и жесткости волокон увеличивается различие в прочностных и упругих характеристиках армирующих волокон-и матриц, увеличивается степень анизотропии механических свойств, что проявляется в повышенно й чувствительности их к разориентации, искривлению и крутке волокон. При использовании в качестве армирующего наполнителя углеродных, органических и других анизотропных волокон увеличивается разница свойств композиции в направлении главных осей армирования. Анизотролию механических свойств самих волокон, таких, как органические и углеродные, необходимо учитывать при анализе и прогнозировании свойств композиций в трансверсальном направлении. [18]
Среди операций прядильного производства наибольшая роль в создании прочности пряжи принадлежит крутке. Оптимальное значение степени крутки лежит между некоторыми пределами, определяемыми назначением пряжи и природой волокнистою материала. Однако степень крутки не должна быть ниже значения, предупреждающего скольжение волокон, и в то же время не должна превосходить предел, при котором мог бы начаться разрыв перенапряженных круткой волокон. Степень крутки влияет и на упругие свойства пряжи. Значительная крутка, увеличивая прочность пряжи, снижает ее упругость, приводит к большей жесткости. Волокна наружного, более нагруженного круткой слоя пряжи, наиболее вытянутые и напряженные, мало удлиняются и потому принимают на себя значительную долю напряжения растяжения. При недостаточной их прочности разрыв пряжи может начаться именно с них и закончиться расползанием срединных волокон. [19]
Среди операций прядильного производства наибольшая роль в создании прочности пряжи принадлежит крутке. Оптимальное значение величины крутки лежит между некоторыми пределами, определяемыми назначением пряжи и природой волокнистого материала. Однако степень крутки не должна быть ниже значения, предупреждающего скольжение волокон, и в то же время не должна превосходить предел, при котором мог бы начаться разрыв перенапряженных круткой волокон. Величина крутки влияет и на упругие свойства пряжи. Значительная крутка, увеличивая прочность пряжи, снижает ее упругость, приводит к большей жесткости. Волокна наружного, более нагруженного круткой слоя пряжи, наиболее вытянутые и напряженные, мало удлиняются и потому принимают на себя значительную долю напряжения растяжения. При недостаточной их прочности разрыв пряжи может начаться именно с них и закончиться расползанием срединных волокон. [20]
Эффективные методы повышения этого практически важного показателя свойств волокна пока не разработаны. Как уже указывалось, заметное повышение устойчивости к истиранию может быть достигнуто повышением степени полимеризации ацетата целлюлозы. Существенно улучшить этот показатель можно также синтезом привитых сополимеров ацетата целлюлозы, содержащих в привитой цепи полярные группы, в частности карбоксильные. Значительное понижение истираемости ацетатного волокна достигается при понижении крутки волокна. [21]
Точно так же, но без нагревателя производится вытягивание волокна при нормальной температуре. При двухступенчатом способе вытяжка при нормальной температуре осуществляется в зоне между питателем и первой парой цилиндров, а горячая - в зоне нагревателя между первой и второй парами цилиндров. Заданное распределение степени вытяжки в холодной и горячей зонах достигается путем соответствующего регулирования скоростей вращения питателя и первой пары цилиндров. Скорость второй пары цилиндров во всех случаях остается неизменной, что обеспечивает постоянство крутки волокна независимо от степени вытяжки. [22]
Причина получения в данном случае желаемых результатов не выяснена. Ее можно объяснить влиянием смачивания на уменьшение коэффициента трения или влиянием поверхностного натяжения смачивающей жидкости во время просыхания витков, а также влиянием влажной ткани на свободную часть нити и верхнюю поверхность витков на барабане или ползучестью этих витков. Не исключена возможность и комбинированного влияния указанных факторов. Во всяком случае, после окончания намотки и высыхания смачивающей жидкости витки спирали вплотную прилегают друг к другу и не наблюдается крутка волокна, даже если в процессе намотки на барабан между витками имелись небольшие зазоры. [23]
Среди операций прядильного производства наибольшая роль в создании прочности пряжи принадлежит крутке. По мере повышения степени крутки и увеличения создаваемого этим давления наружных слоев пряжи на внутренние увеличивается трение между волокнами, лежащими во внутреннем сердцевинном слое. Возможность скольжения волокон сердцевинного слоя затрудняется, прочность пряжи повышается. Вместе с этим растет степень использования в пряже прочности волокнистого материала. Однако оптимальное значение величины крутки лежит между некоторыми пределами, определяемыми назначением пряжи и природой волокнистого материала. Степень крутки не должна быть ниже предела, необходимого для предупреждения скольжения волокон, возникающего в процессе переработки пряжи, и в то же время не должна превосходить предел, при котором мог бы начаться разрыв перенапряженных круткой волокон. Величина крутки влияет и на упругие свойства пряжи. Полное удлинение пряжи зависит от скольжения волокон, от распрямления и удлинения самих волокон. Поскольку последнее относительно невелико, значительная крутка, увеличивая прочность пряжи, снижает ее упругость, приводит к большей жесткости. [24]
Для выяснения влияния предварительной обработки поверхности углеродных волокон на образование и качество покрытия были проведены опыты по осаждению меди на необработанное в окж лителе волокно, подвергнутое термообработке в воздушной среде при температуре 500 С в течение 1 мин, и волокно, прошедшее обработку в 65 % - ной HNO3 в течение 5 мин. Дальнейшие сенсибилизация, активация и металлизация проводились в одинаковых условиях. В случае, если волокно не прошло окислительную обработку, часто происходит образование одной рубашки на группе элементарных волокон. На рис. 1, ( см. вклейку) полученном на растровом электронном микроскопе, показана группа, состоящая из четырех элементарных волокон. При разрыве нити одно элементарное волокно было удалено из оболочки. Видно отслоение и самой оболочки, что свидетельствует о плохой адгезии покрытия к поверхности волокна. Следует также учитывать и крутку волокна, которая благодаря тесному контакту элементарных волокон между собой препятствует проникновению раствора внутрь. Характер разрыва углеродных волокон, прошедших предварительное окисление на воздухе или в растворе азотной кислоты, как правило, свидетельствует о хорошей адгезии покрытия к поверхности волокна. Анализ снимков позволяет сделать вывод о необходимости предварительной обработки углеродных волокон в окислительной среде. [25]
Страницы: 1 2