Cтраница 4
![]() |
Зависимость обратимой деформации различных волокон от величины растяжения. [46] |
Прочность на разрыв повышается после холодной вытяжки. Это не просто результат уменьшения первоначальной площади поперечного сечения нити, так как, если нить вытягивается при больших скоростях, принятых обычно в производстве, разрывная нагрузка также увеличивается. Общее полное удлинение невытянутой нити слагается из удлинения при холодной вытяжке с высокой скоростью и удлинения при растяжении с малой скоростью на обычном приборе. Чем больше величина высокоскоростной вытяжки, тем больше разрывная нагрузка, так как при этом повышается средняя скорость нагружения образца. [47]
Вытягивание капроновой нити с одновременным кручением производят на двусторонних одноярусных крутильно-вытяжных машинах различной конструкции. Выбор машины зависит от толщины и назначения нити. Конструкция машины должна обеспечивать минимальное натяжение невытянутой нити при размотке ее с входной паковки. [48]
Поверхность ее должна быть настолько гладкой, чтобы при применении тормозной палочки нить легко скользила по ее поверхности. Если состав препарации подобран неправильно, то это приводит к серьезным затруднениям в процессе вытягивания. Если в процессе препарации водной эмульсией на свежесформованную невытянутую нить наносится слишком большое количество воды, то на поверхности поликапроамидного волокна может произойти выделение низкомолекулярных фракций. Это делает невозможным нормальное осуществление процесса вытягивания: резко снижается степень вытягивания, а находящиеся на поверхности нити низкомолекулярные соединения быстро загрязняют вытягивающие детали крутильно-вытяжной машины и тормозную палочку. Такое же значение имеют и климатические условия в прядильном цехе, так как именно от этого фактора в основном зависит содержание влаги в свежесформованном полиамидном шелке. Шелк, сформованный в цехе, в котором температура и влажность воздуха были слишком высокими, уже не обладает нормальной способностью к вытягиванию. После вытягивания такого волокна наблюдается заметное снижение прочности и очень большие колебания удлинения по сравнению с волокном, сформованным в нормальных условиях. [49]
В результате мгновенного охлаждения затрудняется образование более или менее упорядоченных областей, в которых между поверхностями раздела элементов структуры имеются водородные связи. Только в этом случае возможно нормальное проведение процесса вытягивания; такие волокна характеризуются сильным блеском. В этой связи становится понятным влияние климатических условий на свойства невытянутой нити. Именно при неправильном выборе климатических условий создается возможность теплового перемещения цепей и тем самым образования нежелательных межмолекулярных водородных связей, затрудняющих, по-видимому, процесс вытягивания. Длительное выдерживание невытянутого волокна в атмосфере с повышенной влажностью приводит к увеличению числа обрывов при переработке такого волокна. Однако если влияние всех факторов, обусловливающих образование водородных мостиков в невытянутом волокне, приводит к ухудшению способности волокна к вытягиванию, то повышение подвижности неупорядоченных областей невытянутого волокна позволяет получить волокно, хорошо вытягивающееся при нормальной температуре. Справедливость этого положения доказывается тем, что повышение температуры процесса вытягивания, присутствие в волокне пластификаторов ( например, капролактама при получении дедеронового шелка) и веществ, вызывающих набухание, дают возможность гладко осуществить процесс вытягивания. По-видимому, аналогично влияет и препарация, нанесенная на волокно в процессе его формования на прядильной машине. В результате применения препарирующих агентов поверхность нити не только становится гладкой и увеличивается связность элементарных волоконец, но и, вероятно, улучшаются условия проведения процесса вытягивания полиамидного волокна. [50]
![]() |
Влияние коэффициента крутки а на прочность а капроновой нити 93 7 текс с разной степенью вытяжки.. [51] |
Форма кривых Lf ( a) является обычной и выражается уравнением квадратного трехчлена с указанием на наличие критической крутки. Влияние степени вытяжки сказывается на интенсивности изменения прочности от заданной крутки. Чем больше степень вытяжки, тем резче происходит снижение прочности после максимума. В области исследованного диапазона коэффициентов крутки прочность невытянутой нити ( А1) почти не зависит от крутки. [52]
На способность полипропиленового волокна к вытягиванию, а также на свойства вытянутых волокон большое влияние оказывает ориентация ( в том числе и предориентация) формуемой нити между фильерой и намоточным устройством. При низкой фильерной вытяжке происходит относительно слабая предвари -, тельная ориентация, причем получается волокно термодинамически малоустойчивой паракристаллической структуры. В противоположность этому при высокой фильерной вытяжке получаются волокна с относительно большой предварительной ориентацией, причем образуется термодинамически устойчивая моноклинная структура. Наибольшую потребительскую ценность имеет волокно, полученное из невытянутых нитей с менее ориентированной структурой, которая образуется при низкой фильерной вытяжке. [53]
![]() |
Схемы расположения препарирующих устройств. [54] |
Скорость формования полиамидных нитей в несколько раз превышает скорости, принятые в промышленности искусственных волокон. Это является основным преимуществом метода формования из расплава. В зависимости от линейной плотности волокна капроновые нити до сих пор формовали при скоростях от 500 до 1200 м / мин. В настоящее время поставлена задача о переходе на формование комплексной нити со скоростью 1200 - 1500 м / мин при получении невытянутой нити и до 3000 - 4000 м / мин при получении вытянутой нити. В последнем случае на прядильной машине устанавливают дополнительные вытяжные диски, что позволяет осуществлять не только формование, но и ориентационную вытяжку. Высокие скорости формования трудно осуществить при фрикционном приводе бобины. С повышением частоты вращения увеличивается проскальзывание бобины относительно цилиндра как в период пуска, так и при постоянной работе и возможен отрыв бобины от фрикционного цилиндра. Очень осложняется фрикционная приемка из-за сильной электризуемости полиамидных нитей и возможности истирания отдельных волокон о фрикционный цилиндр. [55]
Полиакрилонитрильная нить может быть получена и мокрым способом из растворов полиакрилонитрила в диметилформамиде. Для формования нити применяются фильеры с 50 - 500 отверстиями. Толщина вытянутой нити 5 - 20 текс. Характерной особенностью процесса формования нити мокрым способом является низкая скорость приемки невытянутой нити, не превышающая 5 - 7 м / мин. Свежесформованная нить вытягивается в 6 - 7 раз, промывается в две стадии, сушится, замасливается и поступает на кручение. [56]
Вытягивание вискозных нитей в режиме высокоэластической деформации в полной мере соответствует этому механизму. Происходит обратимая деформация структур сферолитного уровня с сохранением фибриллярных структур без существенных изменений. Столь незначительное увеличение плотности свидетельствует об отсутствии существенных структурных перестроек в веществе. Сорбция водяных паров, зависящая от поверхности фибрилл и, следовательно, от их размеров, также практически не зависит от вытяжки [85], что свидетельствует о сохранении структуры фибрилл при деформации. Сохранение исходных фибриллярных структурных элементов при вытягивании подтверждается также рентгенографическими данными [87] и экспериментально определенными [86] теплотами растворения вытянутых и невытянутых нитей. [57]