Поверхностный слой - волокно
Cтраница 4
Однако эта закономерность наблюдается не всегда. Роговин и Свердлин 19 показали, что высушенный вискозный шелк действительно ацетилируется значительно медленнее хлопкового волокна, но другое гидратцеллюлозное волокно ( медноаммиачный шелк), обладающее менее плотной структурой, после сушки ацетилируется быстрее, чем вискозный шелк и хлопковое волокно. Это явление связано, по-видимому, с возможностью увеличения в процессе сушки интенсивности межмолекулярного взаимодействия ( особенно в поверхностных слоях волокна), приводящей к снижению скорости диффузии реагента внутрь волокна. [46]
На рис. 112 дана принципиальная схема формования волокна по мокрому методу. По выходе из фильеры пучок жидких струек раствора полимера попадает в оса-дительную ванну, в которой происходит взаимная диффузия низкомолекулярных компонентов из волокна в ванну и из ванны в волокно. На начальном участке пути нити в ванне она еще очень слаба, так как процесс застудневания не завершен или успел пройти лишь в поверхностных слоях волокна. В конце пути застудневание заканчивается и одновременно повышается натяжение нити за счет возрастания гидродинамического сопротивления ванны. [47]
Необходимость получения волокна такого высокого номера определяется следующим обстоятельством. При формовании волокна по мокрому способу вообще и волокна дурафил, в частности, в поверхностном слое элементарного волокна имеет место более высокая ориентация макромолекул, что, возможно, является следствием трения струек прядильного раствора о стенки отверстий фильеры. У волокна дурафил эта особенность обнаруживается в значительно большей степени, чем у большинства химических волокон. Поверхностный слой волокна дурафил очень сильно ориентирован и очень прочен по сравнению с ядром этого волокна. Далее, чем тоньше формуемое волокно, чем выше его номер, тем большую относительную толщину имеет поверхностный слой и тем меньше диаметр ядра волокна. Очень тонкое волокно практически полностью состоит из поверхностного слоя и не содержит ядра. Поэтому во всех слоях волокна дурафил макромолекулы сильно ориентированы. [48]
Интерпретация данных о двулучепреломлении ( с указанными ограничениями) значительно упрощается, если средняя ориентация молекулярных цепей одинакова по всему поперечному сечению волокна и если поперечные векторы молекул, расположенные под прямыми углами к оси молекулярной цепи, распределены совершенно беспорядочно. Эти условия, однако, не всегда выполнимы. Иногда результаты, полученные компенсационным методом и методом линии Беке, не совпадают. Более высокое двулучепреломление в поверхностном слое волокна ( согласно данным метода линии Беке) может свидетельствовать о большей степени ориентации молекул, и наоборот. Но существует и другая возможность, а именно, что близость поверхности приводит к отсутствию беспорядочного распределения молекул по азимуту: какая-то плоскость молекулы может стремиться занять положение, параллельное поверхности волокна. На самом деле, плоскостная ориентация более свойственна кристаллам, чем молекулам: какая-то плоскость кристалла может стремиться расположиться параллельно поверхности. Но при разборе явления двулучепреломления, которое прежде всего является выражением свойств молекул, плоскостную ориентацию можно рассматривать и применительно к молекулам. [49]
Полезно рассмотреть еще один вопрос, связанный с соотношением механизмов отделения жидкости из формующегося волокна. Он относится к скоростям диффузии и застудневания. Если застудневание протекает медленно и участку быстрого нарастания вязкости предшествует относительно большой индукционный период. При этом оказывается отвердевшим лишь небольшой поверхностный слой волокна, как бы фиксирующий исходный периметр волокна. [50]
 |
Схематичное изображение радиальной ориентация УВ-форта.| Схематичная структурная модель УВ-фортафил 5 - Y. [51] |
Одно из важных преимуществ этого метода состоит в том, что представляется ( возможным изучать поверхность волокна, так как Раман-спектры отражаются от слоя толщиной 250 - 500 А. Установлена связь между R и La. Объясняется это тем, что рентгеновским методом определяется среднестатистическое значение La, а по Раман-спектрам Ьа поверхностных слоев. Дополнительным подтверждением гетерогенности структуры служат следующие данные: L0 поверхностного слоя волокна торнель 50 составляет 215 А, а после травления, сопровождающегося потерей массы всего лишь 5 5 %, La уменьшается до ПО А. Таким образом, прямым методом подтверждается радиальная неоднородность структуры УВ. Активация поверхности эффективна только в том случае, когда повышается химический потенциал, или, другими словами, возрастает дефектность поверхностного слоя УВ. [52]
В [3, 36, 37] рассчитаны kp для радиационной прививочной полимеризации из газовой фазы акрилонитрила на капроновом волокне по методу постэффекта. В этих расчетах авторы придерживались ударного механизма полимеризации, хотя на самом деле он, по-видимому, адсорбционный. Кроме того, в изучавшейся авторами системе весьма сложно было определить истинную концентрацию инициирующих радикалов в поверхностном слое волокна. В результате авторы пришли к выводу, что значения kp на поверхности близки к тем, которые наблюдаются при радикальной полимеризации АН в жидкой фазе, и в то же время получили нулевое значение энергии активации роста цепей, что для указанной реакции маловероятно и значительно отличается от значений Ер, установленных для радикальной полимеризации АН и других мономеров в жидкой фазе. [53]
Вся эта система помещается в вакуумную камеру. Источник питания установки напряжением ( повышенной частоты) порядка 5 кв должен иметь мощность, соответствующую расходу энергии 0 1 - б 2кет - ч на 1 кг обрабатываемого материала. Рис 2 - Схема установки R ПРЧЛГТГЬТЯТР пбпя Дляэлектрообработкишер-И результате оора - стяных тканей, ботки шерстяных волокон тлеющим разрядом в течение 2 - 3 мин. Это обусловлено изменениями структуры поверхностного слоя волокон, приводящими к увеличению сил сцепления между волокнами. Последнее связано с возрастанием коэффициента трения для отдельных волокон после их обработки тлеющим разрядом. Изучение обработанных волокон показало, что изменения их структуры малы и относятся гл. Однако это оказывается достаточным для значительного улучшения технологич. В результате обрывность пряжи в процессе прядения снижается почти на 50 %, что является следствием увеличения, на 15 - 20 % разрывной прочности пряжи в целом и заметного уменьшения неровно по прочности. [54]
Известно, что сушка значительно уменьшает внутреннюю поверхность полимеров. Повышенные гигроскопичность и реакционная способность наблюдаются только у осторожно высушенной гидратцеллюлозы. При температуре около 100 С и выше гидратцеллюлоза в форме волокон, пленок, хлопьев уплотняется и ее сорбционная и реакционная способность понижаются. Уплотнение структуры оказывается настолько сильным, что последующее выдерживание гидратцеллюлозы в воде не возвращает ее в исходное состояние. Рекомендуют сушить гидратцеллюлозу при температурах не выше 60 С, а лучше в вакууме при более низких температурах. Считают, что снижение реакционной способности гидратцеллюлозы после сушки обусловлено усилением межмолекулярного взаимодействия за счет водородных связей, происходящим при удалении воды и приводящим к сближению цепей целлюлозы, особенно в поверхностных слоях волокна. Это приводит к снижению скорости диффузии реагентов внутрь волокна. [55]
Страницы: 1 2 3 4