Растяжение волокон и нитей

Механические свойства различных наполнителей изучают при проведении разнообразных исследований, осуществляемых экспериментальными методами. Результаты исследований обобщают с использованием теорий разрушения и деформирования, т.е. теорий упругости, высокоэластичности, пластичности. Механические свойства волокон и нитей зависят от их строения, от природы исходного вещества, однако проявляются они в зависимости от действия на них сил (величины напряжений), приложение которых вызывают перемещение в волокнах и нитях составляющих их веществ. Природа волокнистых наполнителей сказывается в том, что при определении деформации необходимо учитывать большое влияние на ее величину времени действия сил, кратности числа нагрузок, различных внешних факторов — температуры, количества поглощенных веществ (например, водяных паров) и т. д. Влияние структуры волокон и нитей сказывается в основном в их анизотропности.

Схемы физико-механических испытаний могут быть различными, например нагрузка может сопровождаться последующей разгрузкой, а порой и отдыхом. Подобное воздействие может быть повторено много раз. Отсюда при определении механических свойств возникает понятие испытательного цикла, при котором осуществляется последовательность воздействий: нагрузка — разгрузка — отдых.

Механические свойства волокон и нитей определяют их отношение к действию различно приложенных к ним сил. Под действием сил волокна и нити деформируются, а порою и разрушаются. Внешние силы могут быть: а) приложены по разным направлениям и, следовательно, вызывать деформации различных типов — растяжение, сжатие, изгиб, кручение и др.; б) различны по величине, и поэтому вызывать неодинаковые деформации, в том числе и разрушающие; в) кратковременными или действовать в течение продолжительного времени; г) с разным числом чередующих нагрузок и “отдыхов” после них. В целом при определении механических свойств волокон и нитей в текстильном материаловедении используют более 50 различных характеристик. Наиболее часто встречающимся видом воздействия является растяжение. Для каждого вида деформации в зависимости от способа осуществления испытательного цикла, включающего приложение к материалу силы (нагружение), разгрузку и последующий отдых, получают три группы характеристик механических свойств: полуцикловые, одноцикловые и многоцикловые. Полуцикловые характеристики определяют отношение тела к одноразовому нагружению и позволяют судить о его прочностных, предельных механических возможностях.

Полуцикловые разрывные характеристики для волокон и нитей в основном определяют при растяжении; при других видах деформации (кручение, изгиб, сжатие) явление их разрушения в практике либо не встречается, либо весьма редкое. Полуцикловые характеристики определяют отношение материалов к однократному, обычно кратковременному и лишь иногда к длительному нагружению. Если оно сопровождается разрушением, эти характеристики показывают предельные механические возможности материала. Они также хорошо отражают сильную деструкцию молекул вещества, составляющего материал, в результате воздействия на него различных химических и физических факторов, потерю массы материала и др.

Одноцикловые характеристики получают при длительных режимах нагружения и последующего отдыха для выявления влияния временного фактора, особенностей деформации тела, способного сохранять размеры и форму и др.

Многоцикловые характеристики определяют устойчивость тела к многократным небольшим силовым воздействиям, нарушающим его структуру.

Многоцикловые характеристики показывают устойчивость механических свойств при многократных силовых воздействиях. При действии малых сил, но многократно, нарушается структура тел, ослабляются межмолекулярные связи, молекулы даже деструктируются. Таким образом, многоцикловыми характеристиками оценивают устойчивость структуры.

Для целей, которые обеспечиваются характеристиками одного класса, не следует получать характеристики другого класса. Например, полуцикловые характеристики плохо отражают изменения в структуре и в механических свойствах, происходящие вследствие многократных силовых воздействий. Пытаться с их помощью отразить подобные постепенные расшатывания структуры нецелесообразно. Наоборот, усталостные характеристики не выражают предельную возможность нагружения тел, так как оцениваются при малых нагрузках, но обеспечивают лучшее объяснение, например обрывности при подобных воздействиях.

При изучении механических свойств волокон и нитей наибольшее значение получили исследования их растяжения. Это объясняется тем, что форма волокон и нитей (малые поперечные размеры и значительная длина) часто вызывает такой характер приложения к ним сил, при котором в них возникают деформации растяжения. В волокнах и нитях при изгибах части их поперечных сечений, лежащие выше нейтральной оси, испытывают растяжение. При экспериментальном изучении растяжения чаще всего получают полуцикловые характеристики, доводя образцы до разрушения. При растяжении образцов волокон и нитей до разрыва определяют ряд характеристик.

Первой из них является характеристика по внешней силе, требующейся для растяжения образца, — разрывная нагрузка Рр. Ее определяют непосредственно на разрывных машинах.

Разрывную нагрузку часто называют абсолютной прочностью, поскольку она выражается тем максимальным усилием, которое образец выдерживает в условиях постепенного нарастания нагрузки, создаваемой на разрывной машине до момента разрушения образца. Разрушение является не спонтанным явлением, а процессом, начинающимся с разрыва одиночной молекулы, перенапряжения соседних, возникновения трещины и ее роста, непрерывно идущим во времени и зависящем от многих факторов и, прежде всего, от структуры материала, температуры и других факторов.

Ряд далее перечисляемых характеристик связан с разрывной нагрузкой. В их числе — напряжение σР. Его непосредственный расчет делением усилия РР на площадь поперечного сечения S, определяемого для волокон и нитей по наружным контурам, неудобен, так как сечение по площади резко колеблется вдоль их длины и имеет непрерывно меняющиеся сложные геометрические формы и различное заполнение сечения материалом. Поэтому его определяют косвенным путем через массу и длину или среднюю плотность. В оставшейся части таблицы рассмотрены характеристики, связанные с деформациями волокнистых наполнителей.

Механические свойства нитевидных наполнителей зависят от многих факторов, влияние некоторых из них рассмотрено ниже.

Температура и влажность оказывают существенное влияние на полуцикловые характеристики, полученные при растяжении волокон и нитей. Снижение температуры, приводящее к замедлению тепловых колебаний молекул, затрудняет нарушение межмолекулярных связей, делает волокна и нити более прочными и менее деформируемыми. При росте температуры наблюдается обратная зависимость. Сильное снижение прочности и рост деформации при нагреве характерны для тех видов синтетических волокон и нитей, у которых воздействие температуры связано с переходом волокнообразующего полимера в вязкотекучее состояние или с явлениями рекристаллизации для кристаллических полимеров. К числу подобных волокон относят полиолефиновые, хлорсодержащие поливиниловые, полиамидные и др.

Изменение влажности резко действует на механические свойства тех волокон, которые могут поглощать ее в значительном количестве. Молекулы воды, замещая межмолекулярные связи макромолекул, ослабляют их взаимодействие. С повышением влажности волокон и нитей у большинства из них наблюдается снижение прочности и рост деформации. Исключение составляют растительные волокна (хлопковое, льняное и др.) и пряжа из них; их прочность с увлажнением растет, что связано со структурными особенностями. Макромолекулы целлюлозы расположены под углом к оси волокон, при растяжении во влажном состоянии макромолекулы легче ориентируются вдоль оси волокна по направлению действия растягивающей силы, что и приводит к повышению разрывной нагрузки.

Поскольку температура и влажность влияют на механические свойства волокон и нитей, весьма существенно при испытаниях тщательно соблюдают нормы, установленные для этих факторов. Стандартными условиями окружающей среды при испытании текстильных материалов считают температуру воздуха 20 °С и его относительную влажность 65%.

Скорость, с которой осуществляют растяжение волокон и нитей, также влияет на результаты испытаний, что объясняется особенностями деформирования полимерных материалов. В зависимости от скорости растяжения меняется время, в течение которого осуществляется деформация. При большой скорости время деформирования мало. Вследствие этого не успевают нарушиться многие межмолекулярные связи, прорасти трещины, развиться эластическая и пластическая деформации. При малой скорости получается обратная картина, поэтому с ростом скорости растяжения разрывная нагрузка увеличивается, а полное разрывное удлинение уменьшается.

Влияние длины испытываемого отрезка (так называемой зажимной длины) на показатели механических характеристик определяется двумя факторами. Первым из них является скорость растяжения. Если, например, определяются разрывные характеристики и тиски (захваты) разрывной машины перемещаются с постоянной скоростью, а длина испытуемого отрезка берется различной, то более длинный отрезок будет доведен до разрушения за больший промежуток времени и в результате, как следует из описанного выше влияния скорости, его прочность окажется ниже, а удлинение — больше, чем у более короткого отрезка.

Вторым фактором является наличие на нити большого количества дефектов. Чем длиннее испытуемый отрезок нити, тем больше на нем слабых мест, вследствие этого при увеличении зажимной длины существенно уменьшаются разрывные характеристики [3, 4].

Непрерывные волокнистые наполнители при условиях эксплуатации их в изделиях из ВКМ подвергаются деформации растяжения вдоль оси, поэтому основное внимание уделяют характеристикам механических свойств при растяжении.

Полуцикловые разрывные характеристики волокон и нитей считают основными при конструировании ВКМ и изделий из них, т. к. нормы на эти показатели вошли в стандарты. К числу основных полуцикловых разрывных характеристик относят:

1. Разрывная нагрузка РР — это наибольшая нагрузка (усилие), которую выдерживают волокна и нити к моменту своего разрыва. Разрывную нагрузку, Н, определяют как разрывом одиночных волокон и нитей, так и разрывом пучка (штапелька) волокон и пасм (мотков) нитей различной длины. Разрывную нагрузку, приходящуюся на одно волокно, Н, при разрыве штапелька, находят по формуле:

(18)

где Qp – разрывная нагрузка штапелька с числом волокон n, Н; n1 – число волокон в 1 мг; m – масса штапелька, мг; ri – коэффициент неодновременности разрыва (ri=0,675…0,85).

При испытании пасм разрывную нагрузку на одно волокно определяют по формуле:

(19)

где Qp – разрывная нагрузка пасмы, Н; 2n – удвоенное число нитей в пасме; r2 – коэффициент неодновременности разрыва (r2=0,77…0,85).

2. Разрывное напряжение sР (предел прочности, временное сопротивление) характеризует разрывную нагрузку, приходящуюся на единицу площади волокна или нити:

(20)

где РР – разрывная нагрузка волокна нити, сН; F – площадь поперечного сечения волокна или нити, мм2.

3. Относительная разрывная нагрузка волокон и нитей Р0 (сН/текс) характеризует разрывную нагрузку, приходящуюся на единицу линейной плотности, а ее физическая сущность заключается в той длине пробы, которая разрывается под действием собственной массы:

(21)

где Т — линейная плотность, текс.

4. Абсолютное и относительное разрывное удлинение.Абсолютное разрывное удлинение, lР, мм — это приращение длины волокна или нити к моменту разрыва:

(22)

где L1 — длина волокна к моменту разрыва, мм; L0 — начальная длина (зажимная) волокна, мм.

Относительное разрывное удлинение, eР, % — это абсолютное разрывное удлинение, выраженное в процентах от начальной (зажимной) длины:

(23)

5. Абсолютная и относительная работа разрыва. Абсолютная работа разрыва — это работа, совершаемая внешней силой при растяжении пробы. Работа показывает затраченное количество энергии для преодоления энергии связи между частицами структуры пробы при ее разрушении. Для определения работы разрыва (абсолютной) на разрывной машине записывают диаграмму растяжения изображенную на рис. 9.

Работа разрыва равна площади участка АВС, ограниченного кривой растяжения и осью абсцисс:

(24)

(26)

Обычно η определяют как отношение площадей рабочего участка АВС диаграммы растяжения к условному участку АДВС. Чем выше значение η, тем большую работу совершает растягиваемое волокно или нить, т.е тем лучше оно сопротивляется разрыву

Относительную работу разрыва (Дж) определяют как отношение абсолютной работы разрыва к массе пробы m:

(27)

Особенности релаксационных свойств волокнистых наполнителей непрерывной длины при растяжении описывают одноцикловыми характеристиками. Эти показатели получают при приложении к наполнителям в течение определенного времени нагрузок, значительно меньших разрывных значений с последующей разгрузкой и длительным отдыхом. К этим характеристикам относят: полную деформацию en и ее составные части, выраженные в процентах:

(28)

где eб, eм и e0 – составные части полной деформации пробы, %: быстрообратимая (упругая), медленнообратимая (эластическая), остаточная (пластическая).

Упругая деформация проявляется в текстильном материале практически мгновенно и является следствием небольшого распрямления макромолекул за счет увеличения межатомных расстояний.

Эластическая деформация обусловлена свободой перемещения сегментов в цепи макромолекул. Под действием внешних сил происходит изменение формы, распрямление макромолекул, обратимое перемещение участков цепей и макромолекул друг относительно друга.

Пластическая деформация является следствием необратимого смещения макромолекул друг относительно друга на довольно большие расстояния под действием внешней силы.

Характер изменения деформации во времени (под нагрузкой в течение времени Т1 и после разгрузки при отдыхе в течение Т2) показан на рис. 10.

Зная начальную длину пробы L0 (мм), длину к концу нагружения L1, сразу после разгрузки L2 и после длительного отдыха L3, можно определить значение составных частей деформации, %:

Одноцикловые характеристики определяют на специальных приборах, называемых релаксометрами.

Многоцикловые характеристики механических свойств волокон и нитей получают при приложении к ним многократно повторяющихся нагрузок или деформаций, меньших, чем разрывные. К многоцикловым механическим свойствам относят:

— выносливость nР, определяемую числом циклов многократного растяжения, выдерживаемых материалом до разрыва;

— долговечность tР — время от начала приложения нагрузки до разрыва материала при заданной частоте циклов многократного растяжения;

— остаточная циклическая деформация eо.ц. — деформация, накопившаяся в материале за время многократного растяжения;

— предел выносливости eв — это наибольшее значение заданной циклической деформации, при которой материал выдерживает до своего разрушения огромное число циклов растяжения (порядка 104-105 циклов).

Для определения механических свойств волокнистых наполнителей при многократном растяжении используют приборы, называемые пульсаторами. (нет ссылки на табл.1)

Таблица 1

Полуцикловые характеристики некоторых волокон и нитей при растяжении до разрыва

Вид волокна или нити	Плотность, мг/мм3	Относительная разрывная нагрузка, сН/текс		Относительное разрывное удлинение, %			Потеря разрывной нагрузки в мокром состоянии, %
Натуральные
Хлопок	1,52	24-36		7-8			10-20
Лен	1,5	40-60		2-3			10
Шерсть	1,32	11-14		25-35			20-30
Шелк-сырец	1,34	50		22-25			15
Пряжа:
Хлопчатобумажная		12-14		6-7
Кардная льняная сухого прядения		14-16		2
Шерстяная		3-5		7
Шелковая		32		18
Искусственные вискозные:
волокно обычное	1,52	16-25		17-30			40-50
волокно высокомодульное	1,52	32-49		16-20			28-30
комплексная нить	1,52	16-18		17-25			40-50
Искусственные ацетатные нити:
Диацетатные	1,32	10-12		23-30			30-40
Триацетатные	1,32	10-14		12-22			25-35
Синтетические полиамидные:
Волокно	1,14	30-35		40-100			5-10
комплексная нить	1,14	40-50		25-35			5-10
техническая нить	1,14	60-75		12-18			5-10
Эластик	1,14	9-17		290-170			10-12
Синтетические полиэфирные:
Волокно	1,38		30-40	40-60
комплексная нить	1,38		34-45	15-30
Синтетические полиакрилонитрильные
Волокно	1,16-1,18		23-36		17-30	10-15

Окончание табл. 1

Вид волокна или нити

Плотность, мг/мм3

Относительная разрывная нагрузка, сН/текс

Относительное разрывное удлинение, %

Потеря разрывной нагрузки в мокром состоянии, %

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 1334;

⇐ Предыдущая123456

Источник

В связи с созданием конструкционных углепластиков, для изготовления которых применяется высокопрочное высокомодульное углеродное волокно, возникла необходимость определения механических свойств элементарных нитей. Для волокон этого типа определяются прочность и модуль упругости при растяжении, изгибе и сдвиге и разрывное удлинение. Механические свойства при разных условиях нагружения особенно важны для анизотропных материалов, к которым относятся высокопрочные волокна [c.263]

Эластические свойства. Волокно нейлон замечательно не только высоким значением разрывного удлинения (22%), но и высокой эластичностью. Так, если волокно растянуть на 8% от исходной длины, то после снятия нагрузки удлинение его полностью исчезает. Таким образом, эластичность нейлона при растяжении на 8% составляет 100%. При растяжении на 16% обратимость деформации составляет 91 %. Такая высокая эластичность волокна является очень желательным свойством, однако она может привести к различным неприятностям в процессе текстильной переработки волокна. Так, если нейлон наматывают на конические шпули в условиях, принятых для камвольной пряжи, нить слегка вытягивается. После намотки эластичная нить будет стремиться восстановить свою первоначальную длину, в результате чего шпуля может быть раздавлена. Для технологических процессов текстильной переработки нейлона необходимы специальные условия, в частности низкое натяжение при перемотке. [c.281]

Полипропилен получают из пропилена аналогично полиэтилену. Долгое время считалось, что при полимеризации пропилена можно получать лишь маслообразные продукты. Когда же научились проводить стереоспецифическую полимеризацию (см. ниже) пропилена, оказалось, что при этом получается прозрачный материал с температурой размягчения 160—170° С, предел прочности при растяжении 260—500 тсг/сж , обладающий хорошими электроизоляционными свойствами. Продавливая расплав полипропилена через фильеры, получают нити полипропиленового волокна. Это волокно обладает большой прочностью, химической стойкостью. Из него, изготовляют канаты, рыболовные сети, фильтровальные ткани. Применение полипропиленового волокна в текстильной промышленности несколько ограничено из-за его невосприимчивости к обычным красителям. Однако в последнее время появились красители, окрашивающие этот полимер в массе. [c.460]

Автор [68] использовал нити невысокой прочности с удельной поверхностью до 340 м /г. По стандартной методике (ЫОЬ) готовились кольца с применением эпоксидных связующих. Если волокна подвергались термической обработке при 200°С, то удавалось получить только 50% качественных колец, так как сорбированная вода, снижающая адгезию, полностью не удалялась. При повышении температуры обработки (рис. 6.12) механические свойства пластика улучшались. Оптимальная температура обработки 600 °С. Исследование влияния удельной поверхности на прочность пластиков при растяжении и изгибе проводилось на образцах углеродного волокна, обработанного при 900 °С. Отмечено некоторое улучшение этих показателей с увеличением удельной поверхности волокна. Следовательно, при увеличении удельной поверхности, с одной стороны, возрастает сорбция влаги, из-за чего снижается адгезия, с другой стороны, улучшается адгезия вследствие очистки поверхности от инородных примесей. [c.287]

Наиболее ценными свойствами тканей из полиэфирного волокна являются несминаемость в сухом и мокром состоянии, высокая устойчивость при растяжении (если ткань изготовлена из филаментарной нити, но не из штапельной пряжи), высокая устойчивость к истиранию, хорошая текстура, показатели на ощупь и внешний вид ткани, устойчивость к тепловому старению, высокая химическая стойкость и хорошая стойкость к действию солнечного света, если ткань от лучей света защищена стеклом. [c.332]

Таким образом, выбирая условия обработки волокон и нитей поверхностно-активными, шлихтующими или другими текстильно-вспомогательными веществами, т. е. изменяя трение между нитями или волокнами и коэффициент компактности нити или пряжи, можно в широких пределах изменять такие важные физнко-механические показатели нитей и пряжи, как прочность, модуль растяжения и модуль сдвига, жесткость, прочность к истиранию, т. е. получать из одних и тех же волокон нити и пряжу срази ы ми свойствами. [c.27]

Наибольшее практическое значение при изучении механических свойств текстильных материалов, химических волокон и нитей, в частности, получили характеристики, определяемые при растяжении. Это объясняется тем, что волокна и нити вследствие особенностей их формы чаще всего испытывают именно этот тип деформации и разрушаются при растяжении. К тому же деформация растяжения является одной из двух основных (растяжение и сдвиг). При изгибе деформацию испытывает только часть сечения над нейтральным слоем при скручивании волокна или нити, располагающиеся по винтовым линиям, также испытывают значительное растяжение. [c.434]

Отделка. После формования моноволокна, текстильные и кордные нити подвергают обработке различными реагентами, сушке, кручению, перемотке и выпускают в виде шпуль, копсов, навоев и др. жгуты штапельных волокон режут на отрезки (штапельки) длиной 30—100 мм и подвергают обработке реагентами и сушке. В нек-рых случаях жгуты, предназначенные для производства штапельных волокон, подвергают обработке реагентами и сушат до резки. Характер обработки волокон различными реагентами зависит от условий формования. При этом из волокон удаляются низкомолекулярные соединения (напр., из полиамидных волокон), растворители (напр., из полиакрилонитрильных волокон), отмываются к-ты, соли и др. примеси, увлекаемые волокнами из осадительной ванны (напр., для вискозных волокон). Для придания волокнам мягкости, способности склеиваться друг с другом, антистатич. свойств, а также для понижения коэфф. трения после промывки и очистки их подвергают авиважной обработке, а затем сушат на сушильных роликах, цилиндрах пли в сушильных камерах. Обработка реагентами и сушка В. X. производится в натянутом (при этом волокна не изменяют физико-механич. показателей) или свободном состоянии. В последнем случае волокна усаживаются при этом незначительно снижается прочность при растяжении, но сильно возрастает относительное удлинение и улучшаются эластические свойства (прочность в петле или узелке, усталостная прочность). [c.251]

Совершенно своеобразными по физическим свойствам материалами являются стеклянное волокно и стеклянная вата. Стеклянные нити довольно тонки. Средний диаметр нитей в зависимости от назначения и способа производства колеблется от 0,006 до 0,001 мм длина нитей может быть неограниченной. Предел прочности при растяжении для нитей диаметром 0,005 мм равен 200—300 кг/мм и резко возрастает при дальнейшем уменьшении толщины нити. При этом волокно не обнаруживает никаких признаков хрупкости, свойственной обычным изделиям из стекла. [c.161]

Сделанные выше замечания об ограничениях методов испытания механических свойств волокон полностью относятся и к определению условного модуля растяжения. Для этого отмечают напряжение при достижении определенной величины деформации (например, 1 или 4%) и из отношения этих величин вычисляют модуль. Модуль характеризует способность волокна к переработке, которая проводится при натяжении нити, причем допускается лишь определенный уровень деформации в ходе процесса. Особое значение модуль приобретает при оценке работоспособности волокон при использовании их в качестве армирующих материалов (армированные пластмассы, шинный корд, транспортерные ленты). В последнее [c.297]

Из этих данных видно, что условия формования практически не влияют на прочность нити, но удлинение повышается при создании более жестких условий формования более высокой температуры раствора и воздуха в шахте — а также при снижении концентрации паров ацетона в шахте. Важно также, что волокна, полученные в более жестких условиях формования, имели более высокие механические показатели после вытягивания. По-видимому, здесь, так же как и при формовании по мокрому методу, свойства волокон зависят от особенностей их макроструктуры и фазовых образований. При сухом методе формования фазовое разделение раствора может быть результатом растяжения формующейся струи и тем вероятнее, чем быстрее возрастает вязкость струи и выше продольный градиент скорости на участке растяжения. [c.402]

В процессах переработки и условиях носки изделий нити и волокна подвергаются кроме многократного растяжения деформации изгиба. Отношение волокон и нитей к многократным изгибам является очень важным показателем их механических свойств. [c.53]

Большая жесткость стеклянного волокна и его хрупкость предопределяют значительно меньшую величину крутки стеклянных нитей, чем нитей из других видов волокон [94]. При изменении величины крутки изменяются не только прочность на растяжение, но и другие свойства, обычно величина крутки достигает 200—300 витков на 1 м нити. [c.488]

Это те полимерные материалы, из которых производят искусственные волокна. Типичным волокнообразующим полимером является ПА-6,6. Попытаемся растянуть мононить из этого полимера. Можно заметить, что в отличие от каучуковой полоски процессы растяжения и деформации нити затруднены из-за ее значительного сопротивления. Как же ведет себя мононить после снятия нагрузки В отличие от каучуковой полоски она не восстанавливает свои первоначальные размеры, а сохраняет свой деформированный вид. Если мы попробуем разорвать мононить, то убедимся, что сделать это практически невозможно. Это происходит потому, что в результате растяжения ее прочность и жесткость увеличиваются, что и является свойством, характерным для волокнообразующих полимеров. При растяжении эти материалы проявляют высокую жесткость и прочность и способны лишь к необратимым деформациям. Для того чтобы материал обладал такими свойствами, необходимо, чтобы его макромолекулы имели высокую степень полимеризации и не обладали ни локализованной сегментальной, ни общей молекулярной подвижностью цепей. Макроцепи в таком полимере должны быть плотно упакованы и удерживаться вместе посредством межцепных когезионных сил, ко- [c.333]

Эластические свойства волокна также в значительной степени определяются условиями его обработки. Величина модуля упругости почти постоянна при комнатной температуре (3 X 10 ° дин/см ). С повышением температуры модуль быстро уменьшается, затем уменьшение (после достижения температуры 68°) делается менее интенсивным, достигая постоянной величины (2.6 X 10 дин/см ) при температуре около 140°. С увеличением растяжения модуль упругости увеличивается. С увеличением относительной влажности модуль упругости показывает быстрое уменьшение. Величина эластического удлинения зависит от натяжения нри формировании нити и от степени вытяжки волокна. Если свежеот-формованное волокно вытягивается па 60% при 180° и затем подвергается термообработке и обработке формальдегидом под натяжением, то величина эластического удлинения при 5% удлинения составляет 70% от общей величины удлинения. Если волокно подвергается релаксации в горячей [c.211]

Волокно пряжи или ткани, наоборот, анизотропно. Оно отличается исключительной направленностью своих свойств, чем и объясняются своеобразные качества текстильных структур. Текстильная пряжа может обладать значительной жесткостью в отношении расягивающих напряжений, такой же почти, как у стали. В то же время ее жесткость в отношении изгибающего напряжения может быть низкой, а ее восстановимость после испытанного напряжения равной нулю. Такие же свойства — и притом в направлении нитей — обнаруживает ткань, сотканная из указанной пряжи. Между тем, в направлении, находящемся под углом в 45° к направлению нитей, жесткость в отношении изгибающего напряжения может быть значительно большей. Отсюда вытекает единственная в своем роде способность текстиля ложиться в складки. Этим же объясняются и прочие отличительные свойства текстиля— его мягкость в сочетании со значительной сопротивляемостью растяжению и разрыву. [c.229]

По фильерному способу вытягивания расплавленная стекломасса под давлением собственного веса вытекает из фильер (отверстия диаметром 1—3 мм) в виде капель, которые, падая вниз, растягиваются и образуют волокна. Эти волокна захватываются быстро вращающимся барабаном, вытягивающим их до заданной толщины. Этим способом получают непрерывное текстильное стеклянное волокно диаметром от 3 до 10 мк. Пучок волокон собирается в прядь и склеивается при помощи замасливающего приспособления. Нити волокон настолько эластичны, что из них вырабатывают ткани на обычных текстильных машинах. Предел прочности при растяжении стекловолокна диаметром 3—6 мк составляет 200—400 кгс мм , т. е. значительно выше, чем для обычного стекла (предел прочности при растяжении стеклянных палочек 5—6 кгс1мм ) и даже высоко- прочной стали. Из непрерывного стеклянного волокна изготовляют различные технические ткани. Так, стеклянную ткань применяют для оплетки кабелей и в качестве изоляции электро двигателей. При нагревании такой ткани до 500 °С ее изоляционные свойства не ухудшаются, что позволяет почти наполовину снизить вес электродвигателя. [c.659]

Спирали обнаруживают правое или левое направление (независимо от пространственной конфигурации четвертичных углеродных атомов). В кристаллической решетке многих изотактических полимеров можно найти такую упаковку цепи, при которой каждая правоспиральная цепь окружена левоспиральными цепями и наоборот (рис. 4) [18, 19]. Именно высокой степени регулярности структур обязаны исключительные свойства изотактических полимеров (высокая температура плавления, высокие показатели механических свойств, возможность создавать пленки и нити из ориентированных кристаллов, имеющие высокий предел прочности на растяжение). Этим обусловлен тот большой интерес, который они вызывают по сравнению с другими пластиками и синтетическими волокнами [5]. [c.14]

Диаметр промышленного стекловолокна находится в пределах 6—9 мк. Прочность на растяжение для обычных промышленных волокон колеблется от 35 000 до 42 000 кГ1см . На прочность волокон воздействуют различные факторы, причем понижение свойств наступает сразу же после вытяжки нитей из лодочек. Наиболее важным фактором является состояние поверхности. При стандартной влажности в помещении, где вытягивается волокно, прочность его падает, по крайней мере, на 20%. На практике к тому времени, когда стекло намотано на бобины, его прочность может упасть до 17 500 кГ/сж . [c.57]

Реологическая с ii л а, возникающая при растяжении жидкой струи у выхода из фильеры и зависящая от вязких свойств прядильного раствора. Ее расчет, по-видимому, очень сложен. Можно лишь утверждать, что она возрастает с увеличением эффективной вязкости прядильного раствора и с увеличением скорости формования (нри постоянной скорости истечения раствора). В работе Бринегера и Эпштейна была произведена оценка реологической силы как разности между фактической (измеренной) силой натяжения нити и суммой сил инерции и трения, полученной расчетным путем. Для волокна, формуемого из 10— 15%-ного раствора гексаметилентерефталамида (6-Т) в концентрированной серной кислоте и состоящего из 4100 филаментов по 0,17 текс каждый, эта сила колебалась от 75 гс при скорости формования 10 м/мин до 175 гс при скорости формования 35 м/мин, в то время как общее натяжение нити изменялось в тех же условиях приблизительно от 100 до 350 гс. К сожалению, в этой работе не приводятся реологические характеристики раствора полимера, но на основании косвенных данных можно полагать, что эффективная вязкость таких растворов на 1—1,5 десятичных порядка выше, чем вязкость прядильных растворов ксантогената целлюло?