При формовании вискозных волокон в наиболее часто применяемой кислотно-солевой ванне, содержащей ионы Zn или некоторых других поливалентных металлов, образуется структурно-неоднородное волокно, поперечный срез которого показан на рис. 7.41. Внешняя часть поперечного среза окаймлена мембраной, толщина которой не превышает 1—2 мкм. Под мембраной лежит оболочка, площадь которой составляет 20—60% от площади поперечного среза. Внутренняя часть — ядро. По оценке Михайлова [115], прочность оболочки в 3,5 раза выше, чем прочность ядра. Высокие физико-механические характеристики оболочки обусловлены рядом особенностей ее надмолекулярной структуры, которая характеризуется как мелкокристаллическая. Оболочка набухает в воде на 40% меньше, чем ядро. При добавлении красителей в первую очередь накрашивается ядро [;116]. Некоторые красители только избирательно окрашивают ядро; ряд красителей удерживается оболочкой значительно сильнее, чем ядром [117, 118]. На этой способности основано большинство методов идентификации ядра и оболочки [119].[2, С.215]
При формовании вискозных пленок по транспарпто-вому методу, когда жидкий слой вискозы наносится предварительно на поверхность вращающегося барабана, а затем уже попадает в осадительную ванну, сглаживание случайных неровностей успевает завершиться до поступления в ванну, так как поверхностное натяжение па границе раздела вискоза -- воздух очень велико (50—60 дин/см). Пленки, полученные по трапспаритовс-му методу, не имеют полосатости (штрихов). Поскольку, как отмечалось выше, в процессе последующей обработки происходит значительная усадка пленки, все неровности, возникшие на первой стадии формования, усиливаются, что приводит к еще большему различию в равномерности пленок, изготовляемых по этим двум методам.[3, С.301]
Таким образом, при формовании вискозных волокон протекают фи основных процесса:[1, С.117]
Изучение диффузионных процессов, происходящих при формовании вискозных волокон, сопряжено с рядом экспериментальных трудностей вследствие быстрого протекания процессов (доли секунды) и малых геометрических размеров элементарных нитей (Я = 0,003—0,005см).[2, С.180]
В зависимости от агрегатного состояния раствор полимера может распадаться либо на две жидкие фазы, либо на одну низкомолекулярную жидкую и вторую полимерную твердую фазы. О типе образующихся фаз при формовании вискозных волокон нет единой точки зрения. По мнению Папкова [81, с. 157], имеет место первый случай, т. е. распад на две жидкие фазы. Гель представляет дисперсию низковязкой, низкомолекулярной фазы в среде высоковязкой полимерной фазы, причем полимерная фаза образует пространственный остов, или каркас, который обеспечивает упругие свойства геля. Вследствие высокой вязкости полимерной фазы отделение низкомолекулярной фазы происходит медленно, и гель является неравновесной двухфазной системой. Изложенную гипотезу строения гелей, по мнению ее автора, нельзя считать окончательно доказанной. Эта гипотеза иногда не согласуется с некоторыми экспериментальными фактами, в частности с возникновением упорядоченных сферолитоподобных структур при образовании геля, резким переходом от раствора полимера к гелю в виде граничной линии, высокими обратимыми деформациями геля.[2, С.198]
Кинетика структурообразования при формовании вискозных волокон складывается из трех стадий: образования перенасыщенного раствора ксантогената; образования центров (зародышей) роста полимерной фазы; роста полимерной фазы.[2, С.201]
Процесс осаждения ксантогената при формовании вискозных волокон из кислотно-солевых ванн, по-видимому, протекает по спинодальному механизму, так как на поверхности формующегося волокна наблюдаются, как уже отмечалось, очень высокие степени пересыщения. Доказательством этого предположения является независимость образующейся структуры и физико-механиче-[2, С.202]
Кинетика структурообразования и многообразие образующихся при формовании вискозных волокон структур во многом зависит от состава осадительных ванн, вызывающих осаждение ксантоге-ната из раствора. В качестве осадительных ванн применяют растворы серной кислоты и ее солей, растворы сульфата аммония, бикарбоната натрия, фосфорнокислых солей, органических кислот и др. Делались неоднократные попытки дать классификацию ванн. Наибольшую известность получила классификация, предложенная Сиссоном [106], в основу которой положена последовательность протекания процессов коагуляции, разложения ксантогената и вытягивания волокна. Как уже отмечалось, процесс разложения ксантогената из-за его сравнительно медленного протекания не оказывает существенного влияния на структуру геля, поэтому эту классификацию нельзя признать удачной. Более логичная классификация может быть построена на основе признаков какого-либо одного процесса. Таким процессом является коагуляция, т. е. фазовый переход от раствора к гелю [4].[2, С.212]
Гравитационные и гидростатические силы при мокром формовании невелики [21]. Гравитационные силы при формовании вискозных волокон действуют по-разному в зоне осадительной ванны и после выхода нити из ванны. При движении коагулирующих струй вискозы в осадительной ванне гравитационная сила в зависимости от разности плотностей прядильного раствора и осадительной ванны может быть больше или меньше архимедовой силы. При формовании вискозных волокон осадительная ванна обычно имеет большую плотность (1200—1300 кг/м3), чем вискоза (1100— 1120 кг/см3), поэтому архимедова выталкивающая сила больше гравитационной. После выхода нити из ванны гравитационная сила может достигать, по данным Меоса [181] и Лева [182], 5-•10~5 Н на одну элементарную нить, что соответствует напряжению 1 Н/см2. Такое высокое напряжение в случае не полностью скоагулировавшей нити может служить причиной возникновения дефектов, особенно если эта сила суммируется с другими — инерционными и силами трения о нитепроводники.[2, С.242]
Диаграмма фазового распада вискозы 198 Дисперсные примеси в вискозе 148. 149 Диффузионные процессы при формовании вискозных волокон 180 ел.[2, С.293]
На уменьшение объема пор при вытяжке указывает явление вынужденного синерезиса, установленное Папковым [81, с. 195]. Исследуя процесс отделения жидкости при формовании вискозных нитей, он обнаружил, что в некоторых случаях значительное содержание жидкости (до 15—20%) отделяется при вытягивании[2, С.234]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.