Zakładki:
01. Moda/Trendy/Tendencje - Polska i Zagranica
02. Portale branży odzieżowej - Polska
03. Portale branży odzieżowej - Zagranica
04. Szkoły - Polska
05. Szkoły - Zagranica
06. Sklepy i Firmy
07. Materiałoznawstwo/ Włókiennictwo
08. Historia Ubioru
09. Projektanci
10. Szycie
11. Blogi
12. Różne

subskrypcja textylny.blox.pl

Twój email

dodaj usuń

środa, 11 lutego 2009
Własności wytrzymałościowe włókien, charakterystyka ilościowa – wskaźniki

Wytrzymałość mechaniczna włókna zależy od: prędkości narastania wielkości działającej siły, rodzaju działającej siły, sposobu działania siły zewnętrznej. W zależności od prędkości narastania siły obciążającej można mówić o wytrzymałości statycznej (prędkość powolna) i wytrzymałości dynamicznej (prędkość szybka). W zależności od rodzaju działającej siły można mówić o wytrzymałości na rozciąganie, zginanie, skręcanie, ściskanie. Można podzielić wytrzymałości również na monocykliczną i wielocykliczną (zmęczeniową).


Najistotniejszą jest wytrzymałość na rozciąganie - ma duże znaczenie w użytkowaniu gotowych wyrobów włókienniczych. Zależy ona od chemicznej i fizykochemicznej budowy makrocząsteczek, średniej długości makrocząsteczki oraz polimolekularności.


Wskaźniki ilościowe wytrzymałości statycznej włókna można podzielić na wskaźniki wytrzymałości bezwzględnej (nie uwzględniają grubości włókna)i wskaźniki wytrzymałości właściwej (uwzględniają grubość włókna odnosząc mierzoną wielkość do jednostki grubości lub pola przekroju poprzecznego).

Własności reologiczne włókien – rodzaje odkształceń włókna, wskaźniki ilościowe odkształcalności włókien

Rodzaje odkształceń powstających podczas działania poosiowej siły rozciągającej: sprężyste, lepko sprężyste (sprężyste opóźnione), trwałe. Wielkość odkształceń jest wprost proporcjonalna do wielkości działających naprężeń a odwrotnie proporcjonalna do właściwości sprężystych włókna.


Sprężyste
- powstają przy małych obciążeniach nie przekraczających granicy sprężystości włókna, są całkowicie rewersyjne (odwracalne).


Lepkosprężyste - powstają przy przekroczeniu granicy sprężystości włókna, są rewersyjne, wielkość odkształceń zależy od czasu działania siły, ich zanikanie zachodzi z opóźnieniem. Podczas tego odkształcenia ujawniają się dwa zjawiska mechaniczne: relaksacja naprężeń wewnętrznych i pełzanie włókna.


Trwałe - powstają po przekroczeniu przez siłę rozciągającą wartości granicznej, są nieodwracalne, ponieważ makrocząsteczki ulegają trwałemu przesunięciu, oraz następuje zerwanie wiązań makrocząsteczkowych.
Wskaźniki ilościowe: ocena odkształcalności całkowitej, odkształcalność rewersyjna (natychmiastowa i całkowita)

Orientacja tworzywa włókien i jej wpływ na własność włókien
Orientacja - uporządkowanie elementów fizycznej mikrostruktury włókna względem kierunku osi geometrycznej włókna rozpatrywane z dalekiego zakresu. Ogólna orientacja wewnętrzna - wszystkie elementy strukturalne - obszary amorficzne i mezomorficzne i agregaty krystaliczne. Orientacja w teksturze włókna - tylko agregaty krystaliczne.

Orientacja wzdłużna - stany pomiędzy idealną (wszystkie agregaty równolegle do osi włókna) a dezorientacją wzdłużną.

Orientacja poprzeczna - dezorientacja poprzeczna, orientacja współśrodkowa, radialna, selektywna. Najczęściej spotykana orientacja to poprzeczna współśrodkowa i wzdłużna dezorientacja.

Cechy włókna związane z orientacją to:
a. Właściwości mechaniczne
b. Gęstość
c. Mikrostruktura powierzchni
d. Właściwości optyczne, dielektryczne
e. Przewodność cieplna, elektryczna, akustyczna
f. Zdolność do skurczu termicznego i sorpcyjnego

Wzrost orientacji powoduje wzrost wytrzymałości na rozciąganie, zmniejszenie zrywalności, mniejsze odkształcenia, zwiększenie sztywności, wyższa gęstość, zwiększenie gładkości powierzchni, odbijanie światła. Właściwości chemiczne związane z orientacja wewnętrzną - zdolność do sorpcji cieczy, powinowactwo do barwników, rozpuszczalność, zdolność do pęcznienia

Krystaliczność tworzywa włókna i jej wpływ na własności włókien
Proces powstawania agregatów krystalicznych to krystalizacja włókna. We włóknach naturalnych krystalizacja zachodzi podczas wzrostu i rozwoju komórki, we włóknach chemicznych tworzonych z roztworu polimeru podczas desolwatacji tego roztworu.

Krystalizacja włókien otrzymanych ze stopionego polimeru dzieli się na: pierwotną (podczas tworzenia) i wtórną (we włóknie uformowanym). Proces krystalizacji może być rozpatrywany jako wypadkowa dwóch procesów składowych: procesu nukleacji (tworzenie zarodków krystalicznych) i agregacji (wzrost kryształów).

Czynnikami, które determinują w zasadniczy sposób zdolność krystalizacyjną polimeru są: budowa chemiczna i fizykochemiczna makrocząsteczki (mery zdolne do wytwarzania silnych wiązań decydujących o zawiązaniu szkieletu sieci przestrzennej, wielkość makrocząsteczki), im bardziej regularna makrocząsteczka, tym większa krystaliczność polimeru), pamięć polimeru (stan polimeru poprzedzający stapianie), obecność wtrąceń i zanieczyszczeń (czasem działają tak, że wokół cząstek zaczyna powstawać obszar krystaliczny), wstępne uporządkowanie makrocząsteczki (zwiększa zdolność do krystalizacji).

Czynnikami zwiększającymi zdolność krystalizacji są jednakowa lub podobna wielkość grup bocznych łańcucha i równomierne ich rozmieszczenie oraz brak bocznych odgałęzień łańcucha głównego.
Stopień krystaliczności - procent obszaru skrystalizowanego do całego np. bawełna - 68-89% - jest jednym z podstawowych pomiarów w analizie strukturalnej włókna. Cechy włókna związane z krystalizacją:


· Własności mechaniczne włókna - im większa krystaliczność tym mniejsza odkształcalność początkowa i całkowita, mniejsza rozciągalność
· Większa gęstość - większa odporność na ścieranie i termiczna
· Mniejsza zdolność sorpcji cieczy, powinowactwo do barwnika, większa odporność chemiczna
· Przewodność elektryczna

Budowa agregatu krystalicznego – postacie morfologiczne agregatów krystalicznych

Agregaty krystaliczne mogą występować w czterech podstawowych odmianach postaci morfologicznych:


a. Krystality fibrylarne - z makrocząsteczek o postaci konformacyjnej heliakalnej i rektalnej
b. Krystalit lamelarny - mała liczba makrocząsteczek, nawet jedna, o postaci fleksularnej
c. Krystalit meandryczny - regularne zwinięcie makrocząsteczki
d. Sferolit - pęk krystalitów lamelarnych rozchodzących się promieniście z jednego punktu lub odcinka, rozmiarami przewyższają krystality fibrylarne i lamelarne


Postać agregatu zależy od wielkości makrocząsteczki i warunków w których zachodzi krystalizacja. Długie cząsteczki - krystality lamelarne i meandryczne, krótkie - fibrylarne.

Stany agregacji makrocząsteczek w polimerach włóknotwórczych i ich charakterystyka jakościowa

Stan agregacji makrocząsteczek - sposób skupienia makrocząsteczek:


- agregacja amorficzna = bezpostaciowa - makrocząsteczki splątane, nieregularnie rozmieszczone, gęstość obszaru amorficznego jest mała, pod wpływem ciepła lub czynników mechanicznych ulega szybkiej dezintegracji, posiada dużą zdolność do sorpcji wody (duże obszary międzycząsteczkowe), pęcznienie
- agregacja mezomorficzna = para krystaliczna - elementy geometrycznego uporządkowania, stany skupienia agregacji mezomorficznej można podzielić na:


a. Nematyczna - równoległe do siebie,w przypadkowych odstępach
b. Nematyczno-heksagonalna - równoległe do siebie, środki makrocząsteczek w tych samych odległościach od siebie
c. Smektyczna - równoległe do siebie, w tej samej wysokości
d. Smektyczno-heksagonalna - równoległe do siebie, w tej samej wysokości, środki makrocząsteczek w tych samych odległościach od siebie
e. Krystaliczna - sąsiadujące makrocząsteczki układają się równolegle do siebie w najmniejszych odległościach, zajmują położenia translacyjne wzajemnie dopasowane, nazywana siecią przestrzenną, najwyższa możliwa gęstość
f. Krystaliczno-defektywna - jak powyżej ale z „błędami", częściej spotykana niż czysto-krystaliczna

1 , 2 , 3 , 4 , 5 ... 15