Влияние эксплуатационных воздействий на свойства параарамидных нитей технического назначения

• Автор: Лебедева, Наталья Павловна
• Шифр специальности: 05.19.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 239 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Получение, структура и свойства параарамидных волокон и нитей.

1.2 Воздействие эксплуатационных факторов на свойства параарамидных волокон и нитей

1.2.1 Влияние влаги и жидких сред

1.2.2 Воздействие почвенных микроорганизмов

1.2.3 Воздействие атмосферных факторов.

1.3 Применение параарамидных волокон, нитей и материалов на их основе.

1.4 Выводы из обзора литературы и постановка задач исследования

2 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

2.1 Характеристика объектов исследования.

2.2 Стандартные методы испытаний.
2.3 Усовершенствованные методы оценки свойств параарамидных нитей
2.3.1 Методика определения равновесной влажности при сорбции
и десорбции паров воды.
2.3.2 Методика определения кинетики сорбции и десорбции
паров воды.
2.3.3 Методика определения кинетики набухания нитей в воде.
2.3.4 Методика определения влияния водной среды на разрывные характеристики при деформации растяжения в мокром состоянии после достижения нитями равновесной влажности
2.3.5 Методика определения изменения разрывных характеристик нитей, высушенных после длительного воздействия воды.
2.3.6 Оценка влияния микрофлоры, развивающейся на нитях в дистиллированной воде
2.3.7 Методика оценки влияния длительного воздействия почвенных микроорганизмов
2.3.8 Методика оценки воздействия спонтанной микрофлоры
2.3.9 Методика оценки степени поврсжденности нитей по показателю биодеструкции.
2.3. Методика оценки влияния длительного воздействия естественной инсоляции.
2.4 Обработка результатов.
3 ИССЛЕДОВАНИИ СОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ ПАРААРАМИДНЫХ НИТЕЙ.
3.1 Равновесная сорбция водяного пара.
3.2 Кинетика сорбции, десорбции водяного пара.
3.3 Кинетика набухания нитей в воде.
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВЛАГИ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПАРААРАМИДНЫХ НИТЕЙ
4.1 Влияние водной среды на деформационные и прочностные свойства нитей.
4.2 Восстановление деформационных и прочностных свойств нитей, высушенных после выдерживания в воде
5 ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ПАРААРАМИДНЫХ НИТЕЙ К ВОЗДЕЙСТВИЮ МИКРООРГАНИЗМОВ
5.1 Исследование устойчивости нитей к длительному воздействию почвенных микроорганизмов.
5.2 Исследование устойчивости нитей к воздействию спонтанной микрофлоры
5.3 Исследование грибостойкости нитей.
6 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ АТМОСФЕРНЫХ ФАКТОРОВ НА СВОЙСТВА ПАРААРАМИДНЫХ НИТЕЙ.
6.1 Изменение деформационных и прочностных свойств нитей в результате длительного воздействия атмосферных факторов.
6.2 Изменение цвета нитей после воздействия атмосферных факторов 9 7 ОБСУЖДЕНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


ПФТАволокно состоит из фибрилл, расположенных параллельно оси волокна, а сами фибриллы образуют цепочки кристаллитов, соединенных друг с другом своими концами. На рисунке 1. ПФТАволокон, предлагаемые различными авторами . В настоящее время трудно остановиться на какойлибо одной модели, т. Волокна на основе ароматических сополиамидов с гетероциклами в основной цепи, в частности волокна типа русар, также характеризуются фибриллярной структурой. Данные рентгенографического анализа, приведенные в работе указывают на отсутствие строгого порядка в расположении молекулярных цепей в направлении, перпендикулярном оси волокна, а также свидетельствуют о том, что межцепное расстояние связано с особенностями химического строения, определяющими плотность упаковки макромолекул. Отмечено также, что полимер, образующий волокна русар, характеризуется высокой степенью ориентации надмолекулярных образований по отношению к оси волокна. В работах , представлены результаты электронномикроскопического исследования этих волокон, выявляющие наличие на их поверхности продольных бороздок, пересекающихся под острыми углами. Фибриллы, находящиеся на поверхности, в местах пересечения входят во внутренние слои волокна, а фибриллы из внутренних слоев выходят на поверхность. По всей вероятности, места пересечения бороздок являются своеобразными концентраторами напряжений. Вследствие этого трещины и дефекты на поверхности волокна при больших нагрузках проявляются в первую очередь именно в местах пересечения бороздок. Рисунок 1. Так у параарамидных волокон из менее регулярных полимеров и сополимеров русар образуется в результате более однородная структура, чем у регулярных гомополимерных кевлар, тварон, и вследствие этого достигается более высокая прочность при сохранении значения модуля деформации . Свойства всех видов параарамидных волокон описаны в литературе достаточно подробно 7,,, . Кроме того, стандарты различных стран по методам испытаний существенно различаются. Основные механические свойства параарамидных волокон, суммированные по данным различных источников 4, , , , , , , , приведены в таблице 1. Таблица 1. Очень важными показателями механических свойств параарамидных волокон и нитей являются их удельные характеристики, или соотношение прочности и модуля деформации к плотности. Следует отметить, что удельная прочность параарамидных волокон в 2 3 раза больше, чем у полиамидных и полиэфирных волокон, в 5 6 раз больше, чем у стали, и примерно в раз больше, чем у алюминия ,, . Указанные структурные превращения приводят к изменению характера процессов деформирования и разрушения нитей, в результате чего изменяются вид диаграмм растяжения и разрывные характеристики . Большую часть свойств, присущих им при комнатной температуре, они сохраняют при температуре до 0 0 С. Лишь при длительном воздействии и более высоких температурах разрывная нагрузка уменьшается. При низких температурах арамидные волокна не становятся хрупкими, при температуре С они сохраняют свои свойства . Сравнение термических и механических свойств параарамидиых волокон и нитей с другими видами технических волокон и нитей представлено на рисунке 1. Рисунок 1. Параарамидные волокна и обладают высокой устойчивостью к воздействию многих видов активных сред влаги, многих видов химикалиев, нефтепродуктов, микроорганизмов 7, , относятся к волокнам с ограниченной гигроскопичностью ,. В процессе производства, переработки и эксплуатации текстильных материалов и изделий происходят как обратимые, так и необратимые изменения структуры составляющих их волокон и нитей, что сказывается на поведении изделия при использовании, а иногда и определяет возможность дальнейшей эксплуатации. Старение волокнообразующих полимеров и материалов из них может быть вызвано различными воздействиями ультразвуковым, электрическим, радиационным, химическим, озонным, окислительным, термическим, световым, механическим, климатическим, биологическим, сорбционным и др. Изучение влияния сорбционных воздействий является чрезвычайно важным, т. Немаловажным является также исследование влияния климатических и биологических воздействий на параарамидные нити и изделия из них, т.