Изучение закона изменения внутренней структуры и свойств текстильных материалов при различных температурах для их разумной переработки и правильного использования имеет важное значение. Свойства волокна в точке перехода температуры до и после производительности существенно различаются, причем для характеристики характерны разные точки перехода температуры. Из содержания исследования выделяются в основном термодинамические свойства, термоформование, термическое повреждение.
Термодинамические свойства относятся к процессу изменения температуры, механическим свойствам текстильных материалов при изменении характеристик. Внутренняя структура подавляющего большинства волокнистых материалов представляет собой двухфазную структуру, то есть сосуществование кристаллической фазы (кристаллическая зона) и аморфной фазы (аморфная зона). Что касается кристаллической фазы кристаллической зоны, под действием тепла ее термодинамическое состояние имеет два вида: один - кристаллическое состояние после плавления, его механические характеристики проявляются как твердое тело и имеют характеристики высокой прочности, удлинение небольшое, модуль большой; другой — расплавленное состояние после плавления, его механические характеристики проявляются как вязкотекучее тело. Их можно отличить по температуре плавления. Для аморфной фазы аморфной зоны под действием тепла ее термодинамическое состояние имеет хрупкое складчатое состояние, стеклообразное состояние, высокую эластичность и вязкотекучее состояние, соответственно, в зависимости от размера деформационной способности использовать температуру хрупкого складчатого перехода. , температура стеклования, температура перехода вязкого течения для разделения.
1. термодинамика волокнистых материалов, три состояния.
Для линейных полимеров температура вязкостного перехода аморфной фазы материала и температура плавления кристаллической часто перекрывают друг друга, их трудно различить, поэтому измерение термодинамических свойств волокна является первым изменением в аморфная фаза изменений, которые проявляются в типичных изгибах волос, представленных на рисунке 1.
Рисунок 1. Типичная термодинамическая кривая волокнистого материала.
На рисунке 1 показаны характеристики деформации волокна в условиях постоянного напряжения (сплошная линия) и модуль упругости (пунктирная линия) в процессе изменения температуры, точка поворота для температуры стеклования Tg и температуры перехода в вязкое течение Tf, а температура перехода имеет зона, представляющая собой аморфный полимер, имеет механические характеристики трех состояний. Среди них большинство механических характеристик трех состояний синтетических волокон более очевидны, в то время как натуральные волокна (хлопок, лен, шерсть, шелк) и регенерированные целлюлозные волокна и т. д. при определенном температурном режиме (высокая температура) не проявляют более очевидных и вязкостные характеристики состояния потока, но прямое разложение, карбонизация.
Переведено с помощью www.DeepL.com/Translator (бесплатная версия)
1, состояние стекла
В низкотемпературном состоянии энергия теплового движения макромолекул внутри волокна меньше, движение звеньев в основании, звеньях, короткой разветвленной цепи и других коротких звеньях, цепь находится в «замороженном» состоянии, движение Местная вибрация увеличивает длину связи, изменяется валентный угол. Таким образом, модуль Шэня натяжения волокна очень высок, высокая прочность, способность к деформации очень мала, и в дополнение к внешней силе деформация быстро исчезает, волокно твердое и хрупкое, аналогично механическим свойствам стекла, поэтому это называется глазурованным состоянием (или состоянием твердого стекла). При дальнейшем повышении температуры размер двигательной единицы увеличивается, сегменты цепи макромолекулы волокна обладают определенной способностью поворачиваться назад, волокно проявляет определенную гибкость, прочность, силу можно увидеть в случае пластической деформации, это Состояние часто называют состоянием мягкого стекла (или известное как вынужденная высокая эластичность), подавляющее большинство волокон в условиях комнатной температуры находится в этом состоянии.
Когда звенья цепи, сегменты цепи, главное вращение цепи и боковое основание заморожены, это называется хрупким складчатым состоянием.
Температура стеклования текстильных волокон в большинстве случаев выше, чем комнатная температура, поэтому в условиях комнатной температуры одежда может сохранять определенную степень прочности на разрыв и жесткость, например, температура стекла из спандекса ниже -40 градусов C (полиэфирного типа). -70 степень C ~ -50 степень C) в окружающей среде с превосходной эластичностью.
2, высокоэластичное состояние
Когда температура продолжает повышаться выше определенной температуры (температура стеклования Tg), модуль упругости волокна внезапно снижается, волокно под действием небольшой силы вызывает большую деформацию, а когда внешняя сила поднимается , деформация быстрого восстановления. На кривой «температура-деформация» или «температура-модуль» появляется площадка, механическое поведение этого интервала аналогично механическим характеристикам резины, механическое состояние волокна называется состоянием высокой эластичности или состоянием резины. Благодаря механизму молекулярного движения, при этой температуре внутри волокна макромолекулярная цепь «разморожена», цепь можно вращать вокруг оси основной цепи, так что макромолекулы легче скручиваются, выпрямляют деформацию, а деформация также облегчается. генерировать за счет теплового движения цепи восстановление первоначальной формы. Это уникальное механическое состояние полимера, суть упругой деформации заключается в цепном движении макромолекулы, растягивающем скручивающее движение макропредставительства.
3, состояние вязкого потока
Когда температура продолжает повышаться до определенной температуры (температура перехода вязкого потока Tf), тепловое движение макромолекул преодолевает межмолекулярные силы, блок движения от сегментов цепи расширяется до макромолекулярной цепи, макромолекулы, которые можно увидеть между относительным скольжением, способность к деформации значительно увеличивается и необратима. Текстильные волокна находятся в вязком, текучем жидком состоянии, это механическое состояние волокна называется вязкотекучим состоянием. Когда степень полимеризации макромолекул очень высока, межмолекулярное использование силы очень велико, запутывание между макромолекулами серьезное, относительное скольжение между молекулами очень затруднено, вязкого текучего состояния не будет.
Вышеупомянутое с точки зрения молекулярной кинематики описывает три термодинамических состояния, с фазовой точки зрения стеклообразное состояние, высокая эластичность и состояние вязкого течения являются некристаллической фазой, то есть расположение макромолекул между состоянием случайное (неупорядоченное, аморфное) состояние.