Etid la nan materyèl twal nan tanperati diferan nan estrikti a entèn ak pwopriyete nan lwa a nan chanjman, pou pwosesis rezonab li yo ak itilizasyon kòrèk gen siyifikasyon enpòtan. Pwopriyete fib nan pwen tranzisyon tanperati a anvan ak apre pèfòmans siyifikativman diferan, ak diferan pwen tranzisyon tanperati pou karakterize. Soti nan kontni an nan etid la, gen sitou tèmodinamik pwopriyete, fòm tèmik, domaj tèmik.
Pwopriyete tèmodinamik, refere a pwosesis chanjman tanperati a, pwopriyete mekanik materyèl twal ak chanjman nan karakteristik yo. Estrikti entèn nan vas majorite de materyèl fib se yon estrikti de-faz, se sa ki, viv ansanm nan faz nan cristalline (zòn kristal) ak faz nan amorphe (zòn amorphe). Pou faz nan cristalline nan zòn nan cristalline, anba aksyon an nan chalè eta tèrmodinamik li yo gen de kalite: youn se eta a cristalline apre k ap fonn, karakteristik mekanik li yo manifeste kòm yon kò rijid, e li gen karakteristik sa yo nan fòs segondè, elongasyon se ti, modil se gwo; lòt la se eta a fonn apre k ap fonn, karakteristik mekanik li yo manifeste kòm yon kò koule gluan. De la ka distenge pa pwen an k ap fonn. Pou faz amorphe nan zòn amorphe a, anba aksyon chalè eta thermodynamique li gen yon eta frajil plisman, eta vit, elastisite segondè ak eta koule gluan, respektivman, dapre gwosè a nan kapasite nan deformation yo sèvi ak tanperati a frajil plisman tranzisyon. , tanperati tranzisyon vè, tanperati tranzisyon koule gluan divize.
1.The thermodynamics nan materyèl fib, twa eta
Pou polymère lineyè, tanperati tranzisyon koule gluan faz amorphe nan materyèl la ak pwen k ap fonn cristalline a souvan sipèpoze youn ak lòt, li difisil pou distenge, kidonk mezi pwopriyete tèrmodinamik fib la se premye chanjman nan. faz amorphe chanjman ki manifeste nan koub tipik cheve yo montre nan Figi 1.
Figi 1 Koub tèmodinamik tipik nan materyèl fib
Figi 1 se anba kondisyon estrès konstan kapasite deformation fib (liy solid) ak modil tensile (liy pwentiye) ak pwosesis la nan chanjman tanperati, pwen an vire pou tanperati tranzisyon an vè Tg, ak gluan koule tanperati tranzisyon Tf, ak tanperati tranzisyon an gen yon zòn, ki se polymère amorphe gen karakteristik mekanik twa-eta. Pami yo, pi fò nan fib sentetik mekanik twa-eta karakteristik yo pi evidan, pandan y ap fib natirèl (koton, twal fin blan, lenn mouton, swa) ak rejenerasyon fib seluloz, elatriye nan sèten to tanperati (tanperati segondè) pa montre plis evidan ak karakteristik eta koule gluan, men dekonpozisyon dirèk, karbonizasyon.
Tradui ak www.DeepL.com/Translator (vèsyon gratis)
1, eta vè
Nan eta a tanperati ki ba, enèji nan mouvman tèmik nan makromolekil nan fib la pa pi ba a, mouvman an nan inite nan baz la, lyen, kout chèn branche ak lòt inite kout, chèn lan se nan eta a "jele", mouvman an. nan Vibration lokal la pote pi devan longè kosyon an, ang kosyon chanje. Se poutèt sa, fib rale Shen modil la trè wo, gwo fòs, kapasite deformation piti anpil, epi nan adisyon a fòs ekstèn lan, deformation la byen vit disparèt, fib la difisil ak frajil, menm jan ak pwopriyete yo mekanik nan glas la. li rele eta glacé (oswa eta glas di). Lè tanperati a ogmante plis, gwosè inite motè a ogmante, segman chèn makromolekil fib yo gen yon sèten kapasite pou vire tounen, fib la montre yon sèten fleksibilite, severite, fòs la ka wè nan ka deformation plastik, sa a. eta se souvan refere yo kòm eta a vè mou (oswa ke yo rekonèt kòm fòse elastisite segondè), a vas majorite de fib nan kondisyon yo tanperati chanm nan eta sa a.
Lè lyen yo chèn, segman chèn, wotasyon chèn prensipal ak baz bò yo nan frizè yo rele eta frajil plisman.
Tanperati tranzisyon an vè nan fib twal yo sitou pi wo pase tanperati chanm, kidonk nan kondisyon tanperati chanm, rad yo ka kenbe yon sèten degre nan fòs rupture ak rèd, tankou tanperati vè spandèks anba a -40 degre C (kalite polyether). -70 degre C ~ -50 degre C) nan anviwònman an anviwònman ak elastisite ekselan.
2, eta segondè elastik
Lè tanperati a kontinye ap monte pi wo pase yon sèten tanperati (tanperati tranzisyon vè Tg), modil la tensile nan fib la toudenkou diminye, fib la pa aksyon an nan yon ti fòs sou ensidan an nan yon gwo deformation, ak lè fòs la ekstèn leve. , deformation nan rekiperasyon rapid. Nan "tanperati - deformation" oswa "tanperati - modil" koub parèt yon zòn platfòm, konpòtman an mekanik nan entèval sa a se menm jan ak karakteristik sa yo mekanik nan kawotchou a, se eta a mekanik nan fib yo rele eta elastisite segondè oswa eta kawotchou. Soti nan mekanis mouvman molekilè a, nan tanperati sa a nan chèn makromolekilè fib la te "degele", chèn lan ka vire toutotou aks chèn prensipal la, pou makromolekil yo pi fasil pou pli, dwat deformation, ak deformation la tou fasil. jenere nan mouvman an tèmik nan chèn nan retabli fòm orijinal la. Sa a se yon eta inik mekanik nan polymère a, sans nan deformation elastik se mouvman an chèn nan makromolekil la etann yon mouvman boukle nan macro-pèfòmans la.
3, eta koule gluan
Lè tanperati a ap kontinye monte nan yon sèten tanperati (tanperati tranzisyon koule gluan Tf), mouvman an tèmik nan makromolekil yo simonte fòs yo entèrmolekilè, inite a mouvman soti nan segman yo chèn yo elaji nan chèn nan makromolekilè, makromolekil yo ki ka wè. ant glise relatif la, kapasite nan deformation ogmante siyifikativman ak irevokabl. Fib tekstil prezante yon eta likid gluan, koule, eta sa a mekanik nan fib la rele eta koule gluan. Lè degre nan polymérisation nan makromolekil yo trè wo, itilizasyon entèmolekilè nan fòs se trè gwo, entanglement ki genyen ant makromolekil yo se grav, glise relatif la ant molekil yo trè difisil, pa pral gen okenn eta koule gluan.
Pi wo a soti nan pwen de vi nan cinematik molekilè dekri tèmodinamik twa eta yo, nan pwen an faz de vi, eta a glas, elastisite segondè ak eta koule gluan yo se faz ki pa kristalin, se sa ki, aranjman nan makromolekil yo ant eta a nan eta o aza (dezòdone, amorphe).