Особенности ориентационного вытягивания профилированных пленок из полипропилена - Учим химию

Опубликовано: 04.09.2018

В последнее время в промышленности широко используется новый метод производства полипропиленовых волокон и нитей, для получения которых наряду с плоскими пленками применяются и профилированные, с чередующимися утолщениями и утонениями. Профилирование пленки достигается путем применения фасонных фильер с периодически расположенными отверстиями различного сечения. Такое профилирование обеспечивает при ориентации самопроизвольную фибрилляцию пленки без применения специальных фибрилляторов [1], что является существенным преимуществом перед обычным способом получения фибриллированных волокон и нитей, при котором приходится использовать дополнительное механическое расщепление.

В литературе практически отсутствуют данные, связанные с выяснением основных закономерностей деформации профилированных пленок. Цель настоящей работы — исследование особенностей этого процесса.

Объектом исследования служила профилированная пленка, полученная в производственных условиях из расплава ПП. Профиль пленки был образован регулярным чередованием утоненных и утолщенных частей, размеры которых составляли: для утолщенных участков — ширина 2000, толщина 450 мкм, для утоненных — 3500 и 225 мкм соответственно.

Деформацию пленки проводили на динамометре типа Поляни при 25 и 140°. Физико-механические свойства вытянутых пленок определяли при 25, —70 и —130°. Плотность р пленок измеряли флотационным методом [2].

Структуру исходной профилированной пленки исследовали методом малоуглового рассеяния поляризованного света по интенсивности центрального рефлекса на ffc-дифрактограмме. ИК-спектры пленок записывали в обычном и поляризованном излучении на спектрофотометре UR-20. Поляризатор состоял из селеновых пластин. Степень кристалличности х образцов определяли по отношению оптических плотностей полос поглощения кристаллической (998 см-1) и аморфной (975 см-1) фаз в неполяризованном излучении по методике [3]. Молекулярную ориентацию полимерных цепей d оценивали по величине дихроизма полосы 1380 см-1 [4].

На рис. 1 представлены дифрактограммы малоуглового рассеяния поляризованного света составными частями невытянутой профилированной пленки. Видно, что структура утолщенной и утоненной частей пленки состоит из сферолитов, которые отличаются по размерам, плотности упаковки и деформации дифрактограмма малоуглового рассеяния поляризованного света утоненной части пленки имеет четырехлепестковую форму с интенсивным центральным пятном в области малых углов рассеяния (рис. 1, а). Такая дифрактограмма характерна для рыхлых, неплотно упакованных сферолитов. При переходе к утолщенной части пленки (рис. 1, б) наблюдается наряду с незначительным увеличением размеров сферолитов возрастание их плотности и деформации. Полученные данные согласуются с результатами по определению плотности утоненной и утолщенной частей пленки, которая составляет 901,5 и 903,5 кг/м3 соответственно. Неоднородность структуры проявляется также и по толщине пленки. Так, плотность верхнего среза утолщенной части — 904,0, нижнего — 903,0 и среднего — 901,5 кг/м3

Рис. 1. дифрактограммы малоуглового рассеяния поляризованного света утоненной (а) и утолщенной (б) частями пленки

Следовательно, уже при получении исходной профилированной пленки ее утолщенная и утоненная части различаются между собой по структуре, что, естественно, должно проявиться в процессе последующего ориентационного вытягивания пленки.

Наличие такого эффекта при одноосной деформации непрофилированных пленок с различными надмолекулярными структурами уже отмечалось в литературе [5, 6].

Результаты исследования ориентационного вытягивания профилированной пленки и ее составляющих (утоненной и утолщенной частей) при 140° приведены на рис. 2, а. В утоненной составляющей пленки (кривая 1) образование шейки и рекристаллизация начинаются при меньших деформациях по сравнению с утолщенной составляющей (кривая 2), что находится в соответствии с рассмотренными выше экспериментальными данными по структуре исходной профилированной пленки. При одинаковых степенях деформации, как следует из рис. 2, более ориентированная структура должна образовываться в утоненных составляющих пленки. Из сопоставления кривых 1, 2 с кривой 3 (рис. 2, а) видно также, что общая деформация профилированной пленки оказывается большей, чем у ее составляющих.

rss