ДВИЖЕНИЕ ЗАТВЕРДЕВШЕГО ВОЛОКНА
На участке от /<*, до приемного приспособления происходит движение затвердевшего волокна. В этой зоне отсутствует деформация волокна, поэтому реологические факторы не оказывают влияния на движение и свойства волокна. Здесь завершается образование структуры свежесформованного волокна, которая закладывалась на предыдущих стадиях.
Кристаллизация и ориентация элементов структуры во время формования волокна имеют большое значение, так как определяют поведение волокна на последующих технологических операциях (особенно на стадии вытягивания) и свойства готового волокна. Это наглядно было показано на примере формования капронового79 и полипропиленового80 волокон (см. гл. IV).
Ориентация элементов структуры происходит в канале фильеры. В зоне расширения струи наблюдается частичная дезориентация с малыми периодами релаксации. Такахаши81 полагает, что для полиэтилена с большой вязкостью расплава чаг стично сохраняется ориентация, достигнутая в канале фильеры.
В зоне вытягивания в поле продольного градиента скоростей интенсивно протекает процесс ориентации81'82. Степень ориентации свежесформованного волокна определяется главным образом величиной продольного градиента скоростей82. В зоне движения затвердевшего волокна, которое происходит с постоянной скоростью, видимо, ориентация почти не происходит. Это справедливо для обычных скоростей формования. При значительном увеличении скорости формования (до 4000 м/мин) вытягивание и ориентация распространяются, вероятно, на зону движения затвердевшего волокна. Ориентированное волокно при скоростях формования83 ниже 2000 м/мин можно получить, если повысить температуру воздуха в шахте (выше 120 °С), так как это влечет за собой увеличение зоны вытягивания83.
Кристаллизация зависит от свойств полимера и условий формования. Легко кристаллизуются гибкоцепные полимеры: полиэтилен, полипропилен, поликапроамнд. Зародыши кристаллов сохраняются в расплавленном полимере, но кристаллизация протекает с максимальной скоростью после отверждения расплава. Существенное влияние на скорость кристаллизации оказывает температура формования и условия охлаждения струн в шахте. С увеличением скорости охлаждения уменьшается степень кристалличности, свежесформованного волокна81’84.
Следует иметь в виду, что процессы ориентации и кристаллизации взаимно связаны и определяются природой полимера (гибкость цепи, агрегация макромолекул в расплаве), реологическими свойствами расплавов (вязкость, градиент скорости) и условиями формования (температура, скорость и другие факторы).