автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.01, диссертация на тему:Моделирование и прогнозирование деформационных свойств полимерных текстильных материалов

005538425

На правах рукописи

У

Головина Виктория Владимировна

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность

05.19.01 - Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2013

005538425

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Макаров Авинир Геннадьевич

Официальные оппоненты: Иванов Константин Георгиевич

доктор физико-математических наук, профессор ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна»

заведующий кафедрой физики

Бронников Сергей Васильевич

доктор физико-математических наук, профессор ФГБУН «Институт высокомолекулярных соединений Российской академии наук» ведущий научный сотрудник

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

учреждение науки «Институт проблем машиноведения Российской академии наук», Санкт-Петербург

Защита диссертации состоится «03» декабря 2013 г. в 12.00 часов н заседании диссертационного совета Д 212.236.01 при ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна» по адресу: 191186, Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 18, ауд. 241.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна». Текст автореферата размещен на сайте СПГУТД: http://www.sutd.ru

Автореферат разослан «01» ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Витковская Раиса Федоровн

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Полимерные материалы и изделия на их основе, производимые на предприятиях текстильной и легкой промышленности, нашли широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. Полимерные волокна, нити, пленки, композиционные материалы стали незаменимыми не только в качестве материалов бытового назначения, но и как ценное техническое сырье - за счет уникальности и универсальности своих свойств. Уникальность свойств указанных материалов состоит в сочетании высокой прочности с эластичностью и малым удельным весом, что расширяет области их эффективного применения, способствует разработке новых текстильных материалов.

Интенсивное развитие техники ставит перед текстильным материаловедением задачи как по исследованию вязкоупругих свойств новых и имеющихся материалов, так и по разработке методов прогнозирования деформационных, восстановительных и релаксационных процессов.

Эффективность производства полимерных текстильных материалов существенно зависит от развития разделов текстильного материаловедения, занимающихся как количественным и качественным описанием деформационных свойств указанных материалов в зоне действия неразрушающих механических нагрузок, соответствующих эксплуатационным режимам производимых из них изделий, так и изучением компонентного, структурного и качественного состава полимерных текстильных материалов.

Существенное расширение областей применения и условий эксплуатации полимерных текстильных материалов требует качественного исследования их деформационных свойств. Такие исследования возможны на основе математического моделирования процессов деформирования, которые включают в себя, в частности, как вязкоупругую релаксацию, так и вязкоупругую ползучесть. Поэтому разработка методик определения механических характеристик в условиях, отвечающих различным типам нагружения, является актуальной и важной задачей текстильного материаловедения. Совершенствование указанных методик позволяет решить задачу по технологическому отбору материалов, обладающих требуемыми деформационными свойствами, что немаловажно для применимости исследуемых материалов и может служить критерием совершенствования технологического процесса производства, так как позволит производить только те материалы, которые обладают наилучшими с точки зрения их применимости физико-механическими свойствами.

Сложность математического описания и физической интерпретации деформационных свойств полимерных текстильных материалов обусловлена спецификой теории вязкоупругости, на которой базируются современные представления механики полимеров. Это создает определенные трудности при решении задач по прогнозированию деформационных, восстановительных и релаксационных процессов полимерных нитей, волокон и пленок.

Цель работы состоит в развитии методов математического моделирования и расчетного прогнозирования деформационных и релаксационных свойств полимерных текстильных материалов в различных режимах их эксплуатации, а также в совершенствовании на основе указанных методов методик технологического отбора полимерных текстильных материалов, обладающих наилучшими, с точки зрения их применимости, физико-механическими свойствами.

Основные задачи работы:

- проведение системного анализа деформационных свойств полимерных текстильных материалов и методов технологического отбора указанных материалов, а

Реализация результатов. Результаты работы внедрены в ООО "Советская звезда", ООО "Институт технических сукон", ФГКОУ ВПО "Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского", ФГБОУ ВПО "Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна".

Публикации. По материалам диссертации опубликовано четырнадцать печатных работ, в числе которых пять статей в изданиях, входящих в "Перечень ВАК...".

Диссертационная работа выполнялась в рамках государственного задания Министерства образования и науки РФ (Проекты № 7.4743.2011, тема: "Системный и компьютерный анализ деформационных свойства материалов текстильной и легкой промышленности", № 7.8009.2013, тема: "Математическое моделирование и компьютерное прогнозирование деформационных свойств полимерных материалов"), в рамках Федеральной целевой программы "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 гг. (госконтракгы: № 16.740.11.0143 от 01.09.2010, тема "Научные основы моделирования деформационных свойств полимерных композиционных материалов в условиях переменной температуры. Разработка новых видов конструкционных композитов с повышенной удельной прочностью и жесткостью", № 16.740.11.0382 от 29.11.2010, тема: "Разработка научных основ и новых методов прогнозирования деформационных свойств наномодифицированных полимерных материалов на основе учета конфомационно-энергетических релаксационных и деформационных переходов", № 16.740.11.0300 от 04.10.2010, тема: " Математическое моделирование и компьютерное прогнозирование вязкоупругости композиционных материалов повышенной деформационной жесткости ) и в рамках Федеральной целевой программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007 - 2012 гг." (госконтракт № 16.513.11.3047 от 12.04.2011, тема: "Разработка и исследование эластомеров для медицинских применений на основе математического моделирования и системного анализа их физико-механических свойств").

Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, пять глав, выводы и список использованных источников из 197 наименований. Работа изложена на 147 страницах, содержит 58 рисунков и 12 таблиц.

Содержание работы

Во введении дана краткая оценка современного состояния выбранного исследования, обоснована актуальность развиваемого научного направления, сформулированы цели и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе проведен обзор публикаций, посвященных основным методам получения и применения синтетических полимерных материалов, структурным представлениям о надмолекулярном строении полимеров, как в неориентированном, так и в ориентированном состоянии, а также их свойствам и методам аналитического описания вязкоупругих свойств.

Анализ существующих методов математического моделирования показал, что сегодня на практике для количественного прогнозирования поведения полимерных материалов применяются методы, в основе которых лежат уравнения, полученные при использовании классических линейных механических моделей в виде гуковских пружин, демпферов и их комбинаций, то есть классических линейных элементов Максвелла, Кельвина-Фойгта и др. При этом большинство полимерных материалов (например, текстильные синтетические волокна, нити и пленки) уже на начальном этапе механических воздействий проявляют нелинейные реологические свойства. Для

полимерных материалов с таким поведением разработан ряд теорий нелинейной вязкоупругости. Подобные теории нелинейной вязкоупругости строятся посредством обобщения уравнений линейной вязкоупругости с помощью известных представлений о температурно-сило-деформационно-временных аналогиях. Но все основанные на данных теориях методы математического моделирования и расчетного прогнозирования применимы в достаточно узком диапазоне механических нагрузок, деформаций и температур, и не позволяют, например, предсказать некоторые особенности поведения полимерных материалов. Кроме того, такие методы не охватывают и не объясняют все процессы, происходящие, в синтетических нитях и волокнах. Это связано с тем, что в интегральных уравнениях вязкоупругости не учитываются физические особенности полимеров.

Накопленный в СПГУТД опыт (Сталевич A.M., Демидов A.B., Макаров А.Г.) в отношении математического моделирования вязкоупругости полимерных материалов позволяет построить адекватную модель вязкоупругости для ориентированных синтетических полимерных материалов. А анализ экспериментальных данных по исследованию процессов ползучести и релаксации механического напряжения позволяет сделать вывод о справедливости температурно-сило-временной аналогии при описании процесса ползучести и температурно-деформационно-временной аналогии при описании процесса релаксации механического напряжения применительно к большинству полимерных объектов. Однако само существование этих аналогий требует построения физической теории, позволяющей не только описать деформационные процессы с позиции современных представлений о кинетической природе микромеханизмов деформирования, но и указать пределы применимости методов, построенных на тех или иных аналогиях.

На основании анализа научной литературы, опыта применения синтетических полимерных волокон, нитей и пленок в качестве текстильных материалов обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цели и задачи диссертационной работы по проведению теоретических и экспериментальных исследований, по анализу упругих и релаксационных свойств, по разработке метода математического моделирования и расчетного прогнозирования деформационных свойств и методики определения вязкоупругих характеристик.

Вторая глава посвящена экспериментальным исследованиям синтетических полимерных материалов. Обоснован выбор объектов исследования. Основные характеристики изучаемых в работе полимерных текстильных материалов приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Характеристики полимерных текстильных материалов

Текстильный материал Т, текс ср, МПа Е0, ГПа

ПКА пленочная нить Х= 2,4 38 137 100 1,8

ПКА пленочная нить Х= 4,1 20 372 20 2,7

ПКА пленочная нить Х= 5,5 И 850 12 8,0

Капрон (АООТ Клинволокно г.Клин) 91 700 18 5,5

Найлон-6,6 (БиРопО 140 950 18 5,5

Фенилон (ВНИИСВ г.Тверь) 93,5 650 22 11,0

СВМ (ВНИИВ г. С.-Петербург) 29,4 2400 3,2 13,5

Лавсан (ПО Химволокно г.Могилев) 114 970 10 13,0

Нитрон (ВНИИСВ г.Тверь) 33,3 670 14,5 6,1

Также глава посвящена изучению зависимости деформационных и релаксационных свойств ПКА пленочных нитей от степени их ориентационной вытяжки. Поскольку промышленно выпускаемые образцы имеют лишь одно значение

наблюдаемые экспериментальные данные. Решение задачи Коши для уравнения (1) требует задания начальных условий, а также вида режима деформирования.

При наличии нескольких типов АКЭ можно ввести часть конформационной деформации, вызываемой только определенным типом АКЭ, то есть

е„ = = - mz„)• (2)

Тогда общую деформацию, включая и возможную необратимую часть, можно представить в виде:

(») (-)

В результате для каждого типа кластеров определяющее уравнение примет вид:

т„ёл + (е^ + Але-^ = ЧМУУ)- №

Система уравнений (3) и (4) дает полное детальное описание вязкоупругости ориентированных полимерных материалов. Однако, для описания большинства явлений вязкоупругости достаточно уравнения (1).

В ходе исследования изучены различные процессы деформирования.

1. Режим ползучести. Применим определяющее уравнение при условии сг = const с начальным условием е(0) = 0. Поскольку на начальном этапе процесса ползучести механическое напряжение распределено равномерно, то определяющее уравнение линейно относительно деформации, и в результате интегрирования получается экспоненциальная зависимость в виде:

f ,

6 = 6,

1-

(5)

где равновесное значение деформации и время релаксации процесса определяются:

д0 (1-е-2г'ц!) т хР (м

+ (6)

Общепринято, что время релаксации с увеличением нагрузки монотонно убывает. Исследуя зависимость времени релаксации процесса ползучести тст от величины напряжения в соотношении (6) видно, что для малых напряжений с ростом механического напряжения время релаксации сначала растёт, достигает своего максимума, равного

, = (7)

™ 2-1А 2

и только после этого начинает убывать. Этот далеко не очевидный результат следует из предлагаемой модели. Действительно, с ростом механического напряжения начинает расти число переходов АКЭ из состояния 1 в состояние 2 - активизирующая роль нагрузки, что сокращает время релаксации. Однако, число обратных переходов,

и'-у'и2

определяемое слагаемым, пропорциональным е ' н , начинает уменьшаться, так как нагрузка повышает высоту энергетического барьера в обратном направлении. Так как частота переходов v = согласно выражению (6) равна сумме частот всех

переходов, то результирующая частота по ходу нагружения сначала начинает уменьшаться, а только потом, когда начинают доминировать прямые переходы из состояния 1 в состояние 2 - расти.

Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна

Моделирование и прогнозирование деформационных свойств полимерных текстильных материалов

Специальность

05.19.01 - Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности

На ^кописи

Головина Виктория Владимировна

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук профессор

Макаров А.Г.

Санкт-Петербург 2013

Содержание работы

Введение....................................................................................5

Глава 1. Исследование состояния вопроса и постановка задачи (Литературный обзор)..........................................................8

1.1. Основные методы получения и области применения синтетических полимерных материалов................................................................8

1.2. Строение и свойства синтетических полимеров............................11

1.2.1. Надмолекулярная структура неориентированных полимеров.................................................................................11

1.2.2. Особенности строения ориентированных полимеров и их свойства....................................................................................19

1.2.3. Механические свойства синтетических полимерных материалов...............................................................................34

1.3. Методы аналитического описания вязкоупругих свойств................38

1.3.1. Модели вязкоупругого поведения полимерных материалов...39

1.3.2. Линейные процессы наследственной релаксации и ползучести полимеров.................................................................................42

1.3.3. Нелинейные процессы наследственной релаксации и ползучести полимеров.................................................................45

1.4. Выводы по главе 1 и постановка задачи......................................51

Глава 2. Экспериментальные исследования некоторых синтетических полимерных материалов.............................................................54

2.1. Приборная база для проведения экспериментальных исследований...54

2.1.1. Описание прибора Ь^гоп 1122........................................54

2.1.2. Описание приборной базы для изучения процесса ползучести................................................................................57

2.1.3. Описание приборной базы для изучения процесса релаксации напряжений..............................................................................61

2.2. Получение образцов поликапроамидных пленочных нитей..............64

2.2.1. Прессование ПКА пленок..............................................65

2.2.2. Подбор технологических режимов многоступенчатой зонной ориентационной вытяжки для ПКА.................................................66

2.3. Изучение диаграмм растяжения.................................................74

2.4. Изучение процесса ползучести с восстановлением ПКА пленочных нитей.......................................................................................77

2.5. Изучение процесса релаксации напряжений ПКА пленочных нитей...81

2.6. Выводы по главе 2.................................................................85

Глава 3. Моделирование и прогнозирование вязкоупругих свойств синтетических полимерных материалов.......................................87

3.1. Моделирование процесса ползучести.........................................88

3.1.1. Определение вязкоупругих характеристик ПКА пленочных нитей разной степени вытяжки на основании процесса ползучести..........89

3.2. Моделирование процесса релаксации напряжений.........................93

3.2.1. Определение вязкоупругих характеристик ПКА пленочных нитей разной степени вытяжки на основании процесса релаксации напряжений..............................................................................93

3.3. Выводы по главе 3.................................................................97

Глава 4. Барьерная модель вязкоупругости полимерных текстильных материалов..............................................................................99

4.1. Локальное определяющее уравнение вязкоупругого поведения одноосноориентированных синтетических полимерных материалов.......99

4.2. Уравнение вязкоупругости с учетом перераспределения нагрузки в процессе деформирования...........................................................107

4.3. Особенности теоретического описания диаграмм растяжения одноосноориентированных синтетических полимерных материалов......110

4.4. Особенности теоретического описания кривых релаксации напряжения в ориентированных синтетических полимерных материалах...............114

4.5. Особенности описания кривых ползучести синтетических полимерных материалов...............................................................................118

4.6. Выводы по главе 4...............................................................125

Глава 5. Прогнозирование поведения синтетических полимерных материалов в различных режимах деформирования......................127

5.1. Методика расчетного прогнозирования режима активного растяжения..............................................................................127

5.1.1. Алгоритм расчета точек диаграммы растяжения................128

5.1.2. Описание методики расчетного прогнозирования режима активного растяжения....................................................................................129

5.2. Применение разработанной методики расчетного прогнозирования режима активного растяжения к ПКА пленочным нитям различной степени вытяжки.................................................................................132

5.3. Апробирование разработанного метода к различным синтетическим полимерным текстильным материалам............................................136

5.4. Выводы по главе 5...............................................................144

Заключение.............................................................................145

Список литературы..................................................................148

Приложение.............................................................................169

Введение

Синтетические полимерные материалы в виде волокон, нитей, пленок, а также изделий на их основе, производимые на предприятиях текстильной и легкой промышленности, нашли широкое применение практически во всех отраслях народного хозяйства. Производство химических волокон и нитей является одной из важнейших сфер мировой экономики, интенсивно развивающихся на базе достижений науки и техники. Химические волокна и нити необходимы для выпуска различных текстильных материалов, одежды, технических изделий и по важности находятся на втором месте после продуктов питания. Этим и объясняется заинтересованность общества в развитии их производства. Дальнейшее развитие техники, транспорта, строительства невозможно сегодня без использования волокнистых материалов на основе химических волокон: текстиля, полимерных композитов, резинотехнических изделий и др.

К тому же к середине XXI века ожидается значительный прирост численности населения планеты, что повлечет за собой рост потребности в текстильном сырье для одежды и технических целей, удовлетворить который за счет натуральных волокон не представится возможным. В связи с этим следует ожидать наращивание объемов выпуска химических волокон с одновременным усовершенствованием технологических процессов производства, а также обновления их ассортимента путем создания как новых материалов, так и модификации уже существующих.

Ассортимент выпускаемых химических волокон обширен и зависит от сфер их применения и способов переработки. Это резаные (штапельные) волокна, жгуты, текстильные и технические нити, пленочные и фибриллированные нити, мононити и т. д. В целях расширения потребительских свойств, получения новых функциональных характеристик в производстве химических волокон и нитей широко применяются методы физической, химической и композитных

модификаций. Кроме того, наряду с основными видами волокнистых материалов существует большое количество их разновидностей, отличающихся составом, расположением волокон и нитей, а также комбинированные, дублированные и другие.

В последние годы наметились новые тенденции в создании волокон и волокнистых материалов на их основе, что значительно изменяет возможности в удовлетворении потребностей в текстильных материалах. Кроме целенаправленной модификации свойств традиционных видов химических волокон и создания совершенно новых волокон и волокнистых материалов начинает применяться современный рыночный принцип создания новых текстильных и технических изделий. Он базируется на следующей последовательности заказа: изделие определенного функционального назначения —> текстильный материал (его структура) —» волокна (необходимый волокнистый состав) вместо обратной последовательности, существовавшей при плановой экономике, которая еще традиционно применяется.

Таким образом, интенсивное развитие техники ставит перед текстильным материаловедением задачи как по исследованию свойств новых и имеющихся материалов, так и по разработке методов прогнозирования деформационных, восстановительных и релаксационных процессов, соответствующих различным режимам эксплуатации изделий из этих материалов.

Существенное расширение областей применения и условий эксплуатации полимерных текстильных материалов требует качественного и количественного исследования их деформационных свойств. Такие исследования возможны на основе математического моделирования процессов деформирования. Поэтому разработка методик определения механических характеристик в условиях, отвечающих различным типам нагружения, является актуальной и важной задачей текстильного материаловедения. Совершенствование указанных методик позволяет

решить задачу по технологическому отбору материалов, обладающих требуемыми деформационными свойствами, что немаловажно для применимости исследуемых материалов и может служить критерием совершенствования технологического процесса производства, так как позволит производить только те материалы, которые обладают наилучшими с точки зрения применимости физико-механическими свойствами.

Особенностью полимерных материалов является релаксационная природа деформационных процессов. Поэтому сложность математического описания и физической интерпретации деформационных свойств полимерных текстильных материалов обусловлена спецификой теории вязкоупругости, на которой базируются современные представления механики полимеров. Это создает определенные трудности при решении задач по прогнозированию деформационных, восстановительных и релаксационных процессов полимерных нитей, волокон и пленок.

Глава 1. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР).

1.1. Основные методы получения и области применения синтетических полимерных материалов.

Процесс изготовления изделий из полимерных материалов включает, как правило, получение полимера, его переработку и создание конструкции с использованием различных материалов или различных комбинаций одного и того же материала. На прочность готового изделия влияет технология получения полимера (режим полимеризации или поликонденсации, природа катализатора, состав реакционной смеси) и технология его переработки (например, режимы экструзии, прессования, вытяжки, кручения, режимы термообработки и др.).

Синтетические полимеры образуются в результате химического синтеза. Существуют два основных метода синтеза высокомолекулярных соединений, являющихся исходным сырьем для дальнейшего получения полимерных материалов — полимеризация и поликонденсация.

Полимеризация может быть осуществлена различными способами, различающимися по агрегатному состоянию полимеризуемой системы [48, 138, 167-169]. Выбор способа полимеризации определяется задачами, которые ставятся при осуществлении процесса, требованиями, предъявляемыми к получаемому продукту, природой компонентов полимеризационной системы, технологическими требованиями и т. д. Методами координационно-ионной полимеризации получают полиэтилен высокой плотности, полипропилен и их сополимеры, стереорегулярные полиизопрен и полибутадиен и т.д. Полимеризацией в массе получают полиэтилен высокого давления, полистирол и сополимеры стирола. Этим способом в основном получают полиметилметакрилат, поликапролактам [57, 59, 167-169]. Полимеризация в растворе в промышленности

используется там, где конечный продукт применяют в виде раствора (лак, клей, связующее в производстве пластмасс) или в тех случаях, когда другие методы не позволяют получать продукты требуемой структуры (некоторые полиакрилаты, поливинилацетат, политетрафторэтилен и др.). При этом полимеризация в растворе является важнейшим и практически единственным способом при осуществлении ионных и координационных процессов проведения полимеризации на гетерогенных каталитических системах (в частности, на катализаторах Циглера-Натта). Эмульсионная полимеризация широко применяется при получении гомополимеров или сополимеров стирола, винилацетата, винилхлорида, акрилатов, метакрилатов и др.

Поликонденсация широко используется в промышленности для получения полиэфиров (полиэтилентерефталата, поликарбонатов, алкидных смол), полиамидов, некоторых кремнийорганических полимеров, многих термореактивных смол на основе формальдегида и др. Поликонденсация в расплаве - практически единственный промышленный способ синтеза алифатических полиамидов и полиэфиров (например, полиамида 6,6 и полиэтилентерефталата). Необратимую поликонденсацию в растворе в промышленности используют в производстве поликарбонатов, полиарилатов, некоторых полиамидов и др. [48, 57, 59, 138, 167-169].

Для производства химических волокон применяют следующие способы формования: формование из расплава, мокрое формование из раствора и сухое формование из раствора. Чтобы сформовать волокно необходимо приготовить прядильный раствор или расплав, для чего полимер растворяют, расплавляют или размягчают. Некоторые полимерные материалы не растворяются в доступных растворителях, а при плавлении разлагаются. Тогда такие волокнообразующие материалы переводят в пластичное (размягченное) состояние и затем формуют. Если же полимер не плавится и не размягчается без разложения, его переводят в раствор [138].

Большинство синтетических волокон после формования подвергается холодному или горячему вытягиванию, которое сопровождается глубокими структурными изменениями, в результате которых значительно повышается прочность. Для снятия внутренних напряжений в нити ее могут подвергать термофиксации, заключающейся в нагревании уже готовой нити. Последующая обработка волокон состоит из ряда технологических операций, число и последовательность которых зависит от вида вырабатываемой продукции [138].

Ассортимент материалов, изготовляемых из различных видов полимеров, весьма велик. В него входят как синтетические волокна, широко используемые для производства текстильных изделий бытового и технического назначения, так и разнообразное литье и пленки [57]. Среди всех видов полимерных материалов по своим свойствам ближе всего к волокнам находятся одноосноориентированные пленки [123].

Следует отметить, что пленочные материалы занимают особое положение среди продуктов переработки пластмасс. Это объясняется несколькими причинами, прежде всего экономическими: минимальный расход сырья на единицу готовой продукции, широкий ассортимент, позволяющий выбрать пленку с необходимым комплексом свойств, возможность модифицирования в нужном направлении [33].

Жизнь современного общества невозможна без использования химических волокон и нитей. Химические волокна, по ряду своих эксплуатационных характеристик, значительно превосходят хлопок, лен, шерсть, шелк и даже металлы. Они находят применение при изготовлении одежды, фильтров, автомобильных шин, рыболовных сетей, конструкционных материалов, используемых в авиационной и космической технике, кровеносных сосудов в медицине и многих других изделий

Современные химические волокна и нити все более приближаются к натуральным материалам по гигиеничности и комфортности. При этом

неизменными остались их главные преимущества - практичность, прочность, эластичность, стойкость к многократным деформациям, к действию повышенных температур, агрессивных веществ и микроорганизмов. А также возможность придания уже известным полимерным материалам качественно новых свойств, определяющих более широкие области их применения.

Интенсивное развитие производства волокон в мире и в нашей стране обусловливает постановку важных научно-технических задач получения их с заданным комплексом свойств и высокими качественными показателями, оптимизации процессов переработки и рационального их применения. Однако осталось еще много неясных вопросов, решение которых возможно только при достаточном знании свойств волокон и их структурной зависимости [123].

1.2. Строение и свойства синтетических полимеров.

Структура и свойства полимеров определяются методами и условиями их получения, включающими процессы формования из расплавов, растворов или дисперсий полимеров, ориентационного вытягивания, термической обработки и заключительных операций [123].

1.2.1. Надмолекулярная структура неориентированных полимеров.

Не смотря на то, что многие свойства полимеров в первую очередь определяются их молекулярным строением, однако эти свойства проявляются через последующие уровни надмолекулярных структур.

Надмолекулярными или вт�