VLASTNOSTI VLÁKEN
14. Modifikace struktury a vlastností vláken a vztah k užitným a
zpracovatelským vlastnostem vláken.
14.1 Úvod
Jestliže vyjdeme z předpokladu, že struktura vláken (ať již primární, sekundární nebo
terciální) ovlivňuje vlastnosti vláken, je logické, že ovlivňuje také užitné a zpracovatelské
vlastnosti těchto vláken. Z hlediska zpracovatele a konečného uživatele výrobků z vláken
konec konců není rozhodující struktura a vlastnosti vláken, ale především vlastnosti vlákna při
zpracování a vlastnosti konečného výrobku. Je však třeba si uvědomit, že konečné vlastnosti
vlákenných útvarů nejsou zdaleka dány jen strukturou a vlastnostmi vláken, které vlákenný
útvar tvoří, ale jsou stejně tak ovlivněny strukturou všech meziproduktů (např. příze) i
strukturou finálního textilního výrobku. Proto je dost obtížné stanovit, které strukturní
parametry a z toho plynoucí vlastnosti vláken ovlivňuje jejich zpracovatelské a užitné
vlastnosti.
U některých vlastností je to sice velmi zřetelné. Tak například vysoce pevnou tkaninu
můžeme dosáhnout jen když ji vyrábíme z vysoce pevného vlákna. Pevnost tkaniny však
vedle pevnosti vlákna ovlivňuje i konstrukce příze i konstrukce konečné tkaniny. Pevnost
příze však není ovlivněna jen pevností jednotlivých vláken, ale i jemností a délkou vláken a
počtem vláken v průřezu příze. Pevnost příze je pak dána i počtem zákrutů příze a konečně
pevnost tkaniny je ovlivněna její konstrukcí, ale i její finální úpravou.
K dosažení požadovaných vlastností textilního výrobku tedy používáme principielně tyto
postupy:
a) na úrovni vláken použitím vhodného typu vlákna z hlediska jeho primární struktury
(typ polymeru, modifikace již používaného polymeru, přídavek aditiv), sekundární a
terciální struktury (kterou ovlivňuje celý průběhu výroby vlákna),
b) na úrovni výroby meziproduktů a konečných textilních výrobků můžeme vlastnosti
ovlivnit technologií přípravy i finálních úprava meziproduktů i konečných textilních
výrobků (např. mechanické, tepelné i chemické operace při výrobě a finální úpravě
textilie).
14.2 Základní vlastnosti vláknotvorných polymerů a dělení modifikačních postupů
Pro výrobu vláken lze použít jen polymery, které splňují některé základní požadavky:
ƒ Dostatečně vysoký a rovnoměrný průměrný polymerační stupeň (PPS) resp.molekulovou
hmotnost. Pokud je nízký PPS dochází ke zhoršování zpracovatelských vlastností vláken.
Vysoký PPS způsobuje zhoršení zvláknitelnosti.
ƒ Lineární tvar makromolekuly bez objemných bočních řetězců umožňující "přibližně
rovnoběžné" uspořádání makromolekulárních segmentů). Statistický segment obsahuje
typicky 10–20 jednotek.
ƒ Pravidelně se opakující polární skupiny v řetězcích umožňující vznik silných
meziřetězcových vazeb (není nezbytné, nejpevnější vlákna z polyetylénu využívají pouze
slabých van der Waalsových sil).
ƒ Prostorově pravidelná struktura umožňující alespoň částečnou krystalizaci a vznik
vlákenné struktury.
ƒ Dostatečná tuhost (ohebnost) řetězce umožňující vznik krystalů se skládanými řetězci. U
některých typů vláken (kapalně krystalické polymery) se naopak vyžaduje vysoká tuhost
vedoucí ke krystalitům s napjatými řetězci.
ƒ Schopnost tavení nebo rozpouštění tak, aby bylo možno připravit vlákno zvlákňováním.
Pro speciální polymery lze použít také jiných způsobů výroby vláken.
1
prof.Ing. Jiří Militký,CSc.,doc. RNDr. Jiří Vaníček, CSc, katedra textilních materiálů, TF, TÚ Liberec
Vlastnosti vláken
Modifikací vláken lze odstranit negativní resp. získat pozitivní vlastnosti vláken
s ohledem na cíl jejich použití. Modifikovaná vlákna se označují jako vlákna II. generace,
kde již název vlákna dle chemického složení nic moc neříká o vlastnostech. Označení jako
polyamidy, polyestery atp. zde tedy pouze indikuje, co je převažujícím chemickým složením
a nikoliv to, jaké mají vlákna složení. Modifikovaná vlákna dnes tvoří velkou skupinu
syntetických vláken používaných jak v oblasti oděvních tak i technických textilií. Z hlediska
toho, v kterém stádiu se provádí modifikace lze provést dělení do těchto skupin:
ƒ Modifikace v průběhu přípravy polymeru
- změna relativní molekulové hmotnosti
- kopolymery (blokové, statistické)
- přídavek aditiv
ƒ Modifikace v průběhu přípravy vlákna:
- úprava podmínek dloužení a fixace
- nekruhový průřez, ultrajemná vlákna
- tvarování
- bikomponentní vlákna
ƒ Modifikace při použití vláken:
- roubování
- dodatečná krystalizace
- řízená povrchová destrukce
V dalším textu jsou ukázány příklady jednotlivých typů modifikací na příkladu
nejrozšířenějších polyesterových vláken. U těchto vláken tvoří modifikace kolem 30%
celkové produkce.
14.3 Modifikace v průběhu přípravy polymeru
V této skupině jsou zastoupeny zejména chemické modifikace
a) Změna relativní molekulové hmotnosti.
Velmi často stačí upravit pouze dobu a podmínky polykondenzace (teplotu, tlak). Možnost je
omezená, protože polymery jsou zvláknitelné pouze v úzkém rozmezí dynamických viskozit
taveniny. Snížení relativní molekulové hmotnosti vede k malému snížení pevnosti vláken a
velkému snížení odolnosti v ohybu, což se projeví omezením žmolkovitosti (žmolek snadno
odpadne a není dlouhodobě vázán na povrchu textilie), a zlepšením barvitelnosti.
b) Příprava kopolymerů.
Provádí se kopolykondenzace s vhodnými monomery, oligomery nebo prepolymery. Podle
podmínek přípravy a funkčnosti jednotlivých reaktantů vznikají:
a) statistický kopolymer: -A-B-A-B-B-A-A-B-A-B-. Většina modifikací polyesterů patří do
této skupiny.
b) blokový kopolymer: -B-B-B-B-B-A-A-A-A-B-B-B-A-A-A-A-A-. V praxi se ve větším
měřítku používají PES vlákna blokově modifikovaná polyetyleglygolem.
c) rozvětvený kopolymer: -A-B-A-A-B-A-A-A-A-B-A-AA
A
A
Rozvětvené polyestery vznikají přídavkem vícefunkčních komonomerů (trojfunkčních,
čtyřfunkčních — pentaerythritol). Používají se při výrobě vláken se sníženou žmolkovitosti.
Malé rozvětvení zvyšuje viskozitu taveniny polymeru a tím umožňuje výraznější snížení
relativní molekulové hmotnosti PET při zachování možnosti snadného zvlákňování. Další
možnost je zvýšit dynamickou viskozitu (kyselina 5-sulfoizoftalová).
S využitím komonomerů se obyčejně dosahuje :
• regulace sráživosti — vysoce sráživá vlákna (sráživá v horké vodě), diferenčně sráživá
vlákna (sráživá až na vzduchu při teplotách kolem 170 oC), a samovolně roztažná vlákna (o
2
prof.Ing. Jiří Militký,CSc.,doc. RNDr. Jiří Vaníček, CSc, katedra textilních materiálů, TF, TÚ Liberec
Vlastnosti vláken
3% v horké vodě). Jako komonomery se používají kyselina isoftálová a 5 sulfoisoftálová resp.
jejich kombinace. Je třeba také vhodným způsobem upravit podmínky dloužení a fixace;
• regulace barvitelnosti — zlepšení barvitelnosti disperzními barvivy pomocí komonomerů
způsobujících rozvolnění kompaktní struktury polyesterových vláken (kyselina, isoftálová,
adipová a polyetylénglykol) nebo docílení barvitelnosti kationtovými barvivy (kyselina 5sulfoisoftalová);
• omezení hořlavosti — pomocí komonomerů obsahujících atomy fosforu nebo halogenů
(brom, chlor). U akrylových vláken se používá polymerace s kyselinou akrylovou a jejími
deriváty.
Kopolymery vyvolávají řadu změn jak při přípravě polymeru, tak i při zvlákňování.
Růst obsahu dietylénglykolu (vlivem modifikace sodnou solí kyseliny 5-sulfoizoftalové)
snižuje světelnou, tepelnou i oxidační stabilitu polyesterových vláken. Přídavky komonomeru
vyžadují i úpravy katalytického systému. Přítomnost komonomeru obecně mění dynamickou
viskozitu taveniny, rychlost krystalizace a schopnost orientace v průběhu zvlákňování. Často
je nutno upravit i průběh dloužení a fixace (temperace). PES vlákna se běžně dlouží 4 - 8
hod. po zvlákňování. Kopolymer vykazuje ještě po 24 hodinách tahové deformace (při
dloužení pak vznik více krčků). Významně se mění i povrchové vlastnosti, proto je nutno
optimalizovat složení a množství aviváže.
c) Přídavek aditiv
Aditiva jsou látky, které se do polymerních řetězců nezabudovávají, ale zůstávají
dispergovány ve hmotě polymerů. Obecně lze jako aditiva použít polymery, organické látky a
anorganické sloučeniny. Aditiva se přidávají do taveniny resp. roztoku polymeru těsně před
zvlákněním. Typická aditiva jsou:
• prostředky pro snížení hořlavosti vláken (sloučeniny obsahující fosfor a halogeny)
• antimikrobiální prostředky (zeolity obsahující kovy nebo kovové prášky)
• prostředky chránící proti UV záření (keramickým prach)
• prostředky zvyšující elektrickou vodivost vláken (uhlíková čerň, kysličníky kovů,
polyalkylénglykoly)
• matovací prostředek ( TiO2 v koncentracích do 0,5 %)
• opticky zjasňující prostředky
• pigmenty pro barvení ve hmotě
Speciálním aditivem je přídavek kysličníku křemičitého (SiO2). Jeho efekt se projeví až při
zušlechťování, kdy vlivem alkalického prostředí dojde ke vzniku mikrokráterů a dlouhých
prohlubní na povrchu vláken.
Problémem je sklon aditiv k sedimentaci v tavenině. Zvlákňovací zařízení se více
opotřebovávají a ucpávají se, vlákno vyžaduje speciální povrchovou úpravu, atp. Anorganická
aditiva v koncentracích do 1% nečiní při zvlákňování potíže.
S rozvojem technologie přípravy nanočástic je možné použít aditiva o velikosti jednotek
nanometrů formou sorpce ze zušlechťovacích lázní. Vzhledem k rozměrům aditiva dochází
k difúzi do hmoty vláken volnými objemy mezi polymerními řetězci. Je např. popsáno
docílení baktericidního účinku sorpcí nanočástic stříbra.
14.4 Modifikace v průběhu přípravy vláken
V této skupině jsou zastoupeny zejména fyzikální modifikace.
a) Úprava podmínek dloužení a fixace
Tímto postupem lze ovlivnit v širokém rozmezí vlastnosti PES vláken, což umožňuje snadno
přizpůsobovat vlastnosti vláken požadavkům textilních odběratelů. Příkladem jsou vlákna:
• s vyšším počátečním modulem;
• s nízkou nebo vysokou tažností;
3
prof.Ing. Jiří Militký,CSc.,doc. RNDr. Jiří Vaníček, CSc, katedra textilních materiálů, TF, TÚ Liberec
Vlastnosti vláken
• kabely pro konvertorovou technologii;
• sráživá vlákna.
Je známo, že čím nižší je teplota dloužení, tím sráživější jsou vlákna v horké vodě. Také
mechanické a sorpční vlastnosti vláken jsou závislé na podmínkách dloužení a fixace .
b) Vlákna s nekruhovým průřezem
Tato vlákna se připravují na tryskách nekruhového průřezu. Vlákna s průřezem, který má
přímé roviny (trojcípé, pětiúhelníkové) mají zrcadlové efekty — zvýšený lesk až třpyt (TESIL
48 — trojcípý). Vlákna s laločnatým a hvězdicovitým průřezem mají lomený „hedvábný“
lesk. Změna průřezu se projeví ve změně omaku textilie (trojcípý profil má hedvábný omak).
Profilovaná vlákna mají menší sklon ke žmolkování a rychleji se smáčí. U některých
speciálních profilů dochází vlivem nestejnoměrného chladnutí při zvlákňování k tvorbě
spirálovitého zákrutu, čímž se zlepší tepelně izolační vlastnosti.
Profilovaná dutá vlákna, jako je pětiúhelník s kruhovou dutinou nebo čtyřúhelník s
kruhovou dutinou, se používají v kobercářském průmyslu jako výplňkový materiál.
Dutá vlákna s objemem dutiny větším než 15 % plochy příčného řezu mají měkký až
hadrovitý omak, mají temnější odstín po barvení a jsou málo odolná vůči deformaci v ohybu.
Používají se při dialýze, oddělování směsi plynů, atp.
c) Ultrajemná vlákna
Jsou to vlákna jemnosti kolem 0,1 dtex. Při jejich výrobě se používá např. zvlákňování
v proudu vzduchu, speciální dloužení nebo fibrilace fólií. Firma Toray používá pro vlákna
jemnosti 0,1 dtex techniku přímého zvláknění. Standardem je přechodná tvorba
bikomponentních vláken (0,17 dtex BELIMA X, 0,01 dtex ALCANTRA a minimální jemnost
0,0001 dtex).
Mikrovlákna z bikomponentních vláken
Výhodou textilií z těchto vláken je jejich omak, možnost transportu vlhkosti
kapilárami mezi vlákny, zvýšený čistící efekt (odstranění nečistot až řádově mikrometrů
velikých a jejich transport z čištěného povrchu). Nevýhodou těchto vláken je zejména zvýšená
mačkavost.
Broušením tkanin z ultrajemných PET vláken se získá vlasový povrch („peach“ efekt
u textilií typu Shin Gosen). Ultrajemná vlákna pod 0,2 dtex se používají jako syntetický velur,
syntetické usně, speciální papír a speciální filtry (pro atomové elektrárny).
Výhodné je použití mikrovláken zejména pro filtrační účely. Filtrační schopnosti
systémů s obsahem mikrovláken jsou závislé na těchto faktorech:
Mechanické zachycování — filtrační textilie funguje jako „síto“ zachycující částice větší než
je velikost pórů mezi vlákny. Mikrovlákna a nanovlákna umožňují připravit filtrační textilie
s definovaně proměnnou velikostí pórů. Dojde zde také rychleji ke tvorbě filtračního koláče.
Ten je na jedné straně schopen odstranit další částice. Na straně druhé však dříve dojde k
ucpání a nutnosti čištění. Problém je tedy komplexní.
Brownův pohyb — některé částice, které proniknou póry ve filtru mohou být díky svému
náhodnému Brownově pohybu zachyceny na povrchu pórů. Mikrovlákna a nanovlákna jsou
schopna vytvářet povrchy s velkou měrnou plochou, kde je pravděpodobnost zachycení částic
při jejich Brownově pohybu podstatně vyšší.
4
prof.Ing. Jiří Militký,CSc.,doc. RNDr. Jiří Vaníček, CSc, katedra textilních materiálů, TF, TÚ Liberec
Vlastnosti vláken
S [%]
Shlukování — vlivem přitažlivých sil dochází ke shlukování částic do větších celků, které lze
zachytit na filtru. Tendenci k shlukování podporuje také turbulence filtrovaného média. Čím
budou póry více křivolaké a menší, tím bude turbulence vzrůstat, což podpoří shlukování.
Triboelektrický efekt — vlivem tření filtrovaného média (kapalina, plyn) o stěny pórů
filtračního materiálu, dochází ke generaci elektrického náboje. Při vhodné volbě polymeru
může dojít k jeho nabití na opačný náboj než mají částice, které se mají odfiltrovat. Dojde pak
k zachycování na povrchu pórů vlivem elektrostatických interakcí. Tento efekt je opět
pozitivně ovlivněn relativní povrchovou plochou filtračního materiálu.
Je patrné, že použití mikrovláken a nanovláken podstatně zlepší řadu faktorů
ovlivňujících celkovou filtrační schopnost textilií. S výhodou lze také využít faktu, že
nanovlákna jsou již ve fázi výroby spleti. Pro mikrovlákna je výhodné použít jejich tvorbu až
na hotové textilii (rozdělení konjugovaných vláken na mikrovlákna). Výhodné je také použití
netkaných textilií připravených naplavováním, resp. zpevněných např. zapletením pomocí
vodního paprsku.
d) Zvýšení rychlosti zvlákňování
Klasická polyesterová vlákna se zvlákňují rychlostí do 1000 m/min (odpovídající
limitní jemnost je kolem 1–2 dtex). Zjistilo se, že vlákna vyráběná při rychlosti od cca 2000
m/min se liší svými vlastnostmi od vláken zvlákňovaných při nižších rychlostech. Vzniká
částečně orientovaná struktura POY (PARTIALLY ORIENTED), způsobená velkými
axiálními deformacemi v zóně tuhnutí. Do rychlosti 4000 m/min jsou polyesterová POY
vlákna téměř amorfní. Nad touto rychlostí jsou již částečně orientovaná a semikrystalická. V
současné době se používá rychlostí zvlákňování kolem 8000 m/min.Vznikají krystality s
nataženými řetězci. Rozdíly mezi klasickými a POY vlákny se projevují při srážení v horké
vodě.
U klasických PET roste sráživost v horké vodě zároveň s rychlostí zvlákňování (tj. do
2000 m/min). U POY vláken je závislost opačná — s růstem rychlosti zvlákňování (od 2000
m/min) dochází k poklesu sráživosti. Příčinou je vznik krystalitů, které omezují pohyblivost
polymerních řetězců (fungují jako zesítění).
2000
rychlost [m/min]
Vztah mezi rychlostí zvláknění a sráživostí v horké vodě S.
Při vysokých rychlostech zvlákňování roste také barvitelnost POY vláken.
e) Tvarování
Tvarování je proces, jímž se dosáhne větší „objemnosti“ vláken. Dochází ke vzniku
budˇ dvourozměrné obloučkovité nebo třírozměrné spirálovité struktury. Tvarování se provádí
těmito metodami:
5
prof.Ing. Jiří Militký,CSc.,doc. RNDr. Jiří Vaníček, CSc, katedra textilních materiálů, TF, TÚ Liberec
Vlastnosti vláken
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
mechanické obloučkování (tvarování vzduchem, pěchování, tažení přes hranu, deformace
na ozubených kolech, nepravý zákrut, pletení — rozplétání)
vytvoření nesymetrické struktury (bikomponentními vlákny S/S, diferenčním bobtnáním
povrchových vrstev a jádra)
nesymetrické tepelné zpracování budˇ lokálním nesymetrickým ohřevem nebo
asymetrickým chlazením ve spřádací šachtě,
zvlákňováním pod šikmým úhlem
f) Výroba bikomponentních vláken.
Existují dva základní typy bikomponentních vláken.
ƒ Dvouvrstvé struktury:
typ S/S (side by side) vzniká spojením dvou proudů taveniny ve zvlákňovací trysce nebo
těsně za ní (vzájemné lepení). Obloučkování se dosahuje různou sráživostí komponent.
typ C/S (core - sheath) využívá speciální trysky, umožňující obklopení jednoho proudu
taveniny (jádro) jiným proudem taveniny (plášť). Vzniká vhodná povrchová modifikace
(antistatické vlákno, nehořlavé vlákno).
ƒ Vicevrstvé struktury:
typ M/F (bikonstituentní vlákno) se vyrábí z taveniny, která vznikla mechanickým mísením
dvou tavenin nebo rozptýlením fibrilek jednoho polymeru v tavenině polymeru druhého.
Bikonstituentní vlákna se často využívají pro tvorbu mikrovláken resp. dutých vláken.
typy MS/S (multiple side by side), MR (multiple radial), MC (multi core), atd. kde je vlákno
tvořeno vrstvami jednoho polymeru oddělenými vrstvami polymeru jiného. Vrstvy mohou být
uspořádány axiálně, radiálně nebo segmentově resp. mozaikově.
MS/S
MR
MC
Některé typy vícevrstvých struktur
M/F
Různé typy bikomponentních vláken
6
prof.Ing. Jiří Militký,CSc.,doc. RNDr. Jiří Vaníček, CSc, katedra textilních materiálů, TF, TÚ Liberec
Vlastnosti vláken
14.5 Modifikace při použití vláken
Zde jsou zahrnuty postupy, které se aplikují na komerčně vyrobená vlákna, případně
přímo na textilie. Lze sem zařadit i konečné úpravy a tepelnou fixaci materiálů obsahujících
PES vlákna. Detailně je o vybraných typech konečných úprav pojednáno v kap. 7.
a) Roubování
Roubování je založeno na tvorbě rozvětveného polymeru, který vznikne navázáním
postranních řetězců na řetězce PES. Zpravidla se vybrané nízkomolekulární látky (kyselina
akrylová, metylmetakrylát) navazují na makro- radikály vzniklé v řetězcích PES. Současně
proběhne polymerace monomeru, čímž vzniknou boční řetězce. Nejdůležitějším krokem je
tvorba volných radikálů (iniciace roubovací reakce):
• chemická iniciace (oxidace peroxidy)
• ozařováním (viz kap.7)
• studenou plazmou.
b) Dodatečná krystalizace
Za účelem zvýšení barvitelnosti PES se provádí (tzv. rozpouštědly) indukovaná
krystalizace (společně s bobtnáním, které způsobují rozpouštědla, vzrůstá krystalinita). Po
odstranění rozpouštědla struktura kolabuje, což se projeví vznikem prasklin na povrchu
vláken, mikrodutin uvnitř vláken a celkovým rozvolněním struktury. Vzniklá struktura se
velmi dobře barví disperzními barvivy a také má zlepšenou adhezi k polymerním matricím.
c) Řízená povrchová destrukce
Používá se k narušení kompaktní povrchové struktury PES vláken a zvýšení jejich
měrného povrchu. Současně se povrch částečně hydrofilizuje vlivem karboxylových a
hydroxylových skupin, které vznikly destrukcí esterových vazeb PES. Tím se zlepší sorpční
vlastnosti, splývavost a omak. Destrukce se obyčejně provádí hydrolyticky nebo oxidačně.
14.6 Příklady modifikací dalších typů vláken
Jako příklad modifikace dalších typů vláken můžeme uvést:
ƒ Hydrofilní úprava polyamidu 6, která spočívá ve zvýšení sorpčních vlastností a lze ji
dosáhnout buď chemickou modifikací (očkovací reakce, adiční reakce, degradační reakce,
působení plazmy) a nebo fyzikální modifikací (profilovaná a dutá vlákna nebo přípravou
pórovitých vláken.
ƒ Polyamidová vlákna se sníženým elektrostatickým nábojem např. přídavkem
elektrostatických aditiv do polymeru, přídavek pokovených nebo uhlíkových vláken do
textilního výrobku.
ƒ Antimikrobiální úprava polyamidových vláken a to impregnací textilních výrobků
antibakteriálními látkami nebo přídavkem těchto látek k monomeru před polymerací.
ƒ Nehořlavá úprava různých druhů vláken přídavkem retardéru hoření do hmoty vlákna a
nebo povrchovou úpravou hotové textilie.
ƒ Hydrofilní úprava polypropylenových vláken.
ƒ Nešpinivá úprava vláken
ƒ Zvýšení stálosti vláken na světle
ƒ Barvení ve hmotě u různých typů vláken
ƒ Výroba bikomponentních vláken
V současné době existuje velké množství postupu pro přípravu modifikovaných vláken
a textilních úpravu. Některé tyto postupy budou součástí dalších předmětů v rámci studia na
textilní fakultě. Nové aplikaci a postupy pro získání vláken a textilií se změněnými
vlastnostmi a určené pro specielní účely i běžné použití v textilním výrobě vznikají stále a
jsou předmětem dalších patentovaných postupu výroby vláken.
7
prof.Ing. Jiří Militký,CSc.,doc. RNDr. Jiří Vaníček, CSc, katedra textilních materiálů, TF, TÚ Liberec
Vlastnosti vláken
14.7 Degradace vláken
Při degradaci dochází ke dvěma základním dějům:
- depolymerace (D)
- statistické praskání řetězců (P)
Depolymerace snižuje postupně molekulovou hmotnost a tím i mechanické vlastnosti
vláken. Daleko nebezpečnější je statistické praskání řetězců, kdy poklesá pevnost daleko
rychleji.
Při tepelné degradaci dochází zejména k radikálové depolymeraci, která je běžná u vláken
z polymerů vzniklých radikálovou polymerací. Z dalších procesů to jsou:
• neradikálová depolymerace
• cyklizační reakce
Degradační procesy závisí také na tom, zda probíhá na vzduchu nebo ve vakuu. Na
vzduchu dochází běžně k termooxidaci, která probíhá mechanismem statistického praskání
řetězců a dále degradační procesy urychluje.
Při fotodegradaci závisí intenzita působení na velikosti světelné energie. Energie
fotonů o vlnových délkách 400–300 nm je 300–390 kJ/mol. Je tedy vidět, že dolní část
spektra světelného záření a UV záření typu A je energeticky srovnatelná s energií
kovalentních vazeb v polymerech (energie C-C vazby je kolem 420 kJ/mol). Prvním krokem
fotodegradace je praskání primárních vazeb v řetězcích a depolymerizace. Další procesy jsou
blízké termodegradaci.
Velmi častá je také hydrolytická degradace zapříčiněná působením vody, resp.
agresivního kapalného prostředí. Základním mechanismem je praskání řetězců.
Ke komplexním degradativním procesům dochází také při stárnutí polymerů. Zde
převažují mechanismy vedoucí k depolymeraci.
8
prof.Ing. Jiří Militký,CSc.,doc. RNDr. Jiří Vaníček, CSc, katedra textilních materiálů, TF, TÚ Liberec
Vlastnosti vláken
Download

VLASTNOSTI VLÁKEN 14. Modifikace struktury a vlastností vláken a