Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 41. 9 november 1954 - Syntetfibrers struktur och egenskaper, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
16 november 1954
971
Syntetfibrers struktur och egenskaper
Under de senaste tio åren har intresset för
syntetiska organiska polymerers struktur vuxit
mycket snabbt. Denna vetenskapsgren är ung, ty den
är helt och hållet byggd på den bara 30 år gamla
uppfattningen att polymererna består av långa
kedjemolekyler, en teori som Staudinger ställde
upp vid införandet av den nu allmänt använda
termen "makromolekyl".
Den definitiva bekräftelsen av teorin om
poly-merernas makromolekylära struktur gavs av
Carothers’ arbeten. Vid dessa syntetiserades ett
betydande antal kedjepolymerer genom väl
kända kemiska reaktioner. Härigenom kunde deras
struktur otvetydigt härledas ur syntesmetoden.
Carothers’ resultat blev av grundläggande
betydelse inte bara därför att de ledde till
framställning av den första syntetfibern, nylon, utan
också genom att de gav en fast utgångspunkt för
studium av sambanden mellan polymerernas
struktur och egenskaper.
Plaster och fibrer
De första kommersiellt tillverkade syntetiska
polymererna, som kom 1920, var härdplaster,
erhållna genom kondensation av fenol eller
kar-bamid med formaldehyd. Något senare började
man framställa alkyder. På den tiden visste man
mycket litet om sambanden mellan polymerers
struktur och egenskaper, men man klargjorde
de skillnader i fysikaliska egenskaper hos
polymererna, som beror på att dessa består av långa,
smala och ogrenade molekyler (kedjemolekyler),
tvådimensionellt förgrenade eller
tredimensionellt tvärbundna.
Forskningsresultaten från perioden 1930—1940
har till fullo utnyttjats först efter andra
världskriget. Man studerade polymerer soin varit
kända sedan 60 år tillbaka, t.ex. polystyren,
poly-vinylklorid och polyvinylidenklorid. Viktigare
är dock upptäckten av nya polymerer, såsom
nylon, Neoprene, polymetylmetakrylat och
poly-eten. Den forskning, som utförts under 1940—
1950, har ännu inte burit full frukt.
Allteftersom kännedomen om polymerernas
byggnad växte blev det allt tydligare att det inte
finns någon fundamental skillnad mellan fibrers,
elasters och plasters struktur. Elaster har ett
större elastiskt deformationsområde än fibrerna.
Vid sträckning av materialet ordnas båda
molekylslagen så att de i viss utsträckning blir
parallella med kraftens riktning. När denna upphör
återtar gummimolekylerna sin oordnade orien-
677.47
tering medan fibermolekylerna behåller sin
ordnade.
Molekylorientering och kristallisation
Alla polymerer med kedjemolekyler kan utan
tvivel formas till fibrer, men bara vissa av dessa
har visat sig vara lämpliga till textilier. Ett av
skälen härtill är att man av textilfibrer begär
hög mjukningspunkt och stor böjlighet, seghet
och hållfasthet.
Syntetiska textilfibrer formas genom sprutning
av en flytande polymer (smält eller i lösning)
genom små hål. De erhållna fina trådarna
sträcks sedan i allmänhet till betydligt längre
och tunnare fibrer. Det är just genom denna
sträckning som trådarna blir fibrer, dvs. får de
fysikaliska egenskaper som gör dem användbara
till textilier.
När sträckningen har åsyftad verkan åtföljs den
alltid av en orientering av kedjemolekylerna i
fiberns längdriktning. Man kan jämföra
sträckningen med spinning av garn av ullfiber varvid
de relativt korta fibrerna motsvarar polymerens
molekyler. För att man skall få ett starkt garn
måste ullfibern ha tillräcklig längd, och man vet
att polymerens molekyler måste ha en kedja av
ca 1 000 atomer för att vara tillräckligt långa.
Nödvändig kedjelängd och grad av molekylernas
orientering är dock olika för olika polymerer.
Orsakerna till att orienteringen av molekylerna
ger materialet de egenskaper, som fordras av
textilfibrer, är flera, men en viktig faktor är att
den ger stor draghållfasthet. Sammanhållningen
mellan molekylerna i fiberns tvärriktning kan
visserligen samtidigt minskas, men detta betyder
inte mycket så länge det inte leder till fiberns
spjälkning i fibriller.
Det är känt att några av syntetfibrerna är
utpräglat kristallina liksom de naturliga fibrerna
ull, silke och bomull, men stor kristallinitet hos
fibern är inte nödvändig för att den skall vara
användbar. Polyvinylklorid och polyakrylnitril
kristalliserar dåligt men ger dock goda fibrer,
men sträckta fibrer av dessa ämnen har god
molekylorientering, vilket är nödvändigt för att de
skall kunna användas till textilier.
Polymerers kristallisationsförmåga
Molekylernas regelbundenhet
Molekylorientering och kristallinitet är olika
grader av ordning, och det kan därför väntas att
de skall bero av polymermolekylens struktur.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
