типов в. и. м. характеризуется видом математической функции точки, при чем эта функция выражает вероятность того или другого направления волоконных осей в каждой точке. Это различие лежит, в качестве признака деления, в основании структурной классификации В. и. м. (табл. 1). Сырьевая классификация В, и. м. сообразуется с природой волокна и в этом отношении тождественна с классификацией ваты (см. Вата, табл. 1). Производственная классификация В. и. м. имеет в виду род обработки, которой подвергается волокнистое основание. Наконец, функциональная классификация (табл. 2) рассматривает В. и. м. как товар, в связи с его служебным назначением.

Табл. 2.- Функциональная классификация волокнистых изоляционных материалов (принятая Британской ассоциацией Eng. Stds Com.).

Класс диэлектриков

0. Ненропитанные материалы из органических волокон

А. Материалы, пропитанные маслом, лаком, битуминозными составами и т. д.

Вид материала данного класса

1. Ненропитанные ткани из органич. волокон (хлопка, шелка, льна и т. д.)

2. Непропитанная бумага всех родов из органических волокон

3. Ненропитанные тесьма, лента и навивка из органических волокон

4. Прессшпан

1. Ткани из органич. волокна, пропитанные маслом или лакированные, в частности Empire Cloth

2. Бумага, лакированная или пропитанная маслом,

битуминозными составами или воском

3. Хлопковая или шелковая обмотка

4. Прессованный картон

5. Вулканизованная фибра

6. Тесьма, лента и навивка

7. Бумага всех родов, включая слоистые бакелиты

8. Асбестовые изделия при объемном содержд,нии асбеста менее 75%

В. Огнестойкие материалы

1. Нек-рые миканитовые изделия-слюда-шелк, слю-да-кембрик, слюда-японская бумага

2. Асбестовые тесьма, ткани, бумага и шнуры, с объемным содержанием асбеста не менее 75%

3. Невоспламеняющийся и самогаснущий картон

Отношение к влажности. Природа волокна, состав-тяющего основание данного В. и. м. (форма, размеры, химический состав и способ обработки), определяет многие свойства В. и. м. и не безразлична для остальных его свойств. Однако строение В. и. м. настолько своеобразно, что, независимо от природы волокна, В. и. м. имеют ряд общих свойств, присущих им как определенным дисперсным структурам. Эти свойства указаны в статье вата (См.); сложность распределения наиболее вероятных направлений волокон В. и. м. увеличивает и

сложность обпщх свойств ваты благодаря явлениям анизотропии, неоднородности, периодичности и др. Наиболее своеобразная

to t.5 S.0 S.S iO S.S aw

Фиг. 1.

особенность В. и. м.-их отношение к влажности. Образуя сплетениями своих волокон бесчисленные запутанные капилляры с разветвлениями и слепыми порами, все В. и. м., а в особенности содержапще лишь волокнистое основание, обладают большим влаго-поглощением. Величина его зависит от рода волокна, степени его уплотнения и толпщны слоя В, И; м. На фиг. 1 показана зависимость влагопоглощения от толпщны слоя

для бумаги тощего размола, по Ретцову[1]; кривая а характеризует привес бумаги через 3 часа, кривая б-через 24 часа. На фиг. 2 показана, по Флеммингу С], зависимость той же величины от уд. веса В. и. м. в соответствии с родом волокна; кривая а относится к джуту и пеньке, б-к бумажному волокну и в-к хлопку. Указанные выше

го л Высота падения в см

Фиг. 3.

капиллярные ходы, будучи сквозными, способны не только поглощать, но и проводить влагу туда, где она всасывается, испаряется или стекает. Это фитильное или сифонное

(в зависимости от формы В. и. м.) действие имеет важное практическое значение; оно исследовано Люмьером выяснившим, что, с удлинением сифона из пропускной бумаги, хлопковой ткани и т. д. быстрота капиллярного передвижения возрастает, быстро приближаясь к характерной для данного В. и. м. постоянной (фиг. 3). Дополнит, сведения о влагоноглощении В. и. м. см. Вата, Вулканизованная фибра и Бакелиты.

В отношении поглощения паров особенное значение имеет уже не простое наличие капилляров, а их форма-сужение и расширение их просвета, особенно в слепых ходах. Как выяснено теоретически и экспериментально Косоноговым [*], при переходе от широкого капилляра к узкому (фиг. 4) возникает прирост давления газовой среды; поэтому рыхлое тело, находящееся во влажной газовой среде, должно сгущать в себе влажность, и все узкие места его капилляров служат ловушками влаги из среды. Выведенные из опыта кривые содержания влажности в различных целлюлозных полупродуктах (полумассах), в зависимости от влажности воздуха, представлены, по Герц-бергу [*J, на фиг. 5: кривая а относится к белым древесным опилкам, б-к бурым, в- к натронной целлюлозе, г - к льняному полупродукту, д-к хлопковому.

tiQ SO so 70 ео 90/о

Фиг. 5.

Поглощение капельножидкой и парообразной влаги В. и. м. чрезвычайно велико и, главное, изменчиво. Поэтому значения различных характеристик В. и. м. находятся в тесной связи с состоянием влажности В. и. м., и каждая характеристика меняется в весьма широких пределах.

Механические свойства В. и. м. Всем волокнистым веществам свойственна значительная упругость, дающая возможность сгибать их, сжимать и растягивать; эта высокая упругость, с одной стороны, и податливость к механич. воздействиям, с другой, обусловлены строением В. и. м., как целого, и высокой упругостью волокон, взотых в отдельности. Вата и, производные от нее В. и. м. отличаются мягкостью, но состоят из волокон весьма твердых (таковы не только волокна асбестовые, стеклянные и т. п., но и волокна шелка, целлюлозы и др.). В частности, эта твердость имеет

следствием весьма высокий электроположительный, ранг целлюлозы в трибоэ.71ектриче-ском ряде. Механические свойства В. и. м. км

Фиг. 6.

зависят От длины волокон, при чем разрывная длина В. и. м. падает с увеличением длины волокна, тогда как удлинения при разрыве и способность выдерживать складку достигают наибольшего значения при волокнах от 1 до 1,5 мм. Кривые Гофмана и Якобсена [ ] (фиг. 6) показывают эту зависимость для отбеленной целлюлозы: а- разрывная длина, б-удлинение при разрьше, в-остаточное удлинение и г-число выдерживаемых двойных перегибов, при чем буквы без индексов относятся к целлюлозе тощего размола, а буквы с индексом-к жирному размолу. Содержание влаги в В. и. м. меняет их механические свойства в разном смысле: так, слишком сухие целлюлозные В. и. м. становятся ломкими, а слишком влажные-мало прочными на разрьш. Как пример на фиг. 7 дается кривая для не-пропитанной манильской бумаги но Дель-Мару [], показывающая, что при 10% по-г.чощенной влаги эта бумага обладает наибольшею прочностью на разрьш. Кривые t

Фиг. 7.

фиг. 8, ПО Герцбергу показьшают прочность на разрыв (а и Oi) и соответственное удлинение (б и б хорошо проклеенной

бумаги в зависимости от влажности воздуха; кривые а я б относятся к продольному направлению бумаги, и 6i-к поперечному. Прочность и удлинение, т. о., антидромны (взаимообратны походу- ножницы ). Упругость и растяжимость различных волокон, а

-1сУ%

Хорошо /tpoee mff ултеа

влажность озуха

60 70

Фиг. 8.

too%

также зависимость этих величин от влажности и быстроты растяжения подробно исследованы Картером и Шмитом [ ] при помощи приборов Поланийи [ ]; в частности, модуль упругости овечьей шерсти установлен в 47 000 а вываренного натурального шелка (туеса) - в 715 ООО кз/сл**.

Действие нагрева. Вследствие сильного влияния влажности на свойства В. и. м. последние находятся в прямой зависимости от тепловых условий-длительности и t° нагрева; кроме того, свойства В. и. м. зависят от тепловых условий косвенно, через состояние влажности. Троутон [ ] теоретически вывел уравнение состояния влажности В. и. м. в зависимости от темп-ры и влажности атмосферы, подтвержденное до известной степени опытными данными Массона и Ричарда [1*]. Это уравнение:

(где q-% поглощенного пара, Я-давление пара, й и п-постоянные данного вещества) не зависит от t° опыта. Однако гораздо лучше согласуется с данными опыта эмпирическое соотношение японских исследователей Кудзираи, Кобаяси и Ториямы [ ]:

3 Lp-4Af-JVp

где g имеет то же значение, р-относительная влажность воздуха в %, L, М и N- постоянные, значения к-рых даны в табл. 3.

Табл. 3.-Числевные значениякоэффи-циентов в формуле (2).

Значительною гигроскопичностью В. и. м, объясняется и косвенная зависимость всех их свойств, связанных с влажностью, от t°. Кроме того, нагрев меняет свойства раз-

т. э. т. IV.

личных веществ, пропитывающих, склеивающих и заполняющих поры В. и, м., и этим опять изменяет их свойства.

Старение, Влияние более высокой t° или более длительного прогрева выражается также в постарении многих В, и. м., поскольку стареет образующее их волокно. Даже огнеупорные В. и. м. на асбестовом основании при длительных высоких нагревах делаются хруп- f5OT, кими и разрушаются; разрушается вследствие выкри-сталлизовывания и кварцевая нить. Но в особенности легко стареют В. и. м, на основании из органического волокна (т. е. по дав л я-ющее большинство промышленных В. и. м.), подвер-зяд? гаясь окислению и уменьшению веса, тем более быстрому, чем выше температура. Исследо- ддав7 ваниями Кудзираи и Акахиры (1925 г.) установлено [ ],что для многих В. и. м.

(хлопок, фИЛЬТ- fwoo

ровальная бумага, полотно, манильс-кая бумага, шелк и хлопковая ткань Empire Cloth) w, icuboo т. е. потеря веса В. и. м. в % начального значения веса, может быть фу g

связана с длительностью прогрева в часах г и абсолютной температурой Т соотношением:

lgr=-i?(M;), (3)

где Fivd)-нек-рая эмпирически установленная табличная функция от го, а Q-постоянная данного вещества. Соответственные кривые даны на фиг. 9. В отделе материаловедения Государственного эксперимент, электротехнического института (ГЭЭИ) удалось

Табл. 4. - Численные значения коэффициентов в ф о р м у л а X (3) и (4).