LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Розробка технології виготовлення та використання клеїв-розплавів на основі відходів поліетилентерефталату у взуттєвому виробництві

показниками властивостей, які відповідають нормативним вимогам до якості взуття.

Практичне значення отриманих результатів підтверджено деклараційним патентом на винахід.

Виробничими випробуваннями складу клею-розплаву на основі відходів ПЕТФ, проведеними на ВАТ "Взутекс" (м. Хмельницький), підтверджено, що розроблені адгезиви за своїми фізико-хімічними властивостями відповідають вимогам, які висуваються до клеїв взуттєвої промисловості. Проведене дослідне носіння спеціального взуття з верхом із шкіри (ДСТУ 3835–98), виготовленого з використанням клею-розплаву на основі відходів ПЕТФ в результаті чого було встановлено, що використання такого взуття більше гарантійного терміну експлуатації.

Особистий внесок здобувача полягає в постановці та вирішенні основних теоретичних та експериментальних завдань. За безпосередньою участю автора розроблена методика досліджень, планування, проведення експериментів та математична обробка отриманих даних. Автору належать основні ідеї, результати дослідження та висновки. У працях опублікованих у співавторстві: [1–5] – постановка експерименту, обробка та аналіз результатів; [6] – обґрунтування та розробка запропонованого способу; [7–9] – постановка задачі, виведення аналітичних залежностей; [10, 11] – постановка експерименту, аналіз результатів та виведення аналітичних залежностей.

Апробація результатів дисертації

Основні положення дисертаційної роботи доповідались та обговорювались на щорічних науково-технічних конференціях професорсько-викладацького складу ХНУ (м Хмельницький, 2003–2008 рр.); на всеукраїнській та міжнародній науково-технічніх конференціях студентів та аспірантів "Хімія і хімічні технології" (м. Дніпропетровськ, УДХТУ, 2002, 2003 рр.); на ІІ міжнародній науково-технічній конференції "Сучасні технології та обладнання для одержання і переробки полімерів, полімерних композиційних матеріалів та хімічних волокон" (м. Київ, КНУТД, 2003 р.); на міжнародній конференції "Polymers in XXI century" (Kiev, KNU in T.G. Shevchenko, 2003); на 24 міжнародній науково-практичній конференцій "Композиційні матеріали в промисловості" (Ялта, 2004 р.); на ІІІ міжнародній науково-технічній конференції "Сотрудничество для решения проблем отходов" (Харків, 2007 р.).

Дисертація доповідалась повністю і одержала позитивну оцінку на міжкафедральному науковому семінарі ХНУ (2008 р.).

Публікації

За темою дисертаційної роботи опубліковано 11 друкованих праць, в тому числі 5 статей у фахових наукових виданнях, перелік яких затверджено ВАК України, 5 тез доповідей на всеукраїнських і міжнародних наукових конференціях та отримано деклараційний патент України на винахід.

Структура дисертації

Дисертаційна робота подана на 152 сторінках друкованого тексту та містить вступ, чотири розділи з висновками, загальні висновки, список використаної літератури та додатки. Основна частина роботи викладена на 118 сторінках, містить 38 рисунків та 35 таблиць. Перелік літературних джерел нараховує 118 найменувань. Додатки подано на 10 сторінках.


ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ


У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, викладено основні положення досліджуваної проблеми, визначено мету, завдання дослідження, а також наукову новизну і практичну значимість одержаних результатів.

У першому розділірозглянуті основні типи клеїв, які використовують при виробництві взуття. Показано, що з метою підвищення ефективності клейових методів з'єднання деталей взуття необхідно розробити нові клеї (клеї-розплави). Проаналізовано сучасний ринок клеїв-розплавів для взуття та технології їх отримання. Встановлено відсутність сировинної бази для їх виготовлення на Україні. Недоліком технології формування клейових з'єднань з використанням існуючих складів клеїв-розплавів є досить високі температурні показники.

Розглянуто основні напрямки переробки (рециклінгу) відходів поліетилентерефталатної упаковки. Найбільш доцільним для досягнення поставленої мети, слід вважати хімічний рециклінг, який дозволяє отримувати з відходів матеріали з наперед заданими властивостями.

Розглянуто та проаналізовано основні технічні характеристики обладнання для операцій клейового затягування взуття з використанням клеїв-розплавів. Встановлено особливості технології клейового затягування взуття з використання поліестерних клеїв-розплавів.

У другому розділінаведені теоретичні положення отримання клеїв-розплавів з відходів ПЕТФ-пляшок за механізмом хімічного рециклінгу.

Реалізація цього положення передбачає цілеспрямовану деструкцію вихідного полімерного матеріалу ПЕТФ під дією спеціальної речовини – агенту деструкції, з метою отримання сполук з заданими властивостями, які можуть бути використані у якості адгезивів – клеїв-розплавів. Найбільш доцільними агентами деструкції слід вважати багатоатомні спирти.

Запропонована модель отримання клеїв-розплавів з відходів ПЕТФ, яка передбачає таку послідовність реакцій: деструкція вихідного полімеру, синтез олігомерів, внаслідок обмінних реакцій; утворення розгалужених сполук. Запропонований ймовірний механізм процесу дії гліцерину (Гл) на відходи ПЕТФ, який передбачає отримання широкого спектру адгезивних сполук, від в'язкотекучих, до еластичних та склоподібних.

Для знаходження оптимального складу клею-розплаву та умов його використання на операціях клейового затягування взуття застосовано методи математичного моделювання (греко-латинські квадрати, повний факторний експеримент, симплекс-планування).

Для оцінки фізико-хімічних властивостей клеїв-розплавів визначені стандартні методики, які передбачені нормативними документами, а також спектроскопічні, рентгенографічні, хроматографічні методи аналізу.

У третьому розділінаведені результати експериментальних досліджень залежності фізико-хімічних властивостей клеїв-розплавів від хіміко-технологічних факторів процесу хімічного рециклінгу відходів ПЕТФ. Визначені оптимальні параметри проведення процесу переробки з метою отримання клеїв-розплавів з комплексом властивостей, які б задовольняли основним вимогам для використання їх при клейовому затягуванні взуття.

Встановлено, що адгезивні властивості рециклатів отриманих при переробці відходів ПЕТФ залежать від ряду факторів, а саме, співвідношення вихідних продуктів (відходи ПЕТФ – гліцерин, як агент алкоголізу), температури проведення процесу, каталізаторів та їх концентрації у реакційній суміші і умов вилучення побічного продукту (етиленгліколю).

При дослідженні впливу співвідношення вихідних продуктів на перебіг процесу переробки відходів ПЕТФ (рис. 1, 2), було встановлено, що характер кривих практично однаковий, лише звужується часовий інтервал проведення процесу із зменшенням кількості агенту деструкції.