LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Розробка технології виробництва тонковолокнистих фільтруючих матеріалів із сумішей полімерів зі специфічною взаємодією компонентів

зсувового та поздовжнього деформування.

– Ідентифікувати типи специфічних взаємодій в сумішах ПП/СПА/добавка.

– Дослідити структуроутворення в екструдатах бінарних і потрійних сумішей.

– Встановити особливості фазових переходів у сумішах ПП/СПА/компатибілізатор залежно від хімічної природи та кількості добавки.

– Видати технологічні рекомендації щодо переробки розплавів трикомпо-нентних сумішей у композиційну плівку (мононитку), виготовити дослідні партії фільтрів (комплексних ниток), дослідити їхні властивості, визначити галузі їхнього застосування та здійснити промислову апробацію.

Об'єкти дослідження – явище специфічного волокноутворення у сумішах полімерів зі специфічною взаємодією компонентів на межі розподілу фаз.

Предмет дослідження – розробка технології виробництва фільтруючих матеріалів на основі сумішей полімерів у області зміни фаз.

Наукова новизна роботи полягає у наступному:

– Вперше реалізовано явище специфічного волокноутворення при течії розплавів сумішей ПП/СПА для співвідношень компонентів 40/60; 50/50; 60/40, що відповідають області зміни фаз. Це досягнено введенням третього компонента: олеату натрію, співполімера етилену з вінілацетатом (СЕВА), поліоксиметилену.

– Показано, що перелічені добавки виконують роль компатибілізаторів, які покращують сумісність компонентів бінарної суміші внаслідок специфічних взаємодій.

– Встановлено особливості реологічних властивостей розплавів сумішей полімерів на межі розподілу фаз: зростання в'язкості розплавів у результаті додаткового структурування міжмолекулярними зв'язками, що утворилися; зростання еластичності розплавів трикомпонентих сумішей порівняно з бінарними, як за рахунок примусового деформування полімера дисперсної фази, так і за рахунок реалізації явища специфічного волокноутворення; підвищення здатності розплавів до поздовжнього деформування (покращення прядомості); наявність температурної суперпозиції залежності в'язкості від градієнта швидкості зсуву в наведених координатах Виноградова-Малкіна.

– Вперше знайдено екстремально високу стійкість мікроволокон СЕВА до розпаду на краплі за механізмом Релєя-Томотіки, що пояснюється стабілізуючим впливом накопичених при течії аномально великих високоеластичних деформацій.

– Показано, що дисперсний стан ПП (у вигляді мікроволокон) в трикомпонентних сумішах полімерів зумовлює різке зниження теплот його фазових переходів, а також появу додаткових низькотемпературних піків на термограмах кристалізації.

Практичне значення та реалізація результатів роботи. Результати досліджень дозволили розробити технологію виробництва нових фільтруючих матеріалів з тонкістю очистки 0,45 і 0,3мкм:

– олеат натрію, ПОМ, СЕВА рекомендовано як компатибілізатори для сумішей ПП/СПА; встановлено їх оптимальний вміст у суміші (в % від маси ПП): (0,5-3) – для олеату натрію; (5-10) – для ПОМ і (5-15) – для СЕВА.

– запропоновано спосіб введення добавки в суміш: добавка спочатку змішується у розплаві з матричним полімером (СПА), а потім при повторній екструзії – з волокноутворюючим полімером (ПП);

– рекомендовано технологічні параметри переробки сумішей у композиційну плівку – напівфабрикат для виробництва фільтруючих матеріалів і композиційну нитку – напівфабрикат для одержання комплексної нитки з десятків тисяч мікроволокон (при формуванні через один отвір).

Отримано дослідні партії патронних фільтруючих елементів, які витримали широку промислову апробацію і впроваджені на підприємствах медико-біологічної та харчової промисловості (ВАТ "Дніпрофарм", м. Дніпропетровськ, винзавод "Золота балка", м.Севастопіль та ін.). На основі отриманих результатів розроблено ТУ на фільтри ФТВ-0,45 і ФТВ-0,3 мкм.

Шляхом переробки розплавів сумішей ПП/СЕВА одержано армовані композиційні волокна, що мають підвищені міцність і початковий модуль.

Апробація результатів роботи. Основні результати дисертаційної роботи доповідалися та обговорювалися на: 18-му Симпозіумі по реології (Карачарово, Росія, 1996р.); Composites'96 and Oriented Polymers Symposium (Boucherville, Canada, 1996); Polyblends'97 SPE Retec International Symposium on Polymer Blends. Alloys and Filled Sysems (Boucherville, Canada, 1997); International Symposium on Orientation of Polymers Application to Films and Fibers (Boucherville, Canada, 1998); ХІХ-ому Симпозіумі по реології (Клайпеда, Литва, 1998р.);International Conference on Colloid Chemistry and Physical-Chemical Mechanics (Moscow, 1998), Восьмій Українській конференції по високомолекулярних сполуках (Київ, 1996р.); VІ-ій Міжнародній конференції АСИНКОМ (Київ, 1996р.), ХІІ-му Українському семінарі по мембранам і мембранній технології (Київ, 1998р.); Науково-технічній конференції "Екологія і здоров'я людини. Охорона водного та повітряного басейнів. Утилізація відходів" (Щьолкіно, 1999 і 2000рр.); 1-ій Всеросійській науково-технічній конференції "Фізи-ко-хімія процесів переробки полімерів" (Іваново, Росія, 1999р.); Міжнародній науко-во-технічній конференції "Сучасні технології та обладнання для одержання і пере-робки полімерів, полімерних композиційних матеріалів і хімічних волокон (Київ, 1999р.); International Symposium on Polymer Composites, Science and Technology (Canada, 1999), ХХ-ому симпозіумі по реології (Карачарово, Росія, 2000р.).

Публікації. Основний зміст дисертаційної роботи викладено у 22публікаціях, у тому числі в 12 статтях, 2 доповідях і 8 тезах доповідей. Отримано позитивні рішення по заявках на 2 патенти України на винахід.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається з вступу, 8 розділів, висновків, списку використаної літератури та додатків. Роботу викладено на сторінках друкованого тексту, вона вміщує таблиць, рисунків і посилань на праці вітчизняних і зарубіжних авторів.

Особистий внесок автора полягає в теоретичному обгрунтуванні напрямку досліджень, виборі об'єктів і методів дослідження, безпосередньому проведенні експериментів і аналізі одержаних результатів. Автор приймала безпосередню участь у виготовленні експериментальних і дослідних партій фільтрів, їх промислових випробуваннях. У виконаних у співавторстві дослідженнях автору належить вибір напрямку та об'єктів дослідження, проведення експериментів, обробка та аналіз результатів. Оформлення публікацій, доповідей, заявок на винаходи здійснювалось у творчому співробітництві з науковим керівником і колегами.

Методологія, методи досліджень. Основні положення та висновки дисерта-ційної роботи сформульовано на основі аналізу наукової літератури за темою дисертації та власних експериментальних досліджень. Експериментальні дані отри-мано з використанням сучасних методів дослідження: капілярна віскозиметрія, ІЧ спектроскопія, світлова мікроскопія, диференційний термічний аналіз, розсіювання рентгенівських променів під великими кутами, динамічний