LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розробка технології одержання композиційних матеріалів з полімерних сумішей та відходів шерсті

властивостями.

Предмет дослiдження – розробка технологічного процесу одержання композицiйного матерiалу з полiмерних сумiшей та вiдходiв шерстi методом термоскрiплення.

Методи дослідження. При вирішенні поставлених задач керувалися комплексним підходом до підбору компонентів полімерних композиційних матеріалів та пакетів нетканих матеріалів, їх формуванню та оцінці реологічних та механічних показників в умовах термічного впливу при одержанні пакетів із застосуванням волокон шерсті великої рогатої худоби та волокон із сумішей полімерів. Для вивчення цих показників застосовано теоретичні та експериментальні методи, зокрема: структурнi властивoстi та якiсть змiшування оцiнювались IЧ та оптичною спектроскопiєю, а реологiчнi властивості визначались на капiлярних вiскозiметрах iз застосуванням приладiв ІІРТ – АМ та капілярного вiскозiметра постійного тиску КВПД-П з урахуванням входових ефектiв. Одержання сумiшей полiмерiв проводили на лабораторному змiшувачi ємнiстю 1,0 л та черв'ячно-дисковому екструдерi ЕКЧД-90/185, гранулювання – на черв`ячному пресі Д=25 мм, L/Д=25 iз спецiальними записуючими приладами. Фiзико-механiчнi властивостi натуральних волокон шерсті, синтетичних волокон із сумішей полімерів, композиційних матеріалів та пакетів нетканих матеріалів дослiджувались на розривних машинах Р-5 та Р-50. Адгезiйнi властивостi натуральноi шерстi до синтетичного волокна визначали за допомогою машини S 2/LE – 15/02 (Тайвань).

Для обґрунтування отриманих результатів використали теоретичні положенні фізичної хімії, хімії високомолекулярних сполук, теорії адгезії.

Експериментальні дані оброблялись за допомогою спеціальної комп`ютерної програми "Star".

Наукова новизна одержаних результатів:

  • вивчено характер взаємодії ПЕ та ПП з СЕВА з різним вмістом ВА та співполімером етилену з акриловим ефіром, що дозволило одержати вихідний матерiал з пiдвищеною адгезiєю до натуральної шерстi;

  • встановлено вплив складу та природи полімерних сумiшей на основі ПП, ПЕ та різних добавок на їх реологiчнi та фiзико-механiчнi властивостi;

  • показано, що підвищення вмісту вінілацетату (ВА) в співполімері етилену з вінілацетатом (СЕВА), які використовували в якості добавок, приводить до збільшення текучості та підвищенню адгезійних властивостей суміші полімерів;

  • визначено умови одержання та формування композицiйних матерiалiв з сумiшi натуральної шерстi та волокон, виготовлених з сумiшi полiмерiв на основі ПЕ та ПП;

  • запропоновано способи регулювання фізико-механічних показників нетканого матеріалу при формуванні його на тривалковому каландрі.

Практичне значення отриманих результатів:

  • обґрунтовано вибір складу композицiй на основi ПП з добавками для виготовлення волокна із сумішей полімерів з регулованими адгезiйними властивостями до волокон натуральної шерстi;

  • встановлені раціональні режими та конструктивно-технологiчнi параметри одержання сумiшей ПП з СЕВА з різним вмістом ВА i співполімеру етилену з акриловим ефіром методом екструзii ;

  • визначено склад композицiй на основi натуральної шерстi та волокна із сумішей полімерів, придатних для виготовлення нетканих матеріалів методом термоскріплення;

  • визначені раціональні параметри виготовлення пакетів нетканих матеріалів з сумiшi натуральної шерсті та полiпропiленового модифікованого волокна, що створює передумови їх промислового виробництва;

  • доведена доцільність використання коротких волокон шерсті при виготовленні гумових виробів та ПВХ – композицій.

Особистий внесок здобувача. Здобувач самостійно виконала усі експериментальні та теоретичні дослідження, створила нові композиції, виготовила експериментальні зразки, здійснила вибір обладнання, приладів, методів дослідження та математичну обробку експериментальних даних, підготувала дисертацію. Аналіз і обговорення отриманих результатів, підготовка публікацій, доповідей здійснювалися у співпраці з керівником роботи та колегами.

Апробація роботи. Основні результати роботи доповідались і обговорювались на:

  • I–й Міжнародній науково-технічній конференції, м.Київ,1999р.;

  • ІХ Українській конференції з високомолекулярних сполук, м.Київ,2000 р.;

  • Міжнародній науково-практичній конференції "Техніка для хімічних волокон", м.Чернігів,2001р.;

  • II-й Міжнародній науково-технічній конференції "Сучасні технології та обладнання для одержання і переробки полімерів, полімерних композиційних матеріалів та хімічних волокон", м.Київ, 2003р.;

  • Щорічних наукових конференціях молодих вчених та студентів КНУТД 1999 -2004 рр;

Публікації. Основний зміст роботи викладено у 7 наукових статтях у фахових виданнях за переліком ВАК України та 5 тезах доповідей на наукових конференціях.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, 5 розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. Дисертація містить 124 сторінок машинописного тексту основної частини, 33 таблиці, 27 рисунків, 120 найменувань бібліографічних джерел.



Основний зміст роботи

Увступі обгрунтована актуальність теми, сформульовані мета і задачі дослідження, показані наукова новизна і практичне значення роботи. Викладено основнi положення, якi виносяться на захист та наведено вiдомостi про апробацiю та публiкацiю результатiв дослiджень.

Упершому розділі представлено огляд та аналiз лiтературних даних в сфері використання вiдходiв вовни та їх сумiшей iз синтетичними волокнами при виробництвi композицiйних матерiалiв для виготовлення виробiв широкого призначення. Висвiтлено вплив складу сумiшей полiмерiв на основі полiолефiнiв на взаємодiю з волокнами шерсті, які мають рiзну поверхневу обробку з метою підвищення адгезійної міцності по відношенню до полімерних матеріалів. Наведено аналiз робiт з питань отримання волокон із сумішей полімерів та отримання полімерних композиційних та нетканих матеріалів із волокон із сумішей полімерів та відходів вовни та методів їх переробки. Визнано доцільним використання в якості наповнювача для полімерних сумішей коротких волокон шерсті, які на даний час не знайшли свого застосування.

У другому розділі наведено основні характеристики вихідних матеріалів. Описано методи одержання та проведення досліджень зразків волокна із сумішей полімерів з наступним введенням його в різних співвідношеннях в нетканий композиційний матеріал. Визначено показники текучості розплаву (ПТР) сумішей полімерів, з яких виготовляли синтетичні композиційні волокна та їх реологічні характеристики - в`язкість та напруження зсуву залежно від градієнту швидкості при різних температурах, які визначали методом капілярної віскозиметрії на приладі КВПД – 2.

Зразки волокон із сумішей полімерів виготовляли на модернізованій екструзійній установці на основі ЧП 20х25. Формування пакету нетканого матеріалу здійснювалось на лабораторному каландрі D = 0,16 м, L = 0,32 м. Фізико-механічні властивості одержаних синтетичних і натуральних волокон та зразків нетканих композиційних матеріалів визначали на руйнівних машинах Р-5 та Р-50. Термодинамічну сумісність полімерних композицій, які використовували надалі для виготовлення нетканого композиційного матеріалу ,оцінювали методом ДСК на калориметрі DSC – D та методом електронної мікроскопії за допомогою електронного мікроскопа УЕМВ-100 К.

Адгезійні властивості між волокнами натуральної шерсті та волокнами із сумішей