Розробка технології одержання композиційних матеріалів з полімерних сумішей та відходів вовни - Автореферат

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРоботу виконано у Київському національному університеті технологій та дизайну Науковий керівник - доктор технічних наук, професор Пахаренко Валерій Олександрович, Київський національний університет технологій та дизайну, завідувач кафедри технології полімерів і хімічних волокон Захист дисертації відбудеться 21.09.2005 р о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.102.04 у Київському національному університеті технологій та дизайну за адресою: 01601, м.Враховуючи перспективи розвитку агропромислового комплексу, легкої та хімічної промисловості виникає необхідність раціонального використання відходів вовни та синтетичних складових, що дозволяє створювати композиційні матеріали для потреб будівництва, виготовлення утеплюючих елементів для взуття та одягу, а коротку фракцію волокон вовни - для наповнення в полімерні композиційні матеріали. При виготовленні нетканих матеріалів з використанням волокон із сумішей полімерів і відходів вовни термоскріпленням однією з умов отримання композитів є те, що усадка синтетичного волокна не повинна перевищувати 5%, оскільки при більшій усадці відбувається деформація композиту. Мета роботи полягає в розробці складу і технології виробництва полімерних композиційних та нетканих матеріалів методом термоскріплення на основі застосування полімерних сумішей та відходів вовни великої рогатої худоби. створити волокна із сумішей полімерів з підвищеною адгезією для термоскріплення волокон вовни в нетканому матеріалі; визначити основні стадії технологічного процесу виготовлення волокон із сумішей полімерів з підвищеним показником адгезії по відношенню до волокон вовни та розробити і удосконалити технологічні процеси одержання нетканих та полімерних композиційних матеріалів з застосуванням різних по довжині фракцій відходів вовни.Наведено аналіз робіт 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. Встановлено, що при вмісті СЕВА марки 11504-375 (з 20 % вмістом ВА) в кількості більше 50 % мас. збільшується текучість полімеру, що характеризується підвищенням градієнту швидкості від 10 с-1 до 45 с-1, а при застосуванні в якості добавки СЕВА 11706-2250 (з 30 % вмістом ВА) або співполімера етилену з акриловим ефіром, спостерігається різке підвищення градієнта швидкості від 10 с-1 до 190 с-1, особливо коли кількість добавки перевищує 50% мас. Для визначення розмірних характеристик виробів визначено залежність градієнту швидкості суміші полімерів від кількості добавок, яка описується рівнянням (2): ? = ?0 (1 - к1 · ? к2 · ?2) (2) де ? - процентний вміст добавки в суміші полімерів, % мас; к1, к2 - емпіричні коефіцієнти. В результаті порівняльної характеристики волокон з різною кількістю добавок за показниками ПТР та міцності при розриві знайдено оптимальне співвідношення ПП добавка та ПЕ добавка в суміші для одержання синтетичних композиційних волокон, які являють собою наступні співвідношення компонентів: ПП 21060 (ПЕ 274 - 73) - 60 %, СЕВА 11304 - 75 - 40 %; ПП 21060 (ПЕ 274 - 73) - 70 %, СЕВА 11505 - 375 - 30 %; ПП 21060 (ПЕ 274 - 73) - 80 %, СЕВА 11706 - 2250 - 20 %; ПП 21060 (ПЕ 274 - 73) - 60 %, співполімер етилену з акриловим ефіром - 40 %. Показано, що ступінь неньютонівської поведінки в композиції на основі 50% ПП21060 та 50% добавок має наступні значення: СЕВА 11304-75 - 0,5; СЕВА 11505-375 - 0.6; СЕВА 11706-2250 - 0,7; співполімер етилену з акриловим ефіром - 0,5.В дисертації проведено теоретичне узагальнення та запропоноване нове рішення наукової задачі, яке полягає у створенні полімерних композиційних та нетканих матеріалів із застосуванням відходів вовни та синтетичних волокон з підвищеною адгезією, що виготовлені із суміші полімерів. Вивчено вплив підготовки поверхні відходів вовни на її адгезійну взаємодію з волокнами, виготовленими з сумішей полімерів на основі поліпропілену та поліетилену, полівінилхлоридної композиції та гумової суміші. Вивчено характер взаємодії між поліпропіленом та добавками на основі СЕВА та співполімера етилену з акриловим ефіром. Показано, що введення у поліпропілен до 50 % мас співполімеру етилену з вінилацетатом за рахунок високоеластичної складової приводить до підвищення ефективної вязкості розплаву, зменшення показника ступеня неньютонівської поведінки від 0,7 до 0,6, а при введенні співполімеру етилену з акриловим ефіром - до 0,53 в діапазоні температур 473 - 503 К.

Основний зміст роботи