Влияние модифицирующего нетеплового воздействия СВЧ электромагнитных колебаний на физико-механические свойства полимерного волокнистого материала

• Автор: Слепцова, Салима Курмангалиевна
• Шифр специальности: 05.09.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. Влияние СВЧ электромагнитных полей на диэлектрические среды

1.1. СВЧ диэлектрический нагрев

1.2. Нетепловое и комбинированное воздействие

СВЧ электромагнитных колебаний

1.2.1. СВЧ воздействие на млекопитающих

1.2.2. СВЧ воздействие на микроорганизмы и клетки

1.2.3. СВЧ воздействие на неживые полимерные объекты

1.2.4. Механизмы нетеплового СВЧ воздействия

1.3. Способы модификации полимерных материалов
1.3.1. Физическая модификация
1.3.2. Химическая модификация
1.3.3. Электрофизическая модификация
1.4. Выводы
2. Экспериментальные исследования влияния СВЧ электромагнитных колебаний на полимерный волокнистый материал
2.1. Классификация химических волокон
2.2. Свойства полимерного волокнистого поликапроамида
2.3. Проверка гипотезы о нетепловом воздействии
СВЧ электромагнитных колебаний на ПКА нити
2.3.1. Методика исследования
2.3.2. Методика контроля свойств обрабатываемого объекта
2.3.3. Результаты исследования
2.4. Исследование влияния режимов обработки ПКА нитей
в СВЧ электромагнитном поле на их свойства
2.4.1. Установка СВЧ воздействия на исследуемые объекты
2.4.2. Методика исследования

2.4.3. Результаты исследования
2.5. Выбор технологического режима нетепловой модификации объектов
в нетепловом СВЧ электромагнитном поле
2.6. Выводы
3. СВЧ электротехнологическая установка модифицирующего воздействия
на полимерный волокнистый материал
3.1. Общие вопросы производства химических волокон
3.2. Классификация и структурные схемы СВЧ установок модифицирующего воздействия
3.3. Элементы структурной схемы
СВЧ электротехнологических установок
3.4. Рабочие камеры СВЧ электротехнологических установок
для модификации полимерных волокон
3.5. Электромагнитные поля и волны в рабочих камерах СВЧ электротехнологических установок
для модификации полимерных волокон
3.5.1 Рабочая камера на прямоугольном волноводе
3.5.2 Рабочая камера на коаксиальном волноводе
3.5.3 Рабочая камера на полосковом волноводе
3.6. Расчет рабочей камеры СВЧ для нагрева полимерных волокон
3.7. Расчет рабочей камеры для нетепловой модификации
полимерных волокон
3.8. Выводы
Заключение
Литература
Приложения
ВВЕДЕНИЕ

Традиционно электромагнитные колебания используются в таких областях науки и техники, как радиосвязь, радиолокация, радиоуправление, телевидение.
Изучение и освоение диапазона СВЧ электромагнитных колебаний требовали решения многих проблем, качественно отличных от тех, которые характерны для более низких частот. Значительный вклад в развитие и традиционное применение СВЧ электромагнитных колебаний внесли в нашей стране Б.А. Введенский, Л.Г. Аренберг, М.С. Нейман, Г.В. Кисунько, Н.Д. Девятков, В.И. Калинин и другие, разработавшие принципиально новые методы генерирования, усиления и передачи в диапазоне СВЧ.
В пятидесятые годы прошлого века в нашей стране и за рубежом появились первые работы по нетрадиционному применению энергии СВЧ электромагнитных колебаний (полей, волн). Большинство работ в первое время были посвящены их применению для термообработки пищевых продуктов: из-за объемного тепловыделения при СВЧ энергоподводе существенно сокращается время термообработки, улучшается качество продукции за счет сохранения тер-молобильных витаминов.
И.А. Рогов, И.И. Девяткин, Ю.С. Архангельский, В.А. Коломейцев, В.Г.Лысов, В.В. Игнатов и другие создали российскую школу СВЧ электротехнологов, разработали теорию, конструкции и исследовали характеристики установок СВЧ диэлектрического нагрева (СВЧ электротермических установок), создали методы математического моделирования реализуемых в них технологических процессов.
Позднее Н.Д. Девятков со своими сотрудниками показал возможность достижения определенного технологического эффекта при воздействии на обрабатываемый диэлектрик СВЧ электромагнитными колебаниями миллиметрового диапазона без существенного или заметного нагрева. Это направление пред-

1.3. Способы модификации полимерных материалов
В настоящее время основными способами модификации полимерных материалов являются способы, обеспечивающие изменение формы, размеров, улучшающие качество и расширяющие ассортимент [75]. Можно говорить о физической, химической, электрофизической модификациях.
1.3.1. Физическая модификация
Физическая модификация - это направленное изменение физических (прежде всего механических) свойств полимеров, осуществляемое преобразованием их надмолекулярной структуры под влиянием физических воздействий [75].
Применительно к полимерным нитям ее можно осуществлять на стадии приготовления исходных полимеров, при формовании нитей, их отделке и текстильной обработке. Целью физической модификации полимерных нитей является повышение технических параметров нитей и текстильных изделий, вырабатываемых на их основе.
Основными, наиболее широко используемыми способами физической модификации являются способы, обеспечивающие изменение формы, размеров, количества и расположения связей элементарных нитей в комплексных нитях, размеров комплексных нитей, а именно:
— изменение поперечной формы элементарных нитей, мононитей и волокон осуществляют путем формования их через фильеры с профилированными отверстиями; этот способ модификации обеспечивает расширение ассортимента, улучшение основных свойств и качества изделий, таких как внешний вид (улучшение формы, драпируемости и др.), удобство в носке, удобство в эксплуатации (глажение и стирка), формоустойчивость (снижение удлинения, усадки), гигиенические свойства (снижение электризуемое™, увеличение вла-гопоглащения ), физические свойства (снижение массы, износостойкости);
- изменение продольной формы элементарных нитей, мононитей и волокон осуществляют путем введения в технологический процесс производства или