Создание волокнистых материалов на основе комплексообразующих водорастворимых полимеров методом электроформования

• Автор: Рылкова, Марина Валерьевна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН СУБМИКРОННОГО И НАНОРАЗМЕРНОГО РЯДА И ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1. Электроформование как один из методов получения нановолокон и материалов на их основе
1.2. Способы реализации метода электроформования и управляющие параметры процесса, оказывающие влияние на структуру и свойства волокон и нетканых материалов на их основе
1.3. Области применения ультратонких волокон и перспективы использования интерполимерных комплексов для переработки методом

электроформования

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы исследования

2.2.1. Определение реологических свойств растворов полимеров
2.2.2. Измерение электропроводности полимерных растворов
2.2.3. Измерение поверхностного натяжения полимерных растворов
методом отрыва кольца............................................ 35
2.2.4. Метод турбидиметрического титрования
2.2.5. Метод вискозиметрии
2.2.6. Методика получения волокнистых материалов
2.2.7. Исследование размерных характеристик отдельных волокон и нетканых материалов
2.2.8. ИК-спектроскопия
2.2.9. Термические методы анализа
2.2.10. Методика определения показателей физико-механических
свойств волокнистых материалов
2.2.11. Методика определения паропроницаемости волокнистых материалов
2.2.12. Методика определения гигроскопичности и влагоотдачи волокнистых материалов
2.2.13. Определение сорбционных свойств материалов
2.2.14. Метод определения капиллярности
2.2.15. Статистическая обработка данных
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ РАСТВОРОВ КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩИХ ПОЛИМЕРОВ И РАЗРАБОТКА ФОРМОВОЧНЫХ СОСТАВОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРО- И
НАНОВОЛОКОН
3.1. Изучение влияния реологических свойств индивидуальных
растворов полимеров на процесс электроформования

3.2. Изучение влияния состава смесей растворов комплексообразующих
полимеров на процесс электроформования
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И СОСТАВА ИНТЕРПОЛИМЕРНЫХ КОМПЛЕКСОВ НА СВОЙСТВА НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ИХ ОСНОВЕ
4.1. Исследование условий получения интерполимерных комплексов на основе ПАК и неионогенных полимеров
4.2. Анализ состава волокнистых материалов, полученных из растворов
интерполимерных комплексов
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
5.1. Исследование капиллярной структуры нетканых материалов
5.2. Определение гигиенических и физико-механических характеристик
нетканых материалов
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Электроформование волокон субмикронного диаметра из растворов полимеров, а также получение на их основе композиционных волокнистых нетканых материалов является прогрессивной технологией настоящего времени. Этим способом в отечественной и мировой практике производят высокоэффективные аэрозольные фильтры, аналитические ленты для контроля уровня загрязнения воздуха, текстильные материалы с регулируемой водо- и паропроницаемостью и др.
В последнее время наблюдается устойчивый интерес к применению нановолокнистых материалов, полученных методом электроформования, в биоинженерии и медицине для создания изделий санитарно-гигиенического, косметологического и лечебного назначения. Учитывая условия их эксплуатации в контакте с человеческим организмом, наиболее предпочтительными системами для их формования являются экологически чистые композиции без использования высокотоксичных растворителей. В научной литературе в этой связи имеются сведения о водных растворах поливинилового спирта, коллагена, хитозана. Производство волокон и нетканых материалов на их основе, как правило, включает в себя довольно сложную технологию приготовления прядильных растворов с применением большого числа технологических добавок и специальных приемов для достижения требуемого комплекса свойств готового материала: нерастворимости в воде, эластичности, прочности, паропроницаемости, гигроскопичности, биосовместимости и др.
Одним из возможных вариантов ухода от сложной модификации представляется использование в качестве исходного сырья для электроформования смесевых композиций водорастворимых полимеров, а также интерполимерных комплексов на их основе (ИПК).
Учитывая опыт и результаты ранее проведенных работ, особенно интересны для этих целей интерполимерные комплексы, стабилизированные кооперативной системой водородных связей, поскольку именно эти

где 2 - константа измерительной пары; а - значение, прочтенное со шкалы регистрирующего прибора.
Вязкость рассчитывали по формуле
р = т / О, Пз, (2.2)
где т) - эффективная вязкость; О - градиент скорости, определяемый по табличным данным для конкретного измерительного узла.
2.2.2. Измерение электропроводности полимерных растворов
Электропроводность растворов измеряли с помощью кондуктометра Эксперт-002 (рис. 16). Электрод-анализатор погружали в исследуемый раствор. После установления на дисплее стабильного показания считывали значение электропроводности.
Рис. 16. Кондуктометр Эксперт-
2.2.3. Измерение поверхностного натяжения полимерных растворов методом отрыва кольца
Определение поверхностного натяжения заключалось в измерении силы, необходимой для отрыва кольца от поверхности жидкости. Силу измеряли с помощью торсионных весов (рис, 17).
Исследуемую жидкость наливали в сосуд 2, установленный на столике 3, укрепленном на вертикальной кремальере 4. Прокаленное в окислительном пламени газовой горелки платиновое кольцо 1 подвешивали к коромыслу и уравновешивали поворотом рычага весов.