Влияние природы волокон и их поверхностной модификации на смачивание и капиллярность текстильных материалов

• Автор: Егорова, Ольга Сергеевна
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил.

Оглавление

Введение

Общая характеристика работы

Актуальность темы

Цель исследования

Научная новизна

Практическая значимость

Публикации

Апробация работы

Структура и объем диссертации
ГЛАВА I. Обзор литературы
1.1 Капиллярная структура волокнистых материалов
1.2 Физико-химические основы капиллярных процессов
1.2.1 Смачивание
1.2.2 Капиллярное проникание в волокнисто-пористые материалы
1.3 Влияние поверхностно-активных веществ на смачивание текстильных материалов
1.4 Адсорбция из растворов поверхностно-активных веществ на волокнах текстильных материалов
1.4.1 Общие закономерности адсорбции из растворов на твердых адсорбентах
1.4.2 Молекулярная адсорбция поверхностно-активных веществ
из водных растворов
1.4.3 Адсорбция ионогенных ПАВ из водных растворов
1.5 Капиллярные процессы в основных технологических этапах отделки тканей
1.6 Выводы по обзору литературы
ГЛАВА П. Теоретическая часть
2.1 Метод определения распределения капиллярного пространства тка-

ней по размерам капилляров
2.1.1 Общие закономерности капиллярных свойств текстильных материалов
2.1.2 Определение объема капиллярного пространства текстильных материалов и распределения его по размерам капилляров:
2.1.2.1 Кинетический метод
2.1.2.1.1 Пример расчета распределения .капиллярного пространства' ткани по размерам капилляров
2.1.2.1.2 Построение кривых распределения капилляров ткани по размерам
2.1.2.2 Равновесный весовой метод
2.2 Определение степени очистки ткани от масляных загрязнений по капиллярности
2.3 Определение краевого угла смачивания модифицированной ткани
по водоупорности
2.41 Определение характеристики динамической адсорбции по изменению работы смачивания волокон-растворами ПАВ;различной концентрации
ГЛАВА* ПР. Методики эксперимента и объекты исследования
3.1 Методики эксперимент
3.1.1 Определение капиллярности текстильных материалов
3.1.2 Определения объема поглощенной жидкости тканью
3.1.3 Определение электрокинетического (0 потенциала волокон ткани
3.1.4 Определение удельной активной поверхности ткани
3.1.5 Определение поверхностного натяжения растворов поверхностноактивных веществ и текстильно-вспомогательных веществ
3.1.6. Интерферометрический'метод определения адсорбции1 ПАВ-на.
волокнах
3.1.7 Определение водоупорности ткани методом пенетрации

3.2 Объекты исследования
3.3 Применение ПЭВМ для обработки экспериментальных данных
ГЛАВА IV. Результаты эксперимента и их обсуждение
4.1 Влияние степени очистки на капиллярность и гидрофобизацию тканей
4.2 Определение краевого угла смачивания модифицированной ткани
по водоупорности
4.3 Влияние поверхностно-активных веществ на капиллярное впитывание растворов тканями и динамическая адсорбция
4.4 Влияние поверхностной модификации тканей на капиллярность
4.4.1 Ферментативная обработка и капиллярность
4.4.2 Плазмообработка и капиллярность
4.5 Влияние природы волокон текстильных материалов на капиллярность и поверхностные свойства
4.5.1 Удельная активная поверхность
4.5.2 Влияние состава смесей нетканых материалов и их предыстории
на капиллярность
4.5.3 Влияние состава смесей нетканых материалов на электрокинети-
ческий потенциал
Выводы
Основные материалы диссертации изложены в следующих публикациях
и докладах
Результаты диссертационной работы были использованы в работах
Список цитированных источников литературы
Приложения

она не могла бы подняться в капилляре круглого сечения той же площади. Поднимающиеся высоко вверх ветви мениска соседних участков кривизны перекрывают друг друга и поднимают уровень воды до мест с большей кривизной, которые затем в свою очередь могут поднимать воду еще выше. Языки или ветви мениска существенным образом сказываются на процессе заполнения жидкостью капилляра. В этом случае на поднятие жидкости почти не влияет падение высоты мениска до нуля вследствие расширения капилляра. Таким образом, в общем случае наличие мениска не существенно для капиллярного поднятия. При круглом сечении капилляра можно принять, что все ветви мениска одинаковы по высоте, и поэтому эти языки сливаются в окружность, образуя приподнятые края мениска.
Если капилляры с сечением неправильной формы имеют расширения, ветви мениска могут смыкаться при сужении капилляра над мениском. Таким способом образуются новые места полного заполнения капилляра, имеющие мениск как внизу, так и вверху. Следовательно, в таких капиллярах мениски могут появляться не только вследствие их подъема снизу, но и в результате смыкания вверху поднимающихся ветвей нижнего мениска.
На заполнение жидкостью капилляров с сечением неправильной формы существенным образом влияет режим подачи жидкости в капилляры. Обильная подача жидкости обычно приводит к образованию жидкостных пробок, не позволяющих выходить воздуху из капилляров. При замедленной подаче жидкость успевает уходить по желобкам капилляров, имеющих наибольшую кривизну, так что мениски не образуются. Интересно, что из капилляра с круглым сечением, запаянного с одного конца, воздух можно удалить только либо с помощью нагрева, либо центрифугированием под водой. Из капилляра же с сечением неправильной формы (например, с желобком по всей его длине) пузырек воздуха удаляется очень легко (жидкость течет по углублению, имеющему максимальную кривизну).
Согласно Уошбурну [14] скорость капиллярного поднятия жидкости в вертикальном цилиндрическом капилляре определяется уравнением: