Физико-химические основы технологии клеевых сополиамидов для легкой промышленности

• Автор: Полушенко, Ирина Гарьевна
• Шифр специальности: 05.17.06, 05.19.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 158 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ведение

1АВА 1. Литературный обзор состояния проблемы.

1. Теории склеивания. Сущность и перспективы развития

клеевой технологии

2. Полимерные клеи и клеевые композиции для швейной промышленности.

Основные пути совершенствования ассортимента адгезивов

3. Перспективные клеевые прокладочные материалы в

производстве одежды.

ТАВА 2. Объекты исследования, методы и методики эксперимента

1. Объекгы исследования

2. Методы и методики эксперимента
1АВА 3. Разработка технологии сополиамидов с пониженной
температурой плавления на основе капролактама и различных модификаторов
1. Исследование влияния соли АГ на свойства сополиамидов.
2. Исследование влияния касторового масла на свойства сополиамидов
3. Исследование влияния акриламида на свойства сополиамидов
4. Исследование влияния формальдегида на свойства сополиамидов.
5. Исследование влияния полиэтилена на свойства сополиамидов.
6. Исследование взаимного влияния модифицирующих комплексных добавок на свойства сополиамидов
7. Исследование влияния акриловых модификаторов на
свойства сополиамидов.
ГЛАВА 4. Исследование влияния модификаторов на кинетические
закономерности процесса поликонденсации и взаимосвязь структура свойства сополиамидного клея расплава.
4.1. Исследование влияния полиэтилена и комплексной добавки на
кинетику процесса поликонденсации сополиамидов.
4.2. Исследование влияния акриловых соединений на кинетику
процесса поликонденсации сополиамидов.
4.3. Исследование влияния полиэтилена и комплексной добавки на характер взаимодействия, структуру и свойства сополиамидного
клея расплава.
4.4. Исследование влияния акриловых соединений на характер взаимодействия, структуру и свойства сополиамидного
клея расплава.
4.5. Разработка технологического процесса получения сополиамида для
легкой промышленности
ГЛАВА 5. Исследование влияния состава сополиамида на формирование адгезионного соединения, структуру и свойства прокладочных материалов
5.1. Формирование структуры термоклеевого прокладочного материала
на основе разработанных сополиамидов.
5.2. Влияние состава сополиамида на параметры формирования адгезионного соединения текстильных материалов.
5.3. Исследование влияния касторового масла на свойства сополиамидного
термоклеевого прокладочного материала
5.4. Исследование влияния акриламида на свойства сополиамидного
термоклеевого прокладочного материала
5.5. Исследование влияния формальдегида на свойства сополиамидного
термослеевого прокладочного материала
6. Исследование влияния полиэтилена на свойства сополиамидного
термоклсевого прокладочного материала.
7. Исследование влияния комплексных модифицирующих добавок
на свойства сополиамидного термоклеевого прокладочного материала
8. Исследование влияния акриловых соединений на свойства сополиамидного термоклеевого прокладочного материала.
1АВА 6. Сравнение с аналогами и определение области применения клеевого прокладочного материала на основе
разработанных сополиамидов.
ыводы по работе
писок использованной литературы.
риложения.
Список сокращений
А. полиамид
1А соиолиамид
эль АГ продукт взаимодействия адипиновой кислоты и гексаметилендиамина VI касторовое масло
Д формальдегид
VI акрил амид
Э полиэтилен
Г капролактам
Ц комплексная добавка, содержащая полиэтилен, касторовое
масло, формальдегид, акриламид СПМ термоклеевой прокладочный материал СС инфракрасная спектроскопия ГА дифференциальнотермический анализ А термогравиметрический анализ 2А рентгеноструктурный анализ
ЕС 2 акриловое соединение состава метакриловая кислота 2, бу гилакрилат , стирол
8 акриловое соединение состава метилметакрилат , мстилакрилат
ЕС 6 акриловое соединение состава метакриловая кислота 5, мстилакрилат ,5, метилметакрилат ,
ТГП соиолиамид с пониженной температурой плавления
М молекулярная масса
VI текстильный материал
ЕСМ полимерные композиционные материалы
линейная плотность нити
Терминология
аутинка клеевой прокладочный материал, полученный аэродинамическим способом формования горичный полиэтилен отходы производства полиэтилена
Введение
Впервые синтетический полиамид был получен в году, при действии маминобензойную кислоту хлористого водорода при 0С. Начиная с да, проводятся интенсивные исследования по разработке различных способов лучения полиамида и производства из них волокон, пластических масс, пленок, ковых покрытий, пропиточных составов и клеев.
Волокна используются в производстве текстильных материалов и как мирующий наполнитель в производстве пластмасс. Полиамидные клеи пользуют в производстве термоклеевых прокладочных материалов, для зейной и обувной отраслей промышленности. Клеевая технология сегодня зработана практически для всех видов верхней и легкой одежды. Удельный вес зейных изделий, в которых применяется клеевая технология, составляет 1. настоящее время проведены исследования адгезионных соединений, на основе зличных термопластичных клеев, заложены основы конфекционирования .териалов для получения формоустойчивых адгезионных соединений, изучено ияние свойств текстильных материалов на прочность клеевого соединения, зработаны различные физические, химические и физикохимические способы вышения прочности адгезионного взаимодействия при получении блированиых и композиционных текстильных материалов 2, 3.
Развитие адгезионной технологии осуществляется параллельно с ндаментальными исследованиями адгезии полимеров и созданием рмопластичных полимерных клеев. В качестве полимерных клеев широко пользуются сополиамидные смолы. Для этой цели отечественная омышленность выпускает сополиамиды ПА и ПА8.
Полиамидная смола ПА образуется сополимеризацией капролактама с лью АГ продукт взаимодействия адипиновой кислоты и гексаметилендиамина. мпература плавления смолы 5С. Смола ПА8 образуется
полимеризацией капролактама с солью АГ и солью СГ продукт взаимодействия бациновой кислоты и гексаметилендиамина. Температура плавления полиамида 5С. Полиамидные смолы ПА и ПА8 используются для юизводства паутинки, а также наносятся в виде порошка дисперсностью мкм на тканую, трикотажную и нетканую основу для получения чечного слеевого покрытия в производстве термоклеевых прокладочных ггериалов. Однако изза высокой температуры плавления их применение в юизводстве одежды ограничено. Поэтому в качестве полимерного покрытия в юизводстве ТКПМ используют импортные смолы платами д немецкой фирмы 1лате Бонн грилтекс швейцарской фирмы Эмзхеми и шетификс фирмы Петти и другие с температурой плавления от до 0С и высокой тойчивостью к химической чистке 3.
Исследования, направленные на разработку адгезивов новых составов для гкой промышленности, осложняются высокими требованиями, предъявляемыми термопластичным смолам для этих целей, а также тем, что решение этой юблемы находится на стыке двух научных направлений химической технологии текстильного материаловедения. Поэтому предлагаемые полимерные клеи, частую не отвечают требованиям и не находят применения в производстве 1ежды.
Актуальность


Настоящая работа выполнена в соответствии с внутривузовской научно хнической программой В Разработка научных основ и производственных хнологий для пищевой, химической, машиностроительной и легкой юмышлениостей и НИР, проводимая в рамках тематического плана по данию Министерства образования Исследование теоретических основ руктуры и свойств ГТКМ и их переработки в функциональные изделия СГТУ1. Апробация результатов работы. Казань, г. Международной конференции Современные технологии в разовании и науке. Секция химическая технология, г. Саратов, г. Обеспечение 4ества продукции в Саратовской области проблемы, методы, практика, г. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ и лучено положительное решение по заявке на изобретение. ГЛАВА 1. Теории склеивания. Клеевые соединения получают все большее распространение в зроизводстве одежды, так как по сравнению с ниточными соединениями их зрименение значительно повышает производительность труда и уменьшает грудоемкость изготовления изделий. При клеевом способе выполняется зараллельное или параллельнопоследовательное соединение деталей по контуру или большим площадям, что открывает широкие возможности для механизации и автоматизации швейного производства . Все методы клеевого соединения деталей одежды основаны на явлении адгезии. Основными признаками адгезионной технологии соединения деталей являются применение клееврасплавов, заранее нанесенных на прокладочный материал использование традиционных приемов по активизации компонентов адгезионного соединения контактного способа нагрева, водяного пара двухэтапная схема процесса, включающая формирование адгезионного контакта и стабилизацию адгезионного соединения 4. Сущность процесса склеивания с использованием термопластичных клеевых материалов заключается в том, что при нагревании склеиваемых материалов, находящихся под давлением, термопластичный клей, достигнув температуры размягчения и плавления, переходит в вязкотякучее состояние, проникает в склеиваемые материалы на некоторую часть их толщины, где затем при охлаждении закрепляется в текстильном материале с образованием клеевого соединения 5. В большинстве публикаций отмечается, что склеивание сложный гетерогенный физикохимический процесс, происходящий на поверхности склеиваемых материалов и в объеме клеящего вещества. Трудности изучения этих явлений возникают в связи с тем, что при склеивании применяют разнообразные по ошическому составу и физическому состоянию материалы, взаимодействие соторых между собой порождает различные одновременно протекающие троцессы 3, 6, 7. Принято считать, что адгезия это очень сложная область, она имеет огромное разнообразие проявления и различия в свойствах и условиях юлучения адгезионных соединений. Одной из основных трудностей в изучении механизма адгезии является то, что она находится на стыке эазличных научных областей молекулярной химии, физической химии юверхности, материаловедения, механики и микромеханики разрушения, эеологии 5. Все это затрудняет возможность создания универсальной геории, способной объяснить все процессы, протекающие при получении адгезионных соединений. В настоящее время процесс склеивания объясняют механическая, адсорбционная, электрическая, диффузионная или химическая теории адгезии. Механическая теория адгезии, созданная МакБеном 5, основывается на гом, что расплавленный адгезив проникает непосредственно в поры материала и после затвердевания прочно в них удерживается. Прочность склеивания в данном случае зависит от пористости текстильного материала, степени шероховатости его поверхности и когезионных свойств клея. При этом отмечено, что адгезия линейно зависит от размеров промежутков между нитями основы и утка, а проникновение клея в нити является дополнительным фактором, способствующим увеличению адгезии полимера к материалу. Было доказано, что механическое сцепление играет основную, или, по крайней мере, весьма значительную роль при склеивании пористых материалов. Чем больше поверхность волокна, тем больше макромолекул адгезива может на ней разместится.