Разработка технологии нетканых материалов способом термоскрепления волокнистых холстов из модифицированных химических волокон

• Автор: Баталенкова, Виктория Александровна
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 195 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Физикохимические основы аутогезионного скрепления волокон в холсте

1.1. Факторы, влияющие на аутогезионное скрепление волокон холста

1.2. Актуальность использования аутогезионной технологии при производстве прокладочных нетканых полотен

Выводы по главе 1

Глава 2. Методика проведения исследовании

2.1. Определение свойств волокон

2.2. Определение свойств модификаторов

2.3. Определение свойств нетканых полотен

2.4. Методика математического планирования и анализа

э ксп ери м е нта3
2.5. Методика статистической обработки экспериментальных данных
Глава 3. Обоснование выбора волокнистого сырья и плана технологических переходов
3.1. Обоснование выбора волокнистого сырья
3.2. Обоснование выбора модификаторов
3.3. Обоснование выбора схемы технологических переходов и производственного оборудования
Выводы по главе 3
Глава 4. Синтез новых кремнийорганических модификаторов для химических волокон и нетканых материалов и исследование их свойств
4.1. ОлигоэтоксиалкилСгСбоксисилоксаны
4.1.1. Синтез олигоэтоксиалкилСдСбоксисилоксаиов
4.1.2. Физические свойства олигоэтоксиалкилСзСбокси
с ил океанов
4.1.3. Химические свойства олигомеров
4.2. Поверхностная активность крсмнийорганичсских
олигомеров
Выводы по главе 4
Глава 5. Влияние поверхностной обработки химических волокон различными реагентами на свойства нетканых термоскрепленных материалов
5.1. Обработка поверхности волокон щелочью и катаминомАБ
5.2. Плазменная обработка химических волокон
5.3. Модификация поверхности химических волокон кремнийорганическими соединениями
Выводы по главе 5
Глава 6. Определение оптимальных технологических параметров получения нетканых материалов
6.1. Влияние кремнийорганического модификатора на физикомеханические свойства химических волокон и нетканых материалов
6.2. Влияние катализатора и способа введения модификатора на физикомеханические свойства нетканых термоскрепленных материалов из модифицированных волокон
6.3. Технические требования на нетканый термоскрепленный
материал
Выводы по главе 6
Глава 7. Техникоэкономическая эффективность работы
Выводы по главе 7
Общие выводы по работе
Литература


Если макромолекулы при образовании адгезионного соединения продиффундировали на сравнительно малую глубину, величина работы расслаивания в основном будет определяться затратами энергии на преодоление межмолекулярных сил []. Если молекулы при образовании адгезионного соединения продиффундировали на значительную глубину, то в величину работы расслаивания основной вклад вносит работа упругой деформации полимерных цепей []. Описанные явления, связанные с адгезией (аутогезией) полимеров, относятся главным образом к каучукам - полимерам с наименее ярко выраженной надмолекулярной структурой. Принятие представлений об упорядоченной структуре волокнообразующих полимеров приводит к уточнению представлений о механизме адгезии []. Известны данные об ухудшении адгезии с увеличением упорядоченности полимеров. Имеются указания об отсутствии адгезии у кристаллических полимеров ниже температуры их плавления [,]. У сильно полярных полимеров при обычной температуре способность к аутогезии мала, но повышение температуры способствует её проявлению []. С увеличением содержания полярных групп энергия активации адгезии возрастает. В связи с этим для активизации адгезионной (аутогезионной) способности волокон необходима повышенная температура (для их размягчения) и обработка химическими реактивами, вызывающими набухание или пластификацию поверхностного слоя полимера волокон. При набухании полимеров происходит увеличение подвижности сегментов или отдельных макромолекул, в результате чего прочность аутогези-онных соединений набухших полимеров увеличивается [], поскольку увеличивается площадь контакта между полимерами. Также предварительное набухание волокон в холсте уменьшает температуру, при которой проявляется адгезия волокон, что приводит к проявлению адгезионного взаимодействия при более низкой температуре []. Возникшее на границе контакта двух волокон адгезионное взаимодействие приводит к образованию адгезионных (аутогезионных) «склеек» - узлов связи. На прочность нетканых клееных материалов, полученных адгезионным способом, влияет не только адгезионная прочность единичной склейки, но и количество склеек, и характер их распределения в материале []. Положительное влияние на прочность адгезионного соединения оказывает увеличение длительности и температуры контакта, уменьшение молекулярной массы, полярности и кристалличности полимеров, уменьшение в молекуле полимера числа коротких боковых ответвлений []. Наиболее важными факторами, влияющими на прочность аутогезионной связи являются: температура, давление, время контакта, совместимость полимеров, молекулярная масса, кристалличность, рельеф поверхности и др. Повышение температуры и увеличение времени контакта при соединении полимеров увеличивает глубину взаимодиффузии макромолекул полимеров, следовательно, и прочность аутогезионных соединений []. Падение прочности при высоких температурах и большой продолжительности контакта объясняется частичной деструкцией полимера, а также уменьшением зоны соединения в результате выдавливания расплава полимера в околошовную зону. Важным параметром процесса получения аутогезионных соединений является давление при контакте. Давление обеспечивает максимальный контакт соприкасающихся поверхностей, однако чрезмерно высокое давление делает полимер более жёстким, а его молекулы менее гибкими, что ухудшает диффундирующую способность полимера. Кроме того, на аутогезионную способность полимеров может влиять фазовое состояние полимеров и анизотропия волокон, связанная с геометрической формой волокон. Для повышения адгезионной способности и снижения температур фазовых переходов полимеров волокна их обрабатывают промоторами адгезии. При обработке волокон промоторами адгезии интенсифицируется процесс взаимодиффузии макромолекул полимера в переходном слое адгезионных соединений волокон, при этом снижается температура их плавления, и образуются более прочные адгезионные склейки между ними. Так, изменяя морфологию и энергетическое состояние поверхности волокон, кардинально не влияющих на их химический состав, можно добиться повышения их адгезионной способности. Основными факторами, определяющими свойства нетканых тер.