Розробка технології формування модифікованих поліпропіленових волокон

Аннотация

Мельник И.А. Разработка технологии формования модифицированных полипропиленовых волокон.- Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.15 - Технология химических волокон.- Киевский национальный университет технологий и дизайна.

В диссертации приведено теоретическое обобщение и найдено новое решение проблемы, которая заключается в реализации явления специфического волокнообразования при переработке расплавов нанонаполненных смесей полимеров, а также смесей, содержащих бактерицидные добавки. Впервые предложены полигексаметиленгуанидинхлорид, полигексаметиленгуанидин- фосфат, в качестве бактерицидных добавок при получении полипропиленовых микроволокон путем переработки расплавов смесей полипропилен/сополиамид. Показано, что данные добавки являются эффективными компатибилизаторами полимеров в смесях ПП/СПА, что подтверждается изменением процессов структурообразования в направлении получения более тонких ПП микроволокон, увеличением их числа и массы, резким ростом однородности распределения микроволокон по диаметрам. Механизм действия добавок состоит в уменьшении межфазного натяжения в смесях ПП/СПА и увеличении времени распада жидких струй ПП в матрице СПА. Показано, что величина удельной поверхности аэросилов, природа функциональных групп их частичек, размер зазора в дисковой зоне экструдера позволяют регулировать процессы структурообразования в расплавах смесей ПП/СПА. С точки зрения реализации специфического волокнообразования наиболее эффективным является аэросил с диметильными группами. Для аэросилов с диметильными группами 80,0 % ПП по массе образует волокна беспрерывной длины против 50,7 % для бинарной смеси. Подтверждена рабочая гипотеза о стабилизирующем действии наноразмерных аэросилов на жидкие струи ПП в матрице СПА. Это объясняется тем, что на наноразмерных добавках гасится амплитуда разрушающего возмущения. При этом межфазное натяжение в присутствии аэросилов резко уменьшается. Установлено влияние на реологические свойства расплавов смесей ПП/СПА и показано, что они незначительно изменяют вязкость в сдвиговых условиях, несмотря на твердое состояние добавки, и резко увеличивают прядомость расплавов за счет реализации специфических взаимодействий между силанольными групами аэросила и амидными связями макромолекул СПА. Показано, что добавки олеата натрия, ПЕГ, ПГГХ, ПГГФ, аэросилов, углеродных нанотрубок и тетралина оказывают модифицирующее влияние на свойства ПП нитей. Последнее проявляется в росте прочности, гидрофильности и начального модуля модифицированных ПП нитей. Разработана и внедрена на ЗАО «Черниговфильтр» технология производства фильтровальных материалов (и фильтров на их основе), обладающих бактерицидным действием и сочетающих высокую эффективность и производительность. Наработана партия фильтров, которая испытана на ЗАО «Биофарма» (г. Киев) и Черниговском ликеро - водочном заводе. Методом математического моделирования установлен оптимальный состав смеси ПП/СПА/ПГГХ для производства ПП микроволокон. Результаты научных исследований по получению бактерицидных ПП микроволокон внедрены в учебный процесс Винницкого медицинского национального университета им. Пирогова. От замены импортных фильтров на разработанные отечественные фирмой «Биофарма » получено экономический эффект в сумме 2,1 млн. грн.

Sammary

Melnik I.A. Developing of the technology of production of modified polypropylene fibers. - Manuscript. Candidate degree thesis by speciality 05.17.15 - Technology of the chemical fibers. - Kyiv State University of Technologies and Design, Kyiv, 2008.

The thesis is theoretical summarizing and new decision of scientific problem of realizingtin of the specific fiber-formation under processing of nanofilled mixture melts and mixtures with bactericidal additives. At the first time it has been proposed polyhexamethylenguanidinephosphade and polyhexamethylenguanidinechloride as the bacteriological additives under receiving polypropylene microfibers by processing polypropylene/copolyamide (PP/CPA) melts. The features of flowing and structure-formation processes in PP/CPA mixture melts with nanofillers (carbon tubes, aerosils with various specific surfaces and functional groups) have been found. It has been shown that introduction of nanoadditives do not increase the melt viscosity in spite of solid additive state. The specific fiber-formation in ternary mixtures improves sharply. The proposed by us working hypothesis about stabilizing action of aerosils on liquid polypropylene in liquids copolyamide matrix has been confirmed. The sodium oleate, polyethyleneglycole, aerosils, carbon nanotubes, polyhexamethylenguanidinephosphade, polyhexamethylenguanidinechloride , tetralin has been recommended as modifying additives on the properties of PP threds. The technology of production of new filter materials and filters on their basis has been developed. Fiber materials on the basis of the ternary mixtures combine high efficiency (99,999% on particles 0,3 мm size) and high productivity and bactericidal action. The polypropylene threds with high mechanical properties and hydrophilic have been obtained.

Размещено на Allbest.ru