Розробка композиційних складів для формування полімерного покриття на поверхні текстильних матеріалів

Рис. 6 Залежність в'язкості стирол-акрилової дисперсії

Лакритекс 430 від прикладеної напруги

Залежність в'язкості від прикладеної напруги демонструють реологічні криві ефективної в'язкості (рис. 6 - 10 ).

Крива ефективної в'язкості полімеру-матриці композиції - стирол-акрилової дисперсії Лакритекс 430 (рис. 6) відповідає вигляду стандартної кривої структурованої системи. На кривій наявна пряма ділянка, що показує не залежність в'язкості від прикладеної напруги, та точка перегину, після якої напруга зсуву збільшується, а в'язкість стрімко зменшується, до тих пір, поки не виходить на ділянку з мінімальною в'язкістю, що також не залежить від прикладеної напруги.

Рис. 7 Залежність в'язкості полімерної композиції №1 від прикладеної напруги

Рис. 8 Залежність в'язкості полімерної композиції №2 від прикладеної напруги

Рис. 9 Залежність в'язкості полімерної композиції №3 від прикладеної напруги

Рис. 10 Залежність в'язкості полімерної композиції №4 від прикладеної напруги

Криві ефективної в'язкості композицій №1, №3, №4 демонструють, що в'язкість даних полімерних композицій відповідає в'язкості псевдопластичних систем (рис. 7,9,10). На кривій не існує точки перегину, в'язкість починає різко падати, далі, з підвищенням напруги зсуву, виходить на ньютонівську течію. Крива ефективної в'язкості полімерної композиції №2 (рис.8) відповідає кривій в'язкості дилатантної системи, у якій з підвищенням напруги в'язкість збільшується. Це пояснює найвищій ступінь тиксотропного відновлення в даній полімерній композиції, що пов'язано з наявністю великої кількості твердої фази в поліуретановій дисперсії Аквапол 11.

В результаті аналізу реологічних характеристик полімерних композицій було встановлено, що полімерні композиції №1, №3, №4 можуть використовуватись у роботі технологічної лінії, оскільки в'язкість даних полімерних композицій знижується і досягає мінімального значення незалежного від підвищення напруги, а полімерна композиція №2 не зможе бути використана в виробничих умовах, так як характеризується аномальною в'язкістю.

У підрозділі 3.7 наведено порівняльну характеристику можливих способів нанесення полімерної композиції та визначено найбільш економічний та доступний у виконанні спосіб безпосереднього нанесення композиції на рухомий текстильний матеріал.

Показано, що важливою характеристикою текстильного матеріалу з полімерним покриттям є його товщина, яка визначає сферу застосування текстильних матеріалів. Надано практичні рекомендації з розрахунку залежності необхідної товщини сформованого полімерного покриття від швидкості роботи обладнання.

В табл. 9 наведено розрахунок товщини полімерного покриття, з урахуванням в'язкості системи та швидкості нанесення полімерного покриття.

Таблиця 9 Розрахунок товщини полімерного покриття на поверхні текстильного матеріалу

Показано, що за рахунок високої адгезії компонентів полімерного складу можливе формування якісного багатошарового покриття.

У четвертому розділі представлено результати дослідження споживчих властивостей матеріалів зі сформованим полімерним покриттям.

У підрозділі 4.1. визначено, що текстильні матеріали зі сформованим на їх поверхні полімерним покриттям мають необхідні властивості: водотривкість, високу зносостійкість, низьку повітропроникність та м'який гриф. Результати досліджень наведено у табл. 10.

Таблиця 10 Характеристика текстильних матеріалів зі сформованим на їх поверхні полімерним покриттям

У підрозділі 4.2. показано, що полімерні композиції №1 - №4, при введені до них пігментів, можуть бути використані для створення різнобарвних покриттів на поверхні текстильних матеріалів різного сировинного складу.

Таким чином, в результаті проведених досліджень розроблено малокомпонентні екологічно безпечні полімерні композиції для формування на поверхні текстильного матеріалу покриттів, що забезпечують необхідні водотривкі, повітронепроникні, зносостійкі показники та м'який гриф тканини. Сформоване покриття має необхідну еластичність, що забезпечується тонкою, прозорою полімерною плівкою, не погіршуючи колористичних показників попередньо пофарбованих тканин.

У п'ятому розділі наведено результати виробничих випробувань розроблених композицій та розрахунок економічної ефективності використання запропонованих складів.

Висновки

1. Запропоновано науково обґрунтований підхід до вибору компонентів в опоряджувальних композиціях, за допомогою яких на текстильних матеріалах створюють полімерні покриття. На основі розрахунків структурних параметрів сітки полімерів і оцінки ступеня їх сумісності розроблено нові композиції, при нанесенні яких на текстильних матеріалах формують полімерне покриття, що характеризується високими водотривкими та повітронепроникними показниками. Розроблені полімерні композиції формують на поверхні тканини прозорі, еластичні плівки, що дозволяє використовувати їх на попередньо забарвлених тканинах без погіршення їх колористичних показників.

2. Обґрунтовано вибір акрилові полімерів та поліуретанів за їх хімічною будовою та показано, що за рахунок карбоксильних груп акрилові, та вторинних амінних груп поліуретани можуть вступати в хімічну реакцію зшивки, на підставі чого здійснено вибір основних полімерних компонентів опоряджувальних складів для формування покриттів на поверхні текстильних матеріалів.

3. Показано ефективність дії тригліцидилового ефіру поліоксипропілентріолу для забезпечення реакції зшивання карбоксильних груп акрилових полімерів та аміногруп поліуретанів з гліцидиловими групами тригліцидилового ефіру поліоксипропілентріолу та гідроксильними групами целюлози. Показано методом інфрачервоної спектроскопії наявність хімічного зв'язку між гідроксильними групами целюлози та активними групами полімерів, що підвищує адгезію та забезпечує підвищення стійкості покриття до фізико-механічних впливів.

4. Запропоновано опоряджувальні композиції для формування на поверхні текстильних матеріалів полімерного шару, враховуючи структурні параметри сітки зшитих полімерів, що забезпечують високі водотривкі та повітронепроникні показники.

5. Встановлено, що тригліцидиловий ефір поліоксипропілентріолу є ефективним регулятором в'язкості полімерної системи та пластифікатором, що забезпечує технологічність нанесення полімерного шару в процесі формування полімерного покриття та обумовлює малокомпонентність опоряджувального складу.

6. Показано, що використання гліцидилового ефіру як зшиваючого агента знижує ступінь набухання та водорозчинність композиційних полімерних плівок та забезпечує підвищення стійкості покриття до механічних та фізико-хімічних дій.

7. Запропоновано малокомпонентний, екологічно безпечний безформальдегідний склад для формування на поверхні текстильних матеріалів полімерного покриття.

8. Очікуваний економічний ефект за цінами 2010 року, в порівнянні з закордонним аналогом, для складу на основі акрилових сополімерів складає 18,78 грн. на 1 м2, для складу на основі акрилових і поліуретанових полімерів складає 17,73 грн. на 1 м2.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Пасічник М.В. Застосування полімерної композиції для водотривкої обробки тентових текстильних матеріалів / М.В. Пасічник, І.М. Куліш, Г.С. Сарібеков // Вісник Хмельницького національного університету. - 2009. - 2. - С. 98 - 101.

Дисертант проводив експериментальні дослідження, узагальнював результати та формулював висновки.

2. Пасечник М.В. Оценка степени сшивания полимеров в композиционных составах для отделки материалов специального назначения/ М.В. Пасечник, И.Н. Кулиш, Г.С. Сарибеков// Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. - 2010 - № 1(16). - С. 39 - 43.

Дисертанту належить розробка методики дослідження, дослідження ступеня зшивання полімерів та узагальнення результатів експерименту та формулювання висновків.

3. Пасічник М.В. Дослідження компонентів полімерної композиції за оптичними показниками для нанесення покриття на текстильний матеріал. / М.В. Пасічник, І.М. Куліш, Г.С. Сарібеков //Східно-Европейський журнал передових технологій. - 2010. - 3/7 (45). - С. 46 - 49.

Дисертанту належить розробка методики дослідження, аналіз та узагальнення результатів.

4. Пасічник М.В. Модифікування в'язкості полімерної композиції для нанесення покриття на поверхню текстильного матеріалу/ М.В. Пасічник, І.М. Куліш, Г.С. Сарібеков // Вісник Хмельницького національного університету. - 2010. - 3. - С. 145 - 149.

Дисертанту належить одержання експериментальних даних та їх аналіз.

5. Пасічник М.В. Розробка композиції для тканин з полімерним покриттям / М.В. Пасічник, І.М. Куліш, Г.С. Сарібеков //Східно-Европейський журнал передових технологій. - 2010. - 5/6(47). - С. 8 - 12.

Дисертант проводив експериментальні дослідження, оцінював властивості тканин зі сформованим полімерним покриттям з розроблених полімерних композицій та формулював висновки.

6. Пасічник М.В. Розробка полімерної композиції для друкування тентових текстильних матеріалів / М.В. Пасічник, І.М. Куліш, Г.С. Сарібеков // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. - 2008. - №1(14). - С. 189 - 190.

7. Пасечник М.В. Применение полимерной композиции для водоупорной отделки тентовых текстильных материалов/ М.В. Пасечник, И.Н. Кулиш, Г.С. Сарибеков //Сборник тезисов докладов ІІІ Международной научно-технической конференции «Достижения текстильной химии - в производство». - Иваново. - 2008. - С 119.

8. Пат.(UA) 43206, МПК D 06 Р 1/44 Склад для друкування пігментами матеріалів із поліефірних волокон/ Г.С. Сарібеков, І.М. Куліш, М.В.Пасічник, (Україна). - №200901636, Заявл.25.02.2009; Опубл. 10.08.2009, Бюл. № 15. - 6с.

Дисертанту належить виконання експериментальних досліджень та розробка технології приготування друкувального складу.

9. Пат.(UA) 48975, МПК D 06 М 11/00 Композиція для водотривкої обробки тканин технічного призначення з ефектом пом'якшення грифу/ Г.С. Сарібеков, І.М. Куліш, М.В. Пасічник, (Україна). - №200911095, Заявл.02.11.2009; Опубл. 12.04.2010, Бюл. № 7. - 6с.

Дисертанту належить проведення експерименту, аналіз властивостей тканин зі сформованим полімерним покриттям та узагальнення результатів.

10. Пат.(UA) 48687, МПК D 06 М 15/00 Композиційний склад для водовідштовхувальної обробки текстильних матеріалів технічного призначення/ Г.С. Сарібеков, І.М. Куліш, М.В. Пасічник, (Україна). - №200911098, Заявл. 02.11.2009; Опубл. 25.03.2010, Бюл. № 6. - 6с.

Дисертанту належить проведення експерименту, аналіз властивостей тканин зі сформованим полімерним покриттям та узагальнення результатів.

11. Пат.(UA) 51342, МПК D 06 М 11/00 Спосіб одержання полімерного покриття на поверхні текстильних матеріалів/ Г.С. Сарібеков, І.М. Куліш, М.В. Пасічник, (Україна). - №201001014, Заявл.01.02.2010; Опубл. 12.07.2010, Бюл. № 13. - 6с.

Дисертанту належить розробка складу полімерної композиції для формування полімерного покриття, виконання експерименту.

12. Пасечник М.В. Создание полимерной композиции для совмещения водоупорной отделки и крашения тентовых материалов/ М.В. Пасечник, И.Н. Кулиш, Г.С. Сарибеков //Сборник тезисов всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности» Дни науки 2009. - Санкт-Петербург. - 2009.

13. Пасечник М.В. Оценка степени сшивания полимеров в составах для совмещения водоупорной отделки и крашения/ М.В. Пасечник, И.Н.Кулиш, Г.С. Сарибеков// Сборник тезисов докладов Международной научно-методической конференции «Достижения в области химической технологии и дизайна текстиля, синтеза и применения красителей» - Санкт-Петербург. - 2009. - С. 59 - 60.

14. Пасечник М.В. Оценка образования поперечных связей в полимерах для выбора компонентов в композиционных составах/ М.В.Пасечник, И.Н. Кулиш, Г.С. Сарибеков// Материалы пятой международной научно-практической конференции «Научные исследования - теория и эксперимент 2009 » Том 8. - Полтава - 2009. - С. 78 - 80.

15. Пасічник М.В. Створення полімерного покриття на основі акрилових полімерів для бавовняних текстильних матеріалів. / М.В.Пасічник, І.М. Куліш, Г.С. Сарібеков // Збірник тез доповідей Ювілейної всеукраїнської наукової конференції молодих вчених і студентів присвяченої 80 річчю КНУТД «Наукові розробки молоді на сучасному етапі» - Київ - 2010. - С. 326 - 327.

Размещено на Allbest.ru