DisCollection.ru

Авторефераты и темы диссертаций


Разработка способов регулирования структуры и свойств волокнистых нетканых материалов

Александрова Юлия Николаевна, 17.08.2010

 

Александрова Юлия Николаевна

Разработка способов регулирования структуры и свойств волокнистых нетканых материалов

Специальность 05.17.06

Технология и переработка полимеров и композитов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва – 2008

Работа выполнена в Московском государственном университете

дизайна и технологии

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

Бокова Елена Сергеевна

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Назаров Виктор Геннадиевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кондратов Александр Петрович

кандидат технических наук

Утехина Ирина Мефодьевна

Ведущее предприятие: ОАО «Центральный научно-исследовательский институт полимерных материалов и искусственных кож» г. Москва

Защита состоится « » 2008 г. в ______ ч. на заседании диссертационного совета Д 212.144.02 при Московском государственном университете дизайна и технологии по адресу: 117997, Москва, ул. Садовническая, д. 33.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета дизайна и технологии.

Автореферат разослан «_____» ______________ 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета:

кандидат технических наук Моисеева Л. В.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Производство нетканых волокнистых материалов к началу третьего тысячелетия стало одной из важнейших промышленных составляющих мировой экономики. К этому во многом привел прогресс в области модификации традиционных видов химических волокон, а также появление принципиально нового синтетического сырья. Все это в целом способствовало расширению ассортимента и появлению новых направлений практического применения такого рода материалов.

Одной из актуальных областей практического использования нетканых полотен является их применение в качестве фильтров для очистки газообразных выбросов и жидких отходов различного происхождения.

Так современные нетканые фильтрующие материалы успешно заменяют ткани из натуральных и синтетических волокон или нитей с определенным нивелированием их недостатков, а в некоторых условиях эксплуатации, таких как очистка сред с высоким содержанием твердых частиц, работа в условиях высокой влажности воздушных выбросов или в присутствии химически агрессивных веществ, не имеют альтернативы.

Вместе с тем, эффективность их применения в этом направлении связана с необходимостью решения целого ряда научных и технологических задач, таких как: сочетание в материале низкой объемной плотности и высокой механической прочности; регулирование размера пор, как правило, в направлении их уменьшения для достижения более высоких сорбционных характеристик и повышения качества фильтрации; увеличение срока работоспособности фильтрующих материалов без их периодической очистки и

В диссертационной работе решение вышеперечисленных задач осуществлено путем включения в состав смесок бикомпонентных волокон структуры «ядро-оболочка», обеспечивающих механизм дополнительного термоскрепления нетканых полотен за счет плавления низкоплавкой оболочки бикомпонентных волокон и образования «склеек» в местах контактов волокон между собой, подбора оптимального состава смесок, выявления температурно-временных режимов их обработки, а так же применения специального технического приема ворсования нетканых полотен для получения высокоэффективных фильтрующих материалов.

Целью работы является разработка научно обоснованных технологических и технических решений получения ворсованных нетканых материалов с использованием бикомпонентных волокон для эффективного решения задачи фильтрации жидкостей и газов.

В работе решена научная задача – разработаны и научно обоснованы способы регулирования структуры и свойств нетканых полотен, предложены технические и технологические решения для создания эффективных фильтрующих материалов с высокими прочностными характеристиками.

Научная новизна работы:

- сформулирован подход к регулированию структуры и свойств нетканых полотен для создания волокнистых материалов с высокими фильтрующими и прочностными характеристиками;

- предложено для эффективного решения проблемы фильтрации жидкостей и воздуха использование ворсованных нетканых материалов на основе смесок полиэфирных и бикомпонентных волокон структуры ядро-оболочка;

- выявлено влияние теплофизических характеристик полимерного сырья, содержания бикомпонентных волокон в смесках, а также температурно-временных режимов тепловой обработки полотен на характер их капиллярно-пористой структуры;

- установлено влияние содержания бикомпонентных волокон в смеске и режимов тепловой модификации полотен на процесс формирования нетканых материалов с ворсом, устойчивым к действию механических нагрузок, улучшенными показателями физико-механических свойств и пониженной степенью анизотропии;

- показано влияние состава волокнистого сырья, структуры нетканых материалов и наличия в них ворса, обеспечивающего градиент плотности по толщине полотна, на основные фильтрующие характеристики, такие как: полнота и тонкость фильтрации, сопротивление фильтруемым потокам, способность к регенерации фильтрующих свойств;

- выявлены составы смесок и режимы формирования ворсованных нетканых полотен с использованием бикомпонентных волокон, разработаны технические и технологические решения получения фильтров грубой очистки с высокими показателями комплекса эксплуатационных свойств.