Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка технологии текстильных материалов, импрегнированных дисперсиями акриловых сополимеров Белокурова Галина Борисовна

Разработка технологии текстильных материалов, импрегнированных дисперсиями акриловых сополимеров
<
Разработка технологии текстильных материалов, импрегнированных дисперсиями акриловых сополимеров Разработка технологии текстильных материалов, импрегнированных дисперсиями акриловых сополимеров Разработка технологии текстильных материалов, импрегнированных дисперсиями акриловых сополимеров Разработка технологии текстильных материалов, импрегнированных дисперсиями акриловых сополимеров Разработка технологии текстильных материалов, импрегнированных дисперсиями акриловых сополимеров Разработка технологии текстильных материалов, импрегнированных дисперсиями акриловых сополимеров Разработка технологии текстильных материалов, импрегнированных дисперсиями акриловых сополимеров Разработка технологии текстильных материалов, импрегнированных дисперсиями акриловых сополимеров Разработка технологии текстильных материалов, импрегнированных дисперсиями акриловых сополимеров Разработка технологии текстильных материалов, импрегнированных дисперсиями акриловых сополимеров Разработка технологии текстильных материалов, импрегнированных дисперсиями акриловых сополимеров Разработка технологии текстильных материалов, импрегнированных дисперсиями акриловых сополимеров
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Белокурова Галина Борисовна. Разработка технологии текстильных материалов, импрегнированных дисперсиями акриловых сополимеров : диссертация ... кандидата технических наук : 05.19.02 Москва, 2007 134 с., Библиогр.: с. 113-123 РГБ ОД, 61:07-5/4379

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Литературный обзор 8

1.1. Современное состояние производства полимерных композиционных материалов с применением латексных связующих 8

1.2. Виды фильтровальных материалов и фильтрационные процессы при очистке сточных вод 16

1.3. Сорбционные способы очистки различных сред 24

1.4. Нетканые фильтровальные материалы и способы их получения...29

1.4.1. Синтетические латексы как связующие при получении текстильных материалов 30

1.4.2. Применение нетканых фильтровальных материалов для очистки различных сред 35

Глава 2. Методическая часть 44

2.1. Объекты исследования 44

2.2. Методы исследования 51

2.2.1. Подготовка волокнистого холста 51

2.2.2. Получение нетканого материала 52

2.2.3. Получение латексных пленок 53

2.2.4. Приготовление латексных пропиточных композиций 53

2.2.5. Определение физико-механических свойств латексных пленок и полимерных композиционных материалов на нетканой и тканевой основах 54

2.2.6. Изучение вязкости латексных композиций 55

2.2.7. Исследование пропитывающей способности латексов ...55

2.2.8. Исследование набухания латексных пленок в растворителях 56

2.2.9. Исследование агрегативной устойчивости и дисперсности пропиточных композиций 57

2.2.10. Исследование капиллярной способности нетканых материалов 57

2.2.11. Изучение пористости нетканых материалов 58

2.2.12. Исследование фильтрующей способности нетканых материалов 58

2.2.13. Исследование сорбционной способности нетканых материалов 59

Глава 3. Свойства латексов и пленок на их основе 61

Глава 4. Получение сорбционно-активных нетканых материалов 73

4.1. Получение и исследование свойств нетканых материалов 74

4.2. Получение и исследование свойств наполненных нетканых материалов 83

Глава 5. Получение и изучение свойств полимерных композиционных материалов на тканевой основе 98

Глава 6. Технологические схемы производства полимерных композиционных материалов на нетканой и тканевой основах 105

Выводы 111

Список литературы из

Приложение

Введение к работе

При современном уровне развития промышленного производства вопросы охраны окружающей среды приобретают первостепенное значение.

Огромные масштабы коммунального, сельскохозяйственного, промышленного использования вод, сопоставимые в настоящее время с природными ресурсами, привели к необходимости количественного регулирования речного стока, обусловленного нуждами гидроэнергетики и отчасти коммунального водоснабжения. В еще большей степени антропогенные факторы сказываются на составе, качестве природных вод, существенно изменяющемся вследствие спуска в них промышленных сточных вод и коммунальных отходов.

Очистку воды и атмосферного воздуха проводят с помощью различных реагентов, сорбентов, ионообменных материалов, катализаторов, фильтрующих материалов.

Современные химические, целлюлозно-бумажные, добывающие и другие промышленные предприятия потребляют, а следовательно и загрязняют, огромные количества воды, которую затем необходимо очищать от ряда органических соединений, солей тяжелых металлов, радионуклидов, взвешенных и коллоидных частиц. Любой применяемый фильтрующий материал должен обеспечить максимально эффективную очистку промышленных и сточных вод от этих примесей.

Возрастающие масштабы загрязнения окружающей среды требуют совершенствования способов очистки воды от различных примесей. Нетканые материалы фильтровального назначения, получаемые по механической технологии, позволяют очищать различные среды от твердофазных частиц и нерастворимых примесей. Повышение очистки жидких сред от твердо-фазных частиц в сочетании с сорбционной очисткой от растворенных примесей является актуальной задачей. В связи с этим

необходимо разработать технологию получения эффективных сорбционно-активных фильтровальных материалов.

Цель работы состояла в разработке технологии новых импрегнированных латексными связующими нетканых материалов, обладающих фильтровальными и сорбционно-активными свойствами для очистки воды от примесей.

Исходя из поставленной цели в работе решались следующие задачи:

анализ современного состояния научных исследований в области получения композиционных материалов с использованием латексных связующих;

оценка существующих технологий очистки жидких сред с использованием известных фильтровальных материалов;

исследование свойств латексов разной природы и пленок на их основе и обоснование выбора компонентов при составлении пропиточных композиций для производства нетканых материалов методом импрегнирования;

исследование возможности использования экологически безопасных связующих, содержащих малоэмульгаторные латексы, для получения текстильных материалов на нетканой и тканевой основах;

изучение влияния предварительной механической обработки, в том числе волновой, пропиточных композиций на физико-механические и эксплуатационные свойства нетканых материалов;

разработка технологии клееных нетканых материалов на основе различных связующих и исследование их фильтрующих и сорбционных свойств;

исследование и выбор оптимальных составов наполненных латексных композиций для получения фильтровальных нетканых материалов, обладающих сорбционными свойствами;

разработка технологии текстильных материалов на тканевой основе с повышенным комплексом свойств.

Научная новизна работы заключалась в следующем:

показана возможность использования малоэмульгаторных латексов для пропитки различных волокон при минимальной нагрузке на окружающую среду и получения на их основе текстильных материалов с повышенным уровнем свойств;

разработаны способы получения нетканых материалов на основе малоэмульгаторных латексов, обладающих наряду с фильтрующими свойствами способностью сорбировать примеси органической природы из водных растворов; при этом установлена сорбционная способность полимера-связующего;

показана перспективность новой технологии на волновых принципах для обработки смесей латексов и получения пленок и нетканых материалов с повышенными физико-механическими свойствами без использования структурирующих агентов;

установлено, что использование интенсивной предварительной механической обработки пропиточной композиции позволяет получать наполненные композиции без дополнительного введения ПАВ;

разработана технология наполненных нетканых материалов, обладающих фильтрующей и сорбционной способностью по отношению к примесям органической природы, в том числе ПАВ, и ионам металлов из водных растворов;

нетканые материалы, полученные на основе малоэмульгаторных латексов и смесей латексов, прошедших волновую обработку, характеризуются практически отсутствием вымывания ПАВ из материала в процессе эксплуатации в водной среде;

- установлено, что использование малоэмульгаторных латексов в
процессе пропитки и аппретирования тканевых основ позволяет при
малом привесе связующего повысить эксплуатационные
характеристики получаемых текстильных материалов.

Практическая значимость работы:

Разработана технология новых нетканых материалов, обладающих фильтрующими и сорбционно-активными свойствами для очистки воды от примесей, с применением имеющегося промышленного оборудования.

Использование разработанных нетканых материалов позволяет:

расширить ассортимент нетканых фильтровальных материалов;

повысить качество фильтровальных материалов и придать им новые функциональные свойства;

повысить степень очистки водных сред от механических примесей;

сорбировать и очищать водные среды от растворенных примесей (органических растворителей, нефтепродуктов, ПАВ, ионов металлов);

проводить «тонкую» доочистку сточных вод различных производств. Нетканые материалы были испытаны с положительным результатом

при очистке сточных вод лакокрасочных производств.

Разработанные технологии текстильных материалов на тканевой основе с использованием малоэмульгаторных латексов были использованы при получении мебельных материалов и материалов галантерейного назначения и прошли апробацию в производственных условиях с положительным заключением.

Виды фильтровальных материалов и фильтрационные процессы при очистке сточных вод

Фильтрование - процесс разделения неоднородных гетерофазных систем при помощи пористых перегородок, которые задерживают одни фазы этих систем и пропускают другие. К этим процессам относятся процессы разделения суспензий на чистую жидкость и влажный осадок, аэрозолей на чистый газ и жидкость и т.д. [32, 35].

Разделение суспензий можно проводить для получения твердой или жидкой фазы, когда другая фаза является отходом, а также для одновременного получения твердой и жидкой фаз. В промышленности применяют разнообразные, часто довольно сложные по конструкции фильтры, причем фильтровальная перегородка обычно имеет плоскую или цилиндрическую форму. Фильтры чаще всего подразделяются на периодически действующие и непрерывно действующие. В первых - фильтровальная перегородка неподвижная, во вторых - она непрерывно перемещается по замкнутому пути. Можно также подразделить фильтры по направлениям движения фильтрата и действия силы тяжести, поскольку осаждение твердых частиц суспензий под действием этой силы влияет на закономерности фильтрования. Эти направления могут совпадать (с горизонтальной перегородкой, над которой находится суспензия), могут быть противоположными (вращающийся барабанный вакуум-фильтр) или перпендикулярными друг другу (плиточнорамный фильтр-пресс с вертикальными перегородками).

Фильтрование является гидродинамическим процессом, скорость которого прямо пропорциональна разности давлений, создаваемой по обеим сторонам фильтровальной перегородки (движущая сила процесса) и обратно пропорциональна сопротивлению, испытываемому жидкостью при ее движении через поры фильтровальной перегородки и слой образовавшегося осадка.

Разность давлений по обеим сторонам фильтровальной перегородки создают при помощи компрессоров, вакуум-насосов и жидкостных насосов, а также используя гидростатическое давление самой разделяемой суспензии. Независимо от того, каким образом создают разность давлений, движущая сила процесса возрастает прямо пропорционально этой разности. Однако в большинстве случаев скорость фильтрования возрастает медленнее, чем увеличивается разность давлений, т.к. при увеличении разности давлений поры фильтровальной перегородки и осадка сжимаются и сопротивление возрастает. В некоторых случаях, когда осадок отличается большой сжимаемостью, движущая сила и сопротивление возрастают почти пропорционально, вследствие чего путем повышения разности давлений не удается достигнуть заметного увеличения скорости фильтрования.

Сопротивление при фильтровании является суммой сопротивлений фильтровальной перегородки и слоя осадка.

Необходимой фильтровальной особенностью всякой фильтровальной перегородки является наличие в ней сквозных пор, способных пропускать жидкость, не задерживая твердые частицы суспензии. При этом сквозные поры иногда могут задерживать такие твердые частицы, размер которых меньше размера поперечного сечения пор в их самых узких частях.

В настоящее время применяются разнообразные по свойствам фильтровальные перегородки, в частности зернистый слой песка, кизельгура, угля, волокнистый слой из асбестовых и хлопчатобумажных волокон, хлопчатобумажные и шерстяные ткани, а также ткани из синтетических волокон, сетки и волосяных и металлических нитей, пористые перегородки из кварца, спекшегося стеклянного или металлического порошка, а также из твердой резины и эбонита.

Средний размер и форма пор фильтровальных перегородок определяются размерами и формой элементов, из которых они изготовлены. При этом средний размер пор будет тем больше, чем крупнее указанные элементы, а форма пор будет тем единообразнее, чем правильнее форма этих элементов. Так, в зернистых слоях размер пор увеличивается с возрастанием размера составляющих частиц, а форма пор в слое из шарообразных форм частиц песка одинакового размера будет единообразнее, чем в слоях из одинаковых по размеру частиц кизельгура или угля, имеющих очень неправильную форму.

Существенное влияние на средний размер и форму пор оказывают процессы, происходящие в фильтровальной перегородке во время ее работы и приводящие к уменьшению эффективного размера пор, а следовательно, к повышению ее сопротивления движению жидкости. Основным процессом является проникновение твердых частиц разделяемой суспензии в поры фильтровальной перегородки. В некоторых случаях следует также считаться с набуханием волокон органического происхождения. Увеличение сопротивления фильтровальной перегородки во время ее работы может быть довольно значительным, причем промывкой почти никогда не удается восстановить первоначальное сопротивление.

Кроме гидродинамических факторов на процесс фильтрования оказывают влияние физико-химические факторы, такие как: содержание в суспензии смолистых и коллоидных примесей, засоряющих поры; влияние электрокинетического потенциала, возникающего на границе раздела твердой и жидкой фаз в присутствии ионов и уменьшающего эффективное сечение пор; наличие сольватной оболочки на твердых частицах. Влияние физико-химических факторов, тесно связанное с поверхностными явлениями на границе раздела твердой и жидкой фаз, в особенности проявляется при небольших размерах твердых частиц суспензии. По мере увеличения размера тверды частиц усиливается относительное влияние гидродинамических факторов, а по мере уменьшения их размера возрастает влияние физико-химических факторов.

На течение процесса фильтрования большое влияние оказывают условия образования суспензии и ее предварительная обработка, а также добавление к суспензии коагулирующих (или флоккулирующих) веществ. Эти факторы во много раз могут изменить сопротивление осадка, что вызовет соответствующее изменение скорости фильтрования.

Синтетические латексы как связующие при получении текстильных материалов

Для получения нетканых материалов клеевым методом в качестве связующих применяют латексы различной полимерной природы. Латексы - это коллоидные системы, в которых дисперсной фазой служат полимеры различной природы, а непрерывной фазой в подавляющем случае является вода [57, 58]. Латексы обычно получают эмульсионной поляризацией и сополимеризацией виниловых, в частности акриловых, мономеров и диеновых. В отличие от устойчивых, самопроизвольно образующихся гидрофильных коллоидов латексы относятся к гидрофобным, термодинамически неустойчивым коллоидным системам. Огромная удельная поверхность частиц, определяющая наиболее характерные свойства латекса обуславливает значительный избыток в них свободной энергии. Все самопроизвольные процессы в таких системах протекают в одном направлении и приводят к сокращению межфазной поверхности раздела, т.е. к агломерации частиц и, в конечном счете, - к разделению системы на две фазы, с минимальной поверхностью раздела. Агрегативная устойчивость, т.е. способность сохранять во времени первоначальный размер частиц, является основным показателем качества латексов при практическом использовании. Скорость раздела этих систем на фазы бывает иногда так мала, что агрегация частиц может не наблюдаться, в течение месяцев и даже лет [59, 60].

Полимерные дисперсии можно разделить на два больших класса: синтетические латексы - коллоидные системы с диаметром частиц 50-300 нм, получаемые методом эмульсионной полимеризации, и водные дисперсии полимеров (искусственные латексы) с большим размером частиц, получаемые с использованием различных механических приемов эмульгирования в водной фазу растворов готовых полимеров в органических растворителях, механическим дроблением сухого полимера и дальнейшим диспергированием порошка в водном растворе эмульгатора; ультразвуковым диспергированием полимерных эмульсий и т.д. [61-63].

Полимерной основой в латексах (как уже отмечалось) являются полимеры и сополимеры виниловых и диеновых мономеров. Часто при этом в полимеры вводят небольшое количество функциональных групп с целью придания им определенных свойств. Наибольшее распространение получили водные латексы. Типичные латексы - коллоидные дисперсии полимеров водной фазе - получают методом эмульсионной полимеризации. Это название не соответствует его коллоидной сущности, т.к. полимеризация протекает не в каплях исходной эмульсии, как это следовало бы из названия, а в частицах гораздо меньшего размера. Такие частицы образуются в ходе процесса непосредственно в водной фазе, из мицел эмульгатора, или из микрокапель полимера [64].

При эмульсионной полимеризации полимер образуется высокомолекулярный, при этом решается проблема температурного контроля процесса (вследствие отвода тепла реакции из маленьких частиц через водную фазу), устраняется опасность пожара и загрязнения атмосферы. Серьезным недостатком этого метода является наличие эмульгатора и трудоемкие операции по его удалению. При использовании эмульсионной полимеризации для производства латексов как конечных продуктов необходимость удаления эмульгатора отпадает. Указанные технологические преимущества делают метод практически незаменимым для получения коллоидных дисперсий высокомолекулярных полимеров. К достоинствам метода относится также возможность направленного регулирования свойств полимера, специфического лишь для эмульсионной полимеризации. Бутадиен-стирольные латексы наиболее широко используются в производстве отделочных и текстильных материалов (красок, шпатлевок, рельефных покрытий, грунтов) и т.д., а также в резиновой промышленности, что обусловлено с одной стороны достаточно высокими характеристиками латексных пленок (стойкость к гидролизу, разрывная прочность, удлинение при разрыве), с другой стороны - их относительно низкой стоимостью и доступностью на рынке как отечественных латексов, так и импортных . Однако присутствие двойных связей, остающихся в звеньях бутадиена и способных окисляться на воздухе, приводит к преждевременному старению покрытий и полимерных изделий, если не вводить в рецептуру антиоксиданты, которые увеличивают срок службы полимерных материалов, но влияют на их цвет.

Наиболее привлекательные латексы, полученные сополимеризацией акриловых мономеров, частицы которых могут содержать большое количество функциональных групп. Распределение функциональных групп между поверхностью частиц, их объемом и поверхностным слоем можно регулировать условиями синтеза. Кроме того, полимеры этих латексов обладают комплексом уникальных свойств таких, как свето- и цветостойкость, устойчивость к свето- и теплоокислительной деструкции, это предопределяет перспективность и разнообразие областей применения акриловых полимеров и латексов на их основе [65,66,127].

Латексы акрилатных полимеров получают эмульсионной сополимеризацией эфиров акриловой кислоты с непредельными соединениями, например стиролом, нитрилом акриловой кислоты, бутадиеном. Наиболее часто используемыми мономерами при производстве акрилатных латексов являются этилакрилат, метилметакрилат, н-бутилакрилат. Могут применяться и другие эфиры, например этилметакрилат, изобутилакрилат, изобутилметакрилат. Акрилатные полимеры не содержат двойных связей в основной цепи, поэтому характеризуются повышенной тепло-, кислородо-, озоностойкостью и стойкостью к атмосферным воздействиям. Используя при синтезе акрилатных латексов те или иные мономеры, можно в широком диапазоне менять температуру стеклования полимера, а также такие технологические свойства акриловых пленок, как твердость, жесткость, эластичность [65,66]. Полиакриловые латексы широко применяются в текстильной, легкой, целлюлозно-бумажной промышленности и других областях народного хозяйства. Преимущества водных дисперсий полимеров проявляются прежде всего при их использовании для пропитывания волокнистых основ (например, искусственных кож), представляющих собой, главным образом, нетканые волокнистые материалы [67-71].

Как известно, процесс изготовления материалов, получаемых путем пропитывания волокнистых систем водными дисперсиями полимеров, предусматривает операцию сушки. Последняя начинается с испарения влаги на поверхности материала, разность концентрации воды на поверхности и во внутренних слоях создает неравновесное состояние, что вызывает появление сил всасывания и движение жидкости вместе с латексными частицами в зоне испарения, то есть происходит миграция полимера в поверхностные слои основы [72]. В результате миграции повышается жесткость готовых основ, снижаются ее гигиенически и эксплуатационные свойства.

Определение физико-механических свойств латексных пленок и полимерных композиционных материалов на нетканой и тканевой основах

Измерение физико-механических характеристик латексных пленок проводили на разрывной машине FP-10 согласно ГОСТ 1258-78.

Испытания нетканого материала на физико-механические свойства проводили на разрывной машине FP-10 в соответствии с ГОСТ 15902.3-79 «Полотна текстильные нетканые. Методы определения прочности». Физико-механические испытания аппретированных тканевых основ осуществляли: - определение линейных размеров и поверхностной плотности согласно ГОСТ 3811-72; - определение разрывной нагрузки и удлинения в момент разрыва согласно ГОСТ 3813-72; - определение жесткости материла согласно ГОСТ 8977-74; - определение стойкости к истиранию по плоскости согласно ГОСТ 18976-73. Физико-механические испытания пропитанных тканевых основ проводили: - определение линейных размеров и поверхностной плотности согласно ГОСТ 17073-71; - определение разрывной нагрузки и удлинения при разрыве согласно ГОСТ 17316-71; - определение жесткости материла согласно ГОСТ 8977-74. Измерение вязкости латексных композиций проводили с помощью ротационного вискозиметра по методике, описанной в [107]. Цель пропитки при получении нетканых материалов - введение жидкого связующего в волокнистый холст с максимальной скоростью и обеспечение требуемого количества и характера распределения связующего в нетканом материале. Пропитывающая способность связующих в значительной степени определяется как рецептурным составом связующего, так и природой текстильных волокон волокнистого холста. С точки зрения природы текстильных волокон и степени загрязнения их поверхности пропитывающая способность последних хорошо коррелирует с их способностью смачиваться латексными связующими. Для оценки пропитывающих свойств латексных связующих существуют условные методы и характеристики. В зависимости от того, какие показатели положены в основу определения, эти методы делят на следующие группы: - методы, основанные на измерении скорости погружения пропитываемого материала в жидкость или скорость впитывания образцом пропитывающей жидкости: - методы, основанные на измерении количества жидкости, поглощенной материалом за определенное время; - методы, основанные на определении сухого привеса; - методы, основанные на определении измерения физических свойств материала после пропитывания.

Метод Е.Т. Устиновой и С.С. Воюцкого [104] объединяет методы первых трех групп и, а также, позволяет установить распределение жидкости и ее сухого остатка по высоте пропитываемого столбика волокна. В цилиндр диаметром d = 30 мм и длиной 200 мм с перфорированным дном и снимающейся верхней крышкой закладывают последовательно несколько отдельных навесок по 1 г пропитываемого волокна. После этого волокно сжимают до нужной плотности с помощью поршня со стержнем, который закрепляется стопорным кольцом с винтом в вертикальном положении. Замеряют конечную высоту столбика волокна. Затем цилиндр закрепляют в штативе над чашкой весов, где находится кювета с испытуемой дисперсией. После этого нижнюю часть цилиндра погружают в дисперсию на 1-2 мм, с этого момента ведут отсчет времени пропитывания. Периодически регистрируют время, отвечающее впитыванию волокном определенного количества дисперсии, что измеряется по изменению массы волокна (тх). Одновременно наблюдают и за высотой поднятия дисперсии по столбику волокна в цилиндре.

Получение и исследование свойств нетканых материалов

В главе 3 была показана возможность использования ряда новых латексов для пропитки текстильных волокон без применения дополнительно вводимых ПАВ, а также возможность управления свойствами латексных пленок путем использования волновой обработки исходных латексов. Основываясь на этом, в работе в начале были получены НМ без применения наполнителей.

В качестве полимерного связующего в пропиточной композиции использовали латексы на основе сополимеров разных акриловых мономеров (бутилакрилат, метилметакрилат, метакриловая кислота, нитрил акриловой кислоты), представленные выше (табл. 1), а также смеси латексов на основе акриловых и диеновых сополимеров (№ 3 + № 13). В качестве волокнистых холстов были выбраны капрон, смесь лавсанового и полипропиленового волокон взятых в массовом соотношении 70:30. Были получены нетканые материалы с использованием в качестве связующих смеси латексов диеновой природы (латекса №13) с акриловым латексом №3, акриловых латексов №№1-5, малоэмульгаторных латексов №№6-11, характеристики которых указаны выше.

Обычно в материалах, изготовленных с применением латексных связующих даже без добавления дополнительных ПАВ эмульгатор, который был использован при синтезе латекса, после сушки остается в пленке полимера и в процессе эксплуатации полимерного материала может выделяться с течением времени, ухудшая свойства изделия (снижаются прочность и соответственно срок службы материалов, увеличивается водопоглощение, отслаивание и т.д.).

В процессе производства различных материалов с использованием латексов, в том числе клееных нетканых материалов, обычно присутствует стадия очистки сточных вод от ПАВ. В этой связи представляется перспективным использование для пропитки нетканых холстов латексов, синтезированных при низком содержании эмульгатора.

Физико-механические свойства НМ, полученных с использованием различных латексов, приведены в табл. 4. Из данных таблицы видно, что все исследуемые материалы, в том числе и на основе малоэмульгаторных латексов и латексов, прошедших волновую обработку, обладают достаточно высоким уровнем физико-механических свойств, сравнимым со свойствами материалов, изготовленных с применением композиций на основе промышленных латексов и структурирующих агентов (АМСР-3) (опыты № 5 и 14).

Увеличение прочности НМ, полученных на основе латексов, прошедших виброобработку, наиболее существенно при использовании в качестве латексной композиции смесей латексов, содержащих латекс диенового сополимера, взятых в разном соотношении, что согласуется с физико-механическими свойствами пленок из этих латексов. Математическая обработка результатов экспериментов позволила оптимизировать составы связующих и условия их предварительной волновой обработки, что представлено в гл. 6.

С увеличением концентрации полимера в латексе прочность нетканых материалов закономерно возрастает, что показано на примере НМ, полученного на основе латекса № 7.

Поскольку разрабатываемые НМ предполагается использовать для эксплуатации в водных средах необходимо было исследовать их капиллярную способность, характеризующую гидрофильность, и кинетику вымывания ПАВ из материалов.

В табл. 6 приведены данные по капиллярной способности некоторых НМ. Следует отметить, что образец НМ (№ 1) на основе малоэмульгаторного латекса № 8 обладает достаточно высокой капиллярной способностью в отличие от образца НМ (№ 2), полученного на основе смеси промышленных латексов №3+№13. Использование предварительно виброперемешанных смесей этих латексов при получении НМ позволяет существенно повысить их капиллярную способность особенно в первые минуты контакта с водой. Этот факт можно объяснить разрушением агрегатов латексных частиц в процессе волнового воздействия и образованием более узкодисперсных фракций в смеси латексов, как было показано в [116], что приводит к образованию в НМ более однородных полимерных пленок и большего количества мелких пор.

Анализ данных, полученных по кинетике вымывания ПАВ, используемого при синтезе латекса, из образцов нетканых материалов, представленных в табл. 6, показывает, что у материалов на основе промышленных латексов (акриловых и диеновых) десорбция эмульгатора из материала довольно заметна, причем в наибольшей степени из материала на основе диеновых латексов. При этом как и следовало ожидать, наименьшее вымывание ПАВ наблюдается у нетканых материалов, полученных на основе малоэмульгаторных полиакриловых латексов.

Для оценки способности материала к отфильтровыванию из жидких сред механических примесей необходимо изучение пористости и размера пор НМ. В табл. 7 приведены данные о пористости некоторых НМ. Средний размер пор их достаточно мал (2-КЗ,5 мкм), что позволяет судить о возможности использования их для фильтрации. Причем следует отметить некоторое уменьшение диаметра пор (до 2-К2,5 мкм) у материалов, полученных с использованием латексных связующих, прошедших волновую обработку.

Похожие диссертации на Разработка технологии текстильных материалов, импрегнированных дисперсиями акриловых сополимеров