Разработка состава аппрета для производства жгутов из волокна Арлана
ВВЕДЕНИЕ
Волокна на основе пара- и мета- арамидов, разработанные в 60-х и освоенные промышленностью в 70-х годах ХХ-го века, и в настоящее время убедительно доказывают свои преимущества при использовании в различных областях современной техники (самолето- и ракетостроение, атомная промышленность, средства связи); в защите жизнедеятельности человека (мягкая броневая защита, негорючая спецодежда спасателей, работников нефтяной и газовой промышленности, энергетиков, пожарных, сварщиков, металлургов и др.).
Огне - и термостойкие арамидные ткани успешно применяются в качестве фильтровальных материалов для очистки горячих промышленных газов от токсичной пыли.
Предметом исследования является прочность данных арамидных волокон, повышенная механическая прочность и термостойкость, лёгкость, гидро- и олеофобность, а также экономичность и экологичность производства.
Цель исследования: разработка составов аппретов для производства жгутов из волокна Аралана.
Для достижения поставленной
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР………………………………………………..…….5
1.1 Классификация, методы получения, свойства и сфера использования арамидных волокон …………....5
1.2 Параарамидные волокна и материалы на их основе 9
1.3 Метаарамидные волокна 11
1.4 Препараты для гидрофобной отделки 14
1.5 Особенности выбора огнезащитных составов для пропитки ткани из метаарамидного волокна………...19
1.6 Огнезащитная отделка ткани………………………………………………..26
1.7 Основные определения термо- и огнестойкости волокон………………...32
1.8 Особенности горения текстильных материалов…………………………...36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ЛИТЕРАТУРНОМУ ОБЗОРУ…………………………..40
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 41
2.1 Характеристика волокнистых материалов 41
2.2 Характеристика химических материалов…..………………………………45
2.3 Методы исследования 48
2.3.1 Метод определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве 48
2.3.2 Метод определения краевых углов смачивания………………………....51
2.3.3 Метод термопечатания волокнистых материалов……………………….52
2.3.4 Метод испытания на огнезащищенность……………………………...…54
2.3.5 Метод оценки устойчивости к термоокислительной деструкции…...…55
2.3.6 Термогравиметрический анализ………………………………………….58
3 Исследование влияний гидро- и олеофобизации на функциональные свойства арамидной ткани 60
3.1 Исследование состава аппрета для пропитки жгутов из метаарамидного волокна на основе перфторкарбонового каучука ……………………………..60
3.2 Определение зависимости времени затухания от концентрации препарата ПФК-N-151…………………………………………………………….………....63
3.3 Определение разрывной нагрузки и удлинения при разрыве..…………...65
3.4 Исследование возможности нейтрализации аппрета на основе фторкарбонового препарата с использованием фосфата аммония………...…69
3.5 Влияние концентрации фосфата аммония на функциональные свойства ткани Арлана с использованием фторкарбонового препарата и карбамола ЦЭМ……....72
4 Охрана труда…………………………………………………………………...78
4.1 Охрана труда в лаборатории………………………………………………..79
4.2 Техника безопасности в лаборатории………………………………………82
4.3 Особенности работы с используемыми химическими веществами………86
4.4 Особенности работы с разрывной машиной……………………………….89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 91
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 93
ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………………….96
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Перепелкин, К. Е. Современные химические волокна и перспективы их применения в текстильной промышленности [Текст] // Рос.хим.ж., 2002, Т. XLVI, № 1 с. 31 – 48.
2. Дориомедов, М. С. Рынок арамидного волокна: виды, свойства, применение [Текст] // Труды ВИАМ. № 11 (93), 2020г. С. 48 – 59.
3. Баскова, О. Ю. Повышение уровня потребительских свойств тканей из высокопрочных термостойких арамидных нитей [Текст] / О. Ю. Баскова, Т. Ю. Дянкова, А. В. Куличенко // Вестник СПГУТД.– 2011. № 1. – C. 110-115.
4. Дянкова, Т. Ю. Теоретическое обоснование и разработка технологий колористической отделки волокнистых материалов на основе высокопрочных, термо-огнестойких полигетероариленов. [Текст] /Автореферат. дисс. на соиск ученой степени доктора техн.наук. Санкт-Петербург, 2011 г.
5. Дянкова Т. Ю., Мусина Т. К. Химическая технология ароматических гетероциклических волокон. СПб.: СПбГУПТД, 2017. 156с.
6. Морган П. Поликонденсационные процессы синтеза полимеров. М.: Химия, 1970. 448с.
7. Михайлин Ю. А. Термоустойчивые полимеры. СПб.: Профессия, 2006.624 с.
8. Бесшапошникова В. И., Загоруйко М. В. Термостойкие и негорючие волокна и текстильные материалы. Монография. – М.: РГУ им. А. Н. Косыгина. 2000. – 180 с.
9. Михайловская, А. П. Физико-механические характеристики арамидных нитей [Текст] / А. П. Михайловская, Т. Ю. Дянкова, Н.В. Дащенко, Е. С. Цобкалло, С. Ф. Гребенников, М.О. Басок. // Материаловедение (Изд. «Наука и технология») . – 2007 г. № 3 – С. 43-47.
10. Бахтеева, К. Ю., Мусина, Т. К., Дянкова, Т. Ю. Волокно арлана – перспективное сырьё для производства огнестойких материалов [Текст] / Санкт-Петербургский ГУ промышленных технологий и дизайна.
11. Андреева, И. В. Изменение свойств высокопрочных, высокомодульных параамидных нитей при термическом старении. [Текст] / Автореферат. дисс. на соиск ученой степени канд.техн.наук. Санкт-Петербург, 2005 г.
12. Лотов, В.А., Хабас, Т.А., Дитц, А.А, Сударев, Е.А. Дифференциально-термический анализ [Текст] / Методические указания к лабораторному практикуму и самостоятельной работе студентов по курсу «Физическая химия тугоплавких неметаллических и силикатных материалов» Томск: Изд. ТПУ, 2020.- 30 с.
13. Ситникова, В. Е. Методы термического анализа. Практикум. [Текст] / В. Е. Ситникова, А. А. Пономарева, М
С другой стороны, жесткость ткани, обычно повышающаяся в результате огнезащитной отделки, также изменяется по-разному для легких и тяжелых тканей. На эффективность огнезащитной отделки ткани влияют шлихтующие материалы, замасливатели, некоторые красители, а также препараты, наносимые в процессе заключительной отделки. Так, неполное удаление замасливателей с ткани приводит к тому, что ткани после огнезащитной отделки горят. В связи с этим в ряде случаев перед отделкой ткани целесообразно обрабатывать органическими растворителями. На горючесть полиэфирных тканей отрицательно влияет отделка силиконами.Огнестойкость тканей из смесей волокон не может быть охарактеризована простой суммой свойств данных волокон.
Так, ткань из полиэфирных, полиамидных волокон при поджигании плавится, но пламя не распространяется, тогда как ткань из ПЭФ и ПА волокон в смеси с хлопком полностью сгорает, даже