автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.15, диссертация на тему:Разработка технологии пленочных нитей из расплавов смесей полимеров на основе полипропилена

ДЕРЛАБНА АНАДЕШЯ ЛЕГКОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ УКРАЇНИ

Г Б ОД

2 ЯНВ 1985 На правах рукопису

БУДЛШ ЮРІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ

ГОВРОШЛ ТЕХНОЛОГ 11 ПЛІВКОВИХ НИТОК З РОЗПЛАВІВ СУНІМ ' ПОЛІМЕРІВ ПА основі ПОЛІПРОПІЛЕНУ

05.17.15-ТЄХІЮЛОГІЯ хімічних волокон

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

НМІВ-1994

Дисертацією е рукопис.

• Робота виконана в Державній академії легкої промисловості України. .

Науковий керівник:

доктор хімічних наук,професор Романкевич О.В.

Офіційні опоненти:

1.Доктор технічних наук,професор Луцик Р.В. .

2.Доктор технічних наук,професор Геллер Б.Е. .

Провідне підприємство:

Київське державне виробниче об'єднання "Хімволокно",Міністерство промисловості України.м.Київ.

Захист відбудеться 18 січня 1996 р.о 12 годині на засіданні спеціаяївованої вченої ради К 01.17.06 при Державній академії легкої промисловості України 8а адресою: 252011, и.КиІв, вул.Немировича-Данченко 2.

З дисертацією можна оанайомитися у бібліотеці Державної академії легкої промисловості України еа адресою: 252011, м.Київ, вул.Немировича-Данченко 2. .

Автореферат розісланий 1094 Р-

Вчення секретар

спеціалізовано] вчено] ради,

кандидат технічних наук Иостак Т.С.

- 3 -

■ ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність проблеми.В нинішній час процес отримання волокон 1 ниток із розплавів поліолефінів є одним з найбільш технологічних та екологічно нешкідливих.Основним видом ниток,що випускаються із поліпропілену,є фібрильовані пліекові нитки.Вони використовуються у різних галузях техніки,легкої промисловості.сільському господарстві.Поряд з позитивними якостями такі нитки мають 1 деякі недоліки.Ефективним шляхом усунення останніх е модифікація ПП ниток формуванням їх із розплавів сумішей полімерів.З Іншого боку,використання у якості додатку полімера з меншою в порівнянні з ПП вартістю (наприклад,ПЕ) визначає економічну ефективність застосування полімерних сумішей.Відкривається також можливість розширення сировинної бази при одержанні фібрильованих ниток,що в умовах дефіциту ПП 1 обмеженій кількості його волокноутворюючих торг 1 вельішх марок є вельми актуальним.Але такий шлях модифікації не знайшов поки широкого використання у промисловості .Причино» тому є,перед усім,різке зменшення волокноут-ворюйочої здібності розплаву при переході від індивідуальних Полімерів до полімерних сумішей,а також значна зал єдність структурно-деформаційних властивостей композиційних ішток від типів,марок 1 кількості полімерів,що використовуються в суміші.умов отримання 1 витягування ниток.Важливою 1 актуальною залишається проблема пошуку ефективних методів управління здатністю полімерних композицій до формування.Роа-робіса технології отримання модифікованих плівкових ниток вимагає проведення комплексних досліджень властивостей конкретних промислових марок поліолефінів на усіх технологічних стадіях процесу одержання ниток.

- 4 - .

Мета роботи. '

•Метою роботи е розробка технології отримання плівкових фібрильоваїшх ниток Із розплавів сумішей полімерів на осцові поліпропілену при використанні у якості додатку поліетилена різних марок. .

Для досягнення цієї мети були поставлені 1 вирішені такі задачі:

1.Розроблена технологія отримання композиційних плівкових фібрильоваїшх щіток із сумішей поліпропілену 1 поліетилену,які мають поліпшені міцність 1 спомгачі властивості.

2.Досліджені реологічні 1 волокноутворюачі властивості сумішей полімерів на основі Ш у всьому інтервалі сішадів.

3.Досліджена можливість підвищення прядомості 1 зниження ступеня розширення струменя розплавів полімерних сумішей.

4.Досліджена залежність фізико-механічких властивостей

монониток Із сумішей ПП-ПЕНТ у всьому інтервалі складів від технологічних параметрів процесу тєрмооріентаційного витягування . .

5.Визначено міжфааний натяг для розплавів сумішей деяких промислових марок полімерів,перспективних з точки гору отримання нових типів композиційних ниток.

6.Розроблена технологія отримання клейових ПЕНТ ниток,а також матеріалів,які вміщують такі нитки.

Наукова новизна. У дисертаційній роботі вперие:

-проведено кількісне вивчення прядомості розплавів сумішей ПП-ПЕНТ,ПП-ІІС,Ш-П4ШП у всьому Інтервалі складів. Показано,що для вивчених сумішей Існує кореляційний взаємозв'язок мік значеннями максимально досяжної .швидкості формування 1 коефіцієнтом розширення струменя,визначеного у

• - 5 -

відсутності примусового відведення.

-розроблено ефективний спосіб підвищення прядомості розплавів полімерних сумішей 1 зменшення ефекту нададитивно-го розширення струменя. .

-встановлено новий "шийковий" механізм порушення прядомості для струменей полімерних дисперсій.

-визначено мікфазішй натяг для деяких пар промислових парок полімерів: Ш-ПЕНТ,ПП-ПЕВТ,П4}Л11-ПЕНГ,П4Ш1-ПП,ПКА-Ш.

-вивчені структурно-деформаційні властивості ПП-ПЕНТ ниток у всьому інтервалі сісаадів при різних температурах витягування (Твит).Еяявлено.ідо характер розтріскування 1 тип утворюваних тріщин при термоорієнтаційній витяжці композиційних ниток якісно відрізняються для Тент виде і нижче температури плавлення (Тпл) ПЕНТ 1 чинять значний вплив на-міцність ниток.Встановлено,що залежність відносної міцності орієнтованих ПП-ПЕНТ ниток від Тват характеризується стрибкоподібні1:,ч змінюванням цього показника при Твит,близької до Тпл ПЕНТ. '

На захист викосяться вицевикладеиі положення.

Практична цінність ^ реалізація роботи у промисловості. Розроблена технологія отримання плівкових фібрильованих ниток із розплавів сумішей ПП 1 ПЕ..На промисловому обладнанні відпрацьовано ре.там формування,охолодження,термо-орієнтаційного витягування і фібрікювання таких ниток.Встановлено суттєвий вплив домішок ПЕ на структуроутворення в ПП плівках ка стадії фільєркої витяжки 1 охолодження,а такок на структуру орієнтованих плівкових ниток.Показано,що введення в ПП 10-30Х ПЕ призводить до помітного підвищення міцності ниток. По виданим технологічним рекомендаціям 1 на підставі роз-

робленого технологічного регламенту на лінії ЕЛФН-36 (Київське в/о "Хімволокно”) вироблена дослідна партія (1,24 т.) модифікованих фібрильованих ниток,які вміщують 302 ПЕ.Партія перероблена на обладнанні Харківського канатного заводу в шпагат,який задовольняє вимогам діючіх стандартів 1 має відносну міцність приблизно на 44% вище міцності шпагату,виробленого у аналогічних умовах із звичайних ПП ниток.

На підставі досліджень волоісноутворешш розплавів індивідуальних полімерів та їх сумішей,розроблена технологія отримання ниток,призначених для використання в якості клейової компоненти у виробництві нового класу прокладних матеріалів для термодублювання швейних виробів.розроблена технічна документація (технічні умови,технологічний регламент) для випуску дослідних партій таких ниток.В умовах виробництва капронових ниток (Чернігівське в/о "Хімволокно") реалізовано технологічний процес отримання клейових ниток різного асортименту (не-орієнтованих,орієнтованих,комбінованих) на базі ПЕНТ\ Об’єм вироблених дослідних партій клейових ниток складає близько 5т. Розроблена технологій принципово нових 'типів тріжотатаих і ' нетканих матеріалів,з використанням клейових ниток.

Апробація роботи. Результати роботи доповідались:

-на 11-ій науковій конференції молодих вчених 1 спеціалістів КТІЛП,Киів,18БЗр.;на Ш-ій Нараді "Поверхностные явления в полимерных системах;пленки,покритая,клен". Одеса, 1988р.;на Ш-1й Всесоюзній науково-технічній ионфе~-ронці і "СОВЄрЕЄНСТВОВаКІ!'3 экспериментальных методов исследования ¿«зичесіжх процессов".Школаїв,1989р. ;на П-ій Всесоюзній науково-технічній конференції "Реология к оптимизация процессов переработки полимеров". Іжеі.сік,1983р. ;на Рсесоюа-

■ - 7 -

пій науково-технічній конференції молодих дослідників по проблемам текстильної 1 легкої промисловості .Москва, 1990р.; на Семінарі "Новые нити,ткани и технологии их производства". Київ,1992р.;па наукових конференціях професорсько-викладацького складу КТІЛП у 1988-1994 pp.;

Публікаці1.За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 9 робіт,отримано 5 патентів 1 авторських свідоцтв.

Особистий внесок автора в опублікованих у співавторстві роботах полягав у творчій участі в постановці дослідів,безпосередньому проведенні експериментів 1 аналізу отриманих даних.Внесок автора виявився вирішальним у всіх розділах дисертації,де йому належить основна частина експериментального матеріалу,обговорення 1 оформлення статей.

. Обсяг роботи. Дисертація складається Із вступу,п’яти глав,висновків,списку цитованої літератури,яка включає 225 паза і додатку. Дисертація викладена на 198 сторінках машинописного тексту,який містить 43 рисунки 1 16 таблиць.

' , . ЗМІСТ РОБОТИ ‘

У вступі, обгрунтовується актуальність роботи 1 мета :досліджень.

Перда глаЕа Е.міщуо аналітичний огляд літературних датах, присвячених проблемам прядомості полімерних розплавів, структурно-деформаційним властивостям ПП-ПЕНТ сумішей,а також роботам, які відносяться до технології одержання модифікованих поліолефінових ниток.Поставлені завдання досліджень.

Друга глава являє собою опис об’єктів 1 методів досліджень.Об’єктами досліджень вибрані промислові марки полімерів,характеристики яких приведені в таблиці 1.

У роботі використані методи капілярної віскозіметрії.

■ Таблиця 1

Характеристики полімерів.

1 1 І Полімер - Марка ГОР,г/10хв ! — ’ 1 .(Умови визначен.ПТР 1

і і і

г 1 1

1 Ш1 Еуплен 2,4 | 230°С, 21,17 Н і

| ПП2 21020-16 1.8 | Ш ГОСТ 11645-73 |

1 низ 21060 6,2 1 “//■ 1

| ІЇЇІ4 21180 18,1 1 -//- 1

| ІІЕНТ1 277-73 24,0 1 -//- 1

| ПЕНТ2 276-73 2.4 1 -//- |

| ПЕВТ1 12003-200 20,0 1 -//- 1

1 ПЕВТ2 10803-020 2,1 1 -//- 1

| ПЕВТЗ 15803-020 2,2 1 -//- 1

| ПО ПСИ 8,0 1 -//* і

| П4ІШ1 ТРХ КТ-18 26,0 і 260°С,49Н . |

•| .ПКА полікапроамід від.в’язкість 1% р-ну в сірчаній І

1 і .. ' * кислоті - 1 2,56

оптичної.поляризаційної і електронної мікроскопі і.ренгеност

руктурного аналізу.малокутового розсіяння поляризованог світла.Для формування ниток використовувалась екструдери установка типу УФТП-2.Термоор1ентаційне витягування здійсціс вали на витяжному стенді з контактним способом нагріву.Пре шокова апробація проводилась на екструдерній лінії форм}' валил 1 намотки тішу ЕМН-Зб (Київське в/о "Хімволокно"), такок на прядильно-формуючому агрегаті типу Ш>-0С0-Кїї: (Чернігівсько в/о "Хімволокно").

Третя глава складається з п’яти розділів.В першої

: - 9 -

розділі приведені результати дослідів реологічних властивостей і фазової морфології сумішей ПП1-ПЕНТ1 1 ІШ2-ПЕНТ2.3а даними селективного травлення 1 електронної мікроскопії встановлено,що як при віскозіметрі І,так 1 при формуванні,в дослідасешх ІШ-ПЕНГ сумішах реалізується морфологічна структура стрічкового типу.Вигляд концентраційних залежностей ефективної в’язкості 1 показника аномалії в'язкості помітно відрізняється для ІШ-ПЕНИ І ПП2-ПЕНТ2 сумішей.У той же час,концентраційні залежності коефіцієнту розширення струменя (В) для цих пар мають подібний екстремальний характер.Для розплавів дисперсій Ш1-ПЕНТ1 1 ПП2-ПЕНТ2 з досліджених концентраційних Інтервалах Існує лінійна кореляційна залежність міл значенням! коефіцієнту розширення струменя і показником аномалії в'язкості. Отримані дані показують, ¡до введення в плівкоутворхюті марки Ш до 20-30% досліджених марок ПЕНТ приводить до зштаїения в’язкості розплаву.Такім чином,реаліваді я розробляємоІ технологи отримання модифікованих Ш-ЛЕ ниток у промисловості при використанні ПЕНТ з вирокові різницею в ПТР не вимагатиме зміни основних характеристик устаткування і дозволять зменшити енерговитрати при екструзії.

У другому розділі розглянута можливість застосування різних критеріїв прядомості для випадку формування розплавів полімерних сумішей.Зроблено висновок,шо при незмінних умовах екструзії в якості критерія прядомості доцільно використовувати значений максимально досякноі швидкості формування (Утах).Приведені результати кількісних досліджень прядомості для розплавів сумішей ПП1-ПШ1.ПП2-ПЕНТ2, ПП2-П4і!П1,Ш2-ПС у всьому інтервалі складів.Ушах розплавів сумішей менше аналогічних значень,отриманих для індивідуальних розплавів.

Найбільш різке зниження Уігах спостерігається при введенні в матрицю вже 10-202 іншого кошонента.Концентраційна залежність В, виміряного у відсутності примусового відведення,має виразний нададитивний характер.Наклад фільєрної витяжки призводить до зменшення ступеня розширення струменя у всьому Інтервалі складів.Для розплавів вивчених сумішей Існує кореляційний взаємозв’язок ми: значеннями Утах 1 В,визначеного у відсутності примусового відведення (табл.2).

■ Таблиця 2

Кореляційний взаємозв'язок між Утах 1 В для досліджених' • полімерних пар.

ІПолімери. І пара

(.---------

ІПП1-ІШ1Т1 І. . ІПП2-ПЕНТ2 І

ІПП2-П4ШІ

І

ІПП2-ПС

Концентр.

Інтервал

Кореляційне

рівняння

І Коеф. Ікорел.

ДО 40ХПЕ

> 502ПЕ до 502ПЕ

> 60ДІЕ до 50ШІ

> 60ХПП ДО 407ЛС

і- 70ИІС

1 / Утах— (9+1 )-Ю'г/ (В-1,4)+(101+5 )-ЮІ -0,991 1/Утах—(12+1)-1О‘гУ(В-1)+(05+5)-1О'3 | -0,97| 1/Утах=-(4+1)-10'2/(В-2,2)+(8+1>10"г | 1/Ушах—(6+1 )-Ю"^/ (В-2,2)+(47+1 М0'г|

1/Утах— (19+4 )-10'2/ (В-1)+(14+2 >Ю'2 І 1/Ушах“

1/Ушах“

1/Утах— (4+2)-10'г/(В-1)+(3+1>10'г І -0,811

-(0,4+0,1)/(В-1) + (24+4>10"г | -(45+4>і0'2/(В-1)+(24+2>10'г |

-0,88|

-0,98(

-0,92|

-0,911

-0,93|

Висловлено припущення,® основним шляхом підвищення прпдо-кості розплавів сумішей полімерів буде пошук ефективних методів зменшення ефекту розширення струменя при екструзії.

У третьому розділі розглядається . характер руйнування струменей рсзпл-зіїс яслімерних сумів.'ой при критичних' швид-

■ - и -

костяк відведення.Встановлено новий можлиеий механізм пору-пення прядомості для струменей дисперсій,який складається в утворенні області локального стоншення 1 япійки .Перехід від потовщено! частини до гайки різко виявлен (рис.1).У цьому місці відбувається стрибкоподібне змінювання форми 1 розмірів часток дисперсної фази.Припускається,що стабілізація шийки є результатом 11 орієнтаційного зміцнення внаслідок значної поздовжньої деформації компонентів суміші через різке збільшення,в області стоншення,поздовжнього градієнту швидкості розтягування. Досліджені умови виникнення і характеристики "еийкоесго" механізму руйнування струменей. Стійкість еіійки (час II існування до повного руйнування струменя) залежить від хімічної природи компонентів суміші 1 суттєво вица для ШЕ-ПС,Ш2-М!5І1,дисперсій у порівнянні з ПП-ПЕНТ дисперсіями.Характерною особливі ста, ¡кз пов’язана з стійкістю кийки 1 нестабільністю місця перехода від еийісі до потовщеної частини струї,е можливість послідовного утворення багатьох гийок при збереженні цілісності фЬчамснту.’ср відводиться. Еїект реалізується для ПЛ2-П1!'Ш,ПП2-ПС суміг.ой при пвидкост1 відведення близькій до Утах.Виконано порівняння якісних І кількісних’ характеристик "шийкового" механізму з відомая механізмам! порушення стабільності полімерних струменей. Робиться висновок,со утворення шийки при критичних швидкостях відведення о принципово новій механізмом порушення прядоиості.якяй спостерігається при формуванні розплавів дисперсія 1 обумовлений особливостям! їх деформаційно-релаксаційних характеристик.

У четвертому розділі розглядаються відомі за літературними 1 патентними джерела!® способи зниження ефекту иадади-

¿•іо3,м

3,0

г,о

1,0

0,5 1.0 1,5 І.Ч0г,М

Рис. 1.Розподіл діаметрів (сі) по довжині (1) струменя при руйнуванні через шийку для розплавів сумішей 60%ПІІ2+40ШШТ2 (1) та БОШК+БОШС (2).

• Б •

300

■.в ги

х

г

сГ

£

100

0 10 20 30

вміст ПЕВТ2,%

Рис.2.Вплив ПЕВТ2 на максимально досяжну швидкість формування (Ушах)(1) та коефіцієнт розширення струменя (В) у відсутності примусового відведення на відстані 0,035 ы (2) і 0,115 м (3) від поверхні фільєри для сумішей 70Ш11+30£(ПЕНТ1+ПЕВТ2). Стрілкою позначено концентрат лина інтервал,де відбувається періодичне спіралеподібне перекручення поверхні струменя.

тивного розпарення струменя 1 поліпшення волокноутворюячої здібності розплавів полімерних сумІяей.Як відомо,введення в похідний розплав мінеральних наповнювачів може призвести до зниження ефекту розширення струменя.За деформативіими

властивостями до наповнених полімерних систем вельми близькі розплави сумішей полімерїв,частіш дисперсної фази котрих в умовах течії (внаслідок значної в'язкості 1 (чи) малих розмірів) не деформуються.Наявність у струмені таких часток Суде обумовлювати збільшення модуля розплаву 1,як наслідок, зменшення ступені розширення струменя, ідо реалізується при формуванні.Виказано припущення,що гаміна частини компонента дисперсної фази,введення якого підвищувало ступінь розширення струменя,частками другого полімеру,які в принятих умовах течії не деформуються,дозволить зменшити В 1 поліпшити пря-домість розплаву полімерної суміші.Для цього використовували високов'язкий ПЕВТ2,введення якого здійснювали аа рахунок компонента дисперсної фази (ПЕНТ1,ПЕНТ2,П4ШИ,ІІС) так, що співвідношенім матричного полімера (ІШ) 1 полімерів,які знаходяться у дисперсній фазі,залишалося незмінним.Із залежностей .наведегаїх на рис.2, можна бачити,цо збільшення вмісту ДЕВТ2 у суміші призводить до зменшення коефіцієнту розширення струменя 1 значного підвищення Утах розплаву дисперсії. Обмеження вмісту ЛЕВТ2 як агента,котрий підвищує прядомість дисперсій,зв’язано з появою при критичній концентрації ПЕВТ2 періодичного спіралеподібного перекручення поверхні струменя ("еластична турбулентність" розплаву).На прикладі потрійних сумішей з розчинною матрицею (ПС) зіставлено еплив ПЕВТ2 на Угах.В,1 характер дисперсної структури розплаву,який витікз« з отвору бІльгри.Підвищення ВМІСТУ в суміші ПЕЗТ2 ви-

кликае збільшення відносної долі часток а малими поздовжніми розмірами,але не чинить суттєвого впливу па найбільш імовірний поперечний розмір часток дисперсної фази у цілому.Таким чином,зниження ступіні розширення струменя у потрійних композиціях при підвищенні концентрації ПЕВТ2, може бути зв’язано з накопиченням у дисперсії до моменту ьихіду з отвору фільєра часток дисперсної фази,що не деформуються,які виникають У результаті руйнування гранично деформованих часток ПЕВТ на стадії переднільерного витягування.

Аналіз експериментальних даних по вивченню екструзії композицій,які вміщують лінійний 1 розгалужений поліетилен у вигляді дисперсної фази, показує,що оптимальні умови прядо-мості ниток катрично-фібрилярної структурі: з точки зору специфічного волокноугЕореїшя дисперсної Фази на стадії ле-редфільєрного витягування 1 волошюутЕореппя струменя у цілому на стадії фільсрпого витягування мокуть відрізнятися.

У п’ятому розділі приведені результати вимірювання «Ігфазпого натягу (Gab) для деяких полімерних пар з використанням методу,яішй базується на впвчешії кінетики капілярного розпаду рідкого струменя одного полімера в розплаві іншого полімера.Розглянуто питання про вплив високое-ластичних властивостей розплавів на кінетику капілярного розпаду в полімер-полімерних системах.Вроблено висновок про коректність використання в принятих -умовах досліду даних кінетики капілярного розпаду для розрахунку значення Gab.Б таблиці 3 приведені основні експериментальні дані,а такол отримані з них величини Gab дяя досліджених полімерних пар.

Четверта глава присвячена вивчення структурно-деформаційних властивостей ниток 1 плівок Із сумішей ПП-ПЕНТ.

Таблиця З

Вихідні дані 1 отримані з них величини міжфазного натягу на кордоні роаплавів двух полімерів.

| Система

{ ЕОЛОКНО-

| матриця І

(•-----------

ІГШ2-ПЕНТ1

ІШІЗ-ПЕВТ1

ІП4Ш1-ПШ1

ІП4Ш1-ПП4

ІПКА-ПП2

ІІШ-ПЕШЧ

ІША-ПЕВТ1

Темпе-|Вихід, ратура,радіус К |в-на, мкм

Співвід.

В’ЯЗКОСТ.

в-но/матр

Коефіц1ент|М1жфазний нестаб1ль-|натяг, ності.я ІШЬ'Ю5!!/« І

513

523

533

533

513

513

513

19 15 15

20 20 25 20

5,3

18,9

2,19

1>7

0,19

0,98

3,47

0,98

0,22

7,72'

1,72

5,47

9,79

7,53

І 1,1+0,2 | 0,10+0,03 | 1,9+0,З | 0,8+0,1 І і.1+0,1 І 5+1 | 1,9+0,2

У першому розділі приведені результати досліджень структури ізотропних ПП-ПЕНТ плівок методом малокутового розсіяння поляризованого світла.Для прийнятих умов отримання введення в Ш 5% 1 більше ПЕНТ спричиняє якісну зміну вихідної дрібноеферолітної структури Ш плівок.Робиться висновок, що використання ПЕНТ як модифікуючого додатку,може бути еквіезлєнтно (у підношенні структуроутворення) звільненню сендіотсті охолодження ПЛІВКИ.

У другому розділ) розглянуто вплив температури витягування (Твит) 1 співвідношення компонентів на деформаційні властивості та міцність ПП-ПЕНТ иитск.Дяя ниток,які вмішують до 60-70% ПЕЧТ при и»5л»л<иріі кратності витягуваїшл до

г

максимально можливої,спостерігається характерне побіління,що пов'язано з утворенням на їх поверхні трІщин.При Твит 373 К (нижче температури плавлення (Тпл) ПЕНТ) реалізуються тріщини, розташовані нормально до осі нитки.МікроскопІчне вивчення в поляризованому світлі структури таких тріщин показало,що вони заповнені орієнтованим у напрямку розтягування, фібрн-лярним матеріалом.Така внутрішня структура 1 розташування тріщин дозволяють віднести їх до "тріщин срібла" (крейзів). При Твит 423 К (вище Тпл ПЕНТ) утворення поперечних тріщин або не відбувається,або їх число 1 розміри незначні. Побіління композиційних ниток при таких умовах витягування зв’язано з переважним поширенням поздовжніх тріщин.Таким чином,вплив ПЕНТ на характер розтріскування ПП-ПЕНТ ниток ти сію різниться для Твит віще 1 нижче Тпл ПЕНТ. Тіш утворюваних тріщин Істотно впливає на міцність ПП-ПЕНТ ниток.Введення в ПП 20-30% ПЕНТ на викликає погіршення (ПЕНТ1), або поліпзус (ПЕНТ2) дофорі.оційні властивості і міцність ниток,що вказує на доцільність використання вказаннях марок ПЕНТ як модифікуючих доьі 1 сок.Залежнїсть відносної міцності орієнтовашіх. ПП-ПЕНТ ниток від Твит характеризується стрибкоподібним змінюванням цього показника при Твит,близької до Тпл ПЕНТ (408 К). Визначені оптимальні температурні умови процесу термоорієнтаційного витягування (373-393 Ю.які забезпечують досягнення найкращих фізико-механічних властивостей ПП-ПЕНТ ниток. .

У третьому розділі приведені результати ренгеиострук-турного аналізу ПП2-ПЕНТ2 ниток.Виявлено,що при охолодженні струменя розплаву суміші ПП2-ПЕНТ2 після фільєрного витягування відбувається роздільна кристалізація компоненті в.Зна-

чення абсолютної сумарної ступіні кристалічності неорієнто-ваних ниток складу 70%ПП2+302ЛЕНТ2 менше,а складу 30ОТІ2+ 70ХПЕНТ2 - більпе розрахованих адитивних значень,що свідчить про взаємний вплив компонентів на кінетику кристалізації полімерної дисперсії.

П’ята глава складається з двох розділів.

В першому розділі.приведені результати досліджень процесів формування,оріентаційного витягування і властивостей модифікованих плівкових ПП-ПЕ ниток,отриманих на промисловій екструдериїй лінії формування 1 намотки типу ЕЛїН-Зб (Київське в/о "Хімволокно").Вивчення фізико-механічних властивостей фібрильованих ниток різного складу показало,що додаток у ПП 10-30% ПЕ спричиняє до суттєвого підвищення їх міцностних характеристик (табл.4). Внаслідок модифікації помітно знижеться вигляд Hv-діфрактограм орієнтованих ниток,а також характер їх руйнування при розтягуванні.Поліплена міцність ПП-ПЕ плівкових фібрильовашіх ниток проявляється як при простому розтягуванні,так 1 в умовах складного навантаження (випробування у вузлі 1 петлі).По показникам "відносне розривне навантаження” 1 "відносне розривне навантаження при випробуванні у вузлі" модифіковані нитки відповідали вимогам міжнародного стандарту ISO 4167.

У другому розділі приведені результати досліджень, що стосуються питань одержання ниток,призначених для використання в якості клейової компоненти у виробництві нового класу прокладних матеріалів для термодублювання швейних виробів.У раїжах досліджень волоісноутвореніга розплавів полімерпи;: дисперсій Із розплавів Індивідуальних полімерів (ПП,I7SHT,І1ЕВТ,-СЕВА,ПА-54) рісшх марок вироблені дослідні

Таблиця 4

Фізико-механічні властивості плівкових фібридьованих ниток різного складу. ,

т----------------1

ПитсмаІВ1д.розривне

і--------1-------

ІВІд.роз.Розрив.

Склад

суміші

%

нав

Ісіі/текс

І

ЕИДОВК.

1р,%

рОЗр.Ги/прИ ВИПробуВ. Дк/Г Іу петлі І у вузл

| 100ПП2 . | 25+3 8+1 , | 12+2 | 22+2 1 23+3

І90ПП2+6ПЕНТ1+4ПЕВТ2 | 29+2 7+1 | 11+2 і 30+2 1 28+4

180Ш2+10ПЕНТ1+10ІІЕВТ21 36+3 10+1 ) 21+2 | 31+4 1 33^5

|70ПП2+20ПЕНТ1+10ПЕВТ2| 33+4 8+1 | 17+3 | 31+4 | 30+3

|70ПП2+1БПЕИТ1+15ПЕВТ2| 35+4 10+1 | 22+3 | 31+4 1 31+3

180ПП2+10ПЕНТ2+10ПЕВТ21 34+4 9+1 | 18+3 | 31+3 І 34+3

170ГШ2+20ШІТ2+10ПЕВТ21 37+5 10+1 | 23+3 | 32+3 | 33+4

|70ПП2+30ПЕНТ2 | 36+5 10+1 | 21+4 І 31+4 | 34+4

вразіш комплексів« 1 монониток.які випробувались у якості клейових при одер.ташії прокладних матеріалів на трикотаяноі-іу обладнанні .Попередні випробування показали,що иайбільз прийнятним полімером для одержання глеГ.ошіх ниток є ПЕНТ з ПТР у Інтервалі 17-25.Технологічні параметри формуьашш ІІЕИТ шіток Сули відпрацьовані на лабораторній екструдериїй установці типу УОТП-2 1 уточнювались при промисловці алробаціІ . способу.Розроблена технічна документація (технічні умови,технологічний регламент) для вігауску дослідшіх партій таких ниток.В умовах виробництва текстильних капронових ниток (Чернігівське в/о "Хімволокно") реалізовано технологічний, процес

робота Інав. &01сН/тєкс

отримання клейових ниток на базі ПЕНТ різного асортименту (кеоріентованих,орієнтованих,комбінованих) без додаткової модернізації діючого промислового обладнання.Вироблені дослідні партії клейових ниток загальним обсягом близько 5 т.

■ . ВИСНОВКИ. '

1.Розроблена технологія отримання плівкових фібрильова-

вих гаток із сумішей поліпропілена 1 поліетилена.Дослідна партія модифікованих фібрильованих ниток,які вміщують 30% ПЕ,перероблена в шпагат,який задовольняє вимогам діючого стандарту 1 має відносну міцність приблизно на 44% вище міцності шпагату,виробленого у аналогічних умовах Із звичайних Ш ниток. ■ ■

2.Встановлено суттєвий вплив домішок ПЕ на структуроутворення в ІШ плівках ка стадії фільєрного витягування 1 охолодження, а також на структуру орієнтованих плівкових .ниток. Введення в ПП 10-30% досліджених марок ЛЕ приводить до помітного підвищення міцності ниток,що виявляється як при простому розтягуванні,так 1 в умовах складного навантаження.

. З.На підставі проведених досліджень вологагоутворениа розплавів полімерів, розроблена технологія отримання ниток, призначених для використання в якості клейової компоненти у виробництві нового класу прокладних матеріалів для тер-модублюЕаиня клейких виробів.В умовах виробництва текстильних капронових ниток (Чернігівське в/o "Хімволокно")-реалізовано технологічний процес отримання клейових ниток на базі ПЕЇІТ різного асортименту (.чеоріслтованих,орієнтованих,комбінованих) без додаткової модернізації діючого обладнання.

4.Встановлено принципово иобтій "плйтавий" механізм по-русеикя прядомості JM4 стдоюпей полімерних дисперсій,який

відрізняється від відомих механізмів порушення лрядомості струменей однокомпонентних розплавів.

5.Максимально досяжна швидкість формування розплавів сумішей Ш-ПЕНТ,Ш-П0,Ш-П4Ш1 менше аналогічних значень,отриманих для індивідуальних полімерів,а концентраційна залежність коефіцієнту розшрення струменя, виміряного у відсутності примусового відведення,має виразний кададитивний характер.Існує кореляційний взаємозв’язок між значеннями максимально досяжної швидкості формування 1 коефіцієнтом розширення струменя.

6.Розроблено ефективний спосіб підвищення прядомості розплавів полімерних сумішей 1 зменшення ефекту нададитлвио-го розширення струменя за рахунок додатку в похідну сум 1а ПЕВТ.

7.Встановлено,що при екструзії потрійних композицій,ЯКІ вміщують лінійний 1 розгазукений поліетилен у ВИГЛЯДІ дисперсної фази,оптимальні умови прядомості ниток ттрич-¡ю-фібрилярної структури з точки зору специфічного ЕОЛОКИО-утвореїшя дисперсної фази на стадії пєредфільєрного витягування і волокноутвореиня струменя у цілому на стадії фільєрного витягування мо.туть відрізнятися.

8.Характер розтріскування 1 тип утворюваних тріщин при термоорієнтаційиїй витяжці ІШ-ПЕНТ ниток якісно відрізняються для температури витягування (Твит) виде 1 нижче температури плавлення (Тил) ПЕНТ 1 чинять значний вплив па міцність ниток.Залежність відносної міцності орієнтованих ПП-ПЕНТ ниток від Твит характеризується стрибкоподібною зміною цього показника пря Твит,близької до Тпл ПЕНТ.

9.Визначено міжфазний натяг для деяких пар промислових

inpo't пол l игр 1 в: ПП-ІШІТ, ПП-ПЕВТ, ШШІІ -ПЕНТ, П41Ш1 -Ш, ПКА-ПП, т-ПОТ.Ш-ЛЕВТ. . •

Основний вміст дмсертаціІ викладено в роботах:

1.Будалі Ю.А.,Романкевич О.В.Прядомость смесей полипро-

пилен-полиэтилен.-Изв. Вузов, технология легісой промшиен-

ности, 1939, N 1,с.46-48.

2.Будаш Ю.А. ,Зубович К.А.ФІвико-механІчні характеристики модифікованих поліпропіленових ігаток.-Легка про-

мисловість, 1989,N 4,с.15.

3.Еудап Ю.А. .Романкевич О.В. .Езкренев в.Б. Влияние температури втягивания на деформационно-прочностные свойства полипропилен-полизтиленовнх нитей. Сообц.І.-Кзв.Вувов,технология легкой промышленности, 1990, t) 3,с.27-30. ■

4.Будаш Ю.А..Романкевич О.В..Бекренев В.Б. Влияние температуры вытягивания на деформационно-прочностные свойства полипропилен-полиэтилеповых нитей, Сообщ.2.*Изв.Вузов,технология легкой промышленности,1990,N 4,с. 18-21.

5.Патент Украины N 571.Способ изготовления нетканого итеевого материала .-О.В. Романкевич ,Н. П. Березненко, К. А. Зубо-сич, Д.П.Маласай,Ю.А.Будал.10.05.89.

6.Патент Украины N 35.Способ изготовления многослойной

) дежды.-О.В.Романкевич,К.А.Зубович,Д.П.Напасай,С.Н.Березненко, ]. А. Будаш. 10.05.89.

7.Патент Украины И 1041.Сорбционный материал для защит-:ой одевды.-О.В.Романкевич,Н.П.Березненко,К.А.Зубович, Р. В. Ко -аленко, Д.Н.МаласаЯ, Ю.А.Будаш, Е.П.Плыгань.В.К.Лукаиев.В.Н. ленаов. П.П.Кондратюк.19.06.09.

8.Патент Украины !1 592.Способ получения зонального кле-гого прокладочного материала.-О.В.Романкевич,К.Л.Зубович,

- 22 -

Д.П.Маласай, Ю.А.Будаш, Г.М.Котова, Т.А.Махиня. 4.11.89.

9.Патент Украины N 371,патент России N 1714000. Способ получения композиционных нитей. -О.В.Романкевич,К.А.Зубович, Ю.А.Будаш.23.04.90.

10.Романкевич О.В..Зубович К.Л.,Будаш Ю.А.Реологические и волокнообразущие свойства расплавов смесей полипропилен-полиэтилен.-Тезисы докладов II-Я Всесоюзной научно-технической конференции "Реология и оптимизация процессов переработки полимеров.Ижевск,1989,с.113.

И.Будаш Ю.А..Романкевич О.В.Определение межфазного натяжения в расплавах смесей полимеров методом капиллярного распада.-Тезисы докладов II 1-й Всесоюзной научно-технической конференции "Совершенствование экспериментальных методов исследований физических процессов".Л.:Судостроение,1989,с.77-79

12.Будаш Ю.А..Романкевич О.В..Бекренев В.В.Особенности термоориентационного вытягивания полипропилен-полизтиленовых нитей.-Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции молодых исследователей по проблемам текстильной и легкой промышленности.Москва,1990,с.63.

13.Будаи Ю.А..Романкевич О.В..Зубович К.А.Фибриллированная полипропиленовая нить,модифицированная полиэтиленом.-Тезисы докладов юбилейных XI 1-й научной и Х-й научно-методической конференций профессорско-преподавательского состава института.Киев,КТШШ,1990,с.178.

14.Будаш Ю.А..Романкевич О.В. Прядомость расплавов 3-х компонентных смесей полимеров.-Тези доповідей наукової конференції молодих вчених та студентів.Частина і.Київ.ДАЛПУ, 1994,с.49.

- 23 -

Annotation .

Budash Yu.A.Work out of technologies of film-type fibers from the polypropylene based polymer melts blends. Technical Sciences candidate's thesis in specialisat Ion 05.17.15 -

chemical fibers and threads technology.Ukrainian State Light Industry Academy,Kiev,1994.9 scientific and research works,

5 patents and autor's certificates upon the results of research in the field of polyolefine technical fibers. Principally new "neck-type" mechanism of spinnability break ior the polymeric dispersion liquid filaments had been mounted. The metod proposed of spinnability raise melts polymer blends and over additional extrudate swell reduction.Industrial test production of PP-PE film-type fibrillated and HDPE glue-type fibers.

АННОТАЦИЯ

Еудаш Ю.А.Разработка технологии пленочных нитей из расплавов смесей полимеров иа основе полипропилена. Диссертация на Соискание ученой степени кандидата технических наук по спеЦиальности 05.17.15.- технология химических волокон и нитей. Государственная академия легкой промышленности Украины,Киев,

1994.Защищается 9 научных работ,5 патентов и авторских свидетельств, которые содержат результаты исследований по получению и свойствам полиолефиновых технических нитей.Установлен принципиально новый "шеечный" механизм нарушения прядо-мости для струй полимерных дисперсий.Предложен способ увеличения прядомости расплавов полимерных смесей и уменьшения эффекта сверхаддитивного расширения струи.Осуществлена промышленная наработка опытных партий Ш-ПЭ пленочных фибрилли-рованных нитей и ПЭВП клеевых нитей.

Ключові слова:прядомість,струмінь,фібриляція.

. ■ ' ' '■ ' ■ -. Підп. до друку 7.12.94р. їзрм.іт 60x84 І/Іб. Папір

друк.дай. Друк офсетний. Умови, др. арх.1,39. Умови. фарбо-відб.І,50.

Облік.-вид. аря. 1,09. піраж 110. Зам.304.Безплатно.

Дільниця оперативної поліграфії при Державній академії легкої промисловості України.

252011, Київ-ІІ, сул. Нсмировича-Дгачсняо, 2.

Безплатно

Зам. 304