автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.06, диссертация на тему:Совершенствование технологии модификации полиэфирных волокнистых материалов с целью снижения горючести и их применение в производстве спецодежды

На правах рукописи

КУЛИКОВА Татьяна Владимировна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ МОДИФИКАЦИИ

ПОЛИЭФИРНЫХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ ГОРЮЧЕСТИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ СПЕЦОДЕЖДЫ

Специальности: 05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов 05.19.01 - Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 2005

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет»

Научные руководители доктор химических наук, профессор

Панова Лидия Григорьевна

кандидат технических наук, доцент Бесшапошникова Валентина Иосифовна

Официальные оппоненты доктор химических наук, профессор

Шантроха Александр Викторович

доктор технических наук, профессор Смирнова Надежда Анатольевна

Ведущая организация

Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского

Защита состоится « 23 » декабря 2005 г. в 13_ часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.09 при ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет» по адресу: 410054, Саратов, ул. Политехническая, 77.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет».

Автореферат разослан «¿V» ноября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.В. Ефанова

лл

¿ГШ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Среди всех видов химических волокон по объему производства лидируют полиэфирные (ПЭ) волокна. За последнее десятилетие мировое производство ПЭ волокон увеличилось с 13 до 20,4 млн. т. Огромный интерес к волокну обусловлен комплексом свойств, которыми обладает ПЭ волокно. Их применяют для изготовления изделий бытового и технического назначения. Существенным недостатком волокна является горючесть. В большинстве стран мира приняты законы, запрещающие применение горючих текстильных материалов для отделки помещений и транспорта, в производстве некоторых товаров бытового назначения и спецодежды. Поэтому проблема снижения горючести полиэфирных волокнистых материалов имеет первостепенное значение. Улучшение функциональных характеристик текстильных материалов или придание им новых свойств путем модифицирования за счет незначительного изменения или дополнения базовой технологии требует значительно меньших материальных затрат и времени, чем создание принципиально новых видов волокон. Поэтому модификация является одним из основных способов придания многотоннажным полимерным волокнистым материалам (ГГВМ) специфических свойств. Конкурентная борьба производителей волокна стимулирует проведение работ по совершенствованию технологии с целью расширения ассортимента и повышения качества продукции. Установление механизма и закономерностей горения огнезащищенных ПВМ, их влияние на структуру и свойства материалов и пакетов одежды вносят вклад в развитие научных основ технологии огнезащиты полимеров. Поэтому совершенствование технологии модификации, исследование процессов пиролиза й горейия приобретают исключительно важное теоретическое и практическое! значение и являются актуальным направлением как в области технологии полимеров и композитов, так и в производстве спецодежды.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с координационными планами программы «Университеты России» Госкомвуза России, по научному направлению 08 В «Разработка научных основ и производственных технологий для пищевой, химической, машиностроительной и легкой промышленности», а также договорных работ с предприятием ПОШ «Химволокно» г. Энгельса.

Цель и задачи работы. Цель работы заключается в совершенствовании технологии модификации полиэфирных волокнистых материалов, обеспечивающей получение текстильных материалов пониженной горючести и их применение в производстве огнезащищенной утепленной спецодежды.

Для достижения поставленной цели ре [йМйсйбЩ^Л^М^^чи:

- разработка технологии получения клееного объемного нетканого утеплителя;

исследование эффективности применения различных фосфорсодержащих соединений для модификации ПЭ волокнистых материалов с целью снижения их горючести;

- разработка технологии модификации полиэфирных волокнистых материалов фосфорсодержащими замедлителями горения (ЗГ) с применением энергии лазерного (XV излучения;

- исследование влияния применяемых ЗГ и технологии модификации на структуру, свойства и процессы пиролиза и горения огнезащищенных ПЭ волокнистых материалов;

- определение наиболее значимых показателей качества материалов для спецодежды сварщика и соответствия предлагаемых огнезащищенных материалов (ОЗМ) нормативным требованиям;

- разработка пакетов утепленной спецодежды из ОЗМ, модельных особенностей и технологии спецодежды сварщика.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработана и научно обоснована технология модификации полиэфирных волокнистых материалов фосфорсодержащими ЗГ под воздействием энергии лазерного СО г - излучения (ЛИ) с целью снижения их горючести;

- установлена взаимосвязь параметров процесса модификации со структурой и свойствами огнезащищенных ПВМ и закономерности процессов пиролиза, горения и коксообразования исследуемых ОЗМ;

- установлена зависимость показателей качества утепленной спецодежды от свойств материалов и структуры пакета одежды, а также их влияние на выбор модели и технологию изготовления.

Практическая значимость работы. Впервые разработана технология модификации полиэфирных ПВМ фосфорсодержащими ЗГ диметилметилфосфонатом, фосдиолом и метилфосфонамидом с применением энергии ЛИ, которая позволяет получать ОЗМ с кислородным индексом (КИ) 31,5-42,5% об без ухудшения свойств.

Разработана технология клееного объемного нетканого утеплителя (ОНУ) для одежды с использованием в качестве жидкого связующего акрилового латекса АК-218-44. В производственных условиях Энгельсского ПОШ «Химволокно» наработана опытная партия клееного ОНУ, которая была апробирована в швейном производстве на ООО «Памир К» г. Саратова. На модернизированной опытно-промышленной установке «Комета-2» НПП ООО «Агромаш» получены образцы ОЗМ, определены показатели качества и область их применения.

Разработана структура пакета, модельные особенности и технология изготовления утепленной спецодежды сварщика (СОС) из разработанных ОЗМ. Доказано их соответствие требованиям ГОСТ 12.4.105-81.

Изготовление утепленной СОС из разработанных материалов позволит снизить жесткость пакета одежды и массу изделия и обеспечить защиту работающих от вредных производственных факторов.

Полученные результаты исследований могут быть использованы при разработке теории горения полимеров и создании огнезащищенных полимерных материалов с комплексом заданных свойств.

Теоретические и экспериментальные результаты работы внедрены в учебный процесс подготовки специалистов по специальностям: 28.08.00 «Технология Шрейных изделий» и 25.06.00 «Технология переработки 1 пластмасс if эластомеров».

На защиту выносятся следующие основные положения:

технология изготовления клееного объемного нетканого утеплителя с применением в качестве связующего акриловых эмульсий;

- результаты комплексных исследований влияния параметров технологического процесса и способа модификации на структуру, свойства и показатели горючести полиэфирных волокнистых материалов;

- технологические особенности модификации ÏÏBM фосфорсодержащими ЗГ под воздействием лазерного С02- излучения;

- результаты исслбдований влияния ЗГ на процессы пиролиза, горения и коксообразования ОЗМ;

- показатели качества ОЗМ, пакеты утепленной спецодежды сварщика, особенности моделей и технологии ее изготовления.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались и получили положительную оценку на: Международном симпозиуме восточно-азиатских стран по полимерным композиционным материалам и передовым технологиям «Композиты XXI века» (Саратов, сентябрь 2005 г.); Международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности», «Прогресс- 2005» (Иваново, май-июнь 2005г.); Международной научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (Поиск-2004) (Иваново, апрель 2004 г.); Международной конференции «Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология» («Композит-2004»). (Саратов, июнь 2004 г.).

Публикации. Материалы, изложенные в диссертации, нашли свое отражение в 11 печатных работах.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованной литературы и 5 приложений. Работа изложена на 170 страницах машинописного текста, содержит 33 таблицы, 61 рисунок. Список литературы включает 185 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, определена ее цель и сформулированы задачи исследований, отмечены научная новизна и практическая значимость работы, приведены сведения об апробации результатов исследований.

Глава 1. Литературный обзор состояния проблемы. Обобщены сведения отечественной и зарубежной научной литературы по проблеме снижения горючести ПЭ волокнистых материалов. Представлены основные сведения о процессах горения ПВМ, разложения ПЭ при пиролизе и горении. Проведен анализ предлагаемых ОЗМ для спецодежды, их достоинства и недостатки и соответствие требованиям государственных стандартов. На основании анализа литературных данных доказана актуальность проводимых исследований и определены объекты, цель и задачи исследования и основные направления их решения.

Глава 2. Объекты исследования, методы и методики эксперимента. Дано обоснование выбора и описание объектов и методов исследования. На основании перспективности ПЭ волокон и материалов, его содержащих, они являлись основными объектами проводимых исследований: ПЭ волокно круглого сечения и профилированное линейной плотности 0,84 текс (ТУ 613-0204077-92-88) и 0,72 текс (ГОСТ 26022-94); ткани 100% ПЭ арт. 52194, М5 71г/м2 и арт. 83038, Ms 369г/м2; ткань арт. 42966 Ms 183г/м2, 40% ПЭ и 60% ВВ; ткань арт. 49702СН Ms 377г/м2, 50%ПЭ и 50% шерсти; ОНУ-термоскрепленный арт. 935577 и клееный арт. 935580, Ms 100 г/м2, 100% ПЭ. В качестве ЗГ выбраны: диметилметилфосфонат (ДММР), содержащий 25% фосфора; фосдиол А (ФД) и фосполиол (ФП)- содержащие по 13,5% фосфора; метилфосфонамид Т-2 (Т-2) содержащий 32% фосфора и 14% азота. Полимерные связующие для скрепления структуры ОНУ: акриловые сополимеры на основе метилакрилата, метилметакрилата, бутилакрилата, глицедилметакрилата и метакриловой кислоты - АК 218-44 (ТУ 6-01-115088), АК-253А и АК-253В (ТУ 6-02-00209915-61-99); А-25 (ТУ 2212-27505763458-99) сополимер на основе винилхлорида; бутил- стирольный латекс DL-940 (США), ПВА- поливинил -ацетатная эмульсия. Мягчитель для снижения жесткости ОЗМ - октамон (ТУ 2484-078-05744685-96).

Исследования проводили по стандартным методам, а также с применением методов: термогравиметрического анализа (ТГА), дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), инфракрасной спектроскопии (ИКС), рентгеноструктурного анализа (РСА), электронной растровой микроскопии с аналитической приставкой Link.

Обработку экспериментальных данных проводили по ГОСТ 14359-69.

Глава 3. Разработка технологии получения объемного нетканого утеплителя для спецодежды. Ценным свойством ПЭ волокна является высокая эластичность и упругость. Его деформации при удлинении до

5-6% полностью обратимы, что придает волокну высокую несминаемость и формоустойчивость изделий из него. Это свойство волокна сделало его основным сырьем в производстве объемных нетканых теплоизоляционных полотен для одежды, выпускаемых под торговым названием «синтепон» или «теплин».

Совершенствование технологического процесса производства клееных ОНУ, улучшение качества и стабильности их физико-механических свойств, снижение материалоемкости при сохранении основных свойств полотен являются актуальными в производстве нетканых материалов. Данные исследования проводились в рамках договора с производителем клееных ОНУ ПОШ «Химволокно». Задача исследований заключалась в разработке технологии клееных ОНУ с использованием в качестве связующего акриловых сополимеров АК-218-44, АК-253А и АК-253В, производимых Саратовским ФГУП НИИ Полимеров, изучении структуры и свойств новых материалов и их применения в производстве утепленной одежды.

Волокнистый холст формировали из ПЭ волокна линейной плотности 0,84 текс. Концентрацию раствора связующего изменяли от 5 до 20%. Связующее наносили методом распыления с двух сторон полотна с последующей сушкой при температуре 110-120 °С до постоянной массы. Температура сушки была выбрана с учетом свойств акриловых сополимеров. Масса 1 м2 (М8) полотна выбрана постоянной 150 г/м2. В качестве связующего использовали: АК-218-44, АК-253А и АК-253В, а также для сравнения известные латексы DL-940, А-25 и ПВА. Результаты исследований показали (рис. 1), что прочность и удлинение ОНУ зависят как от количества и природы связующего, так и от способа формирования холста, расположения в нем волокон (однонаправленно вдоль, поперек или хаотично). Установлено, что максимальная прочность полотна достигается при нанесении связующего из 15% концентрации раствора, при этом в структуре ОНУ удерживается 12,5-13% масс, связующего. По данным оптической микроскопии, связующее в структуре полотна располагается преимущественно в местах пересечения волокон, скрепляя их. Незначительное количество латекса оседает на поверхности мононитей, не выполняя своего предназначения. Анализ поверхностей образцов клееных ОНУ, скрепленных разными связующими, и сопоставление с показателями их адгезии к волокну (рис.2), позволяет сделать вывод, что чем хуже адгезия латекса к волокну, тем больше вероятность его фиксации на поверхности мононити, а не на пересечении волокон. В результате привес связующего в структуре ОНУ значительный, а прочность холста невысокая.

Установлено, что наибольшая прочность достигается при хаотичном расположении волокон в структуре полотна. Наибольшей прочностью (рис. 2), характеризуются полотна, скрепленные DL-940 и АК-218-44, что, по-видимому, обусловлено большей когезионной прочностью этих полимерных связующих и лучшей адгезией к ПЭ волокну.

На ПОШ «Химволокно» наработаны опытные образцы клееных ОНУ, скрепленных исследуемыми связующими, и определены показатели их свойств (табл. 1).

Рр, Шеи

♦ з

концентрат я евпзуюядо, %

Рис 1 .Зависимость прочности синтепона от концентрации раствора связующего кр. 1-3 - АК-253А и АК-253В; и 4-6 - АК-218-44 и способа формирования холста: 1 и 4 - по длине; 2 и 5 - по ширине; 3 и 6 - хаотично (образцы вырезаны по длине полотна)

lililí

оюукмцм

Рис. 2. Прочность при расслаивании клеевого соединения двух слоев ткани арт. 83038 полимером: 1 - ЭЬ-940;

2 - АК-218-44; 3 - А-25; 4 - ПВА; 5 - АК-253В; б - АК-253А

Анализ представленных данных свойств клееных ОНУ показал, что все исследуемые связующие обеспечивают необходимую прочность, несминаемость, теплозащитные свойства и упругость объемному утеплителю. Однако акриловые сополимеры АК-253А и АК-253В, а также ПАВ и А-25 придают полотну повышенную жесткость, что нежелательно в производстве одежды.

Таблица 1

Свойства клееных объемных нетканых утеплителей

Показатели свойств Вид связующего

АК-218-44 DL-940 А-25 ПВА АК-253А АК-253В

1.М„ г/м2 150 150 150 150 150 150

2. Разрывная нагрузка, Н, по длине / ширине 11/20 13/16 7,5/12 7/9 7,5/10 7/9

3. Разрывное удлинение, %, по длине / ширине 53/45 64/66 75/79 65/80 65/78 63/77

4. Несминаемость, %, по длине / ширине 90/95 90/95 90/95 82/76 91/86 92/86

5. Жесткость при изгибе, мкН-см2, по длине / ширине 10008 12011 . 10017 12049 17320 13480 1510Q 17640 19210 18840 24190 21695

6. Суммарное тепловое сопротивление, м2' °С/Вт 0,390 0,389 0,385 0,379 0,38 0,381

7. Остаточная деформация после снятия нагрузки, %, сразу/ через 20 мин. 3/0 3,6/0 5,3/0 5/0 5/0 4,5/0

8. Потеря прочности после 5 химчисток, %, по длине / ширине 4,3/4,1 4/2,3 11,6/9 18/14 6,8/5,4 7,3/4,6

На Энгельсском ПОШ «Химволокно» наработана опытная партия клееных ОНУ (подтверждено актом), которая была апробирована в производстве верхней одежды на ООО «Памир К» г. Саратова, и подтвердила его высокое качество и технологичность (акт прилагается).

Существенным недостатком всех видов ОНУ, вырабатываемых из ПЭ волокон, является легкая воспламеняемость, сопровождающаяся высокой скоростью горения и токсичностью продуктов пиролиза, что сдерживает его применение, например, в производстве утепленной спецодежды для работы в условиях повышенных температур и брызг расплава металла.

Глава 4. Исследование эффективности применения фосфорсодержащих замедлителей горения разного состава для снижения горючести волокнистых материалов на основе полиэтелентерефталата.

Одним из направлений снижения горючести ПЭТФ является воздействие ЗГ на процесс его разложения с целью усиления процессов карбонизации. Основным условием, определяющим эффективность ЗГ, является его разложение в температурном интервале, близком к началу разложения модифицируемого полимера, что обеспечивает воздействие ЗГ на физико-химические процессы при пиролизе и горении. Этим условиям, как показали исследования, отвечают выбранные ЗГ. Модификацию ПЭ волокна осуществляли методом пропитки, как наиболее приемлемым в промышленном производстве. Оптимальные параметры процесса модификации оценивали по сорбционной способности и привесу ЗГ на волокне. Переменными параметрами являлись: модуль ванны (изменяли от 5 до 15); температура раствора (от 20 до 80 °С) и время обработки (от 10 до 300 с). Модификации подвергали холст, сформированный из ПЭ волокна, Т= 8,22 дтекс (0,82 текс) и длиной порезки 80-100 мм. Установлено, что при модификации 10% раствором ЗГ при температуре 20-22 °С, модуле ванны 10 и времени обработки 100 - 120 с наблюдается максимальный привес ЗГ на волокне, % масс: ДММР- 5,7-5,9; ФД- 17,2-17,8; Т-2- 18-18,7 и ФП 13,313,6. С учетом данных результатов исследований модификации подвергали материалы различной текстильной структуры: комплексные нити круглого сечения и профилированные 0,82 текс, а также ткань арт. 52194 из крученых нитей Т0=8,5 и Ту=8,4 текс. Концентрацию растворов ЗГ изменяли от 3 до 50% масс. Установлено, что сорбционные свойства профилированного и волокна с круглым сечением близки. Привес ЗГ при обработке 30-50% раствором составляет (рис. 3), % масс: ДММР - 8,5-9, ФД - 24, ФП- 19 и Т-2- 23. Ткань, прошедшая процессы крашения и заключительной отделки, имеет меньшую способность к сорбции за счет уменьшения свободного объема в полимере и большей плотности структуры крученой нити. Поэтому привес ЗГ на ткани на 30-40% меньше по сравнению с нитью.

Модификация, как правило, приводит к структурным изменениям в волокне, что сказывается на его свойствах. Результаты исследований показали, что ЗГ по-разному влияют на физико-механические свойства

волокна. Модификация раствором ДММР, ФП и Т-2 приводит к снижению прочности волокна на 5-15%, а ФД к возрастанию прочности на 12-15%. Удлинение волокон снижается на 3-9%. Прочность ткани при модификации снижается в меньшей степени за счет меньшего содержания ЗГ в структуре. Неоднозначное влияние ЗГ на прочность волокна объясняется данными РСА. Степень кристалличности ПЭ волокна, модифицированного 5% раствором ДММР, Т-2 и ФП снижается на 1,2-2,5%, а ФД возрастает на 5,5%. Следовательно, внедряясь в структуру волокна ДММР, Т-2 и ФП приводят к снижению степени ее упорядоченности, а ФД является пластификатором, облегчающим ориентацию элементов надмолекулярной структуры волокна и способствующим их упорядоченности.

Влияние модификации на показатели горючести оценивали кислородным индексом (КИ). Установлено (рис. 4), что при модификации 30-50% раствором ДММР, ФД и Т-2 КИ ПЭ волокна возрастает с 20%, характерных для исходного волокна, до 27,5-28 % об, что позволяет отнести эти материалы к категории трудногорючих.

КИ,%об

за

концентрация ДММР в растворе, * масс юнфнфяцт Т-2 в растворе, Ч иасс

Рис. 3. Зависимость содержания ЗГ Рис. 4. Зависимость кислородного

в волокне от концентрации его в индекса от содержания ЗГ в материале:

растворе: 1 - профилированная нить; 1, 3 - ПЭ нить; 2,4 - ПЭ ткань

2 - комплексная нить; арт. 52194.1,2 - до стирки;

3 - ткань арт. 52194 3,4 - после стирки

Модификация ФП неэффективна, поскольку КИ увеличивается до 22% об. После пятикратной стирки КИ огнезащищенных волокон (ОЗВ) ФД, Т-2 и ДММР снижается на 1,5-2,5% и не превышает 26% об, поэтому возникает необходимость фиксации ЗГ в структуре волокна или применения в изделиях, не подвергающихся многократной стирке, в связи с чем усовершенствована технология модификации.

Глава 5. Совершенствование технологии огнезащиты полиэфирных волокнистых материалов с использованием энергии лазерного излучения

Среди многочисленных способов модификации ПВМ заметное место занимает применение ионизирующих потоков излучения, в том числе

лазерного. Поэтому в данных исследованиях изучена возможность применения непрерывного С02 - лазерного излучения с целью активизации структуры ПЭ волокна. Модификацию осуществляли на модернизи-рованной лазерной установке «Комета-2», с длиной волны ЛИ 10,6 нм, снабженной рассеивающей линзой. Диаметр лазерного пятна 80 мм. Плотность потока энергии ЛИ (ЭДп) изменяли от 4,54 до 6,05 Вт/см2, а время воздействия ЛИ (х) от 1 до 150 с. Учитывая, что ЛИ приводит как к структурирующим, так и к деструктурирующим процессам в полимере, исследовали его влияние на прочность волокна. Установлено (рис.5), что максимальное возрастание прочности ПЭ волокна на 2,5-8,0% происходит при воздействии ЛИ 5,3 Вт/см2 в течение 4-30 с. Увеличение времени обработки более 120 с приводит к снижению прочности волокна за счет деструкции полимера.

Температура образцов, измеренная термопарой в поверхностном слое, середине и с обратной стороны пробы, практически одинакова и не превышает 140±2°С. Отмечено, что влажное и сухое волокно по-разному воспринимают ЛИ. Волокно с кондиционной влажностью выдерживает ЛИ W„ 5,3 Вт/см2 без ухудшения свойств в течение 6 с, а с влажностью 95% -120 с. Повышение стойкости влажного волокна к ЛИ и возрастание его прочности свидетельствует о том, что вода является посредником в передаче энергии при возникновении возбужденных частиц в полимере и снижает вероятность локального перегрева поверхности волокон. Кроме того, вода выступает в качестве пластификатора, облегчающего прохождение ориентационных процессов при воздействии ЛИ, что подтверждают данные РСА (табл. 2). Степень кристалличности волокна обработанного ЛИ, при влажности 90-95% возрастает на 10,5%.

Влияние ЛИ на надмолекулярную структуру волокна также подтверждается ИК спектроскопией (рис. 6). При воздействии ЛИ в течение 6 с в спектрах обработанного волокна увеличивается интенсивность полосы 973 см"', свидетельствующей о возрастании упорядоченности структуры полимера волокна.

Рис. 5. Зависимость прочности ПЭ Рис. 6. ИК-спектры: 1 - ПЭ волокно без ЛИ; волокна от т и W„ ЛИ, Вт/см" 1 - 4,84; 2 - ПЭ волокно, обработанное ЛИ 2 - 4,54; 3 - 5,3; 4 - 5,75; 5 - 6,05 w„=5>3 Вт/см2, т=6с, \У„= 90-95%

Таблица 2

Влияние ЛИ на физико-механические свойства ПЭ волокна

Состав образцов, % масс ЛИ КИ, %об. Т, Аех Ьр,% Ро, сНЛкех Степень кристалличности %

Вт/см2 т, сек

100 ПЭ 0 0 20 8,22 55 4,00 59,7

100 ПЭ 5,3 2 20 7,57 43 4,20 66,3

100 ПЭ 5,3 4 20 7,66 41 4,32 70,2

85 ПЭ + 15 Т-2 0 0 26,5 9,03 40 3,48 59,7

76 ПЭ + 24 Т-2 5,3 30 42,5 8,51 36 4,01 70,7

75 ПЭ + 25 Т-2 5,3 60 42,5 7,89 34 4,25 -

74 ПЭ + 26 Т-2 5,3 90 43 7,87 33 4,24 64,1

96ПЭ + 4ДММР - - 24 8,25 49 3,7 63,5

87 ПЭ + 13 ДММР 5,3 30 31,5 8,35 37 4,0 66,3

86.5ПЭ+13,5ДММР 5,3 60 32 8,37 36 4,15 -

86ПЭ+ 14 ДММР . 5,3 90 32,5 8,4 35 4,17 73,4

87 ПЭ + 1ЗДММР 5,3 120 32,5 8,53 33 4,09 -

90ПЭ+10ФД - - 24 8,59 58 4,09 65,1

81,7 ПЭ+ 18,3 ФД 5,3 4 30 8,44 48 4,36 66,3

76ПЭ+24ФД 5,3 30 41,5 8,3 47 4,41 -

74,4 ПЭ+ 25.6ФД 5,3 60 41,5 8,1 46 4,57 70,1

73,4 ПЭ+ 26,6 ФД 5,3 120 42 7,93 46 4,62 80,5

Увеличение площади полос 1246 и 3433 см-1 и их смещение на 12 и 7 см'1 по сравнению с исходным полимером указывают на повышение под воздействием ЛИ интенсивности колебаний групп С-О- и С=0, что может способствовать увеличению сорбционной способности ПЭ волокна, обработанного ЛИ, и повлиять на взаимодействие ЗГ с ПЭ волокном.

Определение параметров модификации ЗГ (ФД, ДММР и Т-2) с применением энергии ЛИ показало, что максимальный привес ЗГ на волокне наблюдается при модификации 5% раствором ЗГ под воздействием ЛИ ^^=5,3 Вт/см2, т=6с, W1>= 90-95% и составляет для Т-2 и ФД - 24% масс; для ДММР- 13% (рис. 7). При этом КИ ОЗВ возрастает с 20% об, характерных для исходного волокна, до 42,5% для ОЗВ Т-2, до 41,5% - ФД и 31,5% - ДММР. Увеличение содержания ЗГ при модификации под воздействием ЛИ на 9% -Т-2 и ДММР и на 14% ФД по сравнению с методом пропитки подтверждает предположение о влиянии энергии ЛИ на надмолекулярную структуру волокна, способствующем повышению активности отдельных звеньев макромолекулы ПЭТФ и реакционной способности ЗГ под воздействием энергии ЛИ.

Прочность ОЗВ под воздействием ЛИ в среднем возрастает на 1-6% по сравнению с исходным волокном и на 10-24% по сравнению с ОЗВ, модифицированным методом пропитки (табл. 2). Возрастание прочности ОЗВ обусловлено большей уплотненностью и упорядоченностью его

структуры, о чем свидетельствуют уменьшение линейной плотности волокон СО на 6-13% и данные РСА. По данным РСА (табл. 2), модификация ПЭ волокна ЗГ под воздействием ЛИ способствует повышению степени кристалличности на 11% при модификации Т-2; на 20,8% - ФД (1=120 с) и на 13,7 % - ДММР. Влияние ЛИ также подтверждается данными спектрального элементного анализа (табл. 3), ИКС и растровой микроскопии (рис. 8).

Рис. 7. Зависимость КИ-1-3 и привеса ЗГ Рис. 8. Данные растровой микроскопии

на волокне - 4-6 от концентрации ЗГ а - 96 ПЭ + 4 ДММР(пропитка);

в растворе. 1,5- Т-2; 4, 2 - ФД; 6, б - 87 ПЭ + 13 ДММР + Ж, 30с 3 - ДММР (ЛИ-30 с, W„=5,3 Вт/см2)

Из сравнения значений количества фосфора, полученных с помощью аналитической приставки Link с поверхности волокна и определенных по привесу ЗГ на волокне, видно, что при модификации методом пропитки значения отличаются на 17,3%, а под воздействием ЛИ- на 44,5%. Это может свидетельствовать о том, что при модификации методом пропитки только 17,3% ЗГ проникает в структуру волокна, то есть модификация в основном носит поверхностный характер. ЛИ обеспечивает проникновение ЗГ в структуру волокна.

Таблица 3

Данные анализа содержания фосфора в ОЗВ

Состав образцов Способ модификации Количество фосфора, %, определено методом Изменение показателей, %

на приборе Link расчетным, по привесу ЗГ

85 ПЭ+15 Т-2 пропитка 3,97 4,8 17,3

76 ПЭ+ 24 Т-2 ЛИ, W„-5,3 Вт/см2,30 с 4,26 7,68 44,5

Сравнительный анализ значений КИ ОЗВ, модифицированных разными способами, но содержащих одинаковое количество фосфора, (табл. 4), показал, что модификация с применением энергии ЛИ является более эффективной и способствует увеличению ДКИ почти в 2 раза. Таким

образом, снижение горючести ПЭ ОЗВ обусловлено не только вводимым ЗГ и содержанием фосфора, но и его распределением в объеме волокна. Разработанная технология модификации с применением энергии ЛИ позволяет получать высокий эффект огнезащиты при модификации из низкоконцентрированных растворов ЗГ.

Таблица 4

Сравнительная характеристика свойств ОЗВ

Состав образца, Способ обработки, [С] ЗГ в растворе, % масс Р,% КИ, % об Д КИ, %

76,6 ПЭ+ 23,4 Т-2 Пропитка 50 7,4 28 8

76.6 ПЭ+ 23,4 Т-2 ЛИ, 5,Звт/см2, 30с 3 7,4 35,5 15,5

91 ПЭ + 9 ДММР Пропитка 50 2,25 27,5 7,5

91ПЭ+9 ДММР ЛИ, 5,ЗВт/см"\ Юс 5 2,25 29,5 9,5

76 ПЭ + 24 ФД Пропитка 20 3,24 25,5 5,5

75,9 ПЭ+24,1 ФД ЛИ, 5,ЗВт/см^, 30с 5 3,25 41,5 21,5

ДКИ - разность между кислородным индексом модифицированного и исходного полимера

Исследование процессов пиролиза и горения является важным этапом, так как выявленные закономерности позволят целенаправленно воздействовать на эти процессы и обеспечивать высокий эффект огнезащиты ПВМ. По данным ДСК, при модификации всеми исследуемыми ЗГ под воздействием ЛИ 5,3 Вт/см2 в течение 30 с теплота процесса плавления уменьшается на 8% при ДММР, 23% - Т-2 и 26% - ФД по сравнению с исходным полимером.

Методом ТГА установлено, что расчетные значения потери массы отличаются от фактических, что обусловлено воздействием ЗГ на физико-химические процессы при пиролизе и горении ОЗВ. Изменяется характер кривых ДТА процесса плавления и разложения. Кажущаяся энергия активации процесса плавления ОЗВ Т-2 уменьшается на 60%, а разложения увеличивается в 2,9-3,3 раза. Скорость процесса разложения ОЗВ снижается на 12% при модификации методом пропитки, и на 35% с использованием ЛИ. Образование коксового остатка (КО) возрастает на 10-20%. Аналогичная зависимость наблюдается и при модификации ФД и ДММР. Выявленные изменения свидетельствуют об интенсификации процессов структурирования и карбонизации при пиролизе ОЗМ.

В ИК- спектрах кокса ОЗВ увеличивается площадь пиков в области 687 см"1, соответствующих колебаниям бензольных циклов, что также подтверждает преобладание процессов структурирования и циклизации полимера при его термическом разложении. По данным растровой микроскопии, структура поверхности кокса, образованная при температуре 450 - 460 °С, образцов ОЗВ монолитная и плотная. Поверхность кокса исходного образца пористая и рыхлая, способна пропускать продукты

разложения полимера в зону пламени, а окислитель в зону полимера. По данным элементного анализа, 86% фосфора при модификации ФД и 74-76% ДММР и Т-2 остается в структуре кокса. Таким образом, механизм огнезащитного действия преимущественно проявляется в конденси-рованной фазе. При этом модификация ЗГ с ЛИ способствует уменьшению выхода токсичного, горючего газа СО, что свидетельствует о подавлении процессов декарбоксилирования. Из исследуемых ЗГ только ДММР способствует снижению дымообразования, ФД и Т-2 незначительно увеличивают его.

На основании выявленных особенностей и закономерностей разработана технологическая схема процесса модификации текстильных материалов фосфорсодержащими ЗГ под воздействием энергии ЛИ.

Глава 6. Разработка рекомендаций по практическому использованию огнезащищенных материалов в производстве утепленной спецодежды На первом этапе процесса проектирования спецодежды из ОЗМ решали принципиальные вопросы: возможность применения ОЗМ в производстве утепленной спецодежды сварщика (СОС); формирование пакета, разработка модельных особенностей и технологии изготовления утепленной спецодежды.

Анализ существующей СОС показал, что масса утепленной спецодежды (верхняя спецодежда и утеплитель) приближается к 8,5-10 кг, что вызывает быструю утомляемость человека при ее эксплуатации. Исследование топографии износа СОС, эксплуатируемой в течение 6 и 12 месяцев, показало, что износ начинается на передней части одежды в области полочек, бортов, рукавов, и передних частей брюк в виде сквозных прожогов, масленых пятен, обугленных участков и разрыва ткани. Основными причинами повреждения СОС являются повышенная жесткость и образование заломов и складок, в которых задерживаются расплав металла, а также низкая термо- и огнестойкость материалов. Особенно опасным повреждением являются сквозные прожоги ткани окалиной, так как, разрушив ОЗТ верха, раскаленный металл попадает на неогнезащищенные материалы. Это, в свою очередь, может привести не только к травматизму в виде легких ожогов, но и к возгоранию спецодежды с более тяжелыми последствиями для здоровья человека. Поэтому для устранения выявленных недостатков предлагается использовать для изготовления СОС пакет из разработанных ОЗМ.

Модификацию тканей и термоскрепленного ОНУ арт. 935577 осуществляли 5% водным раствором ФД, ДММР и Т-2 под воздействием ЛИ W„-5,3 Вт/см2 в течение 30 с. Установлено, что модификация ЗГ на 8-15% повышает жесткость ткани, поэтому для ее снижения исследовали возможность использования мягчителя - октамона. Определено, что оптимальная концентрация раствора октамона 3%. При этом жесткость ОЗТ снижается на 3-12% по сравнению с исходной тканью.

Методом экспертной оценки определили наиболее значимые показатели качества утепленной СОС. К ним относятся защита человека от

отрицательных производственных факторов, комфортность и надежность. Полученные результаты (табл. 5) подтвердили соответствие ОЗМ требованиям ГОСТ 12.4.105-81, предъявляемым к материалам для С ОС. Прочность при разрыве и устойчивость к истиранию по плоскости возрастают на 5-15% по сравнению с исходной тканью. Возрастание М5 и незначительное снижение воздухопроницаемости свидетельствуют об уплотнении структуры материала в результате модификации. Усадка тканей составила 1,1-2%. ОЗТ верха арт. 83038 и арт. 49702СН характеризуются высоким значением КИ 31,5-34% об. и устойчивостью к воспламенению при действии источника зажигания от 20 до 35 кВт/м2, что относит ОЗМ по воспламеняемости к <

материалам группы В2. Скорость распространения пламени по поверхности образца ОЗМ Т-2 в условиях КИ равна 6,7-10"4 м/с. Недостатком ткани из 100% ПЭ волокон является низкая гигроскопичность. Введение в волокнистый состав 50% шерсти устраняет этот недостаток. Для обеспечения требуемых показателей качества утеплённой спецодежды исследовали влияния состава пакета одежды и его толвдины на теплозащитные свойства. Установлено, что теплозащитные свойства пакета материалов не зависят от модификации ЗГ, а определяются толщиной пакета одежды. Учитывая, что материалы, имеющие теплопроводность < 0,059 Вт/м К, являются хорошими тепло-изоляторами, можно сделать вывод об обеспечении теплозащитных свойств предлагаемых пакетов одежды № 7-9. Увеличение количества слоев ОНУ до двух значительно повышает теплозащитные свойства пакета СОС (образцы № 8 и № 9). Воздухопроницаемость пакетов низкая и соответствует нормативным требованиям утепленной СОС. Невысокая жесткость и масса материалов, ровная поверхность и высокая степень огнезащиты ткани верха обеспечат большую устойчивость к образованию заломов и складок в местах сгибов, быстрое удаление расплава металла с поверхности одежды, удобство и надежную защиту при эксплуатации спецодежды. Использование ОЗТ арт. 52194 в качестве слоя простегивания ОНУ позволит избежать проблемы его миграции на лицевую сторону одежды. Однако в целях экономии можно использовать пакет № 9. Предлагаемые пакеты материалов СОС обладают меньшей массой за счет применения ОНУ М8 = 100-120 г/м2, что в 3-4 раза меньше ватинов и не будет вызывать утомляемость человека При эксплуатации СОС. Применение огнезащшценного синтепона повысит г

надежность защиты человека от неблагоприятных производственных факторов.

При низкой температуре окружающего воздуха предлагается использовать съемный утепленный жилет, который изготавливается из простеганного на многоигольной машине пакета: подкладочная ткань арт. 42966 + ОНУ арт.935577 + ткань арт. 42966.

В основу технологии изготовления СОС положены требования «Промышленной технологии поузловой обработки специальной одежды».

Таблица 5

Характеристика свойств огнезащищенных тканей и синтепона для спецодежды сварщика___

Содер- Показатели свойств образцов

Состав образца, % масс жание КИ, м* В, мкН-см'1 Рр, даН Ео,% вР, Истирание,

фосфора, % %об г/м2 основа/уток осн./уток оснУуток % ДМ/М'С циклы

Тк.арт. 49702СТ, 75(ПЭ+Ш)+25Т-2 8 35,5 502 14386/14068 156/132 57/63 8,4 30 11279

Тк.арт. 49702СФ,76(ПЭ+Ш)+24ФД 3,3 32,5 496 13949/13960 179/130 54/62 8,0 29 11938

Тк. арт. 49702СД, 84(ПЭ+Ш)+ 16ДММР 4 32,5 448 14309/13991 150/130 55/63 8,2 31 11869

Тк. арт. 52194Т, 80ПЭ+ 20Т-2 6,4 29 88 1097/1115 80/66 43/31 3.4 290 1620

Тк. арт. 52194Ф, 80 ПЭ +20ФД 2,7 31,5 88 1019/1016 81/67 46/33 3,3 285 1870

Тк. арт. 52194Д, 93 ПЭ + 7ДММР 1,8 29 76 1429/1120 77/63 45/38 3,1 288 1651

Тк. арт. 42966, 60ВВ+40ПЭ - 19 183 1987/1740 89/72 47/43 8,6 237 2150

ОНУ арт.935577НТ, 76ПЭ+ 24Т-2 7,7 42 131 8814/10009 12/18 62/55 1,7 87/90 -

ОНУ арт.935577НФ, 76ПЭ+24 ФД 3,3 41 131 8725/9980 12,5/19 63/56 1,8 87/90 -

ОНУ арт.935577НД, 87ПЭ+13 ДММР 3,3 31,5 115 8910/10095 11/17,5 62/54 1,7 88/90 -

Таблица 6

Предлагаемые пакеты материалов для спецодежды сварщика

№ пакета Состав пакета 5, мм X, Вт/мК ЯУ К/Вт Вр^м^/м^с

7. У ' -ОЗТ верха арт. 49?02СТ(75(50ПЭ»50Ш)»25Т-2] / --ОЗТ арт. 5219« оаспэ»2вт-2) > 7 X -"-ОЗТ ОНУ арт 935577НТ (76ПЭ»24Т-2) 1 - СЛ -- тем орт 42ЭЕВ(ЕСев+40ПЭ) 8,41 0,044 0,191 7,1

8. / ОЗТ «рт 52194 (80ПЭ.20Т-Ч — 037 ОНУ арт.935577НТ (76ПЭ«24Т-2) /"¿ Й^'ЙГ ---ОНУ5рт933577(1ООПЭ) ТРЛР5»' ткань арт. 42966 (60ве+40ПЭ) 14,95 0,035 0,427 4,2

9. / ~Уу-О» Г м»юм арт 497(иС1(/4<4<)ПЭ+ШШ)*£>1 -2) / /УуС7 ОЗТ ОНУ арт 935577НТ (76ПЭ * 24Т-2) -ОНУ арт. 835577 (100ПЭ) '']Г- т«4»»рт 42966 СМ6ВМ0ПЭ) 14,92 0,034 0,438 4,0

Конструкция костюма выполняется по стандартной методике конструирования спецодежды сварщика с учетом условий выполняемых работ. Технологические особенности изготовления СОС из: пакета № 7-параплельная обработка деталей и узлов подкладки, верха изделия, с последующим соединением; пакета № 8 - предварительное соединение по контуру деталей, состоящих из двух слоев подкладки простеганной с ОНУ; для уменьшения толщины шва срез соединения подкладки с изделием окантовывается и настрачивается к внутреннему срезу подборта и обтачки; пакет № 9 - предварительное соединение по контуру деталей верха и утеплителя или предварительное соединение по контуру деталей, состоящих из слоя утеплителя и подкладки, простеганной с утеплителем.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Впервые разработан и научно обоснован эффективный способ модификации ПЭ волокнистых материалов фосфорсодержащими ЗГ под воздействием энергии лазерного С02 излучения. Определены параметры модификации: плотность потока ЛИ-5,3 Вт/см2, время обработки раствором ЗГ - 100-120 с и ЛИ - 30 с, концентрация раствора ЗГ - 5% масс, температура - 20-22 "С, обеспечивающие получение ПВМ с высоким огнезащитным эффектом (КИ=31,5-42,5% об). Разработана технологическая схема процесса модификации ПВМ.

2. Установлено, что ЛИ активизирует структуру ПЭ волокна, повышая сорбционную способность и облегчая его взаимодействие с ЗГ, что позволяет проводить модификацию из низкоконцентрированных растворов и экономить Дорогостоящее сырье ЗГ, а также способствует формированию более упорядоченной структуры волокна (степень кристалличности возрастает на 5-13%), и повышению прочности ОЗВ на 4-10%.

3. Исследованы процессы пиролиза и горения ОЗМ. Определены основные параметры разложения (энтальпия, энергия активации, скорость реакции, выход карбонизованного остатка), которые доказывают каталитическое влияние модификации ЗГ и ЛИ на процессы структурирования и циклизации полимеров при воздействии высоких температур и изменение состава продуктов пиролиза и горения.

4. Доказан механизм действия модификаторов в конденсированной фазе, приводящий к карбонизации термопластичного полимера в условиях высокотемпературного пиролиза и образованию плотной структуры кокса, препятствующего диффузии горючих составляющих в зону пламени и окислителя в зону разложения полимера.

5. Разработана технология клееного объемного нетканого утеплителя с применением в качестве связующего акриловых латексов. Получены справочные данные на разработанные ОНУ. Установлено влияние способа формирования холста, когезионных, адгезионных свойств и количества связующего на свойства ОНУ. Определены параметры технологического

процесса производства ОНУ, при которых формируется структура наибольшей прочности. Полученные результаты исследований апробированы в производственных условиях Энгельсского ПОШ «Химволокно», что подтверждается актом. Наработанная партия ОНУ была апробирована в производстве верхней одежды на ООО «Памир К» г. Саратова, подтверждены его высокое качество и технологичность (акт прилагается).

6. На ООО «Агромаш» получены образцы ОЗМ. Доказаны соответствие разработанных ОЗМ государственным стандартам и возможность их применения в производстве СОС. Разработана рациональная структура пакета материалов для изготовления утепленной СОС. Установлена взаимосвязь теплозащитных свойств от способа расположения слоев в пакете одежды.

7. Разработана модель СОС и особенности технологии ее изготовления. Предлагаемое изделие обладает меньшей массой и жесткостью, высокими тепло- и огнезащитными свойствами и комфортностью. Сравнительный анализ разработанных материалов с отечественными и зарубежными аналогами показал высокую надежность и конкурентоспособность предлагаемых огнезащищенных материалов.

Работы, опубликованные по теме диссертации:

1. Бесшапошникова В. И. Объемный нетканый утеплитель для одежды / В. И. Бесшапошникова, Т. В. Куликова // Текстильная промышленность. - 2005. - № 7-8. - С. 4-6.

2. Исследование влияния лазерного излучения на структуру и свойства полиэфирных волокнистых материалов / В. И. Бесшапошникова, Т. В. Куликова, С. Е. Тескер, Е. И. Тескер // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2005. - № 3. - С. 21-24.

3. Decreasing Combustibility of Synthetic Materials / T. V. Kulikova, V. I. Besshaposhnikova, L. G. Panova, 0. A. Grishina, T. G. Nikitina and O. N. Fridrikh // In : Chemical Physics of Pyrolysis, Combustion and Oxidation. Editors : A. A. Berlin et al., Nova Science Publishers, Inc. (New York). - 2005. _ p. 41-44. - ISBN 1-59454-163-9.

4. Куликова Т. В. Модификация текстильных материалов с целью придания специфических свойств / Т. В. Куликова, О. А. Гришина, В. И. Бесшапошникова // Вестник Димитровградского института технологии управления и дизайна. - 2003. - № 3 (17). - С. 47-51.

5. Куликова Т. В. Модификация синтетических полимерных волокнистых материалов с целью придания специфических свойств / Т. В. Куликова, О. А. Гришина, В. И. Бесшапошникова // Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология («Композит-2004»): материалы Междунар. конф. - Саратов, 2004. - С. 305-308.

6. Снижение пожарной опасности синтетических текстильных материалов фосфорсодержащими замедлителями горения / Т. Г. Никитина,

Т. В. Куликова, В. И. Бесшапошниковг Перспективные полимерные композицис технологии. Переработка. Применен» материалы Междунар. конф. - Саратов,

7. Куликова Т. В. Текстильный промышленности / Т. В. Куликова, О. А. Проблемы машиностроения и технолог* статей 8 Междунар. науч.-техн. конф. - Г

8. Куликова Т. В. Антимик материалов / Т. В. Куликова, О. А. Гришина, Ь. И. ьесшапошникова // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности («Поиск-2004»): материалы межвуз. наунч.-техн. конф. аспирантов и студентов. - Иваново, 2004. - Ч. 1. - С. 179-181.

9. Технология применения сополимеров акриловых соединений в процессе швейного производства и отделки текстильных материалов / В. И. Бесшапошникова, Е. В. Жилина, Т. В. Куликова, Н. Е. Гускина // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности («Прогресс-2005»): материалы Междунар. конф. - Иваново, 2005. - С. 153.

10. Исследование эффективности фосфорсодержащих замедлителей горения для модификации текстильных материалов / Т. В. Куликова, О. А. Гришина, Т. Г. Никитина, В. И. Бесшапошникова // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности («Прогресс-2005»): материалы Междунар. конф. -Иваново, 2005.-С. 151-152.

11. Исследование эффективности применения СВЧ излучения для получения огнезащищенных полимерных волокнистых материалов / О. А. Гришина, Т. Г. Никитина, Т. В. Куликова, JI. В. Луцкова, В. И. Бесшапошникова, С. Г. Калганова // Международный симпозиум восточно-азиатских стран по полимерным композиционным материалам и передовым технологиям («Композиты XXI»): доклады Междунар. симпозиума. - Саратов, 2005. - С. 182-185.

Лицензия ИД № 06268 от 14.11.01

Подписано в печать 11 1105 Формат 60x84 1/16

Бум. тип. Усл. печ.л. 1,0 Уч.-издл. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 402 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054, Саратов, Политехническая ул., 77 Отпечатано в РИЦ СГТУ 410054, Саратов, Политехническая ул., 77

№2461$

РНБ Русский фонд

2006-4 25683

Введение

Глава 1. Литературный обзор состояния проблемы

1.1. Деструкция полиэфира. Механизм действия фосфоразотсодержащих замедлителей горения на процессы пиролиза и горения полиэфиров

1.2. Способы модификации полиэтелентерефталата

1.3. Механизм воздействия лазерного излучения на полимеры

1.4. Современные материалы для огнезащитной спецодежды

Глава 2. Объекты исследования, методы и методики эксперимента

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы и методики исследования

Глава 3. Разработка технологии получения объемного нетканого утеплителя для спецодежды

Глава 4. Исследование эффективности применения фосфорсодержащих замедлителей горения разного состава для снижения горючести волокнистых материалов на основе полиэтелентерефталата

4.1. Выбор параметров процесса модификации полиэфирного волокна с целью снижения горючести

4.2. Исследование влияния модификации диметилметилфосфонатом на физико-механические свойства и показатели горючести ПЭ волокнистых материалов

4.3. Исследование влияния модификации фосдиолом и фосполиолом на структуру и свойства ПЭ волокнистых материалов

4.4. Исследование влияния модификации метилфосфонамидом Т-2 на структуру, свойства и показатели горючести ПЭ волокна

4.5. Сравнительный анализ эффективности замедлителей горения

Глава 5. Совершенствование технологии огнезащиты полиэфирных волокнистых материалов с использованием энергии лазерного излучения

5.1. Исследование влияния лазерного излучение на структуру и свойства полиэфирного волокна

5.2. Разработка лазерной технологии модификации полиэфирного волокна метилфосфонамидом Т

5.3. Разработка лазерной технологии модификации полиэфирного волокна диметилметилфосфонатом

5.4. Разработка лазерной технологии модификации полиэфирного волокна фосдиолом - А

5.5. Исследование влияния модификации на процессы пиролиза и горения полиэфирных волокнистых материалов

5.6. Разработка технологической схемы процесса модификации полимерных волокнистых материалов

Глава б.Разработка рекомендаций по практическому использованию огнезащищенных материалов в производстве утепленной спецодежды

6.1. Изучение топографии износа спецодежды сварщика

6.2. Исследование свойств материалов, предлагаемых для спецодежды сварщика

6.3. Формирование рационального пакета костюма сварщика

6.4. Разработка модельных особенностей и рекомендаций по изготовлению утепленной спецодежды

Актуальность темы. Среди всех видов химических волокон по объему производства лидируют полиэфирные волокна. За последнее десятилетие мировое производство полиэфирных (ГТЭ) волокон увеличилось с 13 до 20,4 млн. т, из них 11,8 млн. т составляют комплексные нити и 8,6 млн. т штапельное волокно. В России запускается производство штапельного волокна в ЗАО «Химволокно» г. Курска [1]. Огромный интерес к волокну обусловлен тем комплексом свойств, которым обладает ГТЭ волокно: достаточно высокой прочностью, устойчивостью к истиранию, высокой упругостью, низким водопоглащением, устойчивостью к атмосферным воздействиям. Их применяют для изготовления изделий бытового (одежда, ковры, напольные покрытия, мебельные и гардинные ткани и др.) и технического (шинный корд, композиционные конструкционные материалы) назначения. Существенным недостатком волокна является горючесть. В большинстве стран мира приняты законы, запрещающие применение горючих текстильных материалов для отделки помещений и транспорта, в производстве некоторых товаров бытового назначения (одежда для пожилых людей, постельное белье и для других целей) и спецодежды. Поэтому проблема снижения горючести ПЭ волокнистых материалов имеет первостепенное значение. Улучшение функциональных характеристик текстильных материалов или придание им новых свойств путем модифицирования, за счет незначительного изменения или дополнения базовой технологии, требует значительно меньших материальных затрат и времени, чем создание принципиально новых видов волокон. Поэтому модификация является одним из основных способов придания волокнистым полимерным материалам специфических свойств [2].

Производителями огнезащищенного ПЭ волокна являются Германия, США, Япония. Конкурентная борьба производителей волокна стимулирует проведение работ по совершенствованию технологии с целью расширения ассортимента и повышение качества продукции. Поэтому совершенствование технологии модификации, исследование процессов пиролиза и горения приобретают исключительно важное научное и практическое значение. Установление механизма и закономерностей горения огнезащищенных полимерных волокнистых материалов, их влияние на структуру и свойства материалов и пакетов одежды, способствуют развитию научных основ технологии огнезащиты полимеров и является актуальным направлением как в области технологии полимеров и композитов, так и в производстве одежды.

Диссертационная работа выполнена с Саратовском государственном техническом университете в соответствии с координационным планом программы «Университеты России» Госкомвуза России, по научному направлению 08 В «Разработка научных основ и производственных технологий для пищевой, химической, машиностроительной и легкой промышленности», а также договорных работ с предприятием ПОШ «Химволокно» г. Энгельса.

Цель и задачи работы.

Цель работы заключается в совершенствовании технологии модификации полиэфирных волокнистых материалов (ГТВМ), обеспечивающей получение текстильных материалов пониженной горючести и их применение в производстве огнезащищенной утепленной спецодежды.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- разработка технологии получения клееного объемного нетканого утеплителя (ОНУ);

- исследование эффективности применения различных фосфорсодержащих соединений для модификации ГТЭ волокнистых материалов, с целью снижения их горючести;

- разработка технологии модификации ПВМ фосфорсодержащими замедлителями горения (ЗГ) с применением энергии лазерного СОг- излучения;

- исследование влияния применяемых ЗГ и технологии модификации на структуру, свойства и процессы пиролиза и горения огнезащищенных ПВМ;

- определение наиболее значимых показателей качества материалов для спецодежды сварщика и соответствия предлагаемых огнезащищенных материалов (ОЗМ) нормативным требованиям;

- разработка пакетов утепленной спецодежды из ОЗМ, модельных особенностей и технологии спецодежды сварщика.

Научная новизна работы состоит в том, что:

- разработана и научно обоснована технология модификации ПВМ фосфорсодержащими ЗГ под воздействием энергии лазерного СО2- излучения (ЛИ) с целью снижения их горючести;

- установлена взаимосвязь параметров процесса модификации со структурой и свойствами огнезащищенных ПВМ и закономерности процессов пиролиза, горения и коксообразования исследуемых ОЗМ;

- установлена зависимость показателей качества утепленной спецодежды от свойств материалов и структуры пакета одежды, а также их влияние на выбор модели и технологию изготовления.

Практическая значимость работы. Впервые разработана технология модификации ПВМ фосфорсодержащими ЗГ: диметилметилфосфонатом, фосдиолом и метилфосфонамидом с применением энергии ЛИ, которая позволяет получать ОЗМ с кислородным индексом (КИ) 31,5-42,5% об. без ухудшения свойств.

Разработана технология клееного ОНУ для одежды с использованием в качестве жидкого связующего акрилового латекса АК-218-44. В производственных условиях Энгельсского ПОШ «Химволокно» наработана опытная партия клееного ОНУ, которая была апробирована в швейном производстве на ООО «Памир К» г. Саратова.

На модернизированной опытно-промышленной установке «Комета-2» НПП ООО «Агромаш» получены образцы ОЗМ, определены показатели качества и область их применения.

Разработана структура пакета, модельные особенности и технология изготовления утепленной спецодежды сварщика (СОС) из ОЗМ. Доказано их соответствие требованиям ГОСТ 12.4.105-81. Изготовление утепленной СОС из разработанных материалов позволит снизить жесткость пакета одежды и массу изделия, а также обеспечить защиту работающих от вредных производственных факторов.

Полученные результаты исследований могут быть использованы при разработке теории горения полимеров и создании огнезащищенных полимерных материалов с комплексом заданных свойств.

Теоретические и экспериментальные результаты работы внедрены в учебный процесс подготовки специалистов по специальностям: 28.08.00 «Технология швейных изделий» и 25.06.00 «Технология переработки пластмасс и эластомеров».

На защиту выносятся следующие основные положения: ,

- технология изготовления клееного объемного нетканого утеплителя с применением в качестве связующего акриловых эмульсий; результаты комплексных исследований влияния параметров технологического процесса и способа модификации на структуру, свойства и показатели горючести полиэфирных волокнистых материалов; .;

- технологические особенности модификации ПВМ фосфорсодержащими ЗГ под воздействием лазерного СОг- излучения;

- результаты исследований влияния ЗГ на процессы пиролиза, горения и коксообразования ОЗМ;

- показатели качества ОЗМ, пакеты утепленной спецодежды сварщика, особенности моделей и технологии ее изготовления.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались и получили положительную оценку на: Международном симпозиуме восточно-азиатских стран по полимерным композиционным материалам и передовым технологиям «Композиты XXI века» (Саратов, сентябрь, 2005 г.); Международной научно-технической конференции

Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности», «Прогресс- 2005» (Иваново, май-июнь 2005г.); Международной научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (Поиск-2004) (Иваново, апрель 2004 г.); Международной конференции «Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология.» («Композит-2004»), (Саратов, июнь 2004 г.).

Публикации. Материалы, изложенные в диссертации, нашли свое отражение в 11 печатных работах.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения по работе, списка литературы и 5 приложений. Работа изложена на 170 страницах машинописного текста, содержит 33 таблицы, 61 рисунок. Список литературы включает 185 наименований.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Впервые разработан и научно обоснован эффективный способ модификации ПЭ волокнистых материалов фосфорсодержащими ЗГ под воздействием энергии С02 лазерного излучения. Определены параметры модификации: плотность потока ЛИ-5,3 Вт/см , время обработки раствором ЗГ - 100-120 с и ЛИ - 30 с, концентрация раствора ЗГ - 5% масс., температура -20-22 °С, обеспечивающие получение ПВМ с высоким огнезащитным эффектом (КИ=31,5-42,5% об.). Разработана технологическая схема процесса модификации ПВМ.

2. Установлено, что ЛИ активизирует структуру ПЭ волокна, повышая сорбционную способность и облегчая его взаимодействие с ЗГ, что позволяет проводить модификацию из низкоконцентрированных растворов и экономить дорогостоящее сырье ЗГ, а также способствует формированию более упорядоченной структуры волокна (степень кристалличности возрастает на 5-13%), и повышению прочности ОЗВ на 4-10%.

3. Исследованы процессы пиролиза и горения ОЗМ. Определены основные параметры разложения (энтальпия, энергия активации, скорость реакции, выход карбонизованного остатка), которые доказывают каталитическое влияние модификации ЗГ и ЛИ на процессы структурирования и циклизации полимеров при воздействии высоких температур, и изменение состава продуктов пиролиза и горения.

4. Доказан механизм действия модификаторов в конденсированной фазе приводящий к карбонизации термопластичного полимера в условиях высокотемпературного пиролиза и образованию плотной структуры кокса, препятствующего диффузии горючих составляющих в зону пламени и окислителя в зону разложения полимера.

5. Разработана технология клееного объемного нетканого утеплителя с применением в качестве связующего акриловых латексов. Получены справочные данные на разработанные ОНУ. Установлено, влияние способа формирования холста, когезионных, адгезионных свойств и количества связующего на свойства ОНУ. Определены параметры технологического процесса производства ОНУ, при которых формируется структура наибольшей прочности. Полученные результаты исследований апробированы в производственных условиях Энгельсского ПОШ «Химволокно», что подтверждается актом. Наработанная партия ОНУ была апробирована в производстве верхней одежды на ООО «Памир К» г. Саратова, и подтвердила его высокое качество и технологичность (акт прилагается).

6. На ООО «Агромаш» г. Волгограда получены образцы ОЗМ. Доказано соответствие разработанных ОЗМ государственным стандартам и возможность их применения в производстве СОС. Разработана рациональная структура пакета материалов для изготовления утепленной СОС. Установлена взаимосвязь теплозащитных свойств от способа расположения слоев в пакете одежды.

7. Разработана модель СОС и особенности технологии ее изготовления. Предлагаемое изделие обладает меньшей массой и жесткостью, высокими тепло- и огнезащитными свойствами и комфортностью. Сравнительный анализ разработанных материалов с отечественными и зарубежными аналогами показал высокую надежность и конкурентоспособность предлагаемых огнезащищенных материалов.

1. Перепелкин К.Е. Принципы и методы модифицирования волокон и волокнистых материалов / К.Е. Перепелкин // Хим. волокна . 2005. - №2. -С. 37-51.

2. Айзенштейн Э. М. Производство и потребление полиэфирных волокон. Сегодня и завтра / Э.М. Айзенштейн // Текстильная пром-ть. 2003. - № 11-12. - С. 72-75.

3. Гудингс Е.П. Термическая деструкция ПЭТФ / Е.П. Гудингс // Химия и технология полимеров. 1961. -№ 3. - С. 104-107.

4. Кардаш И.Е. Термическая деструкция ПЭТФ / И.Е. Кардаш,

5. A.Н. Праведникова, С.С. Медведев // ДАН СССР. 1964. - Т. 156, № 3. -С. 658-661.

6. Грасси Н. Деструкция и стабилизация полимеров / Н. Грасси, Дж. Скотт; Пер. с англ. М.: Мир, 1988. - 264 с.

7. Ritchie P.D. Competitive Bontes in the Pyrolysis of Esters : Alkylene and Alkylidene Dibenzoates and Some Related Substanses / P.D Ritchie, R.J. Allan, E.P. Jones // J. Chem. Soc. 1957. - № 1. - P. 525-530.

8. Асеева P.M. Горение полимерных материалов / P.M. Асеева, Г.Е.Заиков. М.: Наука, 1981. - 280с.

9. Коварская Б.М. Старение и стабилизация гетероцепных полимеров / Б.М. Коварская // Журнал ВХО им. Менделеева. 1966. - Т. 11, №11. -С. 261-271.

10. Берлин А.А. Горение полимеров и полимерные материалы пониженной горючести / А.А. Берлин //Соровский обозревательный журнал. 1996. - № 9.-С. 57-63.

11. Булгаков В.К. Моделирование горения полимерных материалов /

12. B.К. Булгаков, В.И. Кодолов, A.M. Липатов. М.: Химия, 1990. - 240 с.

13. Flame retardants : trends and new developments, Reinforced plastics, 2001.- vol. 45, № 10. p. 42-46.

14. Зубкова H.C. Принципы выбора замедлителей горения для снижения пожарной опасности гетероцепных волокнообразующих полимеров / Н.С.Зубкова, Н.Г.Бутылкина, Л.С.Гальбрайх // Хим. волокна. 1999. - № 4. -С. 17-21.

15. Копьев М.А. Огнезащитные текстильные материалы. Часть I. Снижение пожароопасности текстильных материалов / М.А. Копьев // Текстильная пром-сть. 2005. - № 1-2. - С. 20-26.

16. Полимерные материалы с пониженной горючестью / В.В. Копылов и др.; под ред. А.Н. Праведникова. М.: Химия, 1986. - 224 с.

17. Термоокислительное разложение и горение галогенсодержащих синтетических нитей / О.Н. Адюшкина, Н.С. Зубкова, М.А. Тюганова и др. II Хим. волокна. 1993. - № 6. - С. 34-36.

18. Flame retardants / Ed. С. J. Hilado. N. Y.: Technomic Publ. Co., 1974.251 p.

19. Lyons J.W. The chemistry and uses of fire retardants. N.Y.: Wiley Intersci., 1970.-462 p.

20. Влияние фосфоразотсодержащего замедлителя горения на термическое разложение полиэтилентерефталата / Н.С. Зубкова, М.А. Тюганова, Н.И. Назарова и др. // Хим. волокна. 1994. - № 1. - С. 31-33.

21. Тюганова М.А. Разработка теоретических основ огнезащиты волокнообразующих полимеров и технологии получения огнезащищенных текстильных материалов : автореф. дисс. . док-pa техн. наук : 02.00.16. — Мытищи, 1988.-36 с.

22. Зубкова Н.С. Регулирование процессов термолиза и горения термопластичных волокнообразующих полимеров и создание материалов с пониженной горючестью : док-pa хим. наук : 02.00.06. Москва, 1998. - 396 с.

23. Дружинина Т.В. Научные и технологические основы получения модифицированных синтетических волокон из термопластичных полимеров методом привитой полимеризации : автореф. дисс. . док-pa хим. наук : 05.17.15.-Мытищи, 1989.-31 с.

24. Кодолов В.И. Замедлители горения полимерных материалов. М.: Химия, 1980.-274 с.

25. Баранова Т.Л. Огнестойкие полиэфирные волокна / Т.Л. Баранова,

26. B.П. Крапоткин, Е.М. Айзенштейн // Хим. волокна. 1982. - № 4. - С. 5-9.

27. Проблемы органической и физической химии / Б.Е. Иванов и др. ; Казань.-1971.-С. 182-198.

28. Оценка огнезащиты мебельных тканей / Н.И. Константинова, А.А. Зайцев, Н.С. Зубкова и др. // Текстильная пром-сть. 2002. - № 11.1. C. 34-37.

29. Полиэфирное волокно с пониженной горючестью / Э.М. Айзенштейн, Л.А. Ананьева, О.П. Окунева и др. // Текстильная пром-сть. 2002. - № 2.-С. 34-35.

30. Zaikov G.E. Polimer flammability / G.E. Zaikov, A.Ya. Polishchuk // Polym. News. 1994. - 19, № 10. - P. 320-322.

31. Шаталов Э.В. О повышении огнестойкости текстильных материалов сдискретными полимерными покрытиями / Э.В. Шаталов, А.В. Журко, О.Е.

32. Каменер и др. // Химия и хим. технология. 2002. - Т. 45, вып. 5. - С. 41-43.

33. Волокна с особыми свойствами / Л.А. Вольф и др.; под ред. Л.А. Вольфа. М.: Химия, 1980. - 240 с.

34. Полимеры и полимерные материалы : синтез, строение, структура, свойства / Под ред. проф. Л.С. Гальбрайха. М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2005.-332 с.

35. Zimmerman Н. Trevira CS safety without compromise -flame - retardant home textiles. Fibre - Grade polymers, chemical fibers and special textiles. Ed. by H. Struszczyk A. - Lodz : IWCh Publ. 2001. - P. 299-308.

36. Коршак В.В. Термостойкие полимеры. М.: Наука, 1969. - 411 с.

37. Структура и свойства привитых сополимеров полиэтилентерефталата с политетрафторэтиленом / А. Валиев и др. // Хим. волокна. 1992. - № 5 -С. 48-51.

38. Эффективность применения декабромдифенилоксида для получения полиэфиров пониженной горючести / T.JI. Баранова и др. // Хим. волокна. -1983.-№2.-С. 20-21.

39. Полиэфирное волокно с пониженной горючестью / Э.М. Айзенштейн и др. // Хим. волокна. 2002. - № 3. - С. 19-22.

40. Волохина А.В. Модифицирование термостойких волокон / А.В. Волохина//Хим. волокна.-2003.-№4.-С. 11-19.

41. Волохина А.В. Создание высокопрочных, термо- и огнестойких синтетических волокон / А.В. Волохина, A.M. Щетинин // Хим. волокна. — 2001. № 2. - С. 14-21.

42. Кричевский Г.Е. Химическая технология текстильных материалов М.: ВЗИТЛП. 2000. Т. 1. - 436 е.; 2001. -Т.2. - 540 е.; 2001. - Т. 3. - 298 с.

43. Chemistry of the Textiles Industry. Ed. C.M. Carr. London : Blackie Academic & Professional, 1992.-361 P.

44. Пат. 5382474 США, МКИ 6 D 02 G 3/00. Способ получения полиэфирных волокон с пониженной горючестью / Corlin Thomas F., Lilly Robert, Adhea Atish. / РЖ Химия полимерных материалов. 1998. - № 9. -9Ф64П.

45. Методы получения текстильных материалов со специальными свойствами. З.Ю. Козинда, И.И. Горбачева, Е.Е. Суворова и др. — М.: Легпромбытиздат, 1988. 112 с.

46. Rogers J.K. Retardantes de llama / J.K. Rogers // Reviplast. mod. 1993. -44, № 442. - P. 397-399.

47. Пат. 740774 Австралия, МПК D 06 M 013/364, D 065 H 013/447. Method for the flame retardant processing of textile materials / Isle Firestop Ltd,

48. Пат. 161031 РП, МКИ 5 D 06 М 13/00. Способ огнестойкой отделки текстильных материалов / P. Kozlowski, В. Mieleniak, М. Muzyczck, L. Rezulak, D. Wesoler. №276324; Заявлено 08.12.88; Опубл. 31.05.93 // Открытия. Изобретения. - 1993. - № 5.- С. 52.

49. Flame retardant chemicals // Polym. News. - 1994. - 19, № 5. - P. 148.

50. Пат. 2147055 РФ, ПМК 7 Д 06 M 11/82, 13/50, 15/643. Огнестойкая композиция для пропитки волокнистых материалов / Н.Н. Губарева. -№ 98105139/04; Заявлено 23.03.1997; Опубл. 23.03.98 // Изобретения. Полезные модели. 2000. - № 9 (II ч). - С. 240.

51. Пат. 2070626 РФ, МКИ 6 D .06 М 11/74. Состав для придания огнезащитных свойств материалов / В.М. Мясник, В.В. Волынов, Н.П. Мамаева. №95121239/04; Заявлено 14.12.95; Опубл. 20.12.96 // Изобретения. 1997. -№ 1. - С. 57.

52. Teylor D. FPs for upholstery / D. Teylor // Text. Mon. 1999. -54, №8.-P. 36.

53. Пат. 1427017 РФ, МПК 4 Д 06 M 13/44. Состав для огнезащитной обработки текстильных материалов из смеси волокон / А.В. Эфрос, М.А. Тюганова, Л.В. Гаврилова, А.В. Матвеев, Н.И. Данина, Э.В. Вольский,

54. JI.B. Седова и В.А. Синицина. №4118690/28-05; Заявлено 25.06.86; Опубл. 09.09.88 // Открытия. Изобретения. - 1988. - № 36. - С. 677.

55. Пат. 2210648 РФ, МПК 7 D 06 N 3/12, В 32 В 27/12. Способ изготовления огнестойкого материала / Л.А. Доценко, В.И. Казаковцева, И.В. Слугин. №2002111376/04; Заявлено 29.04.02; Опубл. 29.04.02 // Изобретения. Полезные модели. - 2003. - № 23. - С. 713.

56. Снижение горючести искусственной кожи / О.С. Дутикова, Н.С. Зубкова, Н.И. Константинова и др. // Пластические массы. 2005. - № 8. -С. 43-45.

57. Пат. 1675449 РФ, МПК 5 D 06 М 13/453. Состав для огнезащитной отделки текстильных материалов / А.И. Буханько, В.И. Пузыревский. -№4653355/05; Заявлено 22.02.89; Опубл. 17.09.91 // Открытия. Изобретения,-1991. -№ 33.- С. 112.

58. Пат. 2127341 GB, МПК 6 D 06 М 15/667, 15/673. Способ обработки ткани для придания огнезащитных свойств / Ксяо Пинг Лей, Мохсент Закихани. №95114529/04; Заявлено 21.06.95; Опубл. 05.02.99 // Открытия. Изобретения.-1999.-№7.-С. 389.

59. Kubokava Н. Relationship between flame retardation and phase transition behavior of polyester fabrics treated with a bromine containing compound / H. Kubokava, T. Hatakeyama // Text. Res. J. - 1998. - 68, № 7. - P. 502-508.

60. Заявка 95121465 РФ, МПК 6 D 06 M 11/155/ № 95121465/04. Состав для придания огнеупорных свойств текстильному сырью и способ его применения / Ю.С. Цагарева. - Заявлено 28.12.95; Опубл. 27.11.97 // РЖ Легкая пром-сть. - 1999. - № 9. - С. 43.

61. Kubokava H. Thermal decomposition behavior of polyester fabrics treated with a bromine containing compound / H.Kubokava, T.Tsunesada, T. Hatakeyama //Text. Res. J.- 1999.-69,№ 2.-P. 121-128.

62. Заявка 93050744/12 РФ, МПК 6 D 03 D 15/12. Способ повышения огнезащитных свойств текстильных материалов / H.J1. Макарова, А.А. Назаров, И.А. Назаров. Заявлено 05.11.93 // Изобретения. - 1996. -№ 16. - С. 62.

63. Заявка 98105139/04 РФ, МПК 6 D 06 М 11/82, 13/50, 15/643, С09К 21/14. Огнестойкая композиция для пропитки волокнистых материалов / Н.Н. Губарева. Заявлено 23.03.98 // Изобретения. - 1999. - № 35. - С. 100.

64. Пат. 2091478 Канада, МКИ 6 D 03 D 15/001. Textile material for outer shell of fire fighter garment / Barbeau Claude, Cochran Ross. №601472; Заявлено 11.03.93; Опубл. 24.09.96 // РЖ Легкая пром-сть. - 1998. - № 5. - С. 13-14.

65. Resistance and comfort // Nonwovens Rept. Int. 2002. - № 375. - C. 38.

66. Modacrylic Versatility // Nonwovens Rept. Int. 2002. № 378. - C. 48-49.

67. Зубкова Н.С. Высокоэффективный отечественный замедлитель горения для придания огнезащитных свойств волокнистым текстильным материалам / Н.С. Зубкова // Хим. волокна. 1997. - № 2.-С. 38-41.

68. Снижение горючести поликапромида и полиэтилентерефталата путем введения микрокапсулированных замедлителей горения с полимерной оболочкой/ Н.С.Зубкова, М.А.Тюганова, Н.Ю.Боровков и др. // Хим. волокна,-1995. № 5.-С. 40-43.

69. Сафонов В.В. Современные направления в химической технологии текстильных материалов. Часть 2. Физическая интенсификация / В.В. Сафонов// Текстильная пром-сть. 2002. - № 5. - С. 39-42.

70. Кулезнев В.Н. Химическая и физическая модификация полимеров / В.Н. Кулезнев, В.А. Шершнев. М.: Химия, 1990. - 207 с.

71. Обработка текстильных материалов плазмой //The International Textile Magazine.-2001.-№ 6.-С. 12-13.

72. Canonico Pado. Промышленная обработка нетканых материалов плазмой. Industrial plasma treatment for nonwovens // Nonwovens Ind. Text. -2000. 46, №3.-C. 36-39.

73. Шарнина Л.В. Применение низкотемпературной плазмы при обработке текстильных материалов / Л.В. Шарнина, Б.Н. Мельников, И.Б. Блиничева //Хим. волокна. 1996. - № 4. - С. 48-51.

74. Путна В.П. Влияние лазерной обработки на структуру и свойства химических нитей // В.П. Путна, Р.Ф. Жиемялис, А.Б. Пакшвер // Хим. волокна.- 1982. № 1. - С. 32-33.

75. Влияние предварительного лазерного облучения на процессы термоокислительной деструкции полиакрилонитрила / И.Б. Клименко и др. // Высокомолекулярные соединения. 1987. - Т. А 29, № 5. - С. 982-987.

76. Саид-Галиев Э.Е. Применение лазерного излучения для улучшения характеристик антифрикционных полимерных материалов / Э.Е. Саид-Галиев, Л.П. Никитин // Трение и износ. -1994.-Т. 15, № 1. С. 149-164.

77. Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. М.: Машиностроение, 1989.-301 с.

78. Тараканов Б.М. Термическая, лазерная и радиационная обработка волокон и нитей с целью модификации структуры и свойств : дис. . д-ра техн. наук :05.19.01.-М., 1995.-641 с.

79. Путна В.П. Применение лазерной техники для термообработки полиэфирных нитей / В.П. Путна, Р.Ф. Жиемялис // Хим. волокна 1980. - № 1. -С. 18-20.

80. Лазерная модификация газо-термических покрытий/ А.А. Углов, И.Ю. Смуров, Б.В. Игнатьев и др./ Защитные покрытия в машиностроении. -Киев.: Наукова Думка, 1987. С. 64-68.

81. Никифоров А.Л. Применение токов высокой частоты в текстильном отделочном производстве / Никифоров А.Л., Мельников Б.Н. // Текстильная пром-сть. 2001. - №5. - С. 27-30.

82. Глуханов Н.П. Физические основы ВЧ-нагрева. Л.: Машиностроение, 1979. -283 с.

83. Княжевская Н.П. Высокочастотный нагрев диэлектрических материалов. М.: Энергия, 1980. - 374 с.

84. Никифоров А.Л. Применение токов высокой частоты в текстильном отделочном производстве / А.Л. Никифоров, Б.Н. Мельников // Текстильная пром-сть. 2001. - № 6. - С. 29-30.

85. Реакционная способность, механизмы реакции и структура в химии полимеров / Под ред. А. Дженкинс, А. Ледвис ; пер. с англ. М.: Мир, 1977. - С. 501-524.

86. Калонтаров Л.И. Волновые уравнения для начального этапа термохимической неустойчивости при лазерном нагреве полимерных пленок / Л.И. Калонтаров, Т.Х. Салихов//Хим. физика. 1997. - 16, № 1, - С. 110-116.

87. Тараканов Б.М. Влияние условий лазерной обработки на термические и прочностные показатели полиакрилонитрильных волокон / Б.М. Тараканов // Хим. волокна. 1996. -№ 3. -С. 20-23.

88. Делоне Н.Б. Взаимодействие лазерного излучения с веществами. -М.: Наука, 1991.-31 с.

89. Тараканов Б.М. Лазерный нагрев волокон в процессе их непрерывной обработки //Хим. волокна. 1996.- №3.- С. 10-12.

90. Летохов B.C. Селективное действие лазерного излучения на вещество / B.C. Летохов // Успехи физических наук. 1978. - Т. 125, вып.1.- С. 57-96.

91. Тагер А.А. Физикохимия полимеров. М.: Химия, 1978. - 544с.

92. Терновая A.C. Влияние ультрафиолетового облучения на сохранение физико-механических свойств тканей с пневмотекстурированными нитями /

93. А.С. Терновая, Н.К. Тарасенко, М.П. Носов // Хим. волокна. 1991. - № 4. -С. 51-52.

94. Виноградов Б.А. Лазерные методы в технологии получения, переработки и изучения структуры химических волокон. М.: НИИТЕХим, 1980. -54 с.

95. Photolytical Pretreatment of Polymers With UV- laser radiation / J. Breuer, S. Metev, G. Sepld // Mater, and Manuf. Adv. Mater, and Manuf. Process. 1995.10, №2.-P. 229-239.

96. Тескер C.E. Разработка и исследование антифрикционных полимерных покрытий на основе фторэластомера СКФ-32, полученных с использованием излучения лазера : дисс. . канд. техн. наук : 05.02.01. -Волгоград, 2001. 120 с.

97. Коледов В.В. Модификация волокнистых материалов с использованием полимеризации виниловых мономеров инициированной индуцированным излучением : Автореф. дис. . канд. техн. наук : 02.00.06. -Волгоград, 2000.- 24 с.

98. Knittel D. Surface Structuring of Synthetic Fibers By UV-laser Irradiation, Part I: Phenomenological Report / Dierk Knittel, Wolfgang Kesfing, Eckharg Scollmeyer// Polym. Int. Brit. Polym. J.. 1997. - 43. - P. 231-239.

99. Карлов H.B. Мощные молекулярные лазеры / H.B. Карлов, Ю.Б. Конев. М.: Химия, 1976. - 64 с.

100. Кричевский Г.Е. Химическая технология текстильных материалов Г.Е. Кричевский, М.В. Корчагин, А.В. Сенахов : учебн. для студ. ВУЗов. М.: Легпромбытиздат, 1985. - С. 539-637.

101. Хавкинс Э.Дж. Э. Органические перекиси. М.: Химия, 1964. - 536 с.

102. Зеваня А. Селективная лазерная химия возможно ли это? / А. Зеваня // Физика за рубежом. - 1982. - № 2. - С. 25-31.

103. Тараканов Б.М. Прогнозирование температурных режимов при лазерной обработке химических волокон / Б.М. Тараканов // Хим. Волокна. — 1993. -№ 1.-С. 22-24.

104. Исследование действия ионизирующих излучений на химическое строение каучукоподобных фторсополимеров / А.С. Новиков и др. // Высокомолекулярные соединения. 1960. - Т. 11, №4. - С. 485-491.

105. Писманик К.Д. Химия молекул / К.Д. Писманик // Жур. ВХО им. Менделеева. 1981. - Т. 26. - С. 401-407.

106. An X-ry Photoelectron Spectroscopy Study of Poly(methylmethacrylate) Surface -Modified By 193 nm Laser - Radiation / P.P. Vansaarloos, C.F. Vernon, T.V. Chirila, C. Klauber // Polym. Bull. - 1994. -33, №3.-P. 331-338.

107. Уфремова А.А. Разработка олигоэфиракрилатных композиций лазерного отверждения для стериолитографии : Автореф. дис. . канд. техн. наук. Казань, 1996. - 18 с.

108. Модификация газо-термических покрытий излучением лазера/ А.А. Углов и др. // Физика и химия обработки материалов. 1987. - № 4. -С. 78-82.

109. Кабанов В.Я. Новые открытия / В.Я. Кабанов // Успехи химии. -1998. Т. 67, Ко 9. - С. 861-895.

110. Шленский О.Ф. Термо- и теплостойкость полимерных материалов при кратковременном нагреве / О.Ф. Шленский, Н.В. Афанасьев // Химия и технология высокомолекулярных соединений. 1982. - Т. 17. - С. 84-143.

111. Шандура Е. JUKI для производства спецодежды / Е. Шандура // Швейная пром-ть. 2004. 4. - С. 22.

112. Фомченкова С. П. Современные материалы для спецодежды / С.П. Фомченкова // Текстильная пром-ть. 2002. - № 7. - С. 15-17.

113. Perfect screening // Text. Mon. 2002. - June. - С. 24.

114. Заявка 96109899/12 РФ, МПК 6 D 04 Н 13/00. Огнезащитный нетканый материал / Б.В. Заметта, А.А. Балов. Заявлено 15.05.96 // Изобретения. - 1998. - № 22. - С.98.

115. Кошмаров Ю.А. Требования и методы испытаний материалов для создания специальной защитной одежды / Ю.А.Кошмаров, Н.С.Зубкова, М.А.Базанина // Текстильная пром-сть. 2002. - №1. - С. 27-28.

116. Принципы выбора тканей для изготовления пожаробезопасной спецодежды / Н.И. Константинова, Н.С. Зубкова, Г.И. Болодьян и др. // Текстильная пром-сть. 2002. -№10. - С. 19-21.

117. Алахова С.С. Новая технология получения огнетермостойких нитей / С.С. Алахова, С.С. Медвецкий, А.Г. Коган // Текстильная пром-сть. 2005. -№7-8.-С. 21-23.

118. Дадонов Ю.А. Огнезащитная спецодежда основной фактор снижения производственных ожогов / Ю.А. Дадонов // Безопасность труда в пром-ти. - 1996.-№1. - С. 25.

119. НПБ 157-99. Боевая одежда пожарного. Общие технические требования. Методы испытаний. М. File: //C:\D0CUME~1\1B2E8~1.2-1 \LOCALS~ 1 \Temp\OTQP 1 AJ7.htm -2002.- 15 с.

120. ГОСТ 12.4.105 81. Ткани и материалы для спецодежды сварщиков. - М.: Изд-во стандартов, 1981. - 6 с.

121. Отто Е.К. Перспективы производства и совершенствования спецодежды из льна (на примере опыта «Концерна Ресурсы») / Е.К. Отто // Текстильная пром-сть. 2004. - № 12. - С. 52-55.

122. НПБ 162-2002.Специальная защитная одежда пожарных изолирующего типа. Общие технические требования. Методы испытания. М-File: //C:\DOCUME~l\lB2E8~1.2-l\LOCALS~l\Temp\OTQPlAJ7.htm - 2003.

123. Фомченкова С. П. Современные материалы для рабочей и специальной одежды / С.П. Фомченкова // Текстильная пром-ть. — 2004. — № 6. -С. 32-37.

124. Мокеева Н.С. Разработка спецодежды для защиты от повышенных температур/ Н.С. Мокеева, Н.А. Борисова // Швейная пром-сть. 2001. - №2. -С. 35-36.

125. Фомченкова С. П. Современные материалы для рабочей и специальной одежды зарубежных фирм. Часть 2 / С.П. Фомченкова // Текстильная пром-ть. 2004. - №7. - С. 42-47.

126. Бэрг Л.Г. Введение в термографию. М.: АН СССР, 1961. - 368 с.

127. Паулик Е. Дериватограф / Е. Паулик, Ф. Арнолд. Будапешт : Изд-во Будапештского политехи, ин-та, 1981.-21 с.

128. Дериватограф Q-1500D : Руководство по эксплуатации / Под ред. М. Мартона. Будапешт : Завод оптических приборов, 1981. - 105 с.

129. Инфракрасная спектроскопия полимеров / И. Декант, Р. Данц, В. Киммер и др. / Под ред. Э.Ф. Олейшика ; Пер. с нем. В.В. Архангельского. -М.: Химия, 1976.-471 е.

130. Тарутина Л.И. Спектральный анализ полимеров / Л.И Тарутина, Ф.О. Позднякова. Л.: Химия, 1986. - 248 с.

131. Кустанович И.М. Спектральный анализ. — М.: Высшая школа, 1972.-348 с.

132. Гоулдстейн Дж. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ / Дж. Гоулдстейн, Д.Ньюберн, П. Эчлин и др.; под ред. В.И. Петрова ; пер. с англ. Р.С. Гвоздовер. Л.Ф. Комоловой. М.: Мир, 1984. - Ч. 1. - 303 е., 4.2. - 348 с.

133. Демина Н.В. Методы физико-механических испытаний химических волокон, нитей и пленок. 2-е изд., перераб. и доп. / Н.В. Демина, А.В. Моторина, Э.А. Немченко и др. -М.: Легкая индустрия, 1969. - 400 с.

134. ГОСТ 12.1.044-89 (СТ СЭВ 4831-84, СТ СЭВ 6219-88, МС ИСО 4589, СТ СЭВ 6527-88). Пожароопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения. М.: Изд-во стандартов, 1990. - 143 с.

135. Нагибина И.М. Спектральные приборы и техника эксперимента / И.М. Нагибина, В.М. Прокофьев. Л.: Машиностроение, 1967. - 323 с.

136. Роговин З.А. Основы химии и технологии химических волокон. В 2-х т. Т.2. Производство синтетических волокон. 4-е изд., перераб. и доп. -М.: Химия, 1974.-344 с.

137. Николаев А.Ф. Технология пластических масс. Л.: Химия, 1977.368 с.

138. Prima Loft Intalian expansion // Nonwovens Rept. Int. 2001. -№ 362. - C. 6.

139. Honeycomb wadding // Nonwovens Rept. Int. 1998. - № 332. - C. 16.

140. Insulation specifics // Nonwovens Rept. Int. 2000. - № 318. - C. 7.

141. Toybo wadding generates heat by absorbing moisture // Text. Technol. Dig.- 1994.-51, № 7.-C. 32.

142. Бузов Б.А. Новый нетканый утепляющий материал / Б.А. Бузов, В.Ю. Мишаков, Б.В. Заметта // Текстильная пром-сть. 1999. - № 5-6. - С. 36.

143. Жилина Е.В. Научные основы технологии композиционных текстильных материалов и швейных изделий на основе акриловых сополимеров : дисс. канд. техн. наук : 05.17.06, 05.19.04. Саратов, 2005. - 170 с.

144. Зубкова Н.С. Снижение горючести полиолефинов с использованием микрокапсулированных замедлителей горения / Н.С. Зубкова, М.А. Тюганова, И.С. Решетников // Хим. Волокна. 1997. - № 3. - С. 12-14.

145. Индуцированные лазером химические процессы / Редактор Дж. Стейнфелд ; под ред. В.В. Коршака, Н.В. Карлова. М.: Мир, 1984. - 309 с.

146. Виноградов Б.А. Основные стадии и пороговые характеристики воздействия лазерного излучения на волокно / Б.А. Виноградов, К.Е. Бояркин // Хим. волокна. 1987. - № 6. - С. 42-44.

147. Лазеры в технологии / Под ред. М.Ф. Стельмаха. М.: Энергия. -1975.-216с.

148. Делоне Н.Б. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. Курс лекций. М.: Наука, - 1989. - 278 с.

149. Саид-Галиев Э.Е. Модификация полимеров и композитов под действием излучения СОг-лазера / Э.Е. Саид-Галиев, Л.Н. Никитин // Механика композиционных материалов. 1992. - № 6. - С. 723-734.

150. Булкин Ф.В. Термохимическое действие лазерного излучения / Ф.В. Булкин, Н.А. Кириченко, Б.С. Лукъянчук // Успехи физических наук. -1982. — Т. 138, вып. 1.-С. 45-84.

151. Григорьянц А.Г. Методы поверхностной лазерной обработки / А.Г. Григорьянц, А.Н. Сафонов. -М.: Высш. шк., 1987. 191 с.

152. Панова Л.Г. Научные основы технологии огнезащиты химических волокон, композиционных материалов и компаундов : дисс. . док-pa хим. наук: 02.00.16. Саратов, 1999. - 406 с.

153. Кудряшова Н.И. Эргономические требования к свойствам текстильных изделий при конфекционировании и разработка концепции нового товара : учеб. пособие. М.: МТИ, 1991. - 31 с.

154. Романов В.Е. Системный подход к проектированию специальной одежды / В.Е. Романов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 128 с.

155. Кокеткин П.П. Одежда : технология техника, процессы - качество / П.П. Кокеткин. - М.: Изд-во МГУДТ, 2001. - 560 с.

156. Промышленная технология одежды : справочник / Под ред. П.П. Кокеткина. М.: Легромбытиздат, 1988. - 640 с.

157. Рабочая обувь. Спецодежда. Инструменты. СИЗ. 2003 / Восток & Сервис & Каталог спецодежды. Москва, 2004. - 224 с.

158. Викторова Л.Д. О новых разработках ЦНИИШП в области создания специальной защитной одежды, предлагаемых к внедрению в швейную промышленность / Л.Д. Викторова // Швейная пром-ть. 2003. - № 6. — С. 38-39.

159. Борисова Н.А. Разработка спецодежды для защиты от повышенных температур / А.Н. Борисова, Н.С. Макеева // Швейная пром-ть. 2001. — №2.-С. 35-36.

160. Кокеткин П.П. Промышленное проектирование специальной одежды/ П.П. Кокеткин, З.С. Чубарова, Р.Ф. Афасанасьева. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982. - 182 с.

161. Чубарова З.С. Методы оценки качества специальной одежды. -М.: Легпромбытиздат, 1988. 160 с.

162. Овчаренко Н.А. Новые виды спецодежды для сварщиков / Н.А. Овчаренко, З.С. Чубарова // Швейная пром-сть. 1983. - № 3. - С. 21-22.

163. Городинский С.М. Методы оценки эффективности и качества средств индивидуальной защиты работающих на производстве / С.М. Городинский, А.П. Купчин, С.Л. Каминский. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984.-224 с.

164. ГОСТ 12.4.045 87. Костюмы мужские для защиты от повышенных температур. - М.: Изд-во стандартов, 1988. - 17 с.

165. ГОСТ 29335 92. Костюмы мужские для защиты от пониженных температур. - М.: Изд-во стандартов, 2001.- 16 с.

166. ГОСТ 12.4.052 78. Ткани и материалы для спецодежды. Методы определения стойкости к прожиганию. - М.: Изд-во стандартов, 1979. — 7 с.

167. ГОСТ 11209 85. Ткани хлопчатобумажные и смешанные защитные для спецодежды. - М.: Изд-во стандартов, 1981. - 6 с.

168. ГОСТ 12.4.103-83 (СТ СЭВ 3952-82, СТ СЭВ 3953-82, СТ СЭВ 3402-81). Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук. М.: Изд-во стандартов, 1983. - 6 с.

169. ГОСТ 12.4.016-83. Одежда специальная защитная. Номенклатура показателей качества. М.: Изд-во стандартов, 1984. - 6 с.

170. НПБ 161-97. Специальная защитная одежда пожарных от повышенных тепловых воздействий. Общие технические требования и методы испытаний. - М. - File: //C:\DOCUME~l\lB2E8~1.2-l\LOCALS~l\Temp\ OTQP1AJ7. htm - 1998. - 66 с.

171. ГОСТ 12.4.073-79. Ткани для спецодежды и средств защиты рук. Номенклатура показателей качества. М.: Изд-во стандартов, 1979. - 7 с.

172. Выбор комплекса характеристик свойств для оценки качества текстильных материалов для спецодежды / З.И. Маглаперидзе, Е.П. Буадзе, И.А. Хурцилава и др. / Текстильная пром-сть. 2005. - № 1 -2. — С. 30-31.

173. Дель Р.А. Гигиена одежды : учеб. пособие / Р.А. Делль, Р.Ф. Афанасьева, З.С. Чубарова ; под ред. Р.Ф. Афанасьевой. М.: Легкая индустрия, 1979. - 144 с.

174. Михайлова В.Н. Показатели качества теплозащитной одежды, применяемой в условиях пониженных температур / В.Н.Михайлова, Л.В.Куйда, В.А.Шерстов // Швейная пром-сть. 2003. - № 2. - С. 32.

175. Бузов Б.А. Теоретические основы метода подготовки и выбора материалов для швейных изделий : учеб. пособие. М.: Изд-во МТИЛП, 1983.-48 с.

176. Kirstin Ulh. Огнестойкие ткани, обеспечивающие повышенную безопасность в местах скопления людей / Kirstin Ulh // Текстильная пром-сть. -2005.-№7-8.-С. 24-25.

177. Лабораторный практикум по материаловедению швейного производства : учеб. пособие для высш. учеб. заведений легкой пром-сти /

178. Б.А. Бузов, Н.Н. Пожидаев, Т.А. Модестова и др.; под общ. ред. Б.А. Бузова. -3-е изд., испр., доп. М.: Легкая индустрия, 1979. -360 с.

179. Склянников В.П. Гигиеническая оценка материалов для одежды (Теоретические основы разработки) / В.П. Склянников, Р.Ф. Афанасьева, Е.Н. Машкова. М.: Легпромбытиздат, 1985. - 144 с.

180. Бузов Б.А. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности (швейное производство) / Б.А. Бузов, Н.Д. Алыменкова ; под ред. Б.А. Бузова. М.: Изд-ий центр «Академия», 2004. - 448 с. -ISBN 5-7695-1345-4.

181. Ассортимент, свойства и технические требования к материалам для одежды / Под ред. К.Г. Гущиной. М.: Легкая индустрия, 1978. - 161 с.1. Г'ЦСЗРг . ;1. Закракционерное обила::;- ^^д^ШЩЖДАЮ

182. Саратшекая область ЗАО «^ЩШ^^Ъ^п^мю»

183. Р' ®кгсльо ШмШпЩ В .Г. Абашев----«ЛШ'^^ШШООАГ.1. Тел.1. На to1. АКТ

184. О наработке промышленной партии нетканого полотна «синтепона»на ЗАО «ПОШ Химволокно» 3 12 февраля 2003г.

185. Наработка нетканого материала «синтепона» осуществлялась по действующей в производстве технологии и без изменения параметров технологического процесса за исключением:1. изменена по сравнению с принятой в производстве марка связующего.

186. В качестве связующего применена акриловая эмульсия АК- 218;2. изменены режимы сушки и концентрация связующего.

187. Полотно по внешнему виду соответствует эталонному образцу, равномерное, волокна прочно закреплены, посторонних включений и минерально масляных загрязнений не обнаружено.1. Подписи:1. Ячкуринская Е.В.

188. Бесшапошникова В.И. Куликова Т.В.1. ООО "Памир К"

189. ИНН 6450041350 КПП 645001001, г.Саратов ул. Б\Горная д 147U53 Р/с 4070281064001000316 в ФАКБ «Экспресс-Волга» в г. Энгельсе К/с 30101810300000000825, БИК 046375825 тел. 75-74-64

190. УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор ОАО «Памир К» А.А. Боков « -7'Q » ax*>rJB/>j? 2003 г.1. АКТ

191. Об использовании объемного нетканого полотна «синтепон» в производствеспецодежды на ООО «Памир К»г.

192. Председатель комиссии: Генеральный директор

193. Члены комиссии: Начальник швейного участка Технолог швейного участка1. Боков А.А.

194. Широченко В.В. Бурушена JI.B.1. СПРАВКА

195. Об изготовлении огнезащищенных материалов на Hi 111 ООО «Агромаш»

196. НПП ООО «Агромаш» зав. лаб. Марьев Д.В. зам. директора, канд. техн. наук Тескер С.Е. доцент филиала СГТУ Бесшапошникова В.И. аспирант Куликова Т.В.