Дипломная (вкр): Гідрофобна обробка текстильних матеріалів

З нейтрону роблять фільтраційні тканини, спецодяг, вітрила, вірьовки, ватин, штори, білизну, м'які пухнасті ковдри, килими, хутра, теплоізоляційні матеріали (по теплопровідності нітрон близький до шерсті). Одяг з нейтрону має кращий вигляд, чим з шерсті, причому володіє однією чудовою властивістю: будь-яка пляма зникає при пранні нейтрону в теплій воді з милом, оскільки він абсолютно інертний до всіх побутових забруднювачів; гладити нейтрон після прання не потрібно. Крім того, він набагато дешевше за шерсть: витрати на 1 т шерсті в 5 разів більше, ніж на 1 т нейтрону. Це пояснюється доступністю і дешевизною початкової сировини для нейтрону і нескладністю технологічного процесу його отримання. [33]

Випробування волокна нейтрон в атмосферних умовах показали, що воно зберігає 77% своєї початковій міцності протягом півтора року. За цей час волокна будь-якого іншого вигляду практично повністю втрачають міцність. При випробуваннях на стійкість до комбінованої дії сонячного світла, диму, кіптяви, пари води, кислот і тому подібне показано, що в цих умовах міцність нейтрону падає всього на 15 %, а гідратцелюлозного волокна-на 100%.

Сучасна промисловість виробляє цілий ряд модифікованих волокон, наприклад з прищеплених сополімерів акрилонітрилу на ацетилцелюлозі, бавовні, віскозі і ін. Це дозволяє сумістити в одному волокні цінні властивості окремих полімерних компонентів; гігроскопічність віскози і світлостійкість нітрону і ін.[28].

.2 Хімічний склад апретури для покривного оздоблення

Для покривного оздоблення тканини було використано гідрофобізуючу композицію, яка складається з суміші дисперсії МХ-30 та лакрилу.

Дисперсія МХ-30 - продукт емульсійної сополімеризації 70% хлоропрену і 30% метилметакрилату, що характеризується високою просочуючою і плівкоутворюючою здатністю. Покриття на основі МХ-30 мають достатню морозостійкість, однак схильні до пожовтіння [39]. Основні показники дисперсії МХ-30 подані в таблиці 2.1

Таблиця 2.1 Основні показники дисперсії МХ-30

Лакрил - 1001 - прозора безкольорова або злегка жовтувата в'язка рідина. Являє собою 50%-ний розчин сополімеру етилакрилату, метилметакрилату, стиролу і метакрилової кислоти в суміші розчинників толуолу і етилацетату (1:1). Отримують лакрил методом розчинної полімеризації при температурі 85 ± 2 ° С. [40] Основні показники лакрилу - 1001 ндані в таблиці 2.2.

Таблиця 2.2 Основні показники лакрилу - 1001

2.3 Експлуатаційні характеристики матеріалів

Для визначення експлуатаційних характеристик текстильних матеріалів, експериментально визначали наступні показники, за методиками опис яких подано нижче:

) капілярність;

) водотривкі характеристики

) фізико-механічні показники;

) повітропроникність;

) показники подальшої експлуатації: ступінь усадки; зминання.

Капіля́рність - явище зміни висоти рівня рідини в капілярах, що пов'язане із змочуванням поверхні мікропор і капілярів рідиною [25].

Метод відбору елементарних проб. З кожної точкової проби вирізають три елементарні проби довжиною 300 мм і шириною 50 мм.

Проведення випробування. Планку з голками закріплюють лапками між штативами (рис.2.1.). По краях і посередині планки на голки підвішують лінійки. Елементарну пробу наколюють одним вузьким кінцем на голки планки, а нижній кінець елементарної проби заправляють між скляними паличками, краї яких закріплюють гумовими кільцями. Кристалізаційну чашку або іншу ємність встановлюють під елементарну пробу, наливають в неї розчин дихромату калію або еозину, або розчину барвника жиророзчинного яскраво-синього антрахінонового в гасі в такій кількості, щоб він покрив скляні палички або до позначки, а нульове ділення лінійки збіглося з рівнем розчину, після чого включають секундомір.

Рис.2.1. Прилад для визначення капілярності

Капілярність визначають через 60 хв відзначають по лінійці з похибкою не більше 1 мм висоту підйому розчину. Якщо межа підйому рідини розмита, за результат одиничного визначення приймають середнє арифметичне висот верхнього і нижнього краю підйому рідини. За кінцевий результат випробування приймають середнє арифметичне результатів трьох вимірювань, обчислене з похибкою не більше 1мм [2].

Водопоглинання - це здатність матеріалу вбирати і утримувати в своїх порах вологу [25].

Метод відбору проб. Від кожної точкової проби вирізають елементарну пробу по всій ширині тканини довжиною 60 мм. Із елементарної проби вирізають три елементарні проби розміром 50 х 50 мм або 30 х 70 мм (для другого способу).

Проведення випробування. Елементарну пробу зважують у стаканчиках для зважування, наколюють на гачок з вантажем і занурюють у посудину з дистильованою водою. Час занурення - (60± 1) хв.

Елементарну пробу виймають з посудини, поміщають на фільтрувальний папір, складений в три шари, покривають зверху також трьома шарами фільтрувального паперу і віджимають один раз валиком. Після цього елементарну пробу одразу ж зважують в стаканчиках для зважування.

Волопоглинання (Вп) у відсотках обчислюють за формулою:

Вп=; (2.1.)

де mп- маса вологої елементарної проби, г;

 - початкова маса елементарної проби, г.

За остаточний результат випробування приймають середнє арифметичне результатів трьох вимірювань, обчислене з похибкою не більше 0,1% і округлене до 1% [31].

Водовідштовхування - перешкоджання змочуванню водою, намоканню; надання текстильному полотну водовідштовхувальних властивостей просочуванням його гідрофобними препаратами. Водовідштовхування є показник зворотній водопоглинанню [25]..

Підготовка до випробування. Тканини перед випробуванням витримують в розгорнутому вигляді не менше 24 год в кліматичних умовах [11]. В цих же умовах проводять випробування.

Проведення випробування. Пробу тканини розміром 22 x 22 см щільно затискають між двома кільцями і розміщають лицьовою стороною вгору на підпірці приладу. Кут нахилу поверхні проби до напрямку бризок води - 45 °. Відстань від розпилювача до центру проби - (18±1) см. Пробу піддають дії бризок води протягом 25 - 30 с. За цей час з воронки розбризкувача повинно розбризкатись 250 куб. см води. Потім пробу знімають з підпірки приладу і струшують лицьовою стороною вниз, б'ючи об тверде тіло для видалення з поверхні прилиплих крапель води.

Оцінка результатів випробування. Ступінь водовідштовхування оцінюють в умовних одиницях залежно від стану намоклої поверхні відповідно до табл. 2.3.[30]

Таблиця 2.3

Водотривкість - показник, що його визначає гідростатичний тиск, під

дією якого на зовнішній поверхні елементарної проби матеріалу або виробу з'являється задана кількість крапель води, або час до появи заданої кількості крапель води на зовнішній поверхні елементарної проби матеріалу або виробу під дією певного гідростатичного тиску у разі заданих параметрів випробування визначення водотривкості на пенетрометрі [25]..

Відбір проб. З точкової проби вирізають не менше п’яти проб круглої форми діаметром 160 мм або квадратної форми розміром 160х 160 мм таким чином, щоб вони не містили однакових груп ниток основи і піткання, а також місцевих дефектів. Не допускається складання проби. Місця зім’яті і зі складками дослідженню не підлягають.

Проведення дослідження. Досліджувану пробу поміщають на досліджувальну головку таким чином, щоб лицева сторона стикалася з поверхнею води і щоб між ними не залишалось повітря. В такому положенні досліджувану пробу з допомогою затискного пристрою притискають по периметру посудини. Після затиску досліджуваної проби тиск водяного стовпа рівномірно збільшують зі швидкістю (1,00±0,05) кПа/хв або (6,0±0,3) кПа/хв до тих пір, поки через досліджувану пробу не просочиться вода в трьох місцях.

Водотривкість визначають знімаючи зі шкали манометра показники тиску, при якому з’явилась третя крапля води, і округлюють його до трьох цифр. За кінцевий результат дослідження приймають середнє арифметичне результатів досліджень всіх проб, обчислене в кілопаскалях [31].

Розривне навантаження - це максимальна сила, виміряна при дослідженні елементарної проби на розтягнення до розриву [25].

Відбір та підготовка елементарних проб. З кожної проби вирізають елементарні проби у вигляді стрічок: не менше п’яти в поздовжньому і п’яти в поперечному напрямку. Елементарні проби розміщують так, щоб одна елементарна проба не являлась продовженням іншої. Поздовжні нитки елементарної проби повинні бути паралельними ниткам основи або піткання точкової проби.

Першу елементарну пробу в напрямку основи розмішують на відстані не менше 50 мм від кромки точкової проби. Елементарні проби в напрямку ниток піткання розмішують на відстані не менше 50 мм від краю точкової проби, розміщуючи їх послідовно по довжині. Елементарні проби тканин, в яких малюнок переплетення має вплив на міцність, повинні мати рівномірно розміщені частини з візерунком.

Розміри елементарних проб і робочі розміри елементарних проб повинні відповідати наведеним в табл.2.4.

Таблиця 2.4 Розміри елементарних проб для визначення фізико-механічних показників

-     Робочі розміри елементарних проб повинні бути вибрані з врахування вимог до конкретного асортименту тканин, штучних виробів та їх волокнистому складу.

-        Для отримання робочої ширини елементарної проби нитки поздовжніх напрямків видаляють до тих пір, поки ширина, що несе навантаження, не стане рівною 25 або 50 мм.

         При підготовці елементарних проб з тканин чи штучних виробів з нитками, що осипаються користуються одним з наступних методів:

А) елементарні проби з крайніми нитками, що легко осипаються вирізають шириною 50 або 80 мм. На елементарній пробі м’яким олівцем відмічають робочу ширину елементарної проби і заправляють її в затискачі розривної машини. В середині кожної проби роблять надрізи перпендикулярно напрямку розтягнення до позначених ліній. Обрізані з обох сторін нитки відводять, крім 2-4 ниток, що межують з позначеними лініями.

Б) елементарні проби з краями, що мало осипаються вирізають шириною вказаною в табл. Видаляють нитки з обох сторін по довжині елементарної проби, залишивши по 2-4 нитки з обох сторін. В тій частині елементарної проби, яка буде заправлена в верхній затискач, ці нитки відводять і відрізають на відстані, приблизно рівній довжині затискача і додатково 25-30 мм. Підготовлену пробу заправляють в верхній затискач так, щоб відрізані нитки не були затиснуті. В нижній затискач заправляють інший кінець проби з залишеними нитками.

Прилади і матеріали Для проведення випробування використовують розривні машини, що забезпечують постійну швидкість опускання нижнього затискача

(маятникоподібного типу), або постійну швидкість деформації, або постійну швидкість зростання навантаження. Відносна похибка вимірювань розривного навантаження не більше ±1% від вимірюваної величини;

Проведення дослідження:

1.   На розривній машині встановлюють відстань між затискачами відповідно до табл. 2.4.

2.      Шкала навантажень розривної машини повинна підбиратись так, щоб середнє розривне навантаження досліджуваної точкової проби знаходились в межах від 20 до 80 % максимального значення шкали.

.        При заправці елементарної проби в затискачі розривної машини один з її кінців пропускають в верхній затискач так, щоб її краї торкалися однозначних деталей і затискають. Після цього інший кінець проби заправляють в нижній затискач і дають попереднє навантаження. Ослабляють верхній затискач і під дією вантажу або механізму попереднього навантаження дають елементарній пробі трохи опуститись і затискають спочатку верхній, а потім нижній затискачі. Після цього приводять в рух нижній затискач.

.        Показники розривного навантаження знімають з відповідних шкал розривної машини після розриву елементарної проби.

Розривне навантаження обраховується в ньютонах. За розривне навантаження точкової проби приймають середнє арифметичне значення результатів вимірювань по нитках основи і піткання. Обчислення проводять з похибкою до 0,0001 Н (0,01 кгс) і округлюють до 0,001 Н (0,1 кгс).