ЗАСТОСУВАННЯ НАПОВНЕНИХ ДИСПЕРСІЙ ВОДОРОЗЧИННИХ ПОЛІМЕРІВ ДЛЯ ФУНКЦІОНАЛІЗАЦІЇ ВОЛОКНИСТИХ МАТЕРІАЛІВ
DOI:
https://doi.org/10.30857/2786-5371.2023.1.7Ключові слова:
полімерні дисперсії, неткані матеріали, глинисті мінерали, фізико-механічні властивості, волокнисті композити, сорбційні властивості, технології водоочищенняАнотація
Мета дослідження – визначення впливу типу та концентрації полімерної сполучної речовини та кількості введеного адсорбенту на реологічні характеристики наповнених полімерних дисперсій і фізико-механічні властивості комбінованих волокнистих матеріалів для технологій водоочищення.
Методика. Як основа для отримання волокнистих сорбційних матеріалів в роботі був використаний голкопробивний нетканий матеріал з поверхневою щільністю 227 г/м2(ПУ/ПА-6,6), отриманий з еластичних волокнистих відходів текстильної промисловості. Для підвищення сорбційної здатності матеріалів вводили порошок глини монтморилонітового типу в кількості до 5–10% від маси. Як водорозчинні полімери для просочення волокнистої основи було обрано полівініловий спирт і крохмаль. Досліджували влив концентрації полімерних розчинів на реологічні характеристики наповнених полімерних дисперсій. Реологічні властивості наповнених полімерних композицій визначалися за допомогою ротаційного віскозиметра NDJ-9S (КНР). Механічні характеристики нетканих матеріалів визначали на розривній машині типу РМ-30, відповідно стандарту ДСТУ ISO 9073-3:2003.
Результати. Встановлено, що концентрація полімерного сполучного та кількість мінерального сорбенту впливають на поверхневу щільність волокнистих матеріалів, просочених дисперсіями крохмалю і ПВС. Введення глини до 10% від маси сполучного призводить до значного зростання поверхневої щільності волокнистих матеріалів, хоча одночасно спостерігається зниження їх міцності. Нанесення наповненої дисперсії ПВС призводить до зниження розривного навантаження майже вдвічі із збільшенням кількості введеної глини. Розривне навантаження знижується майже на чверть із збільшенням кількості введеної глини в розчини крохмалю вищої концентрації.
Нанесення 3% дисперсії ПВС або 2–3% дисперсії крохмалю з введенням 5% глини забезпечує отримання достатньо еластичних волокнистих матеріалів з хорошими показниками міцності. А враховуючи раніше отримані результати про те, що обробка волокнистої основи 3%-вими дисперсіями ПВС і крохмалю, наповненими глинистими мінералами, сприяє підвищенню сорбційної здатності отриманих матеріалів, ці волокнисті композити для технологій водоочищення можуть бути рекомендовані.
Наукова новизна. Визначили раціональні умови отримання наповнених полімерних дисперсій з необхідними реологічними властивостями для просочення нетканих матеріалів на основі волокнистих відходів і отримання волокнистих композитів з сорбційними властивостями з відповідними фізико-механічними властивостями.
Практична значимість. Сорбційні матеріали, отримані на основі волокнистих відходів ПУ/ПА-6,6, просочені наповненими дисперсіями водорозчинних полімерів, можуть бути в подальшому використані для очищення стічних вод підприємств легкої і хімічної промисловості від іонів важких металів, що може мати важливе значення для захисту довкілля і здоров'я людей.
