Технология создания декоративных материалов со специальными свойствами

Технология создания декоративных материалов со специальными свойствами*

Дизайн интерьера во многом зависит от отделки стен. Уже многие столетия обои являются самым популярным и распространенным материалом для декорирования по-мещений. При их выборе внимание необходимо обратить не только на цвет, рисунок и совместимость с общим колоритом комнаты, но и на структуру, износостойкость и эко-логичность используемого сырья. По этим критериям текстильные обои являются самым экологическим настенным покрытием.

Целью работы является создание технологии получения текстильных обоев и уникальных декоративных изделий с помощью экологически безопасных текстильных материалов и отечественных полимеров. Работа ориентирована на решение задачи им-портозамещения текстильной химии.

Самые распространенные материалы основ текстильных обоев - бумага и фли- зелин. Показано, что обои на флизелине лучше бумажных скрывают небольшие неровности и дефекты поверхности стен, такие как трещинки, раковины и неровности. Более того, они являются более устойчивыми к намоканию и не изменяют своих размеров после высыхания. Так же следует отметить, что флизелин стойко переносит нагрузки, которых не выдерживают обои на бумажной основе.

Установлена зависимость указанных выше свойств от природы и характеристик применяемого полимера для дублирования материалов (флизелина и ткани). При этом наибольшее предпочтение нами отдано акриловым сополимерам, как способствующим получению прочных, формоустойчивых и мягких, легко драпируемых обоев и декоративных материалов. К преимуществам современных текстильных обоев относится то, что в силу применения для колорирования тканей в основном полимерных пигментированных систем и соответствующих отделок (грязе-, водо-, маслоотталкивание, огнестойкость и др.) они имеют универсальное применение, не выгорают, при этом они могут обладать прекрасным звуко- и запахопоглощающими эффектами, и отлично сохранять тепло. Такой интерьер помогает создать в помещении нужную атмосферу - дороговизны, комфорта, гигиенической чистоты или поразительного уюта. Разнообразие декоров и цветовых решений — почти безгранично.

*Работа выполнена в соответствии с тематикой НИИ термодинамики и ки-нетики ИГХТУ.

УДК 546:532.785]:677.017.447:677.074

Оценка удельного модуля упругости целлюлозосодержащего прокладочного материала при введении нанодисперсной полимерной композиции аквапол 21

М.А. ПУГОВКИНА1, М.Б. КАРАВАЕВА1, Ю.А. ШАММУТ1, А.Ю. ЧАЙКА2 *

(1- Ивановский государственный политехнический университет,

2- Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН)

Настоящая работа является частью исследований, посвященных обоснованию методов получения композиционных прокладочных материалов с введением в структуру волокнистого носителя армирующего полимера, который обеспечивает регулируемое изменение упруго-деформационных свойств и формоустойчивости дублированного пакета швейных изделий. В существующем ассортименте термоклеевых прокладочных материалов широко используются текстильные материалы на хлопкополиэфирной и вискознополиэфирной основе. Для целлюлозной составляющей характерно наличие мезопоровых пространств между элементами надмолекулярной структуры волокна (фибриллами). Их размеры в сухом состоянии составляют 10...15 нм, а при набухании в воде увеличиваются до 25.35 нм. Технологическая задача предусматривает подбор полимерных модификаторов, способных проникать в структуру целлюлозного волокна для формирования межфазного слоя полимерно-волокнистого композита.

На данном этапе проведена оценка возможности использования с этой целью препарата Аквапол 21 (НПП «Макромер» г. Владимир) на основе полиуретановых эла-стомеров. В качестве текстильного носителя использована тканая основа термоклеевого прокладочного материала арт.508/4 (ОАО Искож, Нефтекамск, Башкортостан), содержащая 43 % хлопка и 57 % полиэфирного волокна. Оценка размера частиц (r, нм)

проведена методом динамического светового рассеяния с использованием анализатора Zetasizer Nano ZS (ф. Malvern Instruments Ltd. Англия). Модельные условия получения армированных прокладочных материалов предусматривают пропитку текстильного носителя раствором полимерной дисперсии (50.. .450 г/л), сушку при 25оС (1 стадия анализа образцов), обработку на прессе проходного типа Japsew SR-600 (Китай), моделирующую условия дублирования пакета при температуре 90оС (2 стадия) и ВТО при 140оС (3 стадия). Отобранные на 1 - 3 стадиях образцы подвергали испытаниям с использованием оригинального способа [1] для определения условного модуля продольной упругости (E, МПа). Способ предусматривает оценку поведения образца текстильного материала в сложном деформированном состоянии под действием принудительного изгиба и собственной силы тяжести.

Коллоидное состояние полимерной дисперсии препарата Аквапол 21 характе-ризуют данные, представленные в таблице и на рисунке 1.

Рис. 1. Распределение по размеру частиц показателей относительного объема дисперсной фазы (а) и относительного числа частиц (б) в гидрозоле препарата Аквапол 21

Таблица 1

Распределение по размеру показателей относительного объема дисперсной фазы (V) и относительного числа частиц (N) в гидрозоле препарата Аквапол 21

Пока¬

затель Величина показателя для фракций наночастиц с размером (r, нм)

14,1 16,3 18,9 21,9 25,4 29,4 34,0 39,4 45,6 52,9 61,2 70,9 82,1 99,1

V, % 0,9 4,2 9,3 13,4 14,9 14,1 12,0 9,4 7,0 5,0 3,5 2,4 1,6 1,1

N, % 3,6 13,5 22,1 22,2 16,7 10,5 5,8 3,0 1,5 0,7 0,3 0,1 0,1

Получены концентрационные зависимости (рис. 2) изменения модуля упругости исследуемых образцов от количества полимерного препарата, нанесенного на текстильный носитель (G, г/м2).

Экспериментальные данные для последовательных стадий отбора образцов с достаточно высокой степенью аппроксимации (R2) описываются соотношениями:

1 стадия - Е1= 104,9 0,9518G 0,9435G2; R2= 0,9482;

2 стадия - E2 = 102,82 4,4414G 0,6911G2; R2 = 0,8561;

3 стадия - E3 = 101,17 23,165G - 0,5536G2; R2 = 0,8782.

Анализ представленных данных свидетельствует, что во всех случаях наблюдается повышение модуля упругости с ростом количества нанесенного полимерного мо-дификатора. Вместе с тем условия сухого прогрева материала, имитирующие операцию дублирования пакета деталей швейного изделия, практически не меняют характер за-висимости, обеспечивая небольшое увеличение показателя E при малом нанесении мо-дифицирующего полимера. Ход экспериментальной кривой существенно меняется для серии образцов после стадии ВТО. В области малых значений величины G (до 8 г/м2) наблюдается интенсивный прирост модуля упругости материала, который затухает при дальнейшем увеличении количества нанесенного полимера. Логично предположить, что подобная трансформация обусловлена вскрытием мезопоровой структуры хлопкового волокна в результате поглощения конденсационной влаги при пропаривании материала, что обусловливает увеличение размера межфибриллярных пустот и возможность миграции полимерной дисперсии. При этом, как свидетельствуют данные таблицы, на долю фракций с размером до 35 нм приходится около 70 % объема дисперсной фазы препарата Аквапол 21 и более 90 % количества наночастиц.

Рис. 2. Зависимость модуля упругости полимерно-волокнистого композита на стадиях сушки (1), дублирования (2) и ВТО (3)

ЛИТЕРАТУРА:

1- Комиссаров И.И., Шаммут Ю.А., Корнилова Н.Л. и др. // Изв. вузов. Технология текст. пром-сти, 2014, № 3.- С. 20-23.

*Работа выполнена под руководством д.т.н., проф. С.А. Кокшарова в рамках госу-дарственного задания № 11.1898.2014/К Минобрнауки РФ с использованием приборной базы Центра коллективного пользования научным оборудованием «Верхневолжский региональный центр физико-химических исследований».

УДК 502

Количество показов: 392