Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Материаловедение

Диссертационная работа:

Гришина Оксана Александровна. Разработка метода придания и исследование огнезащитных свойств материалов для одежды : Дис. ... канд. техн. наук : 05.19.01 Москва, 2006 183 с. РГБ ОД, 61:06-5/2231

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.
Введение 7

1 Литературный обзор состояния проблемы 12

1.1. Сущность процесса горения полиамидных, целлюлозных, шерстяных
материалов для одежды, механизм действия фосфоразотсодержащих
замедлителей горения 12

1.2. Огнезащитная отделка полиамидных, целлюлозных, шерстяных

материалов для одежды 26

  1. Современные материалы для огнезащитной спецодежды 36

  2. Прогрессивные методы модификации материалов для одежды

с целью придания специфических свойств 40

Глава 2. Объекты исследования, методы и методики эксперимента 48

  1. Объекты исследования. 48

  2. Методы и методики исследования. 50 Глава 3. Разработка метода придания пониженной горючести и

исследование свойств материалов для одежды на основе капроновых
волокон 59

3.1. Исследование влияния энергии лазерного С02 излучения на

деформационно-прочностные свойства поликапроамидных

материалов для одежды 59

3.2. Определение оптимальных параметров огнезащитной обработки

поликапроамидных материалов замедлителями горения 63

3.3. Исследование влияния огнезащитной обработки на структуру и

эксплуатационные свойства модифицированных

поликапроамидных материалов для одежды 68

3.4. Изучение влияния замедлителей горения на процессы пиролиза,

горения и показатели горючести модифицированных
поликапроамидных материалов для одежды 77

3.5. Разработка технологической схемы огнезащитной обработки

текстильных материалов 92

3.6. Исследование эффективности применения СВЧ поля для получения

огнезащищенных полиамидных материалов 94

3.7. Сравнительный анализ эффективности предлагаемых

методов обработки материалов для одежды 99

Глава 4. Особенности придания огнезащитных свойств материалам для

одежды из смеси шерстяных и капроновых волокон 101

  1. Исследование влияния огнезащитной обработки с использованием энергии лазерного излучения на структуру и деформационно-прочностные свойства шерстяных тканей и нетканых полотен 101

  2. Изучение механизма огнезащитного действия обработки и показателей

горючести шерстяных материалов для одежды 105

4.3. Особенности и закономерности механизма огнезащитного действия

обработки материалов из смеси шерстяных и капроновых волокон 107

4.4. Изучение эксплуатационных свойства огнезащищенных тканей из

смеси шерстяных и капроновых волокон 111

Глава 5. Разработка метода огнезащитной обработки и исследование свойств целлюлозосодержащих текстильных материалов и швейных ниток 115

5.1. Исследование влияния модификации с применением лазерного

излучения на структуру, свойства целлюлозных материалов и их
взаимодействие с замедлителями горения 116

5.2. Изучение процессов и показателей горючести огнезащищенных

целлюлозных материалов 123

5.3. Исследование влияние огнезащитной обработки на физико-
механические свойства армированных швейных ниток 130

Глава 6. Совершенствование технологии соединения деталей

спецодежды сварщика огнезащищенными швейными нитками 134

6.1. Факторы, оказывающие влияние на прочность соединения деталей

спецодежды сварщика 13 5

6.2. Исследование свойств соединений деталей одежды огнезащищенными

швейными нитками 139

6.3. Сравнительный анализ эффективности применения разработанных

материалов по сравнению с традиционными 143

Выводы по работе 146

Список использованной литературы 148

Приложение 1 163

Приложение 2 177

Приложение 3 181

Приложение 4 182

Приложение 5 183

5 Список сокращений

ИКС - инфракрасная спектроскопия

ПФЭ - полный факторный эксперимент

КИ - кислородный индекс

}>

Т 0jy - линейная плотность нити основы и утка

Єр - относительное разрывное удлинение

Р0 - относительная разрывная нагрузка

Рр - разрывная нагрузка при растяжении

Т -температура

Ms - поверхностная плотность

К„ - коэффициент несминаемости

АНпл - теплота процесса плавления

Ф АКИ - разность между КИ модифицированного и исходного полимера

L- х - время

f' Wn - плотность потока энергии ЛИ

WB - влажность

Wr - гигроскопичность

Вр - воздухопроницаемость

КО - коксовый (карбонизованный) остаток

[С] - концентрация

ВВ . - вискозное

Ш - шерстяное волокно

X - хлопковые волокна

$ НТП - низкотемпературная плазма

' ^ Х/Б - хлопчатобумажная ткань

Введение к работе:

Актуальность темы. Анализ и статистика пожаров показывают, что легкая воспламеняемость материалов и высокая скорость распространения пламени сокращают время возможной эвакуации людей и приводят к человеческим жертвам [1]. Поэтому прогнозирование и обеспечение задержки на начальной стадии развития пожара, за счет применения огнезащищенных материалов и увеличение времени для эвакуации и спасения людей, являются актуальной проблемой. Защитная одежда пожарных, спасателей, рабочих горячих цехов, сварщиков должна защищать от воздействия высоких температур, что выдвигает высокие требования надежности материалов. При этом перспективным является использование тканей из смеси натуральных и химических волокон, позволяющих повысить гигиенические и эксплуатационные свойства материалов и одежды. Однако смеси, из-за различия химического строения и свойств волокон, особенно трудно поддаются огнезащитной модификации [2]. Поэтому проблема снижения горючести материалов из смеси волокон имеет особое значение. Таким образом, разработка методов придания материалам пониженной горючести и научно обоснованного подхода к формированию волокнистого состава материалов, выявление закономерностей процессов пиролиза и горения материалов для одежды приобретают исключительно важное научное и практическое значение. Решение этих задач способствует развитию научных основ огнезащиты и является актуальным направлением в области придания материалам для одежды и швейным изделиям пониженной горючести.

Диссертационная работа выполнена в Саратовском государственном техническом университете в соответствии с координационным планом программы «Университеты России» Госкомвуза России и договором о творческом сотрудничестве с ВГТУ г. Волгоград. .

8 Цель и задачи работы. Цель работы заключается в разработке эффективного метода модификации материалов для одежды фосфорсодержащими замедлителями горения под воздействием лазерного СОг излучения, позволяющего получать материалы пониженной горючести с высокими эксплуатационными свойствами, разработке рекомендаций по их применению в производстве одежды.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- определение эффективности применения различных фосфор
содержащих соединений для модификации капроновых, вискозных шерстяных,
хлопковых и смесовых тканей, с целью снижения горючести материалов для
одежды;

разработка метода модификации капроновых, вискозных шерстяных, хлопковых и смесовых тканей, фосфорсодержащими замедлителями горения (ЗГ) диметилметилфосфонатом, фосдиолом и метилфосфонамидом под воздействием энергии лазерного СОг излучения;

установление влияния замедлителей горения и метода модификации на структуру и свойства волокон и тканей и физико-химические процессы при пиролизе и горении огнезащищенных материалов для одежды;

- определение показателей качества огнезащищенных тканей (ОЗТ) и
швейных ниток для одежды и их соответствие нормативным требованиям;

- оценка взаимосвязи эксплуатационных свойств огнезащищенных
материалов их ниточных соединений с конструктивно-технологическими
решениями и их промышленная апробация.

Научная новизна работы состоит в том, что:

- доказано активизирующее воздействие ЛИ на структуру исследуемых
материалов для одежды и замедлителей горения, повышающее их сорбционную
способность и взаимодействие, приводящее к упорядочению структуры,
повышению степени кристалличности и прочности;

установлено ингибирующее влияние замедлителей горения на процесс разложения огнезащищенных шерстяных тканей, что приводит к снижению выхода токсичных газов пиролиза, уменьшению тепловыделений и повышению кислородного индекса до 28% об;

установлена зависимость показателей горючести смесовых тканей от содержания в них шерстяных волокон, обусловленная взаимным влиянием продуктов деструкции волокон в процессе термического разложения смесовой ткани, приводящем к снижению тепловыделений при пиролизе, формированию монолитной структуры поверхности кокса и увеличению кислородного индекса (КИ) до 29,5% об;

- определены основные параметры процесса разложения
огнезащищенных материалов для одежды, доказывающие механизм действия
замедлителей горения в конденсированной фазе;

- разработана классификация факторов, определяющих надежность
ниточного соединения деталей огнезащитной спецодежды. Установлена
взаимосвязь эксплуатационных свойств ниточных соединений материалов от
конструктивно-технологических решений.

Практическая значимость работы:

впервые разработан эффективный способ модификации капроновых, вискозных шерстяных, хлопковых и смесовых тканей, фосфорсодержащими ЗГ с применением энергии лазерного излучения и установлена взаимосвязь параметров процесса модификации со структурой и свойствами огнезащищенных материалов для одежды, позволяющая повысить кислородный индекс до 28,5-35% об;

определено рациональное сочетание капроновых и шерстяных волокон в смесовой ткани, обеспечивающее максимальное возрастание кислородного индекса огнезащищенных тканей до 29,5% об, без ухудшения их эксплуатационных свойств;

- разработанный метод придания ТМ пониженной горючести, позво-

10 ляет проводить модификацию из растворов ЗГ меньшей концентрации и экономить дорогостоящее сырье, уменьшить токсичность производства, расширить ассортимент трудногорючих материалов, используемых в производстве одежды, в качестве отделочных материалов - помещений, салонов транспортных средств, обивки мебели и других целей;

- огнезащищенные армированные нитки с хлопковой оплеткой и
хлопчатобумажные нитки специального назначения отвечают требованиям
стандартов и могут быть рекомендованы к внедрению.

Полученные результаты исследований вносят вклад в развитие теории горения материалов для одежды и создание материалов и изделий легкой промышленности с комплексом заданных свойств.

На защиту выносятся следующие основные положения:

результаты комплексных исследований влияния параметров модификации на структуру, свойства и показатели горючести капроновых, вискозных, шерстяных, хлопковых тканей;

особенности модификации материалов для одежды разного волокнистого состава фосфорсодержащими замедлителями горения под воздействием энергии лазерного СОг излучения;

- закономерности и механизм влияния замедлителей горения на процессы
пиролиза и горения исследуемых материалов для одежды;

- показатели качества огнезащищенных тканей и швейных ниток,
зависимость надежности одежды от конструкции и технологии ниточных швов
и свойств огнезащищенных материалов.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались и получили положительную оценку на: Международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности», «Прогресс-2005» (Иваново, 2005 г.); Международной научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой

промышленности», «Поиск-2004» (Иваново, 2004 г.); Международном симпозиуме восточно-азиатских стран по полимерным материалам и передовым технологиям «Композиты XXI века» (Саратов, 2005 г.); Международной конференции «Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология», «Композит-2004» (Саратов, 2004 г.); Международной научно-технической конференции «Проблемы машиностроения и технологии материалов на рубеже веков» (Пенза, 2003 г).

Результаты работы внедрены в учебный процесс ЭТИ СГТУ подготовки специалистов по специальностям: 28.08.00 «Технология швейных изделий» и 28.09.00 «Конструирование швейных изделий».

Промышленная апробация огнезащищенных швейных ниток и ткани арт. 45109С в производстве спецодежды на предприятии «Покровская швейная фабрика», (г. Энгельса) и апробация спецодежды сварщика на предприятии ООО «Корпус-2003» дали положительные результаты.

Публикации. Материалы, изложенные в диссертации, нашли свое отражение в 12 печатных работах. Новизна метода модификации подтверждена положительным решением по заявке на изобретение.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, вывода по работе, списка используемой литературы и 5 приложений. Работа изложена на 183 страницах, содержит 33 таблицы, 54 рисунка. Список использованной литературы включает 152 наименования.

Подобные работы
Кирсанова Елена Александровна
Методологические основы оценки и прогнозирования свойств текстильных материалов для создания одежды заданной формы
Морилова Лена Валерьевна
Разработка методов оценки и прогнозирования изменений линейных размеров льняных тканей в деталях одежды косого кроя
Бесшапошникова Валентина Иосифовна
Развитие научных основ и разработка методов придания огнезащитных свойств материалам и изделиям легкой промышленности
Бессонова Наталья Геннадьевна
Разработка методов и исследование теплофизических свойств текстильных материалов и пакетов при действии влаги и давления
Калмакова Анастасия Викторовна
Исследование физико-механических свойств материалов методом кинетического индентирования с использованием автоматизированного комплекса
Мещерякова Галина Пантелеевна
Теоретическое обоснование, разработка и исследование оптических методов измерения свойств текстильных материалов
Семочкин Валерий Николаевич
Фильтрующие угленаполненные материалы для специальной одежды, защищающие от воздействия высокотоксичных и химически опасных веществ
Курденкова Алла Вячеславовна
Разработка методов прогнозирования физико-механических свойств хлопчатобумажных тканей после действия различных факторов износа
Пугачева Ирина Борисовна
Разработка метода оценки и прогнозирование анизотропии деформационных свойств льняных тканей при температурных воздействиях
Козловский Денис Александрович
Разработка методов оценки жесткости льняных тканей при изгибе

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net