Введение к работе
Актуальность работы состоит в создании высокоэффективных нетканых материалов, способных сорбировать с поверхности воды нефтепродукты и позволяющих добиться минимальных материальных затрат. Внедрение такого рода материалов позволит заменить импортные аналоги и снизить затраты на его производство. Автор защищает:
структуру и иглопробивную технологию нетканого сорбционного материала (НСМ), используемого для сбора нефтепродуктов с поверхности воды;
новый модифицирующий препарат, способный придать обрабатываемому нетканому материалу повышенные гидрофобные и олеофильные свойства;
способ модификации волокон НСМ;
оптимальные технологические параметры производства НСМ для сбора нефтепродуктов с поверхности воды.
Данная работа проводилась в Московском государственном текстильном университете имени А.Н. Косыгина на кафедре технологии нетканых материалов.
Целью работы является разработка технологии НСМ из отечественного сырья и вспомогательных материалов с повышенными функциональными свойствами для очистки нефтепродуктов с поверхности воды.
Задачи исследований.
Исходя из поставленной цели, в работе решались следующие задачи:
изучение проблемы очистки воды от загрязнений нефтепродуктами;
анализ современного состояния научных исследований в области сорбции нефтепродуктов с поверхности воды;
обоснование выбора сырья, технологии и оборудования производства нетканых сорбционных материалов для сорбции нефтепродуктов с поверхности воды;
изучение влияния промышленных кремнийорганических модификаторов на функциональные свойства материала;
разработка метода синтеза нового отечественного модификатора, придающего волокнам и НСМ на их основе устойчивые водоотталкивающие и олеофильные свойства (сродство к маслам, жирам);
изучение механизма взаимодействия модификаторов с полимером ПП волокна;
разработка технологии НСМ, для сорбции нефтепродуктов с поверхности воды.
разработка структуры НСМ и исследование ее влияния на физико- механические и функциональные свойства НСМ;
оптимизация технологических параметров производства НСМ;
составление нормативно-технической документации технологии производства разработанного НСМ;
внедрение результатов работы.
Методика проведения исследований.
В работе использовались стандартные и нестандартные методики исследования физико-механических и функциональных свойств волокон и нетканых сорбционных материалов.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые:
проведены методами регрессионного анализа исследования факторов, влияющих на изменение структурных характеристик, физико-механических и функциональных свойств нетканого материала для сбора нефтепродуктов с поверхности воды;
получены полиноминальные уравнения зависимостей свойств нетканого материала от параметров производства;
определено влияние технологических параметров на изменение сорбции, намокаемости, промокаемости, пористости и воздухопроницаемости НСМ;
разработан метод синтеза нового отечественного кремнийорганического модификатора - олиго(3-аминопропил)(октил)этоксисилоксана, повышающего функциональные свойства НМ для сбора нефтепродуктов с поверхности воды;
изучен механизм взаимодействия полученного модификатора с полимером ПП волокна;
по результатам проведенной работы получен патент РФ № 2431707 от 20.10.2011г. на изобретение «Способ получения нетканых текстильных материалов, обладающих сорбционными и гидрофобными свойствами с помощью олиго(3-аминопропил)(октил)этоксисилоксанов».
Практическая ценность работы.
разработанная технология получения НСМ для сбора нефтепродуктов с поверхности воды позволяет освоить промышленный выпуск НМ с сорбцией 36 г/г и намокаемостью 0,01 г/г:
составлены проекты стандарта организации и технологического регламента на выпуск разработанного НСМ;
использование разработанного НМ для сбора нефтепродуктов с поверхности воды позволило:
-
Расширить ассортимент НСМ;
-
Снизить себестоимость процесса очистки воды от нефтепродуктов, заменив использующиеся ранее НСМ и импортные модификаторы ПП волокон на более дешевые из отечественного сырья;
-
Продлить срок эксплуатации НСМ за счет повторного их использования после регенерации (до 7 раз).
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности», Всероссийской научно- технической студенческой конференции «Текстиль 21 века», Всероссийской конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» «Текстиль - 2007», Всероссийской конференции «Современные технологии производства нетканых материалов» «Текстиль XXI века», Международной конференции «Современное технологическое оборудование в текстильной промышленности» «Текстиль - 2009», на Межвузовской научно-технической конференций аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» «Сорбционные нетканые материалы», г. Иваново: ИГТА, 2006г.
Публикации.
По результатам диссертации опубликовано 14 работ в журналах и сборниках, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.
По результатам проведенной работы получен патент РФ на изобретение № 2431707 от 20.04.2010г.
Объем и структура работы.
Диссертация изложена в 7 главах с выводами на 169 страницах печатного текста и содержит 31 рисунок, 1 схему, 23 таблицы, приведен список литературы из 107 наименований и 4 приложений.
