Реєстраційний номер
0214U003141,
0111U000308
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Фізико-хімічні закономірності одержання мікроволокон з бактерицидними властивостями
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Цебренко Марія Василівна,
Дата реєстрації
21-01-2014
Організація виконавець
Київський національний університет технологій та дизайну
Опис етапу
Об'єкти дослідження - бінарні суміші поліпропілен/співполіамід (ПП/СПА) складу 30/70 мас. % і суміші, модифіковані комплексними металовмісними бактерицидними нанодобавками Ag/SiO2, Ag/Al2O3, мікроволокна, нитки та фільтрувальні матеріали (ФМ). Концентрація нанодобавок складала (0,05?3,0) % від маси поліпропілену. Мета роботи - розкриття механізмів впливу металовмісних нанодобавок на мікро- і макрореологічні процеси при переробці розплавів сумішей ПП/СПА та на властивості ПП мікроволокон і фільтрувальних матеріалів на їх основі. Методи дослідження: капілярна віскозиметрія, ІЧ-спектроскопія, електронна і світлова мікроскопії, методи визначення розміру наночастинок, ефективності та продуктивності ФМ, величини питомої поверхні, бактерицидних, механічних властивостей моно- та комплексних ниток. Вперше в розплав суміші ПП/СПА вводили нанорозмірні комплексні добавки Ag/SiO2, Ag/Al2O3 і отримано на їх основі нові матеріали (мікроволокна, нитки, фільтрувальні матеріали). Встановлено, що нанодобавки, не дивлячись на їх твердий стан, не перешкоджають волокноутворенню ПП в матриці СПА, а значно його покращують. Це підтверджується зменшенням середнього діаметру мікроволокон, збільшенням масової частки ПП, яка витрачається на волокноутворення та зменшенням кількості інших небажаних структур. Підтверджена робоча гіпотеза про стабілізуючу дію нанодобавок на рідкі струмені ПП. Вона полягає в тому, що на поверхні наночастинок гаситься амплітуда хвилі руйнівного збудження, яка підвищує термодинамічну стабільність струменів меншого діаметру та забезпечує утворення тонших мікроволокна, а нанодобавки значно зменшують поверхневий натяг. Таким чином, в результаті досліджень, був запропонований механізм впливу нанодобавок Ag/SiO2, Ag/Al2O3 на процеси структуроутворення. Розроблено новий метод змішування полімерів і нанодобавок. Вперше досліджено реологічні властивості сумішей ПП/СПА, наповнених нанодобавками Ag/SiO2, Ag/Al2O3: в'язкість, прядомість та еластичність розплавів суміші полімерів збільшується, що пояснюється ефектом нановнення. Нанодобавки диспергуються в розплаві до нанорозмірів, що підтверджується спектрами відбиття для модифікованих екструдатів та мікроволокон. Показано, що Ag/SiO2 і Ag/Al2O3 впливають на фазові переходи в сумішах ПП/СПА. Добавка Ag/Al2O3 є ефективнішою, оскільки при її вмісті 0,5 мас. %, величина поверхневого натягу падає до 0,21 мН/м, що на порядок менше, ніж для вихідної суміші. Показано, що введення в ПП/СПА/Ag/SiO2 олеату натрію протидіє агрегації Ag/SiO2 та підвищує кінетичну стабільність суміші. На основі суміші полімерів з добавкою Ag/SiO2, вперше отримано нанонаповнені мікроволокна та бактерицидний фільтрувальний матеріал. Вони мають питому поверхню в 2,8 разів вищу, ніж у мікроволокон з вихідної суміші. Розроблено також нові бактерицидні нанононаповнені поліпропіленові мононитки.
Опис продукції
Розроблені фільтрувальні матеріалирекомендовані для очистки рідких та газових середовищ від механічних домішок, аерозолів а також від мікроорганізмів, що розповсюджуються повітряно-крапельним шляхом. Вони забезпечують високі продуктивність і ступінь очистки та витримують багаторазову стерилізацію гострою парою або хімічними реагентами. Фільтрувальні матеріали ефективні при очищенні великих об'ємів питної води, технологічних газів, повітря, а також можуть використовуватися для виготовлення засобів індивідуального захисту.Розроблені ПП мікроволокна є сировиною для сорбентів, медичного текстилю і виробів спеціального призначення. Створені нові ПП мононитки з широким спектром антимікробної дії рекомендовано використовувати як хірургічний шовний матеріал та для виготовлення сітчастих імплантатів.
Автори роботи
Данилова Галина Павлівна
Коршун Алла Володиміровна
Мельник Ірина Анатоліївна
Резанова Наталія Михайлівна
Цебренко Ірина Олександрівна
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
