Массоперенос в волокнистых высокопрочных полимерных системах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.06, кандидат наук Дедов, Александр Васильевич

• Дедов, Александр Васильевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Дедов, Александр Васильевич

Введение........................................................................ 6

1. Современные представления о процессах массопереноса и механических свойствах волокнистых материалов (литературный обзор)........................................................................... 13

1.1. Проницаемость пористого материала. Проницаемость нетканых иглопробивных материалов .......................................... 15

1.2. Механические характеристики иглопробивных материалов и основные способы их модификации...................................... 23

1.3. Волокнистые сорбенты на основе нетканых иглопробивных материалов..................................................................... 30

2. Объекты и методы исследования....................................... 34

2.1. Объекты исследования................................................. 34

2.2. Методы исследования.................................................. 36

3. Иглопробивные материалы с увеличенным сопротивлением деформации....................................................................... 47

3.1. Механизм деформации иглопробивного материала., Технологические основы получения высокопористых материалов с увеличенным сопротивлением сжатию и растяжению....................... 48

3.2. Получение многослойных материалов............................... 65

3.3. Сопротивление деформации растяжения иглопробивных и обработанных материалов из полиэфирного волокна................. 93

3.4. Сопротивление деформации растяжения обработанных материалов с бикомпонентным волокном...................................... 106

3.5. Моделирование процесса растяжения иглопробивных и обработанных материалов........................................„................. 113

3.6. Сопротивление деформации сжатия иглопробивных и обработанных материалов............................................................. 129

3.7. Деформация иглопробивных и обработанных материалов из полиэфирных волокон в условиях действия постоянной нагрузки.. 148

3.8. Структура и механические свойства материалов с экспериментальным волокном............................................ï............ 155

4. Фильтрующие иглопробивные и обработанные материалы...... 173

4.1. Воздухо- и водопроницаемость иглопробивных и обработанных материалов................................................................. 176

4.2. Использование подхода д'Арси для моделирования процесса фильтрации воды и воздуха в иглопробивных и обработанных материалах ......................................................................... 189

4.3. Фильтрующие иглопробивные и обработанные материалы..... 210

4.4. Формирование пористости иглопробивных и обработанных материалов....................................................................... 224

5. Волокнистые сорбенты..................................................... 249

5.1. Волокнистые сорбенты с оптимальной структурой..............................251

5.2. Сорбционные свойства обработанных материалов с бикомпо-нентным волокном..........................................................................................................................262

5.3. Моделирование процесса сорбции жидкостей иглопробивными и обработанными материалами..................................................................................266

5.4. Волокнистые сорбенты с улучшенными механическими свойствами..........................................................................................................................................................279

5.5. Сорбция солей из растворов...................................."................285

6. Материалы с устойчивым ворсом.......................................................295

6.1. Структура ворсованных материалов....................................................................297

6.2. Обработанные ворсованные материалы..........................................................304

6.3. Фильтрующие ворсованные материалы..........................................................311

Заключение............................................................................................................................................323

Список литературы............................................................................................................................................326

Приложение..........................................................................................................................................335

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

БКВ - бикомпонентное волокно; 1111В - полипропиленовое волокно;

ПЭТВ - полиэфирное (полиэтилентерефталатное) волокно;

ФПВ - экспериментальное полипропиленовое волокно;

с1- толщина иглопробивных и модифицированных материалов, м;

йс - толщина материалов, м, под удельной нагрузкой давления Ра, кПа;

I - ширина материала при определенной деформации растяжения, м;

1о - начальная ширина материала, м;

^ - поверхностная плотность иглопробивных и обработанных материалов, кг/м2;

р - объемная плотность иглопробивных и обработанных материалов, кг/м3; Ef-коэффициент заполнения волокон, отн. ед.; £ - коэффициент пористости, отн. ед.; п - плотность иглопрокалывания, см-2; Рпор - истинный объем пор материала, м3;

о л

¥ц - истинный объем пор образцов на единицу их площади, м /м ; Ум - объем пор образцов на единицу их площади и массы, м3/(м2кг);

- истинная пористость образца, отн. ед.; Ук - кажущийся объем пор, м3; IVк - кажущаяся пористость, отн. ед;

V •

Ду - средний диаметр пор иглопробивных и модифицированных материалов, мкм;

£>я - гидравлический диаметр пор иглопробивных и обработанных материалов, мкм;

£)/- диаметр волокон, м;

су - условное напряжение при растяжении, МПа;

сР - условное напряжение при разрыве, МПа;

стю - условное напряжение достижения 10%-ного удлинения, МПа;

(у20 - условное напряжение достижения 20%-ного удлинения, МПа; £ - относительное удлинение, %;

Еэ - условный модуль, МПа, отражающий сопротивление материалов деформации;

IV - воздухопроницаемость материала при нормированном давлении воздуха 49 Па, дм3/(м2 с);

Л "у

Жв - водопроницаемость материала, дм /(м с), при нормированном напоре воды 49 Па;

- скорость фильтрации воздуха в материале, м/с; н^в - скорость фильтрации воды в материале, м/с;

—о

коэффициент проницаемости при фильтрации воздуха, м ;

л

^впр - коэффициент проницаемости при фильтрации воды, м ; Р - давление воздуха, Па; Рв - напор воды, Па;

Су - сорбционная емкость волокнистых сорбентов, выраженная как объем

о о

сорбированной жидкости на единицу объема образца, м /м ;

(7м - сорбционная емкость волокнистых сорбентов, выраженная как масса

сорбированной жидкости на единицу массы образца, кг/кг;

стж - поверхностное натяжение жидкостей, дин/см;

Рр - разрывная нагрузка, Н, образца нормированной шириной 5 см;

Р]0 - нагрузка, Н, необходимая для достижения 10%-ного удлинения образца

нормированной шириной 5 см;

Р20 - нагрузка, Н, необходимая для достижения 20%-ного удлинения образца нормированной шириной 5 см.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Массоперенос в волокнистых высокопрочных полимерных системах»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Иглопробивные нетканые полимерные материалы представляют собой высокопористые волокнистые тела с системой сообщающихся пор. Такая структура обеспечивает фазовую проницаемость газов и жидкостей, что является основой процессов фазового переноса, таких как фильтрация газов и жидкостей, а также сорбция жидкостей. Использование иглопробивных материалов в процессах переноса газов и жидкостей ограничено их низким сопротивлением растяжению и сжатию, которое в еще большей степени уменьшается при увлажнении материала или контакте с жидкостью. Растяжение материалов снижает эффективность фильтрации и уменьшает их сорбционную емкость, а при сжатии материала, как правило, уменьшается проницаемость.

Кроме того, эффективность фильтрации воздуха достигается при использовании материалов с относительно высокой поверхностной плотностью, которые не обеспечивают необходимую в большинстве случаев эффективность фильтрации. По сравнению с фильтрацией воздуха использование иглопробивных материалов для фильтрации воды приводит к снижению эффективности очистки. Высокая поверхностная плотность увеличивает аэродинамическое и гидравлическое сопротивление и приводит к снижению эффективности фильтрации. Улавливание твердых частиц в процессе фильтрации воздуха и воды происходит в объеме материалов, что ограничивает их регенерацию известными техническими методами и повторное использование.

Для поглощения различных жидкостей используется большое число иглопробивных материалов, отличающихся структурными характеристиками, составом и сорбционной емкостью. Иглопрокалывание не обеспечивает получение материалов с необходимым сопротивлением деформации и эффективностью фильтрации, для этой цели используются различные способы дополнительной обработки. Известные способы модификации структуры и механических свойств иглопробивных материалов приводят к снижению по-

ристости, что влечет уменьшение проницаемости и сорбционной емкости. Анализ традиционных рецептурных и технологических подходов к модификации иглопробивных материалов показывает, что их возможности для получения высокопористых материалов с увеличенным сопротивлением деформации ограничены.

Таким образом, актуальность работы определяется необходимостью разработки научно обоснованных технологических решений, внедрение которых обеспечит получение высокопористых иглопробивных материалов с повышенным сопротивлением деформации в сухом и влажном состояниях. Цель работы. Разработка и научное обоснование технологических решений по формированию пористой структуры иглопробивных нетканых материалов из синтетических полимерных волокон, обеспечивающих реализацию комплекса физико-химических и эксплуатационных свойств в различных условиях процессов массопереноса.

Общие подходы к решению сформулированной проблемы связаны с применением синтетических полимерных волокон нового поколения и разработкой технологических решений, нивелирующих в значительной степени рецептурные и технологические недостатки традиционных способов обработки иглопробивных материалов.

Научная новизна диссертационной работы определяется установлением механизма деформации иглопробивных и модифицированных материалов, а также общих закономерностей процессов массопереноса в высокопористых волокнистых телах. Сформулированные научные и технологические проблемы решены при использовании материалов переменного состава, формирование пористости которых достигалось разнообразными способами модификации и применением волокон различной химической природы, разных размеров и формы.

Для достижения поставленной цели в работе сформулированы следующие основные научные вопросы:

- определение механизма деформации растяжения и сжатия иглопробивных материалов и его зависимость от состава, режимов иглопрокалывания и способа модификации;

- обоснование технологических основ получения высокопористого иглопробивного материала с увеличенным сопротивлением деформации сжатия и растяжения; . ,

- определение закономерностей формирования пористой структуры нетканых материалов в зависимости от линейной плотности волокон, режима иглопрокалывания и различных видов обработки;

- моделирование влияния пористой структуры иглопробивных и модифици-

I I '

рованных материалов на сопротивление деформации и проницаемость;

- оценка зависимости эффективности фильтрации воздуха и воды от пористой структуры иглопробивных и модифицированных материалов;

- оптимизация пористой структуры волокнистых сорбентов, обеспечивающая достижение максимальной сорбционной емкости;

- моделирование сорбционных процессов в волокнистых сорбентах известной пористой структуры;

- определение одно- и многофазового переноса воздуха и воды в ворсованных иглопробивных материалах;

- определение влияния экспериментальных волокон на механические свойства и фильтрацию воды и воздуха иглопробивными материалами.

В диссертационной работе изложены научно обоснованные технологические

i

решения формирования пористой структуры нетканых материалов с задан-

I

ным комплексом физико-механических свойств. Внедрение предложенных решений в производство вносит значительный вклад в развитие экономики страны и повышение обороноспособности. Научная новизна работы:

- предложены, сформулированы и научно обоснованы технологические решения, обеспечивающие изготовление материалов с увеличенным сопротивлением деформации при регулируемом формировании пористой структуры в

зависимости от условий процессов массопереноса, внедрение которых позволило получить значительный экономический эффект;

- реализован способ получения материалов с градиентом пористости по толщине и регулируемым формированием пористости в поверхностном модифицированном слое и объеме;

- предложен и обоснован механизм растяжения и сжатия иглопробивных нетканых материалов и его зависимость от эффективности прокалывания и технологии модификации;

- предложен параметр для оценки сопротивления растяжения и сжатия иглопробивных и обработанных материалов;

- разработана модель, связывающая сопротивление деформации растяжения и сжатия с пористостью иглопробивных и обработанных материалов;

- предложен механизм течения воздуха и воды в материалах, учитывающий дискретное распределение плотности упаковки волокон и его зависимость от структуры, формируемой в процессе иглопрокалывания и модификации;

- разработана модель для прогнозирования воздухопроницаемости и водопроницаемости иглопробивных материалов, изготовленных из волокон различной линейной плотности, без большинства ограничений, присущих известным моделям аналогичного назначения;

- обосновано применение подхода д'Арси для прогнозирования скорости фильтрации воздуха в иглопробивных и модифицированных материалах и разработана модель для ее расчета;

- реализован способ, обеспечивающий в процессе фильтрации воздуха и воды накопление осадка на модифицированной поверхности материалов, что обеспечивает их регенерацию и повторное использование;

- разработана модель для прогнозирования сорбционной емкости иглопробивных и модифицированных материалов;

i

- исследована деформация ворса и предложен способ увеличения его сопротивления сжатию;

- исследованы и определены особенности процесса переноса воздуха и воды в ворсованных материалах из синтетических волокон;

- определены и оптимизированы физико-механические свойства иглопробивных материалов, изготовленных при использовании фибриллированного полипропиленового волокна.

Основные защищаемые положения:

- механизм растяжения и сжатия иглопробивных и модифицированных материалов различных способов производства;

- зависимость сопротивления деформации и проницаемости иглопробивных и модифицированных материалов от их пористой структуры;

- подход для описания деформационных характеристик иглопробивных и обработанных материалов с различными типами связей между волокнами;

- обоснование использования капиллярной модели для описания характеристик пор высокопористых волокнистых материалов;

- параметры для оценки сопротивления деформации иглопробивных и обработанных материалов и структуры пор волокнистых материалов;

I

- подход к описанию течения жидкостей и газов в низко- и высокопористых телах различной природы;

- закономерности фильтрации воды и воздуха в иглопробивных и модифицированных материалах с градиентом плотности по толщине;

- эффективное применение новых материалов, сочетающих высокую пористость с увеличенным сопротивлением деформации в сухом и влажном состояниях;

- механизм сорбции жидкостей материалами и его зависимость от пористой структуры и природы жидкости;

- волокнистый сорбент с оптимизированной структурой, обеспечивающей высокую сорбционную емкость;

- способы формирования заданной пористой структуры ^ материалов при варьировании их состава и использовании различных способов обработки;

и

- технологические принципы получения иглопробивных материалов с увеличенным сопротивлением растяжению и сжатию;

- способ получения многослойного материала с регулируемой пористостью в модифицированном слое и объеме;

- получение иглопробивных материалов при использовании новых фибрил-лированных волокон и свойства таких материалов.

Практическая значимость.

На базе ОАО «Монтем» (Московский завод нетканых материалов) внедрена разработанная автором технология модификации иглопробивных материалов (акты внедрения прилагаются Приложение 3). Налажен промышленный выпуск фильтрующих материалов и волокнистых сорбентов с увеличенным сопротивлением деформации в сухом и влажном состояниях. Требуемая эффективность фильтрации достигнута при использовании материалов пониженной поверхностной плотности, что уменьшает их аэродинамическое и гидравлическое сопротивление и, соответственно, стоимость фильтрующих материалов. Внедрены технологии производства тепло- и звукоизоляционных материалов для верха салона «Жигулей», основы искусственной кожи для верха рабочей обуви (производство кожи на ОАО «Конфитекс» (г. Чехов, Московская область)). Налажен выпуск основы для производства респираторов с пониженной температурой формования. Выпущена опытная партия радиопо-глощающего материала. Налажен выпуск волокнистых сорбентов для ООО «Тибет», использованных при изготовлении бонов для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, а также ворсованного материала для верха детской обуви. Ежемесячный выпуск разработанных материалов за период

л

2003-2011 гг. составил 15000- 40 000 м с высоким экономическим эффек-

г

том.

Апробация работы. По теме диссертации опубликовано 86 работ, из которых 61 работа в изданиях, включенных в утвержденный Высшей аттестационной комиссией перечень рецензируемых изданий для опубликования результатов докторских диссертаций, получено 5 патентов РФ на изобретения.

Результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на Международной конференции по химическим волокнам «Химволокна - 2000», ОАО «Тверьхимволокно», Российская инженерная академия, Тверь 2000; Всероссийской конференции «Мембраны - 2001», г. Москва, 2001; международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (ПРОГРЕСС 2007)», Москва, 2007; на Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы проектирования и технологии изготовления текстильных материалов специального назначения» - 2007 - Димитров-град; 3-м Московском фестивале науки. М., МГУДТ. 2008. Личный вклад автора. Автор определял направления исследований, проводил

I

эксперименты, обосновывал методы исследований, анализировал полученные результаты и формулировал выводы. Экспериментальные результаты получены лично автором или при его непосредственном участии и руководстве. Автору принадлежат основные идеи опубликованных в соавторстве работ по теме диссертации, приведенных в автореферате.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, приложения, содержит 178 рисунков, 25 таблиц и библиографию из 206 наименований, изложена на 350 страницах машинописного текста.

1 СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ПРОЦЕССАХ МАССОПЕРЕНОСА И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

(литературный обзор)

Массоперенос газов и жидкостей в твердых материалах реализуется за счет диффузионной или фазовой проницаемости [1]. Диффузионная проницаемость вещества представляет ряд параллельно протекающих последовательных процессов, таких как адсорбция, растворение и диффузия молекул в материале и выделение вещества с его обратной стороны. Движущей силой диффузионного переноса вещества в твердых телах является градиент химического потенциала на границе раздела фаз, выравнивание которого достигается за счет беспорядочного теплового движения молекул вещества в твердом материале [1-4].

Фазовая проницаемость газов и жидкостей характерна для пористых тел. Условием реализации фазовой проницаемости являются размеры пор, которые должны превышать длину свободного пробега молекул, и наличие в твердом теле сквозных пор [4-7], что в полной мере достигается в волокнистых материалах. При фазовой проницаемости в порах материала сохраняется фазовое состояние газа или жидкости, характерное фазовому состоянию вещества на границе раздела материал - среда.

Подходы к исследованию фазовой проницаемости пористых тел зависят от размера пор. При значительном размере сквозных пор общепринятый подход к описанию процесса фильтрации газа или жидкости в пористом теле основан на использовании закона Пуазейля, полученном при исследовании течения газов и жидкостей в отдельном капилляре [5, 7]. Использование подхода Пуазейля для описания процесса течения газов или жидкостей в пористом теле основано на капиллярной модели пористости, что параллельно определяет выбор параметров для оценки пористости.

Исследования механических свойств волокнистого материала включают как общие проблемы механики пористых тел [8], так и проблемы, отражающие специфику формирования их структуры [9-21]. Общей проблемой механики пористых тел является расчет реального напряжения, что достига-

ется введением в расчетные уравнения поправочных коэффициентов, отражающих плотность упаковки структурных элементов, их форму и природу контакта между ними. При равной площади поперечного сечения пористых тел данные структурные характеристики могут изменяться в широких пределах, что отражается на определении напряжения [8].

Кроме того, использование волокон приводит к формированию различных типов связей между ними, которые изменяются от точечного контакта при пересечении волокон до контакта по всей поверхности параллельно расположенных волокон. При прочих равных условиях механические свойства материалов зависят от степени ориентации волокон, которая выражается в анизотропии механических свойств.

Зависимости фазовой проницаемости и механических характеристик иглопробивного материала от его пористой структуры определяют возможность разработки общего подхода к их описанию и прогнозированию. Решение поставленной проблемы зависит от обоснования общего структурного параметра для оценки проницаемости и механических свойств волокнистых материалов. Актуальной является проблема получения материалов с улучшенными механическими свойствами при регулируемом воздействии на их пористость.

1.1 ПРОНИЦАЕМОСТЬ ПОРИСТОГО МАТЕРИАЛА.

ПРОНИЦАЕМОСТЬ НЕТКАНЫХ ИГЛОПРОБИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Согласно принятым представлениям [4 - 7] течение жидкости и газа в пористом теле связано с преодолением сил инерции и вязкости, что отражается использованием двухчленного закона фильтрации [5 - 7]. Инерционная составляющая процесса течения вещества в пористом теле учитывается при относительно высокой скорости фильтрации или турбулентном режиме течения потока. При малых скоростях фильтрации или ламинарном режиме течения сопротивление движение газа или жидкости определяется их вязкостью [6, 7]. Режимы течения веществ в пористом теле устанавливаются согласно уравнению Рейнольдса [6, 7].

Прогнозирование скорости фильтрации газа и жидкости в пористом теле достигается при использовании закона д'Арси [6, 7], который устанавлива-

I I 1

ет связь между скоростью фильтрации среды и ее давлением, и используется для описания различных режимов течения. В качестве структурного параметра пористого тела используется коэффициент проницаемости, расчет которого производится из зависимости скорость фильтрации - давление. Природа вещества при расчете коэффициента проницаемости отражается использованием в расчетном уравнении его плотности и вязкости [6, 7].

Первоначально закон д'Арси использовался для оценки скорости фильтрации воды под действием силы тяжести в низкопористых материалах, представляющих зерновые слои различной природы [4, 7]. В дальнейшем была показана возможность его использования для прогнозирования процессов течения жидкостей различной химической природы и газов [7].

Наиболее простая форма линейного закона д'Арси устанавливает прямо пропорциональную зависимость скорости фильтрации газа или жидкости от давления и обратно пропорциональную зависимость от толщины пористого тела и вязкости среды [5-7]. Уравнение модели описывает линейную зависимость скорость фильтрации - давление или линейный участок такой зави-

симости, а коэффициент проницаемости рассчитывается как тангенс угла наклона линейной зависимости или ее линейного участка.

Необходимость введения в уравнение д'Арси толщины пористого тела связана с использованием для ее описания капиллярной модели пористости (Козени-Карман) [7], согласно которой пористые тела рассматриваются как связка трубок одного или различных диаметров. Такое допущение определяет использование закон Пуазейля, согласно которому скорость течения газов или жидкостей из трубки обратно пропорциональна ее длине или, применительно к пористым телам, их толщине. Проблема использования капиллярной модели структуры пористых тел для описания течения газов и жидкостей сводится к тому, насколько законы, описывающие их течение в единичном капилляре, применимы для описания течения в пористых телах [7].

Известна сложная зависимость скорость фильтрации - давление, которая отличается от линейной зависимости [22 - 26]. Наиболее распространенным объяснением отклонения зависимости скорость фильтрации - давление или нарушения линейного закона Д'Арси заключается в том, что при увеличении скорости течения вещества в пористом теле вследствие ее хаотического движения возникает инерционное сопротивление движению потока. При этом предполагается, что режим движения среды в пористом теле может быть формально ламинарным [6, 7].

В некоторых случаях нарушение линейного закона фильтрации связывают непосредственно с турбулизацией потока. На основании этого осуществлялись неоднократные попытки, по аналогии с трубной гидравликой, связать нарушение линейного закона фильтрации с критическим значением числа Рейнольдса [6, 7]. Предлагались различные модификации этого параметра применительно к характеристикам пористого материала различной природы. Тем не менее, разброс критических значений Яе (часто на порядок и более) не позволяет сделать определенного заключения о причинах нарушения линейного закона фильтрации. Сделан вывод о том, что механическое взаимодействие фильтрационного потока с пористым телом не является

единственным и основным фактором, определяющими режим течения газа или жидкости. Движение вещества зависит также от физико-химических факторов пористого тела. Сложный вид зависимости скорость фильтрации -давление может быть следствием изменения пористости и ее структурой в процессе фильтрации, и уменьшения пористости при деформации тела под действием давления потока среды [6, 7].

При использовании подхода Д'Арси разработано несколько моделей для прогнозирования коэффициента проницаемости пористого тела или скорости фильтрации жидкостей и газов [6, 7]. Модели устанавливают зависимость данных параметров проницаемости от коэффициента пористости и определенных структурных характеристик пор, вытекающих из капиллярной модели пористости. В качестве структурных характеристик пор используются их диаметр или извилистость, а также их комбинации[6, 7]. При использовании в качестве характеристики пор их диаметра, возникает проблема оценки части пор, которая смачивается жидкостью. При фильтрации жидкостей для этой цели используется параметр гидравлического диаметра пор, который также используется при оценке характеристик пор в процессе фильтрации воздуха. Известны примеры применения в моделях нескольких параметров пористости.

Исследования проницаемости волокнистого материала направлены на определение характеристик одно- и многофазового переноса газов или жидкостей [27 - 87]. Однофазовый перенос связан с определением проницаемости материала при течении жидкостей или газов, в то время как исследования многофазового переноса связаны с течением жидкостей и газов, содержащих твердые частицы. При проведении исследований многофазового переноса, дополнительно к оценке проницаемости материала, определяются характеристики процесса улавливания частиц, или эффективности фильтрации. Отдельной проблемой исследования многофазового переноса является определение изменения проницаемости материала в процессе накопления осадка твердых частиц.

При фильтрации воздуха и жидкостей в волокнистых материалах в качестве стандартных параметров используются показатели воздухопроницаемости и водопроницаемости [83], представляющие удельный расход вещества при его нормированном давлении. При расчете данных характеристик проницаемости волокнистого материала не учитывается их толщина. Другой стандартной характеристикой фильтрации воды в волокнистом материале является коэффициент фильтрации [83], при расчете которого учитывается давление воды и толщина материала, но в расчет не включены физические характеристики воды, что ограничивает применение данного подхода для оценки проницаемости различных жидкостей.

Существует определенная специфика оценки пористой структуры волокнистых материалов. Для этой цели используются параметры, отличные от параметров оценки пористой структуры зерновых слоев и твердых материалов. К таким структурным характеристикам материала относится поверхностная плотность [28], объемная плотность, коэффициент заполнения [31] и комбинация коэффициента заполнения и толщины [75]. Использование подхода д'Арси для оценки проницаемости волокнистых материалах при фильтрации воздуха является предметом дискуссии [28, 32, 37, 76], что связано с зависимостью плотности и вязкости воздуха от давления и сложной траекторией движения потока вещества в порах, представляющих пространство

I

между волокнами.

Разработка модели для прогнозирования воздухопроницаемости и водопроницаемости иглопробивного материала связана с обоснованием структурного параметра или их комбинации, в максимальной степени отражающих течение среды. В основном разработаны модели для прогнозирования

!

воздухопроницаемости иглопробивного материала.

В работах [28, 31] воздухопроницаемость волокнистых материалов связана с одной структурной характеристикой, в качестве которой первоначально использовалась поверхностная или объемная плотность. Позднее было установлено [31 ], что для этой цели более эффективно использовать коэффи-

циент заполнения волокон, рассчитанный как отношение плотности материала к плотности волокна. В результате для прогнозирования влияния структуры волокнистых материалов на их воздухопроницаемость предложены эмпирические модели, уравнения которых содержат две переменные с неявным физическим смыслом.

Особенностью моделей [28, 31], связанных с определением влияния структурных характеристик волокнистых материалов на их воздухопроницаемость, является отсутствие в расчетных уравнениях толщины материала. Исключение толщины в модели Кирша [3, 37] основано на теоретических представлениях о структуре нетканого материала, согласно которым волокнистые материалы представляют собой решетку или набор нескольких реше-

1 '

ток с различным расположением друг относительно друга. Скорость фильтрации веществ в таких системах зависит от размера ячейки решетки и не зависит от ее толщины. Модель решетки не является единственной, так как учет толщины волокнистых материалов возникает при использовании для описания их пористости модели смещенных решеток [6].

Влияние толщины волокнистых материалов на их проницаемость исследовано Касторновым [34 - 36]. В качестве объектов использовали материалы из металлической проволоки различного диаметра. Показана зависимость коэффициента проницаемости от толщины материалов с близкими значениями коэффициента пористости менее 0,5. С увеличением их толщины происходит снижение гидравлического диаметра пор. Однако данная тенденция сохраняется только до определенной толщины материалов, которая зависят от диаметра волокон и пористости. Моделирование влияния пористости волокнистых материалов на скорость фильтрации в них жидкостей и газов выполнено при использовании в расчетном уравнении коэффициентов, определяемых экспериментальным способом.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Дедов, Александр Васильевич, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Рейтлингер С.А. Проницаемость полимерных материалов. М.: Химия. 1974. 269 с.

2. Малкин А.Я., Чалых А.Е. Диффузия и вязкость полимеров: Методы изме рения. М.: Химия 1979

3. Чалых А.Е. Диффузия в полимерных системах. М.: Химия. 1987. 312 с.

4. Чураев Н.В. Физико-химия процессов массопереноса в пористых телах. М.: Химия. 1990. 272 с.

5. Хейфец Л.И., Неймарк A.B. Многофазные процессы в пористых средах. М.: Химия. 1982. 320 с.

6. Москалев П.В., Шитов В.В. Математическое моделирование пористых си стем. Физматлит. 2007. 120 с.

7. Шейдеггер А.Э. Физика течения жидкостей через пористые среды. Ижевск. 2008. 250 с.

8. Островский Г. М. Прикладная механика неоднородных сред. СПб.: Наука. 2000. 359 с.

9. Hearle J.W.S., Stevenson P.J. //Textile Research J. 1964. v.34. №3. P.181-191.

10. Stanley В., Dewitt R. //Textile Research J. 1960. v.30. №9. P.704-711

11. Ferrand L. A., Celia M. A. //Water Resources Research 1992. v.28. №3. P.859-870.

12. Eyal K. Hajdu В., Hazan D. Edelstein.//! Appl. Polym. Sei. 1992. v.46. №9. P.1621-1629.

13. Pourdeyhimi В., Xu В.//International Nonwovens J. 1994. v.6. №1. P.26-30.

14. Dodson C.J., Sampson W.W.//Appl. Mathematics Letters 1997. v.10. № 2. P.87-89.

15. Bugao X, Ting Yu.//FABRICS Textile Research J. 1995. v.65. № 1. P.41-48.

16. Pourdeyhimi B.//Textile Research J. 1996 v. 66 №11 P.713-722.

17. Cherkassky A.//Textile Research J. 1998 v. 68. №4. P.242-253.

18. B. Pourdehyhimi.//Textile Research J. 1999. v. 69. №3 P. 185-192

19. Mao N., Russell S.J.//J. of the Textile Institute. 2000. v. 91. №2. P. 235-243.

20. Севостьянов П. А., Серякова T.B .//Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2009. №3. С. 34-36

21.Савельева Е.К. //Хим. волокна. 2008. №5. с.50-51.

22. Ентов В.М., Костерин A.B., Скворцов Э.В./Известия АН СССР. Механика жидкостей и газа. 1986. №2. С.80-87.

23. Алимов М.М., Скворцов Э.В.//Прикладная математика и механика. 1989. Т.59. №3. С.462-468.

24. Ентов В.М.//Соровский образовательный журнал. 1998. №2. С.121-128.

25. Воронин В.И.//Инженерно-физический журнал. 1971. т.21. №5. С.922-925.

26. Шитов В.В., Москалев П.В., Чаплин Д. В.//Инженерная физика. 2003. №4. С.21-27.

27. Ужов В. Н., Мягков Б. И. Очистка промышленных газов фильтрами. М. Химия. 1970. 319 с.

28. Kothari V., Newton A.// J. of the Textile Institute. 1974. v. 65. №.8. P.525-531.

29.Scheidegger A.L. The Physics of Flow Through Porous Media. University of Toronto Press Toronto 1974. 268 p.

30. Lamb G.E., Miller P.C.//Textile Research J. 1975. v.45. №6. P.452-463.

31. Dent R.W. //Journal of the Textile Institute. 1976. v.46. №6. P.220-224.

32. Кирш А.А. Моделирование и расчет аэрозольных фильтров. Дисс. на со искание ученой степени доктора техн. наук. М.: 1977. 241 с.

33.Кальнин Д.В. Исследование фильтрующих свойств иглопробивных материалов и разработка метода их расчета для обеспыливания приточного воздуха в рудничных шахтах. Дисс. на соискание ученой степени канд. тех. наук. Свердловск. 1977. 198 с.

34. Косторнов А.Г.//Порошковая металлургия. 1977. №4. С. 80-86.

35. Косторнов А.Г.,Шевчук М.С.//Порошковая металлургия. 1977.№9.С.50-56.

36. Косторнов А.Г.//Порошковая металлургия. 1978. №4. С.34-40.

37. Kirsh A.A., Stechkina I.B. The theory of aerosol filtration with fibrous filters. Fundamental of Aerosol Science. N.Y. Wiley. 1978. 165 c.

38. Пивоваров И.Г., Бугай Н.Г., Рычко B.A. Дренаж с волокнистыми фильт рами. Киев. Наука думка. 1980. 211 с.

39. Коваленко В.П., Ильинский А.А. Основы техники очистки жидкостей от механических загрязнений. М.: Химия. 1982. 272 с.

40. Малиновская Т.А, Кобринский И.А., Кирсанов О.С. Разделение суспензий в химической промышленности. М.: Химия, 1983.264 с.

41. Berryman G. J., Blair С. S.//J. Appl. Physics. 1986. v.60. №6. P. 1930-1942.

42. Мазус М.Г., Мальгин M.JI., Моргулис M.JI. Фильтры для улавливания промышленных выбросов. М.: Машиностроение. 1985. 240 с.

43. Atwal M.//Textile Research J. 1987. v. 10. №57. P.574-579. .

44. Subramaniam V., Madhusoothanan C.//Textile Research J,. 1988. v.58. №11. P.677-678. i

45. Старк С.Б. Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве. Учебник для ВУЗов 2-е изд. М.: Металлургия. 1990. 321 с.

46. Yelshin, A.//Filtration and Separation. 1990. v.27. №3. p. 169-170.

47. Слипченко B.A. Совершенствование технологии очистки воды фильтрованием. Уч. пос. Киев ИПК Госжилкомхоза УССР. 1991. 67 с.

48. Ельшин А.И. Тенденции развития фильтрования и фильтровального оборудования. М. Цинтихимнефтемаш. 1992. 44 с. J -

49. Ferrand L., Celia M.//Water Resources Research 1992. v.28. №3. P.859-870.

50. Fardi В., Liu B. Y. H.//Aerosol Sci. and Technol. 1992. v.17. №1. P.36-44.

51. Fardi В., Liu B. Y.//Aerosol Sci. and Technol. 1992. v. 17. №1. P.45-58.

52. Scrivener T. F.//TAPPI J. 1993. v.76. №.11. P.221-224.

53.Коган M.A. Разработка технологии трикотажа для фильтрования суспензий. Дисс. канд. техн. наук. 1995. 184 с.

54.Hsieh Y. L.//Textile Research J. 1995. v.65. №5. P.299-307.

55.Gniotek K.//Fibres & Textiles in Eastern Europe. 1996. v. 4. №2. P. 187-197.

56.Clague D.S., Phillips R.J.//Physics of Fluids 1997. v.9. №6. P.1562-1572.

57.Chen S. Doolen, G. D.//Ann. Rev. Fluid Mech. 1998. v. 30. P.329-364.

58. Ming О. Y., Liu В. Y. H. //J.Aerosol Sei. 1998. v. 29. №2. P.187-196.

59. Елыиин А.И., Вегера А.И., Петрова В.А.//Материалы, технологии, инструменты. 1999. №4. С.1-6. ,

60-Szosland J., Babska A., G^siorowska E.//Fibres & Textiles in Eastern Europe, 1999. v. 7. № l.P. 26-37.

61. Mao S.J.//J. of the Textile Institute. 2000. v.91. Part I. №. 2 P.235-243.

62. Epps, H., Leonas K.//International Nonwovens J. 2000. v9. №2. P. 145-152.

63. Seungsin L. A//Textile Research J. 2001 v.71. №11. P.1000-1009.

64. Мухамеджанов Г., Конохова С.//Техн. текстиль. 2001. №6. С.28-32 .

65. Казаков В.Н.//Цветная металлургия. 2002. №8 С.38-40.

66. Mohammadi M.//J. of industrial textiles. 2002. v. 32. №. 1. P.45-57.

67. Banks-Lee.//Textile Research J. 2002 v. 72. №7 P.613-617.

68. Aydilek A. H., Oguz S. H., Edil T. B.//ASCE J. of Computing in Civil Engin. 2002. v.16. №.4. P.280-290.

69.M. Mohammadi P., Banks P.//J. Industrial Textiles. 2002 v.32. №2. P.139-150.

70. Petrov S., Stoichev P. A./Filtration & Separation 2002. v.39. №8. P.35-38.

71. Dong Z. //Polym. International. 2003. v.52. №1. P.133-137.

72. S. S. Ramkumar.//J. Appl. Polym. Sei. 2003. v.89. № 1-3; P.3626-3631.

73.Конюхова С., Мухамеджанов Г.К.//Техн. текстиль. 2004. №9. С.20-22.

74. Мухамеджанов Г.К.//Техн, текстиль. 2004. №9. С.26-28.

75. Куличенко А.В.//Хим. волокна. 2005. №6. С.22-25. . .

76. Wawszczak W., Strzembov W.//Fibres & Textile in East Europe. 2005. v. 13. №2. P.61-65.

77. Berkalp 0.//Fibres & Textiles in Eastern Europe. 2006. v.14. №.3(57). P.81-85.

78. X. Y. Wang.//J. Appl. Polym. Sei. 2006. v.102. №3. P,2264-2275.

79. A. Rawal.//J. of the Textile Institute. 2006. v.97. №6. P.527-532.

80. A. Bouazza T.//Geosynthetics International. 2007. V.14. №4. P. 248 -252.

81. Mevlut Tn.//Textile Research J. 2008 v.78. № 4 P.289-296.

82. Rajesh D.//Textile Research J. 2008. V. 78. №7. P. 614-624

83. Трещалин М.Ю., Мухамеджанов Г.К., Телицын A.A. Производство и метода испытаний нетканых материалов. М.: 2008. 146 с.

84. Asis Р., Rajesh A.//Textile Research J. 2009. v.79. № 2. P;. 147-153

85. Shu Z, Woo S. S .//Materials and Design. 2009. v.30 №7. P.3659-3666.

86. Debnath S.//J.Fibre & Textile Research. 2010. v.35. №1. P.38-44

87. Liu L., Ji L., Guo F.//Geosynthetics International. 2011. v.18. №4. P.169-177.

88.Гусев B.E., Барабанов Г.Л.//Текстильная промышленность. 1970. №3. С.52-54.

89. Косова Р.А.//Текстильная промышленность. 1972. №6. С.53-55.

90. Молоканова Г.К. Вероятностные методы прогнозирования некоторых фи зико-механических свойств нетканой волокнистой основы искусственной кожи. Дис. канд. техн. наук. М.: 1975. 143 с.

91. Бабаев М.А. Исследование основных факторов, влияющих на прочность закрепления волокон нетканых иглопробивных полотен: Дис. канд. техн. наук. 05.19.08. М.: 1980. 132с.

92. Семенов Е.А.//Текстильная промышленность. 1982. №1. С.29.

93. Бершев E.H., Семенов В.А. Моделирование механических процессов производства нетканых материалов. JL: 1983. 103 с.

94. Kamal Z., Andrawes A.//Geotextiles and Geomembranes.>.l984. v.l. №1. P.41-56.

95. Britton P.N., Sampson A.J.//Textile Research J. 1984. №54(7). P.425^128.

96. S.M. Hansen// Textile Research Journal June 1986 vol. 56 no. 6 383-388

97. Hoe Ing Ling// Geotextiles and Geomembranes. 1992. V. 11. P. 185-219

98. Matsudaira M., Qin. H.//J. of the Textile Institute. 1995. v.86. №3. P.476-486.

99. Thorr F., Adolphe D., Drean J.Y.//Sensors and Actuators:Physical. 1997. v.62. №1-3. P.565-570.

100. F. Thorr, J.Y. Drean, D.//Textile Research J. 1999. v.69. № 3. P. 162-168

101. Adanur S., Liao T.//Textile Research J. 1999. v.69(ll). P.816-824.

102. Anbahan A.//Textile Research J. 1999. v.69. №5. P.345-351.

103. Семенов В. А., Алексеева H. Н.//Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2000. № 6. С.50-53.

104. Семенов В.А.//Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2000. №2. С.34-38.

105. Семенов В. А., Алексеева, Н. Н.//Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2000. № 6. С.50-53.

106. Sung H.//J. of Composite Materials. 2000. v.34. №10. P.816-840.

107. Patel P.C., Kothari V.K.//Indian J. of fibre & textile research. 2001. v.26. №4. P.409-413.

108. KimH., Pourdeyhimi B.//Intern. Nonwovens J. 2001 .v. 10. №2. P.32-37.

109. Youjiang Wang. //J. of Industrial Textiles. 2001. v.30. №.4. P.289-302.

110. Bergadoa S. Youwaib C.N.// Geotextiles and Geomembranes. 2001. V.19. P.299-328

111. Барабанов Г.JI., Хорохонов М.А.//Известия вузов. Технология тек стильной промышленности. 2002. № 3. С.267.

112. Roedel С., Amkumar S.//Textile Research J. 2003 v.73. №5. P.381-385.

113. Овчинникова C.A., Копачевская H.B., Горчакова В.М.//Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2003. № 4. С.273.

114. Фролов В.Д., Эрдэнэцэцэг Б., Фролова И.В.//Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2004. №1. С.276.

115. Горчакова В.М., Волощик Т.Е., Коняшкина Ю. В .//Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2005. № 3. С.284.

116. Amit Rawal.//J. of Industrial Textiles. 2006. v.36 №2. P.133-149.

117. Karine Buet Gautier, Christiane Wagner Kocher, Jean-Yves Drean.//Textile Research J. 2007. v. 77. №1. P.20-28.

118. Chung-Feng K., Te-Li S, Chin-Hsun CM Fibers and Polymers. 2007. v.8. №1. P.66-71.

119. Rajesh D., Boguslavsky L.//Textile Research J. 2008. v. 78. №7. P.614-624.

120. Roy A., Prabir R.//Journal of Natural Fibers. 2009. v.6. №12. P.303-318.

121. Ерофеев О.О., Волощик Т.Е.,//Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2010.№6. С.46-49

122. Fatemeh M., Mahnaz S.//J. Eng. Fibers and Fabrics. 2011 .v.6. №4. P.23-26.

123. Шабалов Д.Д.//Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2012. №1. С.79-83

124. Askari A. S., Najar S. S., Vaghasloo Y. A.//J. of Engineered Fibers and Fabrics. 2012. v.7.№.3.P.l-7

125. Kothari V., Das A.//Geotextiles and Geomembranes. 1992. v. 11. № 3. P.235-253.

126. Kothari V., Das A.//Geotextiles and Geomembranes. 1993. v.12. №2. P.179-191.

127. Kothari V.K., Das A.//Geotextiles and Geomembranes. 1994. v.13. №1. P.55-64.

128. Watanabe A., Miwa M., Takeno Y.//Textile Research J. 1996. v.66. №11. P.669-676.

129. Akira W.//Textile Research J. 2000. v.70. №5. P.402-408.

130. Li Y., Kniss D.A.// Biomaterials. 2001. v.22. №6. P.609-618.

131. Debnath P, Madhusoothanan M.//J.Engin. Fibers and Fabrics. 2009. v.4. №4. P.14-19.

132. Debnath S, Madhusoothanan M.//J. Industrial Textiles. 2012. v.41. №4. P.292-308.

133. Choi H., Know H., Moreau J.P.//Textile Research J. 1993. №63. P.211-218.

134. Choi J.P., MoreauM.//J. Environmental Sci. and Health. Part A:Toxic Haz ardous Substances and Environmental Engineering. 1994. v.29. №10. P.2151-2168

135. Anthony W.S.//Application Engin. Agriculture. 1994. №10. P.357-361.

136. Gupta, B. S., Hong, C. J.//International Nonwoven J. A Science and Techno logical Public. 1995. v.7. №l.P.34-44

137. Шеметов A.B., Дезорцев C.B., Хлесткин P.H. Исследование характеристик поглотителя «СИНТАПЭКС» поглотителя нефти//Материалы XXXXVII научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. 1996. т.2. Уфа. УГНТУ. с.29.

138. Шеметов А.В., Дезорцев С.В., Хлесткин Р.Н., Самойлов Н.А. Исследо вание свойств поверхности поглотителя «СИНТАПЭКС»//Материалы XXXXVII научно - технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. 1996. т. 2. Уфа. УГНТУ. с. 30.

139. Hyung-Min C.//J. of Environmental Sci. and Health. Part A: Toxic Hazard ous Substances and Environmental Engineering. 1996. v.31. №6. p.1441457.

140. Дэвидсон М.И., Ивлиева С.В .//Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 1997. №5.С.43-48.

141. Dodson С.J., Sampson W.W.//J. Pulp Paper Sci. 1996. v.22. №5. P. 165-169.

142. Kikutani J., Sadaaki A., Takaku.//J. Appl. Polym. Sci. 1996. v.62. №11. P.1913-1924.

143. Хлесткин P.H., Самойлов H.A., Шеметов A.B. Исследование поглощающих свойств сорбентов для ликвидации разливов нефтепродук-тов//Тезисы докладов II Международной научно-технической конференции «Решение экологических проблем в автотранспортном комплексе». М.1998. с.76-78.

н

144. Martini S.//Melliand Textilberichte International. 1998.v.79.№10.P.717-724.

145. Чураев A.B., Тюменев Ю.А., Москвин Е.Г. Высокоэффективные сорбенты нефти и нефтепродуктов//Тезисы докладов международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы создания и использования новых материалов и оценка их качества» (Материалове-дение-99). Пос. Черкизово Московской области 1999. с.51.

146. J. Radhakrishnan H., I. T. Kikutani, N. Okui.//Polym. Engineering & Sei. 1999. v.39. №1. P.89-98.

147. Zeronian S., Maria K.//J. Appl. Polym. Sei. 1999. v.71. №7. P.1163-1173.

148. Baeg C., Yong K.//J. Appl. Polym. Sei. 1999. v.74. № 8. P. 2083-2093.

149. Beom-Goo L, James S. H, Roger M.//Ag-Bio Engin. 1999. P.423^133.

150. Самойлов H.A., Хлесткин P.H., Шеметов A.B. Физико - химические основы сбора нефти и нефтепродуктов, разлитых на поверхности воды, матами и поглощающими оболочками с волокнистыми сорбента-ми//Тезисы докладов научно - технического семинара Проблемы, способы и средства защиты окружающей среды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами. М: ГУПВИМИ 1999. с.122-126.,

151. Хлесткин Р.Н., Самойлов H.A., Шеметов А.В.//Нефтяное хозяйство. 1999. №2. С.46-49.

152. Oathout J. M.//J. of the IEST. 1999. v. 42. №3. P.17-26.

153. Cho H., Kim K.//J. Appl. Polym. Sei. 2000. v.77. №10..P.2254-2266.

154. Cho H., Kim KM J. Appl. Polym. Sei. 2000. v.77. № 10. P.2267-2277.

155. Kim H., Pourdeyhimi B.//Internation Nonwovens J. 2000. v.9. №4. P.15-19.

156. Russell S. J., Mao N.//AUTEX Research J. 2000. v.l. №.2. P.47-53.

157. Хлесткин P.H, Самойлов H.A., Шеметов A.B. Анализ-процесса расте кания нефти и нефтепродуктов по поверхности воды//Труды Междуна родного экологического конгресса «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности». С-Петербург. 2000. т.1. с.481. ,

158. Хлесткин Р.Н, Самойлов H.A., Шеметов A.B. Оценка сорбционных свойств потенциальных поглотителей нефти//Труды Международного экологического конгресса Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности. С-Петербург. 2000. т. 1. с. 163. . -i

159. Хлесткин Р.Н, Самойлов H.A., Шеметов A.B. Воздействие поверхностно-активных веществ на тонкие слои нефти на поверхности во-ды//Материалы 6-й Международной научно конференции Нефтьи газ Украины-2000. Ивано-Франковск. 2000. т.З. с.322-324.

160. Marcincin A. Ujhelyiova T.//Macromol. Symposia.2001 .v.l76.№l.P.65-72.

161. Godshall C., White GM J. Appl. Polym. Sei. 2001. v.80. № 2. P.130-141.

162. Самойлов H.A., Хлесткин P.H., Шеметов A.B. Сорбционный метод ли квидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов. М.: Химия. 2001. 192 с.

163. Лакина Т.А., Дегтярев В.А. Сорбирующий материал для сбора нефти и нефтепродуктов, способ получения. Патент РФ 2166362. 2000. В 01J20/26.

164. Филипс Б.М., Багродина М. Синтетические адсорбирующие материалы

на основе сложных полиэфиров. A.c. РФ 99105574/12. 2001. D01D5/253.

165. Dong Z, Christine S.//J. Appl. Polym. Sei. 2002. v.83. №6. P. 1280-1287.

166. Есенкова H. П., Бачерникова С. Г., Михалькова А. И.//Вода и экология: проблемы и решения. 2002. №1. С.51-56

167. Jacek D./Autex Research Journal. 2002. v.2. №3. P.153-165.

168. Kiekens P., Zamfir M.//Autex Research J. 2002. v.2. №4. P.16-174.

169. Karsten E. T.//AIChE J. 2002. v.48. №7. P.1369-1389.' " *

170. Пузанова H.B., Есенкова Н.П., Бочерникова С.Г.//Текстильная про мышленность. 2002. №12. С.37-36.

171. Solisio С., Lodi A.//Water Research. Lausanne. 2002. v.36. №4. P.899-904.

172. Bing С., Qing Z., Rui L.//J. Appl. Polym. Sei. 2003. v.89.№12.P.3210-3215.

173. Deschamps G., Caruel H., Borredon M-E.//Environmental Science and Technology. 2003. v.37. №21. P.5034-5039.

174. Ron Z., Larry C.//Polymer International. 2003. v.52. № 1. P.133-137.

175. Rongguo Z, C.//Polym. Engineering & Sei. 2003. v.43. № 2. P.463-469.

176. Godshall C., White, GM J. Appl. Polym. Sei. 2003.v.89. № 4. P.l 145-1150.

177. Wei Q.F., Mather R.R., Fotheringham A.F.//Marine Pollution Bulletin. 2003. v.46. № 6. P.780-783.

178. Christine S., Dong Z., Yanbo L.//J. Appl. Polym. Sei. 2004. v.93. №5. P.2090-2094.

179. Bhat G.S., Jangala P.//J. Appl. Polym. Sei. 2004. v.- 92. №6. P.3593-3600.

180. Han S. K.//Fibers and Polymers. 2004. v.5. №3 P.177-181.

181. Смульский A.B., Конюхова C.B., Сутягина Т.Ф.//Технический текстиль. 2004. №9. С.23-25.

182. Лысенков A.A., Галунов Д.Г., Шваргурцова Л.В.//Хим. волокна. 2004. №2. С.11-15.

183. Воюцкий А.И. Пропитка волокнистых материалов дисперсиями полиме ров. М.: Химия. 1973. 245 с.

184. Dong Z.,Christine S.,Hua S.//J.Appl.Polym. Sci.2004.v.94.№3.P.1218-1226.

185. Wang X., Gong RM J. Appl. Polym. Sei. 2006. v.102. №3. P.2264-2275.

186. Wang X., Gong R.//J. Appl. Polym. Sei. 2006. v.102. №4. P.2689-2699.

187. Golikova O. A., Malyukova E. В., Golikova O. A.// Fibre Chemistry. 2007. v.39. №4. P.272-274.

188. Богдан Н.Ф., Лорткинадзе H.C., Галунова Е.П.//Хим. волокна. 2008. №4. С. 11-14.

189. Шавкин В.И., Беликов Г.М., Чибисова Т.И. Научно - исследовательский институт нетканых материалов. Сборник избранных научных трудов и публикаций. Серпухов. 2008. 400 с.

190. Александрова Ю.Н., Бокова Е.С. Влияние природы сорбата на структуру и сорбционную емкость волокнистого сорбента//Сборник научных тру дов. МГУДТ. Выпуск 2009. №13 (55). с.76-80. . , .

191. Douglas J.F.//Macromolecules, 1989, v.22, Р.3707-3716

192. Белокурова Г.Б., Малюкова Е.Б.//Хим. волокна. 2009. №5. С.50-52.

193. Kikutani J., Sadaaki A, Norimasa 0.//J. Appl. Polym. Sei. 1996. v.62. №11. P.1913-1924.

194. Radhakrishnan H., Kikutani N.//Polym. Engin. & Sei. 1999. v.39. №l.P.89-98.

195. Haig Z., Maria K., Ning P.//J. Appl. Polym. Sei. 1999.v.71. №7. P.l 163-1173.

196. Yoeng B, Sang Y.//J. Appl. Polym. Sei. 1999. v.74. № 8. P.2083-2093.

197. Cho H., Kim K, Kang H.//J. Appl. Polym. Sei. 2000. v.77. №10. P.2254-2266.

198. Cho H., Kim K, Kang H.//J. Appl. Polym. Sci.2000. v.77. № 10. P.2267-2277.

199. Marcincin A. Ujhelyiova T.//Macromol. Symposia. 2001. v.176. №1. P.65-72.

200. Godshall C. White G. L.//J. Appl. Polym. Sei. 2001. v.80. № 2. P.130-141.

201. Dong Z., Christine S., John B.//J. Appl. Polym. Sei. 2002. v.83. №6. P.1280-1287.

202. Ron Z., Larry C.//Polymer International. 2003. v.52. № 1. P.133-137.

203. Rongguo Z, C. Wadsworth C.//Polym. Engin. & Sei. 2003. v.43. №2. P.463-469.

204. Godshall C., White G. L.//J. Appl. Polym. Sei. 2003. v.89. №4. P.l 145-1150.

205. Christine S., Dong Z, Yanbo L.//J. Appl. Polym. Sei. 2004. v.93. № 5. P.2090-2094.

206. Dong Z., Christine S., Hua S.//J. Appl. Polym. Sei. 2004. v.94. №3. P.1218-1226.

207. Дедов A.B., Назаров В.Г. //Хим. волокна. 2011. №3. C.63-65.

208. Бокова E.C.; Дедов A.B. //Хим. волокна. 2011. № 6. С.38-40.

209. Бокова Е.С., Дедов A.B. //Хим. волокна. 2012. № 1. С.26-27.

210. Дедов A.B. //Хим. волокна. 2006. №2. С.56-58.

211. Дедов A.B. //Хим. волокна. 2007. №5. С.34-36.

212. Дедов А.В.//Хим. волокна. 2009. №4. С.17-19.

213.Дедов А.В.//Хим. волокна. 2009. №6. С.30-31.

214. Дедов A.B. //Пласт, массы. 2006. №4. С.33-35. • • )

215. Дедов A.B., Александрова Ю.Н., Платонов A.B., Бокова Е.С., Назаров В.Г., Андрианова Г.П. //Хим. волокна. 2007. №1. С.43-45.

216. Дедов A.B. //Хим. волокна. 2008. №2. С.52-54.

217. Дедов A.B. //Материаловедение. 2009. №8. С. 26-29.

218. Анненкова И.Н., Бокова Е.С., Дедов А.В.//Хим.волокна.2010.№З.С.50-51.

219. Дедов A.B. //Хим. технология. 2011. №5. С.275-277.

220. Дедов A.B., Бокова Е.С., Рыжкин В.А. //Хим. волокна. 2013. №4. С.31-34.

221. Дедов A.B., Платонов A.B., Назаров В.Г. Патент РФ №2246565. Нетканый иглопробивной фильтрующий материал с увеличенным сопротивлением развитию начальной деформации и способ его получения. 2005. Б.И. №5.

222. Дедов A.B.//Материаловедение. 2008. №6. С. 32-35.

223. Бокова Е.С., Дедов A.B. //Хим. волокна. 2010. № 6. С.38-40.

224. Савельева Е.К., Дедов A.B., Бокова Е.С.,Андрианова Г.П.//Хим. волокна. 2005. №3. С.41-43.

225. Дедов A.B. //Хим. волокна. 2005. №3. С.43-45.

226. Дедов A.B., Платонов A.B., Бабушкин С.В., Назаров В.Г.//Хим. волокна. 2002. №4. С.57-59.

227. Дедов A.B., Александрова Ю.Н., Назаров В.Г. //Сбор, научных трудов. МГУДТ. Выпуск 2009. №12 (54). с.83-90.

228. Дедов A.B., Александрова Ю.Н., Бокова Е.С.//Сбор. научных трудов. МГУДТ. Выпуск 2009. №13 (55). С.70-76.

229. Дедов A.B. //Хим. волокна. 2006. №3. С.31-33.

230. Дедов A.B. //Хим. волокна. 2006. №6. С.23-25.

231. Дедов A.B. //Хим. волокна. 2006. №6. С.26-28.

232. Дедов A.B. //Пласт, массы. 2007. №6. С.37-41.

233. Дедов A.B. //Хим. волокна. 2008. №5. С.47-49.

234. Дедов A.B. //Хим. волокна. 2009. №1. С.35-37.

235. Дедов A.B. //Хим. волокна. 2009. №1. С.37-39.

236. Дедов A.B., Эсмурзиев И.Б //Хим. волокна. 2009. №4. С.22-23.

237. Дедов A.B. //Хим. волокна. 2010. №2. С.41-43.

238. Дедов A.B. //Пласт, массы. 2010. №8. С.32-35.

239. Дедов A.B. //Материаловедение. 2012. №3. с. 33-36.

240. Дедов A.B. // Пласт, массы. 2013. №1. С.42-44.

241. Дедов A.B. //Материаловедение. 2013. №5. С.15-17.

242. Дедов A.B. //Нетканые материалы. 2008. №4. с.51-53.

243. Дедов A.B. //Нетканые материалы. 2009. №5. С. 11-13.

244. Дедов A.B. //Пласт, массы. 2013. №1. С.42-44.

245. Дедов A.B. //Материаловедение. 2013. №5. С.15-17.

246. Дедов A.B., Бабушкин C.B., Платонов A.B., Назаров В.Г. Патент РФ №2197041. Радиопоглощающий нетканый материал. 2003. Б.И. №1.

247. Дедов A.B., Божко H.H., Баранов В.А., Назаров В.Г. Патент РФ №2332916. Обогреваемая обувь. 2008. Б.И. №25.

248. Дедов A.B., Рыжкин А.И. Патент РФ №2360049. Способ получения полотна холстопрошивного безниточного. 2009. Б.И. №18.

249. Дедов A.B., Бабушкин C.B., Платонов A.B., Кондратов А.П., Назаров В.Г. //Хим. волокна. 2001. №5. С.56-58.

250. Дедов A.B. //Хим. волокна. 2004.№3. С.21-23.

251. Дедов А.В.//Химия и технология топлив и масел. 2006. №1. С.53-54.

252. Дедов A.B. //Пласт, массы. 2006. №6. С.16-18.

253. Дедов A.B. //Хим. волокна. 2007. №1. С.41-43.

254. Дедов A.B. //Хим. волокна. 2009. №4. С.24-26.

255. Дедов A.B., Булгакова И.В., Кукушкина A.B. Патент РФ 2412630 Композиционный материал для внутренних деталей обуви. 2009. БИ №14.

256. Дедов A.B., Александрова Ю.Н., Бокова Е.С. //Сборник научных трудов. МГУДТ. Выпуск 2009. №13 (55). С.76-80.

257. Бокова Е.С., Савельева Е.К., Дедов A.B. //Дизайн и технология. 2010. №17. С.91-97.

258. Фатеева С.Д., Бокова Е.С., Дедов A.B., Андрианова Г.П. //Хим. волокна. 2005. №4. С.50-52.

259. Дедов A.B. //Пластю массы. 2006. №12. С.43-46.

260. Дедов A.B., Александрова Ю.Н., Платонов A.B., Бокова Е.С., Назаров В.Г., Андрианова Г.П.//Химю волокна. 2007. №1. С.43-45.

261. Назаров В.Г., Платонов A.B., Александрова Ю.Н., Дедов A.B., Журавлев Д.В., Бокова Е.С. //Хим. волокна. 2007. №4. С.51-54.

Таб Исход

5

=Т о

С*

\

\

V

\

у

\

\

—1 \

\

N

12 16 241 24 2« 32 36 ■

52 56 60 64

Днаметр_экв., (шкш); ,

Нормальное распределение

Приложение 1

(вреднее Дов. интервал ]У1ин илгум ЛЯаксилгулг Количество Процент количества

9. 701

0.6803

1.447

76.1

947

ЮО

Рие. 1. Дисперсный состав части оксида железа до фильтрации

Рис. 2. Гранулометрический состав пыли в фильтрате для образца № 1

^ Процент количества 0 ТаЫе2

1 - 0

*

\

\

1 V

\

\

1 V

■

я.

4 А 4 Диаметр_эк рмальное в., рас 0 1 т к :пр 2 1 т); ед * 1 Ка ел в 1 нал ен1 в 0 ле

ТаЫеЗ

Процент количества

« \

Я \

т

11

■ \

■ \

ч.

■ \

рщп

о 4 А А А 1о V Диаметр_экв., (глк Нормальное распр 2 14 1 т); Ка1 едел > 1 нал ен! > 2 0 ле 0

Рис. 4. Гранулометрический состав пыли в фильтрате для образца № 3

Диа метр_экв., (ткт); Канал О Нормальное распределение

4

10 12 14

Диаметр_экв., (ткт); Канал 0 Нормальное распределение

Рис. 5. Гранулометрический состав пыли в фильтрате для образца №

38

а и

0 28 0}

Т 24

X

§ 20

* 18 Ь

1 12 ^ .

а 8

Диаметр_экв., (ткт); Канал О Нормальное распределение

Рис. 7. Гранулометрический состав пыли в фильтрате для образца № 6

10 12 14 18 18 20

Диаметр_экв., (ткт); Канал 0 Нормальное распределение

-г-г

-03

-ж-ж -ж

Рис. 8. Гранулометрический состав пыли в фильтрате для образца № 7

8

Диаметр_экв., (ткт); Канал 0 Нормальное распределение

9

Диаметр_экв., (ткт); Канал О Нормальное распределение

Рис. 10. Гранулометрический состав пыли в фильтрате для образца № 9

Рис. 11. Гранулометрический состав пыли в фильтрате для образца № 10

Таблица 1. Структурные характеристики материала из волокон линейной плотности 0,33 текс при различных режимах иглопрокалывания

Режимы иглопрокалывания Структурные характери-

стики материала

плотность иглопрокалывания, см"2 глубина иглопрокалывания, мм 10JF, кг/м (W1 е, отн.ед

1* 820 4 197 57,8 0,91

2* 820 5 193 58,6 0,91

3* 820 8 208 41,0 0,90

4* 820 7 210 60,7 0,92

5* 520 7 206 66,4 0,93

6* 520 4 209 69,1 0,93

7* 820 4 213 64,2 0,93

8 140 8 610 , 16,4 0,90

9 180 8 590 16,8 0,90

10 220 8 576 16,0 0,89

11 300 8 594 16,1 0,90

* - основное иглопрокалывание с одной стороны при плотности прокалывания 220 см-2 и глубине 8 мм. В остальных случаях только основное иглопрокалывание.

Таблица 2. Структура материалов из волокон различной линейной плотности

Структурные характеристики материалов из волокон

линеинои плотностью

1,7 текс 0,8 текс

F, 103d, м р, кгм"3 F, 103d, м р, кгм"3

г/м2 кг/м

0,313 1,85 169,2 0,56 4,4 127,3

0,552 3,3 167,3 0,175 1,4 , 125,0

1,04 7,45 139,6 0,222 1,7 ■ ,130,6

0,557 3,5 159,1 0,311 2,1 148,1

0,34 2,2 154,5

0,448 2,9 154,5

Приложение 2

Таблица 1. Характеристики образцов ворсованных материалов, использованных в качестве объектов исследования

Физические характеристики По- Объ- Условия Коли-

верхн. емная модифи- чество

плот- плот- кации слоев

№ обр. Состав смески, % Толщина 1, мм ность, (г/см2) ность, (г/см3)

пэв БКВ Общая Ворсованного слоя т, °с мин

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 65 35 8 5 0,35 43,59 150 0,5 1

2 65 35 8 5 0,35 43,21 150 1 1

3 65 35 8 5 0,34 42,26 150 2 1

4 65 35 7 4 0,34 48,68 150 5 1

5 65 35 7 5 0,34 48,37 175 0,5 1

6 65 35 7 5 0,33 47,34 175 .1 1

7 65 35 6 4 0,34 57,19 175 2 1

8 65 35 6 4 0,35 57,99 175 5 1

9 65 35 7 5 0,37 53,45 200 0,5 1

10 65 35 7 5 0,34 48,65 200 1 1

11 65 35 7 5 0,37 52,63 200 2 1