CC BY
88
ТЕХНОЛОГИИ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ ТЕКСТИЛЬНОЙ И ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
УДК 677.047.625
С. В. Илюшина, Я. С. Тарасова, А. Н. Минязова, С. И. Рязанцева
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СИЛАНА НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ТЕХНИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ
Ключевые слова: технические ткани, силан, гидрофобность, водопоглощение, капиллярность.
Проверена эффективность гидрофобной обработки силаном на технических тканях. Экспериментально установлено, что обработка технических тканей раствором силана приводит к снижению гигроскопических свойств технических тканей, а также способствует повышению их прочностных характеристик.
Keywords: technical fabrics, silane, hydrophobicity, water absorption, capillarity.
The effectiveness of hydrophobic treatment with silane on technical fabrics was checked. It has been experimentally established that the treatment of technical fabrics with silane solution leads to a decrease in the hygroscopic properties of technical fabrics, and also contributes to the increase of their strength characteristics.
Введение
Усилившиеся требования к
конкурентоспособности и качеству выпускаемой продукции текстильной промышленности подтверждают актуальность проблемы создания химических препаратов и технологий для придания комплекса положительных свойств текстильным материалам. Одним из самых прогрессирующих направлений в области заключительной отделки текстильных материалов является придание материалам гидрофобных свойств, что является перспективной и актуальной задачей на мировом рынке. Ткани, после такой отделки, должны сохранить нормированные эксплуатационно-гигиенические показатели, а именно сохранение открытой пористости, паро- и
воздухопроницаемости текстильного материала. При водоупорной отделке, когда наносится покрытие из органических смол или резины, эти свойства сохранить не удается из-за образования сплошной водонепроницаемой пленки на текстильном материале, вследствие чего происходит закупоривание пространства между волокнами, и воздухопроницаемость практически сведена к нулю. При этом такая обработка повышает жесткость материала и массу [1].
Придание гидрофобности текстильным материалам сводится к образованию на внешней поверхности отдельных волокон новой поверхности, обладающей водоотталкивающими свойствами. При этом система макропор (межволоконное пространство) остается незатронутой [2].
Придание техническим тканям гидрофобных свойств предполагает уменьшение их поверхностной энергии. Применяемые в настоящее время препараты можно расположить в ряд в порядке увеличения их гидрофобизирующей активности:
- парафины;
- силаны и силоксаны;
- фторсодержащие углеводороды.
Использование силанов с метильными,
этильными и пропильными группами дает возможность придания высокомолекулярным материалам гидрофобных свойств.
Для придания гидрофобных свойств техническим тканям выбран отделочный материал силан марки 2-6370 (метилтриэтоксисилан) производства ООО «Корсил Трейд», г. Москва.
Целью работы является изучение влияния силана на физико-механические характеристики технических тканей.
Для проведения исследования были выбраны технические ткани: Чефер (100% ПЭФ), БКНЛ-65 (50% х/б + 50% ПЭФ).
Результаты исследования и обсуждение
Испытания по определению капиллярности и водопоглощения технических тканей проводились в соответствии с ГОСТ 29104.11-91, ГОСТ 3816-81 [3, 4]. При определении нагрузки и удлинения технических тканей руководствовались ГОСТ 29104.4-91 [5].
Пропитку образцов технических тканей проводили в водном растворе силана при концентрации 2 г/дм3. Образцы опускались в химическую посуду с раствором при помощи пинцета до тех пор, пока они полностью не окажутся в растворе. Через 10 минут образцы при помощи пинцета доставали из раствора и выкладывали на фильтровальную бумагу. Излишки раствора удалялись при помощи фильтровальной бумаги и образцы высушивали в сушильном шкафу при температуре 70-80 °С до постоянной массы.
На рис.1 представлены значения водопоглощения до и после обработки раствором силана.
Таблица 1 - Значения краевого угла смачивания до и после обработки раствором силана
№ Ткань Угол смачивания, °
п/п Контрольный Обработанный
1 Чефер Не устанавливается 45
2 БКНЛ Не устанавливается 40
Чефер Видткани БКНЛ I Контр. ■ 06р.
Рис. 1 - Значения водопоглощения до и после обработки раствором силана
Результаты исследования показали, что обработка раствором силана позволяет снизить водопоглощение на 35,1% для ткани Чефер, и на 35,2% для ткани БКНЛ.
На рисунке 2 представлены значения капиллярности до и после обработки раствором силана.
-30
¡20
о.
ее
§10
s
с
ГЗ
„
22
тттг
Чефер БКНЛ
■ K0Hfl>™WB6p.
Рис. 2 - Значения капиллярности до и после обработки раствором силана
Как видно из рис. 2, обработка силаном позволяет снизить значения капиллярности для ткани Чефер на 28,2% и на 34,1% для ткани БКНЛ. Далее проводилась экспериментальная оценка краевого угла смачивания методом лежащей капли (табл. 1).
Исследование механических свойств технических тканей после обработки силаном показало некоторое улучшение прочностных характеристик.
© С. В. Илюшина - к.т.н., доц. каф. технологии химических, натуральных волокон и изделий КНИТУ, strelfy@mail.ru; Я. С. Тарасова - студ. той же кафедры; А. Н. Минязова - асс. каф. технологии химических, натуральных волокон и изделий КНИТУ; С. И. Рязанцева - студ. той же кафедры.
© S. V. Ilyushina - candidate of engineering sciences, associate professor of department of Technology chemical, natural fibers and products, KNRTU, strelfy@mail.ru; Ya. S. Tarasova - student of KNRTU; A. N. Minyazova - assistant of department of Technology chemical, natural fibers and products, KNRTU; S. I. Ryazantseva - student of KNRTU.
Установлено, что после обработки технических тканей раствором силана прочность ткани Чефер возрастает на 16,8% по основе и на 9,1% по утку, прочность ткани БКНЛ увеличивается на 6,4% и 12,1% соответственно.
Заключение
Проверена эффективность гидрофобной обработки силаном на технических тканях.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что обработка технических тканей раствором силанамарки 2-6370 способствует снижению гидрофильных свойств поверхности, а так же повышению прочностных характеристик.
Литература
1. Попов Л.Н. Текстильные материалы технического назначения: справочник-каталог / Л. Н. Попов, С. Г. Керимов. - Ярославль, 2006. - 492 с.
2. Качук Д.С. Гидрофобная отделка кремнийорганическими соединениями текстильных материалов, напечатанных пигментами / Д.С. Качук, Л.А. Нестерова, Е.А. Венгер // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2014. - №3 (351). - С. 123-129.
3. ГОСТ 29104.11-91 Ткани технические. Метод определения капиллярности. - Введ. 01.01.1993. - М: Изд-во стандартов, 1993. - 4 с.
4. ГОСТ 3816-81 Полотна текстильные. Методы определения гигроскопических и водоотталкивающих свойств. - Введ. 01.07.1982. - М: Изд-во стандартов, 1982. - 14 с.
5. ГОСТ 29104.4-91 Ткани технические. Метод определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве. - Введ. 27.09.1991. - М: Изд-во стандартов, 1991. - 7 с.
