СУЧАСНЕ МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО ТА ТОВАРОЗНАВСТВО: ТЕОРІЯ, ПРАКТИКА, ОСВІТА
Ви бажаєте відреагувати на цей пост? Створіть акаунт всього за кілька кліків або увійдіть на форум.

УСТОЙЧИВОСТЬ К ОЗОНУ ПРОМЫШЛЕННОГО МАТЕРИАЛА «СПАНБОНД» ИЗ ПОЛИПРОПИЛЕНА

Перейти донизу

УСТОЙЧИВОСТЬ К ОЗОНУ ПРОМЫШЛЕННОГО МАТЕРИАЛА «СПАНБОНД» ИЗ ПОЛИПРОПИЛЕНА Empty УСТОЙЧИВОСТЬ К ОЗОНУ ПРОМЫШЛЕННОГО МАТЕРИАЛА «СПАНБОНД» ИЗ ПОЛИПРОПИЛЕНА

Повідомлення автор Admin Пн Бер 23, 2015 1:25 pm

Обвинцева Л. А., к. ф.-м. н.; Цыркина Т. Б.;
Козлова Н. В., к. ф.-м. н.; Аветисов А. К., к. х. н.
НИФХИ им. Л. Я. Карпова, г. Москва


УСТОЙЧИВОСТЬ К ОЗОНУ ПРОМЫШЛЕННОГО МАТЕРИАЛА «СПАНБОНД» ИЗ ПОЛИПРОПИЛЕНА


Полипропиленовый нетканый материал, изготовленный из расплава полимера фильерным способом (технология «спанбонд»), широко используется в составе фильтров очистки от аэрозольных и газовых загрязнений, в том числе в химически активных средах. В то же время известно, что из-за боковой СН3 – группы полипропилен [-CH2-CH(CH3)-]n подвержен окислению. В данной работе ставится задача исследовать стойкость к озону материала «спанбонд» из пропилена при низких – 250 мкг/м3 – и высоких – 1% об –концентрациях озона при комнатной температуре.
Об эффективности поглощения озона материалом судили по изменению концентрации озона после прохождения слоя исследуемого образца, рис. 1. Использовали описанную в [1] экспериментальную методику. Концентрацию озона измеряли сенсорным газоанализатором [2-3]. Из рис.1 видно, что основное количество озона поглощается образцом при первом напуске. Площадь между кривыми 1 и 2, умноженная на объемный расход газа (50 см3/мин), равна количеству поглощенного образцом озона.
УСТОЙЧИВОСТЬ К ОЗОНУ ПРОМЫШЛЕННОГО МАТЕРИАЛА «СПАНБОНД» ИЗ ПОЛИПРОПИЛЕНА Aazoe10

Рисунок 1. – Обработка озоном материала «спанбонд» из полипропилена.
1 – концентрация озона, подаваемая на образец материала от генератора;
2 - изменение во времени концентрации озона после прохождения слоя материала. а – первый напуск озона 250 мкг/м3, б – повторный.

Исследуемые образцы представляет собой тонкие (десятые доли мм) слои нетканого волокнистого материала со средним диаметром волокон 16 мкм. Волокна гладкие, имеют круглую форму. Микрофотографии исследуемых образцов до и после обработки озоном приведены на рис. 2 при различном увеличении (от 1000 до 80000). Видно, что после озонолиза на волокнах возникают локальные области, в которых происходит локальное разрушение материала, центрами которого, по-видимому, являются изначальные дефекты на поверхности волокон.

УСТОЙЧИВОСТЬ К ОЗОНУ ПРОМЫШЛЕННОГО МАТЕРИАЛА «СПАНБОНД» ИЗ ПОЛИПРОПИЛЕНА Aazoe110     УСТОЙЧИВОСТЬ К ОЗОНУ ПРОМЫШЛЕННОГО МАТЕРИАЛА «СПАНБОНД» ИЗ ПОЛИПРОПИЛЕНА Aazoe210
УСТОЙЧИВОСТЬ К ОЗОНУ ПРОМЫШЛЕННОГО МАТЕРИАЛА «СПАНБОНД» ИЗ ПОЛИПРОПИЛЕНА Aazoe310   УСТОЙЧИВОСТЬ К ОЗОНУ ПРОМЫШЛЕННОГО МАТЕРИАЛА «СПАНБОНД» ИЗ ПОЛИПРОПИЛЕНА Aazoe410

Рисунок 2 – Микрофотографии образцов материала «спанбонд» из полипропилена при различном увеличении.
а – исходный образец, б – г – после обработки озоном.

Методами ИК Фурье спектроскопии диффузного рассеяния и спектроскопии поглощения исследованы изменения химического состава образцов материала «спанбонд», обработанных высокими концентрациями озона. ИК - спектр исходного образца совпадает с известными литературными данными [4]. После воздействия озона (1 % об) в его ИК- спектре диффузного рассеяния появляется отчетливая полоса в области 1720 см-1, которая свидетельствует об образовании соединений с карбонильными или/и карбоксильными группами. При этом в ИК – спектре поглощения этого же образца явных изменений не наблюдается. Данные приведены на рис.3 а-б. Полученный результат свидетельствует о том, что окисление полипропилена озоном в условиях эксперимента происходит на поверхности волокон и не затрагивает их объем. Полученный результат также согласуется с данными рис. 1 и позволяет предположить, что образующиеся на поверхности волокон продукты окисления препятствуют проникновению озона вглубь волокна, «пассивируя» его поверхность и обеспечивая тем самым устойчивость к дальнейшему воздействию озона.
УСТОЙЧИВОСТЬ К ОЗОНУ ПРОМЫШЛЕННОГО МАТЕРИАЛА «СПАНБОНД» ИЗ ПОЛИПРОПИЛЕНА Aazoe510

УСТОЙЧИВОСТЬ К ОЗОНУ ПРОМЫШЛЕННОГО МАТЕРИАЛА «СПАНБОНД» ИЗ ПОЛИПРОПИЛЕНА Aazoe610

Рисунок 3 – ИК спектры диффузного рассеяния (а) и поглощения (б) материала «спанбонд» из полипропилена.
1 – исходный образец, 2 – после обработки озоном

Информационные источники: 1. Обвинцева Л.А., Жерников К.В., Сухарева И.П. и др. Взаимодействие озона при низких концентрациях с микроволокнистыми полимерными фильтрами // Ж. Прикл. Химии. – 2010. – Т. 83. 2002, Вып. 9. – С. 1545–1551. 2. Обвинцева Л.А., Беликов И.Б., Цыркина Т.Б. и др. Полупроводниковые сенсоры на химически активные газы и автоматизированные приборы для газового анализа // Сучасне матерiалознавство та товарознавство: теорiя, практика, освiта. м. Полтава, 26–27 лютого 2014 р. С. 90 – 93. 3. Беликов И.Б., Жерников К.В., Обвинцева Л. А., Шумский Р.А. Анализатор газовых примесей атмосферы на основе полупроводникового сенсора // Приборы и техника эксперимента. 2008. № 6. С. 139–140. 4. Купцов А.Х., Жижин Г.Н. Фурье-спектры комбинационного рассеяния и инфракрасного поглощения полимеров М.: Физматлит, 2001. - 656 с.

Admin
Admin

Кількість повідомлень : 106
Дата реєстрації : 16.03.2015

https://tntforum.ukraine7.com

Повернутися до початку Перейти донизу

Повернутися до початку


 
Права доступу до цього форуму
Ви не можете відповідати на теми у цьому форумі