Plastics_6_2017

w w w . p l a s t i c s . r u 26 ТЕМА НОМЕРА /ПЛАСТИКИ: ИННОВАЦИИ П Л А С Т И К С № 6 ( 1 6 8 ) 2 0 1 7 СКТ), неорганических сор- бентов (цеолиты, алюмоси- ликаты, силикагели), а также хемосорбентов (ионообмен- ные смолы, химические по- глотители, катализаторы). Введение наполнителя в процессе расплавного или растворного аэродинами- ческого формования (спо- соб 2) позволяет увеличить динамическую сорбционную активность материала за счет отсутствия эффекта экрани- рования полимером. Однако полученный таким способом волокнистый материал будет обладать низкими физико-механическими характеристиками. Кроме того, возможно высыпание сорбента из-за непрочного за- крепления внутри полимерной матрицы, что значительно ограничивает область примене- ния таких материалов [2, 3]. Наполненные нетканые волокнистые ма- териалы марки Aerolace выпускает компания K.J. Filtration Technologies (Тайвань). Дан- ные вещества производятся путем введения сорбционно-активного наполнителя непо- средственно во время аэродинамического формования расплава полипропилена. Для повышения физико-механических свойств материал армируют дополнительными слоями нетканогоматериала. Вкачестве сорбционно- активных наполнителей применяются акти- вированные угли, активированные оксиды алюминия, ионообменные смолы. Самым распространенным за рубежомме- тодом получения наполненных волокнистых сорбционно-активных материалов является введение мелкодисперсного (пылевидного) сорбента в уже готовый нетканый холст—во- локнистую основу (способ 3) — путем про- пускания через него пылевоздушной смеси. Данная технология была разработана еще в начале 60-х годов и в течение многих лет со- вершенствовалась, однако наполненные ма- териалы, получаемые таким способом, имеют ряд серьезных недостатков. Во-первых, данный способ наполнения не дает возможности получить достаточно протяженный слой пылевидного сорбента в объеме сорбционно-фильтрующего мате- риала и ограничивает количество вносимо- го в него сорбента, не позволяя получить поверхностную плотность сорбента (масса сорбента, приходящаяся на единицу площади сорбционно-фильтрующего материала) бо- лее 40-50 г/м 2 . Для сравнения: поверхност- ная плотность сорбента в угленаполненном материале ВСАМ, получаемого растворным аэродинамическимформованием, может со- ставлять от 100 до 150 г/м 2 . Во-вторых, частицыпылевидного сорбен- та осаждаются на волокнах и располагаются в его слое так, что их концентрация убывает по экспоненциальной зависимости по мере уве- личения глубины их проникновения в слой. Большинство частиц пылевидного сорбен- та оказывается сконцентрированным в по- верхностном слое волокнистого материала. В этом случае относительное отклонение от номинального значения поверхностнойплот- ности сорбента сорбционно-фильтрующего материала может достигать 30-50%, что при- водит к снижению времени защитного дей- ствия изделий на его основе. В-третьих, частицы пылевидного сорбен- та, которые недостаточно глубоко проникли в слой сорбционно-фильтрующего материала и поэтому недостаточно прочно закрепились на его волокнах, в процессе изготовления из- делий, транспортировкиихраненияматериала высыпаются, что приводит к уменьшениюпо- верхностнойплотности волокнистого сорбен- та. Все этоограничивает сорбционнуюемкость и, следовательно, время защитного действия наполненного волокнистого материала, по- лучаемого с использованиемданного способа. Эти недостатки частично устраняются путем электризации частиц пылевидного сорбента, закручиванием пылевоздушной смеси в вихревом потоке при давлении 0,10- 0,15 МПа, применением знакопеременной пульсирующей вибрации с частотой 700- 1000 импульсов в минуту, пропиткой волок- нистой основы клеем, термофиксации. К крупнейшим производителям на- полненных волокнистых материалов, осу- ществляющим введение мелкодисперсного (пылевидного) сорбента в уже готовый не- тканый холст, можно отнести такие фир- мы, как Permatron Corporation (США), Mann+Hummel (Германия), Evertech Envisafe Ecology (Тайвань), Guangzhou Sun Holy Wind Air Cleaning Products (Китай). В качестве во- локнистой основы, как правило, использу- ются полипропиленовые или полиэфирные нетканые материалы, а в качестве сорбента— мелкодисперсные активированные угли (ко- косовые и бамбуковые). Многослойные (гибридные) волокнистые сорбенты Помимо рассмотренных выше групп во- локнистыхсорбционно-активныхполимерных материаловширокое распространениеполучи- ли многослойные (композиционные) волок- нистые сорбенты, состоящие из двух и более Рисунок 2. Состав многослойного сорбционно-активного материала, выпускаемого компанией Freudenberg (Германия) для СИЗК 1 — слой огнестойкого и водоотталкивающего покрытия; 2 — слой нетканого материала с частицами активированного угля; 3 — подстилающий слой материала