Аналіз теплофізичних властивостей волокнистих нетканих матеріалів різного складу

Abstract

В роботі були досліджені чотири види нетканих матеріалів, виготовлених на основі еластичних волокнистих відходів текстильної промисловості. Для формування волокнистого полотна використовували чесальну машину марки ЧБВ. Отримані полотна скріплювали за рахунок операції голкопробивання на машині ВП-1. Теплопровідність визначали за допомогою методу динамічної калориметрії на вимірювачі теплопровідності типу ІТ-λ-400. Для забезпечення необхідної достовірності одержаних результатів здійснювалася обробка даних із використанням методу математичної статистики в програмі Microsoft Excel. Показано, що додавання до вихідного складу ПУ/ПА-6,6 волокон ПЕТФ погіршує теплозахисні властивості матеріалу. В той же час використання до 50 мас. % природних волокон льону та коноплі дозволяє одержати нетканий матеріал із достатньо низьким коефіцієнтом теплопровідності (0,15-0,16 Вт/(м·К)) за меншої, в порівнянні з вихідним зразком, поверхневої щільності. При цьому їх питома масова ізобарна теплоємність практично не залежить від поверхневої щільності. Встановлені закономірності впливу складу та поверхневої щільності нетканих матеріалів на основі еластичних волокнистих відходів на їх теплофізичні властивості. Запропоновано склад та отримані неткані матеріали на основі еластичних волокнистих відходів з поліпшеними теплофізичними властивостями, що задовольняють вимогам до біометричних пакетів речового майна військовослужбовців.

В работе были исследованы четыре вида нетканых материалов, изготовленных на основе эластичных волокнистых отходов текстильной промышленности. Для формирования волокнистого полотна использовали чесальную машину марки ЧБВ. Полученные полотна скрепляли за счет операции голкопробивання на машине ВП-1. Теплопроводность определяли с помощью метода динамической калориметрии на измерителе теплопроводности типа ИТ-λ-400. Для обеспечения необходимой достоверности полученных результатов осуществлялась обработка данных с использованием метода математической статистики в программе Microsoft Excel. Показано, что добавление к исходному состава ПУ/ПА-6,6 волокон ПЕТФ ухудшает теплозащитные свойства материала. В то же время использование до 50 масс.% природных волокон льна и конопли позволяет получить нетканый материал с достаточно низким коэффициентом теплопроводности (0,15-0,16 Вт/(м·К)) при меньшей, по сравнению с исходным образцом, поверхностной плотности. При этом их удельная массовая изобарная теплоемкость практически не зависит от поверхностной плотности. Установлены закономерности влияния состава и поверхностной плотности нетканых материалов на основе эластичных волокнистых отходов на их теплофизические свойства. Предложен состав и получены нетканые материалы на основе эластичных волокнистых отходов с улучшенными теплофизическими свойствами, удовлетворяющие требования биометрических пакетов вещевого имущества военнослужащих.

Determination of thermophysical properties of non-woven materials on the basis of elastic fibrous wastes intended for further use in the composition of biometric packages of belongings of military personnel. Four types of nonwovens made on the basis of the elastic fibrous wastes of the textile industry were investigated. To create a fibrous cloth used a combing machine brand CHBV. The obtained cloths were fastened by the needle punching operation on the VP-1 machine. The thermal conductivity was determined by the dynamic calorimetry method on an IT-λ-400 heat conductivity meter. In order to ensure the necessary reliability of the obtained results, the data were processed using the method of mathematical statistics in Microsoft Excel. Addition to the initial composition of PU/PA-6,6 PET fibers is shown to impair the thermal properties of the material. At the same time, the use of up to 50% by weight of natural fibers of flax and hemp allows to obtain a nonwoven fabric with a sufficiently low coefficient of thermal conductivity (0.15-0.16 W/(m·K)) with a smaller surface than the original sample. density. At the same time, their specific mass isobaric heat capacity is almost independent of the surface density. The regularities of the influence of the composition and surface density of nonwoven materials based on elastic fibrous wastes on their thermophysical properties are established. A composition was proposed and nonwoven materials based on elastic fibrous waste with improved thermophysical properties were obtained that met the requirements of the biometric packages of clothing belonging to servicemen.