Анотація до роботи:

Резанова В.Г. Розробка тонковолокнистих матеріалів на основі компатибілізованих сумішей полімерів. – Рукопис. Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.15 – Технологія хімічних волокон. – Київський національний університет технологій та дизайну. Київ, 2004.

В дисертації виконані систематичні дослідження фізико-хімічних закономірностей, що мають місце при переробці розплавів сумішей поліпропілен/співполіамід (ПП/СПА) з добавками компатибілізаторів. Вперше показано, що введення силоксанів та їх бінарних сумішей з олеатом натрію або співполімером етилену з вінілацетатом дозволяє реалізувати специфічне волокноутворення для співвідношень ПП/СПА, які відповідають області зміни фаз. Застосування бінарних добавок є більш ефективним. Механізм дії компатибілізаторів полягає в зменшенні міжфазного натягу та підвищенні часу життя рідкого струменю. Створені математичні моделі для визначення величини деформації краплі у вхідній зоні формуючого отвору та розрахунку ефективної в’язкості розплаву суміші у простій зсувній течії. Розроблені полімерні тонковолокнисті матеріали з новими властивостями - комплексні нитки із ПП мікроволокон з підвищеною стійкістю до стертя та фільтрувальні матеріали з високою ефективністю очистки в поєднанні з сорбційною та стерилізуючою дією. Фільтри пройшли промислові випробування і впроваджені у виробництво.

1. В дисертації виконано теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми, яка полягає в реалізації явища специфічного волокноутворення при переробці компатибілізованих сумішей ПП/СПА. В результаті проведених наукових досліджень рекомендовані технологічні параметри процесів переробки сумішей ПП/СПА з добавками компатибілізаторів для одержання тонковолокнистих прецизійних фільтрувальних матеріалів, комплексних ниток та штапельних ПП мікроволокон.

2. Вперше в якості ефективних компатибілізаторів використано кремнійорганічні рідини. Встановлено, що їх використання дозволяє знизити в 1020 разів вміст добавки для забезпечення покращення волокноутворення порівняно з відомими компатибілізаторами. Висока ефективність силоксанів та їх бінарних сумішей з олеатом натрію або співполімером етилену з вінілацетатом підтверджена реалізацією явища специфічного волокноутворення для співвідношень ПП/СПА, що відповідають області зміни фаз (40/60; 50/50 мас. %).

3. Вперше показано, що бінарні суміші компатибілізаторів є більш ефективними для реалізації специфічного волокноутворення в сумішах ПП/СПА, ніж окремі речовини. Механізм дії цих добавок полягає в зменшенні поверхневого натягу на межі поділу фаз та підвищенні стабільності рідких струменів ПП в матриці СПА.

4. З використанням структурно-континуального підходу створено математичні моделі для визначення величини деформації краплі у вхідній зоні формуючого отвору та розрахунку ефективної в’язкості розплаву суміші у простій зсувній течії. Показано, що ці моделі адекватно описують реологічну поведінку розплавів реальних полімерних систем.

5. Проведено оптимізацію складу суміші ПП/СПА/компатибілізатор, визначено технологічні параметри виробництва прецизійних тонковолокнистих ФМ, комплексних ниток та штапельних ПП мікроволокон. Розроблено тимчасовий технологічний регламент виробництва останніх. В рекомендованих режимах на ВАТ “Київхімволокно” напрацьована дослідна партія штапельних мікроволокон, яка на обладнанні УкрНДІТП перероблена в змішану з віскозними волокнами пряжу. Дослідно-промислова партія прецизійних тонковолокнистих патронних фільтрів пройшла промислові випробування на ряді підприємств. За їх результатами розроблені фільтри впроваджені у виробництво для кінцевої очистки горілчаних виробів на ТОВ “Златогор” та для фільтрації питної води в установках “ВІН” на НВП “ВЕНЧУР”.

Публікації автора:

1. Резанова В.Г., Цебренко М.В., Цебренко І.О. Особливості властивостей фільтруючих матеріалів на основі ультратонких синтетичних волокон // Вісник КНУТД. – 2003.- №1 – С.171-174.

2. Резанова В.Г., Придатченко Ю.В., Цебренко М.В. Математическое описание деформирования полимера дисперсной фазы при течении расплавов смесей полимеров //Химические волокна. – 2003. - №6 - С.48-53.

3. Цебренко М.В., Резанова В.Г., Цебренко І.О. Явище специфічного волокноутворення в компатибілізованих полімерних сумішах // Вісник КНУТД. – 2003.- №1. – С.182-186.

4. Резанова В.Г., Цебренко М.В. Закономірності одержання поліпропіленових мікроволокон із компатибілізованих сумішей полімерів // Хімічна промисловість України. – 2003.- №2. – С.23-27.

5. Резанова В.Г., Цебренко М.В. Влияние кремнийорганических жидкостей на явление специфического волокнообразования // Химические волокна. – 2003. - №2. – С.21-26.

6. Резанова В.Г., Придатченко Ю.В., Цебренко М.В. Дослідження закономірностей деформування полімеру дисперсної фази при течії розплавів сумішей полімерів з використанням математичного моделювання // Вісник КНУТД. – 2003. - №2. – С. 183-188.

7. Резанова В.Г., Цебренко М.В., Придатченко Ю.В. Математична модель для визначення ефективної в’язкості розплаву суміші полімерів у простій зсувовій течії // Вісник КНУТД. – 2004. - №2. – С. 25-30.

8. Пат. №58206А України, МКП D01F8/00. Спосіб одержання композиційних самоармованих полімерних виробів / Білошенко В.О., Білоусов М.М., Глущенко А.В., Дугадко О.Б., Матросов М.І., Медведська Е.О., Резанова В.Г., Цебренко М.В.- Заявл. 29.10.02. – Опубл. 15.07.03. – Бюл. № 7.

9. Пат. № 66395 України, МКП D01F8/00. Термопластична формовочна композиція для отримання ультратонких синтетичних волокон / Цебренко М.В., Резанова В.Г., Резанова Н.М. – Заяв. 28.05.01. - Опубл. 17.06.04. - Бюл.№ 5.

10. Tsebrenko М.V., Rezanova V.G., Tsebrenko I.А Influence of the degree of compatibility of polymers on the rheological properties of mixture melt and the processes of structure formation // Journal of Physics and Thermophysics. - 2003. – Vol. 76, No. 3. – P.552-561.

11. Цебренко М.В., Резанова В.Г., Цебренко И.А. Влияние степени совместимости полимеров на реологические свойства расплава смеси и процессы структурообразования // Инженерно-физический журнал. – 2003. – Т.76, №.3. - С.68-75.

12. Резанова В.Г., Цебренко М.В., Цебренко И.А. Закономерности процессов смешения и структурообразования в трехкомпонентных смесях полимеров //Тезисы докл. VIII Междунар. конф. «Теория и практика процессов смешения, разделения и уплотнения».-Одесса.- 2001 –С.167-172.

13. Цебренко М.В., Резанова В.Г., Цебренко И.А. Оборудование и технология получения тонковолокнистых материалов на основе полипропилена //Труды Междунар. науч.-практич. конф. «Техника для химволокон». –2001.- Чернигов. – С.198-206.

14. Цебренко М.В., Резанова В.Г., Цебренко И.А. Закономерности течения и процессов структурообразования в компатибилизированных полимерных смесях // Тезисы докл. II Всероссийской науч. конф. «Физико-химия процессов переработки полимеров». – 2002 - Иваново. – С.22-23.

15. Цебренко М.В., Резанова В.Г., Цебренко И.А. Технология и оборудование для производства полипропиленовых микроволокон путем переработки расплавов смесей полимеров // Труды II Междунар. науч.-практич. конф. «Техника для химволокон».- 2003.- Чернигов. – С.235-238.

16. Цебренко М.В., Резанова В.Г., Цебренко И.А. Новые тонковолокнистые фильтрующие материалы //Труды ХI Междунар. науч.-техн. конф. “Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов.”- Бердянск.- 2003. – Т.5.- С. 1107-1113.

17. Цебренко М.В., Резанова В.Г., Цебренко І.О. Нові науковоємкі технології для впровадження на підприємствах м. Києва // Праці наук.-практич. конф. “Вищі навчальні заклади – Києву”. – Київ. – 2004. - С.71-73.

18. Цебренко М.В., Резанова В.Г., Цебренко І.О., Майборода М.М. Тонковолокнисті прецизійні фільтрувальні матеріали //Труды ХII Междунар. науч.-техн. конф. “Экология и здоровье человека. Охрана водного и воздушного бассейнов. Утилизация отходов.”- Бердянск.- 2004. – Т.3.- С. 699-704.

19.Резанова В.Г., Цебренко М.В., Придатченко Ю.В. Математическая модель деформации капель полимера дисперсной фазы при течении расплавов смесей полимеров //Тезисы докл. 22-ого Симпозиума по реологии. – Валдай. - 2004. – С.104.

[1,3,4,5,10,11] - Здобувач спільно з колегами напрацював зразки ФМ і ПП мікроволокон, дослідив їх властивості; виконав реологічні і мікроскопічні дослідження; обробив одержані дані, інтерпретував результати, брав участь в обговоренні результатів та написанні статей.

[2,6,7] - Здобувачем запропоновані вихідні дані для моделювання, разом зі співавторами розроблені математичні моделі, самостійно написана програма для розв’язання знайдених рівнянь, написані і оформлені статті.

[8,9] - Здобувачем запропоновано склад композиції, спосіб введення добавки та її рівномірного розподілу, виконані експериментальні дослідження, у співавторстві оформлена заявка на винахід.