Projekti / Programi
Korelacija med amorfnimi predeli PET vlaken in vsebnostjo oligomerov
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.14.00 |
Tehnika |
Tekstilstvo in usnjarstvo |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T470 |
Tehnološke vede |
Tekstilna tehnologija |
amorfna faza, poliester, oligomeri, toplozračno stabiliziranje, stabiliziranje v pari, prosto, vpeto
Raziskovalci (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
20045 |
dr. Petra Kovačič |
Tekstilstvo in usnjarstvo |
Vodja |
2007 - 2009 |
0 |
Organizacije (1)
Povzetek
Raziskava temelji na odkrivanju osnovnih elementov za nove proizvodne postopke čiste predelave poliestrnih vlaken. Problem z izločanjem oligomerov iz poliestra (PET) pri visokotemperaturnih hidrotermičnih procesih smo dobro rešili s patentno prijavo alkalne predobdelave poliestra pred temi procesi (SI patent št. 21189). Z nadaljnimi raziskavami smo dokazali, da se da tudi s pravilnimi pogoji toplotnega stabiliziranja vsaj nekoliko vplivati na manjše izločanje nizkomolekulskih frakcij pri visokotemperaturnem kislem barvanju. Rezultati raziskave so zajeti v patentni prijavi P-200600079 skupaj s tovarno Velana, ki postopek že uporablja. Pri tem smo opazili, da se kristalina struktura pri različnih vplivih toplote v območjih med 190 in 210 °C, ki so primerna za toplotno stabiliziranje poliestra, vidno ne spremeni. Zato lahko sklepamo, da mora biti vzrok za difuzijo oligomerov na površino vlaken v amorfni fazi vlaken. Še vedno najbolj zanesljiva metoda za določanje sprememb v amorfnih področjih vlaken je difuzija barvil v vlakna. Rezultati časovnega barvanja z disperzijskim barvilom pri visoki temperaturi 130 in 135 st. C, vrednoteni po paraboličnem zakonu ob predpostavkah, da je barvanje potekalo kratek čas in da je difuzijski koeficient neodvisen od koncentracije barvila, bodo ključni za izračun difuzijskih koeficientov disperzijskih barvil v različno toplotno stabilizirana PET vlakna. Še pomembneje pa bo sočasno vrednotenje vsebnosti in sestave oligomerov. Z raziskavo nameravamo ugotoviti, ne glede na historično dogajanje v vlaknih, kako spremembe amorfne faze vlaken, povzročene s toploto vplivajo na izločanje oligomerov. Pri tej teoretični raziskavi se ne nameravamo omejiti le na industrijske pogoje toplotnega stabiliziranja vlaken, ampak nameravamo raziskati vplive suhega vročega zraka in vodne pare v širšem temperaturnem območju in pod bolj rigoroznimi pogoji.
Zelo natančno bomo spremljali strukturo oz. strukturne spremembe PET vlaken po stabiliziranju pri različnih pogojih (temperatura, čas in napetost) ter poskušali najti povezavo med gravimetrično določeno vsebnostjo oligomerov in strukturnimi spremembami. Pri proučevanju strukturnih sprememb se bomo osredotočili predvsem na amorfna področja vlaken, pri čemer bomo uporabili metode s katerimi lahko določamo dogajanje v strukturi amorfnih področij direktno ali posredno. Gre za temeljno raziskavo, ki ima zelo pomemben aplikativni pomen.
Pomen za razvoj znanosti
Z raziskavami smo natančno spremljali strukturo oz. strukturne spremembe PET vlaken po stabiliziranju pri različnih pogojih (temperatura, čas in napetost) ter poskušali najti korelacijo med gravimetrično določeno vsebnostjo oligomerov in strukturnimi spremembami. Pri proučevanju strukturnih sprememb smo se osredotočili predvsem na amorfna področja vlaken. Z gelsko kromatografijo (GPC) smo spremljali tudi sestavo ekstrakta oligomerov, saj nas je zanimalo predvsem kako sprememba strukture v amorfnih predelih PET vlaken vpliva na izločanje cikličnega trimera, ki povzroča skozi celoten proces predelave PET vlaken precejšnje težave. Z rezultati raziskav smo prišli do novih teoretskih spoznanj o soodvisnosti med vsebnostjo oligomerov in strukturnimi spremembami v PET vlaknih. Predvsem je zanimiva korelacija med K/S vrednostmi PET obarvanj in vsebnostjo oligomerov.
Pomen za razvoj Slovenije
Rezultati raziskav so pokazali, da z natančno proučitvijo vplivov parametrov stabiliziranja na spremebo strukture v amorfnih predelih PET vlaken in na izločanje oligomerov lahko vplivamo na znižanje izločanja oligomerov, ki povzroča slovenskim in tujim predelovalcem poliestra velike težave. Zaradi konkurečnosti so predelovalci poliestra primorani kupovati cenejše, manj kvalitetne surovine, pri katerih pa je problem izločanja oligomerov še izrazitejši. Zato menimo, da imajo omenjene raziskave pomemben doprinos za družbeno-ekonomski razvoj Slovenije, saj bi pripomogle k ohranitvi delovnih mest v tekstilni industriji, ki je zelo pereč problem v Sloveniji in v tujini. Problemi z izločanjem oligomerov, belih prašnih delcev, pri visokotemperaturnih barvalnih procesih predelave PET predstavljajo v tovarnah poleg finančnega tudi ekološki in zdravstveni problem.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
