Теоретические основы модификации структуры материалов кожевенно-меховой промышленности в плазме высокочастотного разряда пониженного давления

Теоретические основы модификации структуры материалов кожевенно-меховой промышленности в плазме высокочастотного разряда пониженного давления

Автор: Вознесенский, Эмиль Фаатович

Автор: Вознесенский, Эмиль Фаатович

Шифр специальности: 05.19.01

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2011

Место защиты: Казань

Количество страниц: 376 с. ил.

Артикул: 5471769

Стоимость: 250 руб.

Теоретические основы модификации структуры материалов кожевенно-меховой промышленности в плазме высокочастотного разряда пониженного давления  Теоретические основы модификации структуры материалов кожевенно-меховой промышленности в плазме высокочастотного разряда пониженного давления 

1.1. Актуальность задачи структурной модификации
конструкционных материалов
1.2.Строение натуральных кожевенномеховых материалов
1.2.1.Строение шкуры животного
1.2.2. Строение кожевой ткани
1.2.3.Строение волосяного покрова
1.3.Бесконтактные и электрофизические методы модификации структур коллаген и кератинсодержащих материалов
1.4. Плазменная модификация структур коллаген и кератинсодержащих материалов
1.5.Основные направления структурной модификации коллагени кератинсодержащих материалов в плазме высокочастотного разряда пониженного давления
1.6. Задачи диссертации
Глава 2. Описание высокочастотного плазменного оборудования для модификации материалов, объектов и методик экспериментальных исследований
2.1.Выбор объектов исследования
2.2.Лабораторные методики экспериментальных исследований характеристик кожевенномеховых материалов
2.3. Аппаратные методы экспериментальных исследований характеристик кожевенномеховых материалов
2.4.Описание ВЧ плазменного оборудования для модификации
натуральных коллаген и кератинсодержащих материалов
2.5 Методы статистической обработки результатов
экспериментов
Глава 3. Теоретические и экспериментальные исследования НТП структурной модификации натуральных коллагенсодержащих материалов
3.1. Теоретические исследования структур натуральных коллагенсодержащих материалов
3.2. Выбор эффективных параметров ВЧ плазменной модификации натуральных коллагенсодержащих материалов
3.3.Экспериментальные исследования структурных изменений натуральных коллагенсодержащих материалов под действием НТП модификации
3.4.Влияние ВЧплазменной модификации на надмолекулярную структуру коллагенсодержащих материалов
3.5.Экспериментальные исследования влияния НТП структурной модификации на технологические свойства кожевенных материалов
3.6. Моделирование структурных изменений кожевенного материала при НТП модификации Глава 4 Теоретические и экспериментальные исследования НТП модификации структуры натуральных кератинсодержащих материалов
4.1. Теоретические исследования структуры натурального кератинсодержащего материала
4.2. Основные механизмы ВЧ плазменной модификации кератинового волокна
4.3. Выбор эффективных параметров НТП модификации натуральных кератинсодержащих материалов
4.4.Структурные исследования кератинсодержащих материалов, модифицированных в плазме ВЧ разряда пониженного давления
4.5. Экспериментальные исследования влияние НТП модификации па технологические свойства волосяного покрова меха
4.6. Моделирование структурных изменений натурального кератинсодержащего материала при НТП модификации
Глава 5 Разработка математической модели модификации структур коллаген и кератинсодержащих материалов в плазме ВЧ разряда пониженного давления
5.1.Предпосылки численного моделирования взаимодействия плазмы ВЧ разряда пониженного давления с
микроструктурами натуральных коллаген и
кератинсодержащих материалов
5.2. Численное моделирование взаимодействий плазмы ВЧ разряда с микроструктурой материалов
5.2.1 .Численная модель инжекции ионов в структуру натурального коллагенсодержащего материала при НТП модификации 5.2.2.Численная модель распределения ионов при объемной НТП модификации пористой структуры натурального
коллагенсодержащего материала
5.2.3. Численная модель бомбардировки поверхности волоса низкоэнергетичными ионами 5.2.4.Численная модель изменения рельефа кутикулы волоса, под действием сфокусированного низкоэнергетичного ионного потока
5.3.Разработка упрощенной технологической методики расчета структурных изменений натуральных коллаген и
кератисодержащих материалов при НТП модификации
5.3.1 .Эмпирическая модель влияния параметров ВЧ плазменной обработки на деформацию структур кожевенного материала 5.3.2.Эмпирическая модель влияния параметров ВЧ плазменной обработки на структурные изменения натурального кератинсодержащего материала Глава 6 Разработка технологий производства кожевенномеховых материалов с модифицированной структурой и избирательным набором свойств путем применения ВЧ плазмы пониженного давления
6.1. Разработка рекомендаций для промышленного применения методики прогнозирования структур при НТП модификации материалов кожевенномеховой промышленности
6.2.Разработка технологии регулирования физикомеханических свойств кожи из разных видов сырья на этапе отделочных процессов производства
6.3.Разработка ресурсосберегающих технологий производства макропористой кожи с улучшенными физикомеханическими и гигиеническими свойствами
6.4.Разработка технологии производства меха с применением НТП обработки с высокими потребительскими свойствами волосяного покрова и улучшенные гигиенические и физикомеханические свойства кожевой ткани
6.5.Техникоэкономическое обоснование НТП модификации структуры кожевенномеховых материалов в процессах выделки и отделки
Литература
Приложения
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
Условные обозначения
С концентрация красителя,
с1 эффективный диаметр молекулы,
с диаметр фибриллы,
1 диаметр первичного волокна,
с диаметр вторичного волокна,
с3 размер макроэлемента модели толщина образца,
с1о расстояние между центрами фибрилл в образце модели,
бГ расстояние между центрами первичных волокон в образце
модели,
расстояние между центрами вторичных волокон в образце
модели,
О большой период упорядоченности фибриллы коллагена,
Е вектор напряженности электрического ПОЛЯ,
Г коэффициент заполнения поры балластным веществом,
Ро коэффициент заполнения межфибриллярных пространств,
г коэффициент заполнения пор между первичными волокнами,
Р2 коэффициент заполнения пор между вторичными волокнами,
частота,
функция взаимной ориентации элементов модели го уровня структуры,
С расход воды, идущей на охлаждениеуого элемента,
С расход плазмообразующего газа,
1Х, индикаторная функция,
у, плотность ионного тока,
Кфо коэффициент, характеризующий внутри фибриллярные
изменения, коэффициент увеличения диаметра фибриллы,
Кф коэффициент, описывающий изменение межфибриллярных
пространств, коэффициент увеличения диаметра первичного волокна,
коэффициент изменений пространств между первичными
волокнами, коэффициент увеличения диаметра вторичного волокна,
К2 коэффициент увеличения расстояния между вторичными
волокнами, коэффициент увеличения диаметра гипотетического радиального макроэлемента, ка коэффициенты, описывающие степень преобразования
потенциальной энергии рекомбинации и кинетической
2л энергии ионов плазмообразующего газа в деформирующую
нагрузку,
0 длина свободного пробега,
1с.пз толщина слоя положительного заряда,
количество элементов го уровня структуры, количество фибрилл в составе первичного волокна, количество первичных волокон в составе вторичного, количество вторичных волокон в составе макроэлемента, давление,
кинетическая энергия ионов, потенциальная энергия рекомбинации ионов, площадь поперечного сечения фибриллы, площадь поперечного сечения первичного волокна, площадь поперечного сечения вторичного волокна, площадь поперечного сечения макроэлемента структуры, площадь проекции первичного волокна на плоскость образца,
площадь проекции вторичного волокна на плоскость образца, площадь проекции поверхности образца на плоскость образца,
термодинамическая температура,
мощность, выделяемая в калориметре от уого элемента, мощность разряда,
размер пространства между элементами структуры го типа размер пор,
расстояние между фибриллами в образце модели, расстояние между первичными волокнами в образце модели,
расстояние между вторичными волокнами в образце модели,
угол укладки элементов в модели пористой структуры, угол наклона структурных элементов к плоскости образца, сечение упругих столкновений, транспортное сечение,
напряжение, приходящееся на й элемент структуры, напряжение, приходящееся на объем одного первичного волокна,
напряжение, приходящееся на объем одного вторичного волокна,
напряжение, приходящееся на объем образца материала, напряжение, приходящееся на й уровень структуры, напряжение, испытываемое первичными волокнами образца, напряжение, испытываемое вторичными волокнами образца, относительная остаточная деформация фибрилл,
относительная остаточная деформация первичного волокна,
относительная остаточная деформация вторичного волокна,
относительная остаточная деформация образца материала,
время экспозиции плазмы,
По плотность первичного волокна,
п, первичная пористость мезопористость кожевенного материала,
П2 вторичная пористость макропористость кожевенного материала,
Я плотность вторичного волокна,
Пцст истинная пористость кожевенного материала, Сокращения
ВАХ вольтамперная характеристика,
Вет кожевенный полуфабрикат хромового метода дубления, не
блю прошедший процессов отделки,
ВММ высокомолекулярные материалы,
ВЧ высокочастотный,
ВЧЕ высокочастотн ый ем косл 1 ы й,
ВЧИ высокочастотный индукционный,
ГАГ водногликозаминогликановый слой,
ИК инфракрасный,
Краст дубленый кожевенный полуфабрикат, полученный после процессов барабанног о крашения,
КРС крупный рогатый скот,
СВЧ свсрхвысокочастотный,
СПЗ слой положительного заряда,
ЭПР электронный парамагнитный резонанс.
ВВЕДЕНИЕ


В то же время показано, что упаковка молекул, моделирующих коллаген полипептидов ГлиПроОпроп и ГлиОпроОпроп, не может быть описана одной определенной ячейкой и представляет собой набор небольших областей упорядоченности, каждая из которых имеет тот или иной тип упаковки , . Экспериментальным подтверждением того, что фибриллы коллагена являются агрегатами микрофибрилл одинакового диаметра, является возможность их непосредственного обнаружения на микрофотографиях негативно контрастированных препаратов при большом увеличении , . Получены экспериментальные данные, подтверждающие схемы самосборки микрофибрилл в толще негативно окрашенных фибрилл при электронной микроскопии обнаружены филаменты диаметром нм 3, что соответствует диаметру микрофибрилл. Субфибрилла. В результате механических воздействий, а также ряда химических или ферментативных обработок коллагеновые фибриллы расщепляются в продольном направлении на субфибриллы диаметром нм, обладающие типичной поперечной исчерченностью. Под воздействием сваривания фибрилла коллагена распадается на субэлементы диаметром около нм , 4. Поперечник одной коллагеновой трехцепочной молекулы равен 1,5 нм. Следовательно, вдоль диаметра субфибриллы с поперечником нм можно расположить молекул коллагена. Схема поперечного сечения такой субфибриллы представлена на рис. Рис. Часто обнаруживается, что субфибриллы, изолированные вследствие набухания, образуют переплетенные между собой спирали. Фибрилла коллагена. Надмолекулярным коллагеновым образованиям в тканях животного организма свойственна строгая структурная иерархия. Для разных тканей в зависимости от их функционального назначения характерны различные высшие уровни организации коллагена однако первичной надмолекулярной коллагеновой структурой являются так называемые фибриллы нативного типа. Диаметр их колеблется в зависимости от типа ткани в пределах 0 нм. Как описано выше, электронномикроскопическая картина нативных коллагеновых фибрилл характеризуется регулярной поперечной исчерченностью , 6. Функциональные группы коллагена, с помощью которых осуществляется взаимодействие между полипептидами, молекулами или надмолекулярными структурами, а также связь с растворителем и другими компонентами системы, расположены по всей длине белковых частиц, поэтому в поверхностных слоях продолговатые элементы структуры коллагена располагаются горизонтально. Это свидетельствует об их дальнейшей упорядоченной самосборке. Имеются также сведения о трубчатых структурах фибрилл коллагена 7, 8. Внешние слои фибриллы не вполне идентичны с ее глубинными зонами , . После сваривания стержень имеет спиралевидную форму 4, 6, 7. В живом организме процесс образования фибрилл обычно происходит в непосредственной близости от оболочки фибропласта клетки, из которой выделяются молекулы коллагена. Вследствие несовместимости фибропластов с коллагеном молекулы белка не могут равномерно распределяться в жидкой фазе, что является одной из основных причин возникновения протофибрилл, микрофибрил, субфибрилл и, наконец, фибрилл, то есть образования всех уровней ультраструктуры коллагена. При электронномикроскопических исследованиях установлено, что толщина области адгезии составляет нм 3. Приведенные выше величины периодов исчерченности фибрилл также совпадают с данными малоуглового рентгеноструктурного анализа , 8, 9. Данный период является характерной особенностью структуры большинства разновидностей нативного коллагена. Он отличается от периодичности в структурах некоторых белков. Каждый повторяющийся участок обезвоженных фибрилл протяженностью нм состоит из двух макрозон различного диаметра. Утолщенные макрозоны обручи на толще, чем смежные сними участки. Термин макрозона введен в связи с тем, что в некоторых случаях удается выявить расчленение основного периода поперечной исчерченности коллагена на микрозон или меньше 0, 1. На некоторых электронных микрофотографиях можно заметить, что при соприкосновении ряда параллельных фибрилл аналогичные микрозоны их структуры распологаюгся таким образом, что участки, занимающие одно и то же положение в микропериоде, то есть несущие одноименные заряды, не отталкиваются друг от друга, а совмещаются. Очевидно, ионогенные группы, имеющие разные знаки заряда, компенсируют друг друга в пределах одной фибриллы.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.184, запросов: 231