Влияние биоповреждений на структуру и свойства природноокрашенного хлопка новых селекционных линий хлопчатника

• Автор: Илларионова, Ксения Викторовна
• Шифр специальности: 05.19.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 203 с. : ил.

1. Аналитический обзор литературы.

1Л .Хлопчатник и его разновидности с окрашенным волокном

1 .Характеристика природноокрашенного хлопкового волокна.

1.2.1 .Химический состав

1.2.2. Строение.

1.2.3. Особенности свойств

1.3. Повреждения хлопкового волокна микроорганизмами

1.3.1. Микроорганизмы деструкторы.

1.3.2. Факторы, влияющие на степень повреждения волокна микроорганизмами

1.3.3. Влияние повреждений на структуру и свойства хлопка.

1.3.3.1. Изменение макроструктуры.

1.3.3.2. Изменение надмолекулярной структуры
1.3.3.3. Изменение молекулярной структуры.
1.3.3.4. Влияние биоповреждений на свойства хлопкового волокна
2. Объекты и методы исследования
2.1. Характеристика объектов исследования.
2.2. Методы исследования
2.2.1. Методы определения видового состава микроорганизмов ПОХВ
2.2.1.1. Выделение и идентификация бактерий.
2.2.1.2. Выделение и идентификация микромицетов.
2.2.2. Методы изучения воздействия микроорганизмов на ПОХВ
2.2.2.1. Действие спонтанной микрофлоры.
2.2.2.2. Действие микромицетов
2.2.2.3. Действие бактерий
2.2.2.4. Определение бактерицидных свойств ПОХВ на микробиоте кожи.
2.2.3. Метод количественной оценки степени деструкции ПОХВ
2.2.4. Методы определения физикохимических свойств ПОХВ
2.2.4.1. Световая микроскопия.
2.2.4.2. Дифференциальнотермический анализ.
2.2.4.3. Вискозиметрический метод.
2.2.4.4. Методы определения цветовых характеристик ПОХВ.
2.2.4.5. Инсоляция ПОХВ.
2.2.5. Методы определения механических свойств ПОХВ.
2.2.5.1. Определение длины .
2.2.5.2. Определение коэффициента зрелости
2.2.5.3. Определение разрывной нагрузки и линейной плотности
2.2.6. Статистическая обработка результатов.
3. Выделение и идентификация микроорганизмов с ПОХВ.
3.1. Микроскопические грибы.
3.2. Бактерии.
4. Влияние микроорганизмов на повреждение ПОХВ
4.1. Оценка степени повреждения хлопковых волокон в зависимости от их цветовой гаммы
4.1.1. Характеристика исходной поврежденности хлопковых волокон
4.1.2. Устойчивость ПОХВ к действию микроорганизмов разных групп
4.1.2.1. Действие спонтанной микрофлоры.
4.1.2.2. Действие микроскопических грибов.
4.1.2.3. Действие бактерий
4.2. Особенности структуры ПОХВ, поврежденных микроорганизмами
4.3. Изменение физикомеханических свойств ПОХВ в результате повреждения микроорганизмами.
4.4. Определение зависимостей между свойствами ПОХВ и показателем их биодеструкции
Выводы.
5. Сравнительный анализ действия микробиологической деструкции и инсоляции на цветовые характеристики и устойчивость окраски ПОХВ
5.1. Цветовые характеристики исследуемых исходных волокон
5.2. Цветовые характеристики волокон, экспонированных в условиях воздействия
микроорганизмов разных групп.
5.2.1. Спонтанной микрофлоры.
5.2.2. Микроскопических грибов.
5.2.3. Бактерий
5.3. Цветовые характеристики инсолированных волокон
Выводы.
Заключение.
Общие выводы.
Библиографический список.
приложение а Строение хлопкового волокна.
приложение б Исследование зависимостей биодеструкции ПОХВ от цвета
и района выращивания.
приложение в Фотографии результатов световой микроскопии ПОХВ
приложение г Термограммы ПОХВ
приложение д Результаты исследования ПОХВ методом вискозиметрии
приложение Е Дисперсионный анализ факторов, влияющих на степень
биодеструкции ПОХВ.
приложение ж Анализ влияния деструктирующих факторов на изменение
цветового различия ПОХВ.
приложение з Фотографии ПОХВ, изменяющих цветовой тон в результате
воздействия различных факторов.
приложение и Методика определения действия текстильных волокон на
патогенные микроорганизмы
приложение к Методика определения грибостойкости природноокрашенных
хлопковых волокон
приложение л Характеристика структуры и свойств ХВ, поврежденных
микроорганизмами
приложение м Акты внедрения, отзывы, справки об использовании
результатов диссертационной работы
Обозначения и сокращения
ХБ хлопчатобумажный ХВ хлопковое волокно ПО природноокрашенный ЕО естественноокрашенный НО натуральноокрашенный ЦГ цветовая гамма ЖЗ желтозеленая ЖО желтооранжевая
МПА питательная среда мясопептонный агар
МПБ питательная среда мясопептонный бульон
ДЦПС дифференциальнодиагностическая питательная среда
ДТАдифференциальный термический анализ
УФ ультрафиолетовый
ПЦР показатель цветового различия
К показатель биодеструкции
общее количество повреждений
Р разрывная нагрузка
Руд. удельная разрывная нагрузка
Введение


Форхмирование морфологической структуры волокна хлопка в период вегетации, следовательно, биосинтез целлюлозы, в природе представляет собой структурно обусловленный матричный процесс, когда активированные глюкозидные остатки спонтанно соединяются в длинные цепи на активных центрах, имеющихся в цитоплазме. При этом одновременно происходит связывание синтезирующихся молекул в поперечном направлении посредством водородных связей и дисперсионных сил. Так возникают первичные элементы морфологической структуры микрофибриллы, для которых характерна взаимная агрегация с образованием различных видов фибриллярных слоев, формирующих основную массу целлюлозных волокон вторичную стенку. У природных целлюлозных волокон, в том числе хлопковых, общая ориентация микрофибрилл вдоль оси очень высока от . При формировании природного целлюлозного волокна идет многостадийный процесс структурообразования. В начальной стадии формирования стенки клетки микрофибриллы, переплетаясь, образуют сетчатую форму морфологической структуры первичная стенка волокна. Она обладает большой способностью к растяжению, что и обеспечивает рост волокна в длину. Последний этап формирования волокна включает образование третичной стенки. Окраска волокна, как это было установлено Н. М. Романовым, определяется пигментом типа катехина, который проявляется в волокне с дневного возраста 4. С дневного возраста возникает гетерогенность структуры, появляются некоторые дефекты, складки. У волокон, находившихся более продолжительное время в полевых условиях например, и 0 дней, четко виден эффект действия света и погоды на внешний вид и микроструктуру поверхности зрелого волокна хлопка увеличивается скрученность на поверхности появляются продольные трещины содержание плотных участков заметно уменьшается упаковка элементов структуры нарушается, что обусловлено его хрупкостью при инсоляции . В период созревания слои микрофибрилл вторичной стенки дневного волокна представляются оптически бесструктурными гладкими, а у более зрелых волокон отчетливо наблюдается фибриллярный характер их строения. По мере формирования волокна совершенствуется его фибриллярная структура растет плотность упаковки при взаимном упорядочении структурных элементов. Такая картина наблюдается до дневного возраста, затем под влиянием света и погоды происходит некоторое разрыхление фибриллярной структуры, при этом чем дольше хлопок находится на солнце, тем значительнее эффект разупорядочения тонкой структуры волокна. Одновременно возможно химическое разрушение целлюлозы. А на второй стадии до дней начинают наблюдаться более сформулированные фибриллярные элементы во всех его частях характер фибриллярной структуры поверхности волокна частично нарушается, возникают складки, на срезах и фрагментах обнаруживается разрыхление структуры, а анизодиаметричные плотные частицы волокна хлопка имеют склонность к агрегации на третьей стадии до зрелого состояния в возрасте дней завершается формирование морфологии в целом и складчатой поверхности волокна значительно нарушается фибриллярная структура возникают трещины во вторичной стенке наблюдается эффект уплотнения структурных элементов с некоторым переплетеием фибриллярных агрегатов и обнаруживаются микропустоты , 1, 6. Таким образом, по мере созревания волокна хлопка изменяется его надмолекулярная структура ориентация кристаллов, степень кристаличности и др Для того, чтобы получить высоко прочное волокно, сбор хлопка необходимо проводить после того, как установится в нем неизменность надмолекулярной структуры 0. Зрелость волокон степень их заполнения целлюлозой является очень важным свойством при оценке качества ХВ и хлопка сырца в целом, так как определяет его строение и многие свойства. Так, с увеличением зрелости повышается его прочность, упругость, улучшается окрашиваемость, увеличивается толщина. Зрелость и разрывная нагрузка волокна зависят от расположения коробочек . Незрелые волокна в кипе хлопка сырца слипаются и имеют вид блестящих небольших пластиков. Примесь таких волокон снижает качество хлопка . У более зрелых волокон более толстые стенки клетки.