Теоретическое обоснование и разработка технологии защиты льноволокон от биодеструкции

• Автор: Морыганов, Павел Андреевич
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 194 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Микробиологическое повреждение текстильных материалов.

1.1.1 Характеристика биодеструкторов.

1.1.2 Признаки поражения текстильных материалов м и кроорганизм ам и

1.2 Механизм биологической деструкции целлюлозных материалов.

1.2.1 Адсорбция и рост микроорганизмов на поверхности.

1.2.2 Особенности строения и состава волокон льна как объектов биологической деструкции.

1.2.3 Механизм воздействия микроорганизмов на целлюлозные материалы.

1.2.5 Влияние состава микрофлоры и наличия природных примесей в целлюлозных материалах на скорость их биоразрушения.

1.3 Защита целлюлозных материалов

1.3.1 Пассивная защита
1.3.2 Активная защита
1.3.3. Механизм воздействия биоцидов на микробные культуры
2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Характеристика объектов исследования
2.2 Характеристика используемых химических реагентов
2.3 Подготовка объектов исследования
2.3.1 Режимы подготовки льняной ткани
2.3.1.1 Отварка
2.3.1.2 Беление
2.3.2 Режимы подготовки льняной пряжи
2.3.3 Подготовка модельных образцов льноволокон на основе структурно и химически модифицированной целлюлозы
2.3.4 Подготовка модельных образцов высокоочищенной хлопчатобумажной ткани на основе структурно и химически модифицированной целлюлозы
2.3.5 Обработка целлюлозных материалов биоцидными препаратами
2.3.5.1 Обработка тканей, нетканых материалов и льняной пряжи методом пропитки
2.3.5.2 Жидкостная обработка льноволокна в массе
2.3.5.3 Обработка льняного волокна и ткани биоцидными препаратами аэрозольным способом
2.3.6 Выделение индивидуальных микробных культур из льноволокна
2.3.7 Заражение льноволокон индивидуальными микробными культурами и искусственно созданной ассоциацией.
2.4 Методы контроля льносодержащих материалов
2.4.1 Определение содержания костры в волокнах
2.4.2 Определение средней массодлины волокон
2.4.3 Определение содержания коротких волокон
2.4.5 Определение средней линейной плотности волокон
2.4.6 Определение относительной разрывной нагрузки волокон
2.4.7 Определение содержания природных примесей в льноволокнах
2.4.7.1 Пектиновые вещества
2.4.7.2 Лигнин
2.4.7.3 Гемицеллюлоза
2.4.8 Определение содержания карбоксильных групп
2.4.9 Определение разрывных нагрузок льносодержащих материалов.
2.4. Метод определения функционального состава лигнина волокон льна
2.4. Рентгенографическое определение состояния
надмолекулярной структуры целлюлозы льна
2.5 Физикохимические и химические методы исследования гомогенных и
гетерогенных систем.
2.5.1 Метод оценки эффективности биоцидных препаратов
2.5.2 Метод испытаний текстильных материалов на устойчивость к микробиологическому разрушению.
2.5.2.1 Испытания материала на гнилостойкость.
2.5.2.2 Испытания материала на грибостойкость.
2.5.3 Электронная микроскопия
2.5.4 Методы определения сорбционнодесорбционных показателей целлюлозных материалов
2.5.4.1. Определение сорбции целлюлозными материалами антисептического препарата Бриллиантового зеленого.
2.5.4.2. Определение сорбции целлюлозными материалами солей меди
2.5.4.3 Определение сорбции целлюлозными материалами производных гуанидина
2.5.4.4 Определение десорбции Бриллиантового зеленого из целлюлозных материалов.
2.5.4.5 Определение количества антисептического препарата Бриллиантового зеленого на волокне.
2.5.5 Метод оценки антистатических свойств полиэфирной ткани,
обработанной антистатическими препаратами.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬ ТАТОВ
3.1 Выявление закономерностей биодеградации волокон льна под воздействием индивидуальных микробных культур и
комплекса микрофлоры
3.2 Оценка влияния природных примесей, структуры и состояния оо целлюлозы на динамику биодеградации льноволокон
3.3 Изучение сорбции и десорбции АП в целлюлозных материалах и 9 динамики разрушения биозащищенных льноволокон
3.4 Разработка композиционных составов для биозащиты льносодержащих 5 материалов от плесневых грибов и почвенной микрофлоры
3.5 Разработка технологии дозированного нанесения биоцидной
композиции па льноволокно. Проведение производственных испытаний. ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Несмотря на разнообразие причин возникновения и развития микробиологического повреждения выделяют ряд закономерностей общих для любых биоповреждающих ситуаций взаимодействий материалов с микроорганизмами 2. Прежде всего, необходимо наличие источника биодеструкторов, затем должен быть осуществлен их перенос от такого источника к потенциально повреждаемой поверхности целлюлозному материалу. Грибы состоят из ядра с протоплазмой и оболочки. Размер клетки от мк. Отличительный признак большинства грибов образование ими нитей гиф, вначале отдельных, затем переплетающихся и формирующих грибницу таллом. Толщина гиф колеблется от 2 до 3 мкм. В зависимости от характера роста грибных микроорганизмов различают субстратный и воздушный мицелий. Наиболее типично наличие мицелия смешанного строения с развитием гиф в субстрате, пронизывающих его и всасывающих из него воду и питательные вещества, а также на поверхности субстрата в виде паутинообразных налетов либо пленок. Наибольшее количество биоразрушителей относится к классу дейтеромицстов , представленных следующими видами i, iii, i ii, i, i , i x, i i, i ,Viii . Эти грибы являются микроскопическими организмами, не формирующими плодовых тел. Источником питания для плесневых грибов служат многие углеродсодержащие соединения, однако им нужны также фосфор, азот, калий, магний, железо и микроэлементы. В большинстве своем грибы растут в слабокислой или в слабощелочной среде при температуре, оптимум которой лежит в области С максимум С, минимум 0С, и влажности , так как вода необходима для их жизни. Бактерии одноклеточные организмы, состоящие из оболочки мембраны, протоплазмы и ядерного аппарата генофора. Размер клетки составляет 0,,2 мкм. Бактерии весьма разнообразны по форме. Они имеют сферическую, овальную, палочковидную, нитевидную и другие формы. Многим бактериям присуща подвижность благодаря наличию у них жгутиков органов локомоции. В зависимости от количества и расположения жгутиков бактерии делят на монотрихи один жгутик, лофотрихи пучок жгутиков, амфитрихи пучок жгутиков на обоих концах клетки, перитрихи жгутики находятся на всей поверхности клетки 8. К бактериальной флоре, воздействующей на текстильные материалы, относятся . Бактерии могут быть как аэробными, гак и анаэробными. В отличие от грибов, их развитию благоприятствует слабощелочная среда рН. Актиномицеты лучистые грибки группа микроорганизмов, соединяющая в себе черты бактерий, и грибов. По. Для актиномицетов характерно нитевидное или палочковидное строение. Актиномицеты участвуют в процессе биоповреждений наряду с грибами и бактериями, однако они растут медленнее по сравнению с ними, в связи с чем оказываются в невыгодном положении и уступают последним в борьбе за питательные легкодоступные вещества. Огромное влияние на развитие МК оказывает влажность окружающей среды, поскольку в их клетках содержится до воды, с которой поступают питательные вещества и удаляются продукты жизнедеятельности. Преобладающее большинство бактерий гидрофиты. Многие мицелиальные грибы мезофиты. Минимальная степень влажности, необходимая для биологической активности МК примерно , прорастание спор начинается при . Обезвоживание приводит к гибели бактерий и грибов, лишенных спор . Для жизнедеятельности МК на текстильном материале важным фактором является содержание влаги в субстрате. Показано , что при влагосодержании количество МК в 1г хлопка сырца составляло 1,4 млн. По отношению к действию температуры микроорганизмы можно разделить на две группы мезофильные развиваются в пределах С и термофильные растут в интервале от до С. Большинство бактерий и грибов, способных повреждать текстильные материалы, являются мезофильными. Несмотря на то, что многие МК развиваются в темноте и индифферентны к свету i Ii vi, некоторые МК i и ii i проявляют большую активность при дневном освещении . Действием света объясняется тот факт, что при эксплуатации тканей в атмосферных условиях наблюдается рост плесени на теневой стороне. Значительное количество микроорганизмов присутствует в почве. I г е наиболее насыщенного слоя, взятого на глубине 5 см, содержит 8 единиц МК.