Разработка и теоретическое обоснование технологии заключительной отделки льняных тканей с использованием биопрепаратов на основе целлюлаз

• Автор: Головина, Людмила Андреевна
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Характеристика льняного волокна, потребляемого в качестве сырья в

текстильной промышленности.

1.1 Л.Структура стебля и волокна льна

1.1.2. Субмикроскопическая структура льняного волокна

1.1.3. Химический состав льняного волокна.

1.1.3.1. Целлюлоза льна.

1.1.3.2. Спутники целлюлозы.

1.1.3.2.1. Гемицеллюлозы и пектиновые вещества.

1.1.3.2.2. Лигнин
1.1.3.2.3. Воскообразные вещества.
1.1.3.2.4. Белковые вещества
1.2. Ферменты целлюлолитического ряда. Основные характеристики и механизм действия
1.2.1. Номенклатура целлюлолитических ферментов и их распространение
1.2.2. Классификация и особенности укладки каталитических доменов КД ферментов целлюлазногемицеллюлазных систем
1.2.3. Классификация и особенности укладки целлюлозосвязывающих доменов ЦСД.
1.2.4. Линкеры.
1.2.5. Механизм ферментативной деградации упорядоченных форм целлюлозы.
1.2.6. Адсорбция целлюлаз на целлюлозе.
1.2.7. Источники и методы получения целлюлаз. Общие принципы
очистки компонентов целлюлолитических комплексов.
1.3. Биотехнологии в текстильной промышленности
2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Объекты исследования.
2.1.1. Текстильные материалы
2.1.2. Вещества, используемые в работе
2.2. Методы исследования
2.2.1. Расшлихтовка.
2.2.2. Щелочная отварка.
2.2.3. Перекисное беление.
2.2.4. Ферментная обработка.
2.2.5. Технология крашения активными бифункциональными красителями .
2.2.6. Метод планирования пятифакторного эксперимента.
2.3. Методики определения свойств материалов
2.3.1. Определение цветовых характеристик.
2.3.2. Определение капиллярности ткани .
2.3.3. Метод определения присутствия свободного хлора в отбеленных тканях и изделиях.
2.3.4. Определение физикомеханических свойств ткани
2.3.5. Испытание устойчивости окраски к сухому и мокрому трению
2.3.6. Определение массовой доли ацеллюлозы
2.3.7. Определение массовой доли остатка, нерастворимого в серной кислоте.
2.3.8. Определение вязкости медноаммиачных растворов целлюлозы
2.3.9. Определение содержания карбоксильных групп.
2.3 Определение йодного числа и содержания альдегидных групп
2.3 Метод определения активности ферментных препаратов
2.3 Определение удельной поверхности, доступной молекулам ферментов ППДМФ.
2.3 Расчет капиллярных характеристик льняной ткани
2.4. Исследование методом растровой электронной микроскопии
2.5. Исследование методом ИКспектроскопии
2.6. Исследование методом рентгеноструктурного анализа.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
3.1. Изучение эффективности использования ферментных препаратов целлюлолитического действия в заключительной отделке льняных тканей.
3.1.1. Исследование физикохимических свойств льняной ткани после ферментной обработки
3.1.2. Исследование прочностных характеристик, жесткости, сминаемости и устойчивости к истиранию льняной ткани
3.1.3. Микроскопические исследования изменения структуры льняного
волокна в результате ферментной обработки
3.1.4 Электронномикроскопические исследования изменения структуры льняного волокна в результате ферментной обработки.
3.1.5. ИКспектроскопические исследования.
3.1.6. Рентгеноструктурный анализ
3.2. Разработка технологии заключительной умягчающей отделки с эффектом полировки отбеленной и окрашенной льносодержащей ткани с использованием ферментных препаратов целлюлолитического действия
3.2.1. Исследование процесса ферментной заключительной отделки неокрашенной льнохлопковой ткани.
3.2.2. Исследование химических и физикохимических свойств льнохлопковой ткани после ферментной обработки.
3.2.3. Исследование возможности проведения заключительной отделки ферментными препаратами льносодержащей ткани, окрашенной разными классами красителей
3.2.4. Исследование эффекта мягчения, достигаемого обработкой ткани
химическим препаратом и биопрепаратом
3.3 Апробация разработанной технологии заключительной отделки на льносодержащих тканях различного ассортимента.
3.3.1 Биополировка льносодержащих тканей типа Деним.
3.3.2 Биополировка льносодержащих пестротканых полотен
3.4. Исследование возможности повторного использования рабочего раствора ферментного препарата.
3.5. Разработка регламентированного режима заключительной отделки
льносодержащих тканей биопрепаратами на основе целлюлаз.
Выводы
Список использованной литературы


Учитывая природное происхождение вышеперечисленных объектов, подразумевающее под собой поликомпонентность, считали необходимым детально рассмотреть их структуру и свойства. Также, исходя из того, что применять целлюлолитические ферменты для облагораживания текстильных материалов, в том числе в России, стали сравнительно недавно, обобщили материалы представленные в литературных источниках по применению ферментов в текстильной промышленности. Волокна растительного происхождения, потребляемые в качестве сырья в текстильной промышленности, можно разделить на две основные группы семенные и лубяные. Семенные волокна получаемые из семенных коробочек растений хлопок. Лубяные волокна получают из стеблей или листьев. К числу лубяных волокон, получаемых из стеблей, относятся лен, пенька, джут, кенаф, рами, кендырь и канатник. Из листьев растений получаются манильская пенька и сизаль. Лен это уникальное по своим свойствам природное волокно, используемое человечеством около тыс. Остатки льняной ткани находят в гробницах египетских фараонов, погребенных еще до нашей эры. Лен относится к ботаническому виду i iii, что в переводе с латыни означает наиболее полезный. В зависимости от морфологических признаков его подразделяют на группы долгунец, кудряш и межеумок занимающий промежуточное положение между ними. Сырьем для текстильной промышленности служит главным образом лендолгунец 1,4,5. Из волокна льна производят бытовые ткани для постельного и столового белья, полотенца, костюмноплатьевые и технические ткани брезенты, ткани для спецодежды. Лен используют также в смесях с другими волокнами. Льняные ткани незаменимы в условиях перегрузок организма, а также жаркого и влажного климата. Требования, предъявляемые потребителем к изделиям изо льна и льноволокнистого сырья других видов, заставляют совершенствовать производственные процессы, улучшать технологию получения волокна из лубяных растений и искать пути выпуска изделий нового ассортимента. Высокое качество изделий из волокнистых материалов определяется, прежде всего, их физикомеханическими и физикохимическими свойствами прочностью, мягкостью, гигроскопичностью, легкостью, несминаемостью, эластичностью, блеском, цветом и т. Эти свойства в значительной мере зависят от химического состава и строения материала, свойств отдельных компонентов и влияния на них различных факторов 1,6. В зависимости от условий выращивания длина стеблей льна может колебаться в пределах от до 0 см, диаметр от 0,5 до 2,0 мм. Чаще встречаются льняные стебли, имеющие длину см и диаметр 1,,. Удельная поверхность сурового льна равна ,4 м2г 7,8. Условия посева, выращивания и уборки льна непосредственно влияют на качество получаемого волокна, его физические свойства, химический состав и условия дальнейшей переработки 1,2,4,5,9. Стебель льна состоит из нескольких слоев, которые образуют три основные его части кору, древесину и сердцевину. Схематически строение нормально сформированного стебля льна на поперечном срезе представлено на рисунке 1 9. Рис. Снаружи стебель покрыт кутикулой 1, толщина е около 1 мкм. На поверхности кутикулы находится небольшое количество воскообразных веществ под ней находится однослойный эпидермис 2. Клетки эпидермиса имеют удлиненную форму в направлении оси стебля, поперечная их стенка несколько наклонена, наружная стенка утолщена, между клетками эпидермиса располагаются устьица, состоящие из двух мелких клеток замыкающих клеток устьица и двух более крупных побочных клеток. Далее располагается коровая паренхима 3, представляющая собой ткань, состоящую из клеток с тонкой целлюлозной оболочкой, которая примыкает с одной стороны к эпидермису, а с другой к волокнистым пучкам 4 или эндодерме крахмалоносному влагалищу. Коровая паренхима имеет рыхлое строение, внутри е клеток содержатся хлоропласты. С внутренней стороны к пучкам примыкает флоэма 5 ближе к центру расположен слой клеток, который соответствует камбиальному 6. К центру от камбиального слоя находится древесина ксилема 7, которая переходит в сердцевинную паренхиму 8. В центре стебля расположена полость 9.