Тезисы докладов
| Вид материала | Тезисы |
- Тезисы докладов, 3726.96kb.
- Тезисы докладов, 4952.24kb.
- Тезисы докладов, 1225.64kb.
- Правила оформления тезисов докладов Тезисы докладов предоставляются в электронном виде, 22.59kb.
- «Симпозиум по ядерной химии высоких энергий», 1692.86kb.
- Требования к тезисам докладов, 16.83kb.
- Тезисы докладов научно-практической, 6653.64kb.
- Тезисы докладов 1 Межвузовская научно -практическая конференция студентов и молодых, 100.64kb.
- Тезисы докладов и заявки на участие, 104.97kb.
- Тезисы докладов, принятые Оргкомитетом для опубликования в Материалах форума, 788.61kb.
КРАШЕНИЕ ХЛОПЧАТОБУМАЖНОЙ ПРЯЖИ
В ПРИСУТСТВИИ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
С.А. Захаренков (2-МГ), Е.П. Измерова (4-ХД-3)
Способы колористических отделок различных тканей с использованием интенсификаторов дают возможность для получения прочных и интенсивных окрасок при расходовании меньшего количества красителя и энергоресурсов, в отдельных случаях исключается стадия закрепления окрасок, снижается температура и время крашения.
Добавки окислительно-восстановительных реагентов могут существенно влиять на накрашиваемость различных волокон, причем заметную роль при этом играют и физические процессы. Предполагается, что окислительно-восстановительные реагенты, являясь источниками свободных радикалов, оказывают влияние и на электронные зоны упорядоченной структуры волокна. Такой механизм имеет место при крашении различными классами красителей волокон со значительной степенью кристалличности.
В данной работе исследована возможность применения в качестве интенсификатора крашения хлопчатобумажной пряжи редокс-системы персульфат аммония – тиомочевина.
Для крашения использовался краситель Сатурн алый. При этом определялись колористические и прочностные показатели окрасок. Интенсивность окраски оценивали путем измерения коэффициента отражения окрашенных образцов на лейкометре фирмы «Carl Zeiss» и характеризовали функцией Гуревича-Кубелки-Мунка (ГКМ). Кроме того, определяли спектральные и колористические характеристики окрашенных текстильных материалов на приборе «Color Eye* ХТН» фирмы "Greatag Macbeth". Установлено, что интенсивность окраски волокнистых материалов, окрашенных с применением редокс-системы, выше, чем у образцов, окрашенных без добавок. Об этом свидетельствуют данные по светлоте (L), насыщенности (С) и цветового тона (h), а также функция ГКМ. Кроме того, присутствие окислительно-восстановительной системы не изменяет оттенок цвета полученных окрасок, что важно при крашении текстильных материалов в заданный цветовой тон.
Как известно, при взаимодействии персульфата аммония с восстановителем образуются свободные радикалы, которые могут «отрывать» подвижные атомы водорода функциональных групп волокна и красителя и в результате рекомбинации полученных радикалов повышается сорбция красителя и прочность связи.
Установлено, что в присутствии персульфата аммония необходимо использовать сильный буфер, чтобы избежать повреждения красителя во время крашения и создать необходимые значения рН, в данной работе мы использовали универсальную буферную смесь.
Установлено, что прочности окрасок к физико-химическим воздействиям (к раствору мыла, сухому и мокрому трению) на материалах, окрашенных с использованием интенсификаторов, оказались выше, чем при крашении по традиционному способу, что в отдельных случаях позволит исключить стадию закрепления окраски. Повышение скорости сорбции красителя волокнистым субстратом при применении предлагаемой редокс-системы позволяет сократить время и понизить температуру крашения относительно классических способов окрашивания материала.
Научный руководитель: доц. А.А. Буринская
АНАЛИЗ СТОЧНЫХ ВОД, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПОСЛЕ КРАШЕНИЯ ПОЛИЭФИРНЫХ ВОЛОКОН
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
М.В. Горюнова (3-ХД-5), Е.Ю. Лозинская Е.Ю. (3-ХД-5)
Способ крашения полиэфирных волокон дисперсными красителями в присутствии интенсификаторов отличается простотой технологического процесса и аппаратурного оформления. Также возможно получение глубокого тона окрасок при температурах крашения не выше 100°С, этим способом можно окрашивать любые смеси волокон из одной ванны.
Цель настоящей работы – провести анализ сточных вод после крашения полиэфирных волокон дисперсными красителями с использованием в качестве интенсификатора хлорида бензилтриэтил аммония. Для решения поставленной цели были изучены сточные воды методами биотестирования и хроматографии.
На основе результатов биотестирования с использованием культуры одноклеточных зеленых водорослей можно считать сточные воды экологически безопасными.
Сравнение результатов анализа трёх образцов, содержащих хлорид бензилтриэтил аммония (порошок, 5%-й водный раствор и отработавший раствор) не показывает различия, дополнительных пиков не выявляются, т.е. продукты возможного превращения (разложения, гидролиза) не обнаружены. Остаточные ванны после крашения путем подпитывания моно использовать повторно.
Научный руководитель: доц. А.П. Михайловская
ПРИМЕНЕНИЕ БИОАКТИВНЫХ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ ДЛЯ ОТДЕЛКИ ТРИКОТАЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
Н.Б. Усманов (1-МГ-5), А.В. Рачкова (5-ТД-10)
В настоящей работе рассмотрена эффективность использования препаратов на основе продуктов переработки древесины и их смесей, в том числе бетулина, хлорофилла, каротина и других биоактивных веществ (БАВ), в качестве средства придания бактерицидных и фунгицидных свойств текстильным трикотажным изделиям из хлопка. Исследованы изотермы и кинетические кривые сорбции отдельных ингредиентов составов из органического растворителя, определены константы распределения. Установлено, что сорбционные кривые характеризуются зонами насыщения, что свидетельствует о фиксации препаратов на волокне по реакционным центрам целлюлозы. Наличие слабого окрашивания испытуемых препаратов позволяет охарактеризовать их степень выбирания по значениям функции Гуревича-Кубелки-Мунка, меняющейся пропорционально концентрации на волокне. Анализ спектров обработанных материалов и растворов препаратов в видимой области показывает, что полосы поглощения, относящиеся к растворам, на обработанных образцах полотен смещаются в длинноволновую область, что подтверждает наличие высокой суммарной энергии взаимодействия препаратов с целлюлозой. Этим объясняется значительное содержание БАВ в составе образцов, подвергнутых мокрым обработкам. Показатели устойчивости к мыльно-содовому раствору соответствуют остаточному содержанию препарата на волокне 61% по отношению к нанесенному количеству.
Следует отметить, что желто-оранжевый оттенок волокна из-за присутствующего β-каротина компенсируется как флуоресценцией хлорофилла (полоса излучения - в пределах 460–490 нм), так и оптически отбеливающими препаратами (с излучением в ближней волновой области видимого спектра), наносимыми на пряжу при отделке с целью придания цвету спектральной чистоты. При этом промытые образцы в мыльно-содовом растворе выглядят светлее за счет роста коэффициента отражения при более полном удалении из волокна остатков органического растворителя.
Сравнение термогравиметрических кривых исходных и обработанных хлопковых волокон показывает, что количество десорбированной влаги сокращается у образцов, содержащих БАВ, при этом увеличиваются затраты тепла, связанные с деструкцией целлюлозы по β-глюкозидным связям и последующим распадом пирановых циклов.
Анализ интенсивности окрашивания пряжи за пределами полос люминесценции показывает, что нанесение аминоформальдегидных предконденсатов (для сообщения материалу малоусадочности) с последующими сушкой и термической фиксацией способствует повышению устойчивости БАВ к мокрым обработкам.
Научные руководители: доц. Т.Ю. Дянкова, доц. Ю.Н. Ветрова
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ КОЛОРИСТИЧЕСКОЙ ОТДЕЛКИ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ НЕЙРОСЕТЕВЫХ МОДЕЛЕЙ
*Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
**Национальный центр химии (г. Любляна, Словения)
Е. Левикова (4-ХД-3)
Процесс оптимизации технологического процесса, как правило, заключается в нахождении максимального или минимального значений искомой функции, которые устанавливаются на основании технических и экономических соображений или соответствующих показателей качества продукта. Оптимальные значения находятся из уравнения, описывающего процесс с учётом максимальных и минимальных пределов изменения факторов. При описании процессов колористической отделки текстильных материалов мы в большинстве случаев имеем дело с нелинейными зависимостями.
Основная идея метода оптимизации с использованием нейронных сетей (НС) заключается в замене уравнения, описывающего процесс (уравнения модели), эквивалентной НС и использовании этой НС для проведения сетевого поиска интересующей области. Метод заключается в экстраполировании искомой функции в виде двухмерной (топографической) карты. Преимущество двухмерного изображения функции в виде так называемой полной карты позволяет легко выявить множество оптимумов. Это является важным звеном НС, которое отсутсвует при проведении оптимизации традиционными регрессионными методами.
В данной работе мы использовали нейросетевой метод «Bottleneck» на основе искусственной НС обратного распространения (BP ANN- back propagation artificial neural network) для оптимизации процесса крашения арамидных волокон. Была использована сеть с обратным распространением ошибки (погрешности) строения (5, 2, 5), в которой входной слой включает 5 векторов. Каждый вектор представляет собой входной параметр от Х1 до Х5 с 32-мя варьируемыми значениями и выражается в виде отдельного столбца в матрице планирования.
Число вектров во входном и выходном слое соответствует числу независимых переменных. Основная цель обучающего процесса получить значения в выходном слое, как можно более близкие по значению к входным данным после прохождения через два скрытых слоя (H1, H2). Сигналы их этих двух скрытых слоёв принимаются, как две координаты для каждого входного объекта, и служат источником информации для построения двухмерной (2D) проекции объектов в виде карты (топографии поверхности отклика).
При этом в двух скрытых слоях для каждого входного объекта значение xi преобразуется в hi, определяемое по двум координатам hi,1 и hi,2. hi={hi,1, hi,2}(левая часть рисунка).
Таким образом, каждый объект попадает (экстраполируется) в двухмерное пространство. Для удобства обработки данных, поиска компромисса между оптимальными условиями, обеспечивающими достижение приемлемых величин критериев оптимизации, результаты представляют в виде цветных диаграмм, в которых функция отклика экстраполируется в координатах Н1 и Н2 , причём, более тёмные цвета соответствуют более высоким значениям отклика.
Научные руководители: доц. Т.Ю. Дянкова*,
науч. сотр. Н.С. Федорова**
ПОЛУЧЕНИЕ АНТИМИКРОБНЫХ БИОДЕСТРУКТИРУЕМЫХ ХИРУРГИЧЕСКИХ НИТЕЙ
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
Т.Ю. Анущенко (асп.)
Хирургические нити, как и другие полимерные имплантаты, в организме быстро колонизируются микрофлорой, образующей на их поверхности биопленку, защищающую микробные сообщества от внешнего воздействия антимикробных веществ и факторов иммунной защиты как клеток, так и антител.
С учетом этой ситуации целесообразно воздействие на микроорганизмы изнутри, т. е. непосредственно с поверхности хирургической нити, содержащей соответствующие химотерапевтические препараты.
В настоящем исследовании представлена разработка рассасывающегося шовного материала с антимикробными свойствами.
Простым и экономичным методом получения такого материала является модифицирование нитей путем формирования покрытия, содержащего биологически активные вещества.
В качестве полимера для нанесения пленочного покрытия на рассасывающиеся плетеные полигликолидные (ПГА) нити был использован полиглактин 370, представляющий собой сополимер 30% моль гликолида и 70% моль d,l-лактида, обладающий, как и сама нить, способностью рассасываться в организме.
Для придания антимикробной активности использовали отечественный катионный поверхностно-активный антисептик – мирамистин (миристамидопропилдиметилбензол аммония хлорид), обладающий широким спектром антимикробного действия. Изучали влияние концентрации раствора полимера (5; 7,5; 10%) и мирамистина (5 и 10% от массы полимера), а также количества покрытий на антимикробные и физико-механические свойства хирургических нитей.
Было установлено, что оптимальным является нанесение на нить покрытия в два приема. При нанесении первого покрытия полимер проникает между филаментами нити, а второго – образует на нити оболочку, сглаживающую поверхность и снижающую травматичность нити. Первое покрытие наносили из 5; 7,5 и 10%-х растворов полиглактина 370, второе покрытие из 7,5 и 10%-х растворов того же полимера. При использовании раствора полиглактина 370 с концентрацией выше 10% повышается жесткость нити и за счет увеличения вязкости усложняется технологический процесс нанесения покрытия.
Для оценки продолжительности антимикробного действия ПГА плетеных нитей, содержащих мирамистин, исследовали процесс десорбции препарата в физиологическом растворе.
Зона задержки роста микроорганизмов Stahiloccocus aureus полученного рассасывающегося имплантата составляет 13 мм, а после десорбции его в течении 14 суток находится на уровне 8-10 мм.
Научные руководители: доц. В.А. Хохлова, проф. В.А. Жуковский
РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ КАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЫ
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
О.З. Ахметшина (асп.)
Изучены реологические свойства растворов карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ): зависимости вязкости от напряжения сдвига, концентрации растворов, температуры.
Рассмотрены особенности реологии растворов КМЦ в воде и в физрастворе (0,9% NaCl) в диапазоне концентраций от 2 до 6%. В кривых течения отражено поведение полимера в зависимости от напряжения сдвига. С увеличением напряжения сдвига вязкость растворов КМЦ увеличивается. Кривые течения растворов КМЦ имеют аномальный характер. При повышении концентрации растворов КМЦ от 2 до 4% скачок вязкости сдвигается в область больших напряжений сдвига от 200-800 Па-1 до 500-2000 Па-1. Для концентраций 4, 5 и 6% аномалия находится в области 500-2500 Па-1, но имеет большую величину. При использовании в качестве растворителя физраствора аномалия кривых течения наблюдается при концентрациях 2-4% и имеет менее ярко выраженный характер. Это можно объяснить ухудшением качества растворителя по сравнению с водой.
Исследована зависимость вязкости растворов КМЦ от температуры предварительного прогрева исследуемых растворов. Установлено, что при предварительном прогреве аномалия на кривых течения имеет менее ярко выраженный характер.
Изучено влияние предварительной термообработки КМЦ на вязкость приготовленных из него растворов. При термообработке происходит образование связей между полярными группами. Вязкость 4% растворов КМЦ возрастает с увеличением времени термообработки. Это позволяет снизить концентрацию полимера, при использовании растворов КМЦ для профилактики спаечных процессов и тем самым уменьшить реакцию организма на инородное тело.
Научные руководители: доц. В.А. Хохлова, проф. В.А. Жуковский
ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ТЕКСТИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ С БАКТЕРИЦИДНОЙ И ФУНГИЦИДНОЙ ОБРАБОТКОЙ
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
А.В. Рачкова (5-ТД-10)
Качество выпускаемых текстильных изделий в значительной степени определяется уровнем техники и технологии их изготовления. Для повышения качества и расширения ассортимента выпускаемой продукции большое значение имеет внедрение новых технологических процессов, в частности отделочных. Важно разрабатывать новые инновационные технологии обработки различного ассортимента тканых и трикотажных полотен, чулочно-носочных и других изделий с целью придания им бактерицидных (сопротивляемость скапливанию бактерий) и фунгицидных (сопротивляемость образованию грибков) свойств во избежание дерматических заболеваний.
В данной работе исследуется побочный продукт переработки древесины, содержащий хлорофилл для обработки текстильных изделий с целью придания бактерицидных и фунгицидных свойств. Препарат получают экстракцией смолистых веществ хвои и их химической обработкой. В качестве исследуемых образцов использовались волокна, пряжа и полотна. Подготовленные образцы обрабатывались растворами исследуемого препарата в органическом растворителе различных концентраций. Подобраны эмпирическим методом оптимальное время и концентрация для обработки образцов. Исследования с помощью микроскопии обработанных образцов на наличие препарата на волокне показали, что на образцах заметно распределение препарата по поверхности элементарного волокна и внутри сердцевидного слоя. Полученные данные свидетельствуют о присутствии препарата в виде крупных ассоциатов (агрегатов), не превышающих размеры мезопористой структуры волокна. Исследования на наличие бактерицидных и фунгицидных свойств дали положительные результаты. Исследованы разрывные характеристики обработанной и исходной пряжи. По результатам исследований можно сделать вывод, что с увеличением концентрации обрабатываемого препарата прочность пряжи уменьшается, но не значительно. Микроскопия исследуемых образцов пряжи не выявила сильного структурного изменения обработанных образцов по сравнению с исходными. На основе проведенных исследований разрабатывается методика обработки текстильных изделий препаратом для придания им бактерицидных и фунгицидных свойств.
Научные руководители: доц. Ю.Н. Ветрова, доц. Т.Ю. Дянкова
МОДИФИКАЦИЯ СВОЙСТВ ШЕРСТЯНОГО ВОЛОКНА
Ивановский государственный химико-технологический университет
Ю.А. Егорова, А.С. Желнова, В.И Канашин
Хорошо известны способы модификации синтетических полимерных материалов нанопорошками окислов металлов, которые вводят в массу полимера на стадии формования. Однако для натуральных волокнистых материалов такой возможности нет. Улучшить имеющиеся или придать качественно новые свойства волокнам, сформированным природой, можно только путем их целенаправленной модификации.
Основной целью работы является оценка эффективности использования минералов, относящихся к классам силикатов и алюмосиликатов, в технологических процессах отделки шерсти. Специфика строения шерстяного волокна, наличие чешуйчатого слоя и пор различного диаметра (~12 мкм) обуславливают способность шерсти сорбировать и прочно закреплять на поверхности мельчайшие частицы порошков. Объектами исследования служили природные минералы местного Верхневолжского месторождения (Каолин, Бентонит, Пегматит, глины Веселовская, Малоступкинская, Пелгусовская, Никифоровская, и др.), а также синтетический алюмосиликат (САС).
При проведении экспериментов решается двойная задача: с одной стороны, используется низкотемпературная плазма тлеющего разряда как инструмент модификации свойств поверхности природного полимера, а с другой стороны, внедряются на эту поверхность нанофракции алюмосиликатных порошков с целью модификации свойств самого волокна.
Исследована сорбционная способность шерстяного волокна по отношению к порошкам алюмосиликатов. Установлено, что при обработке волокна в водной дисперсии происходят конкурирующие процессы: сорбция волокном нанофракции алюмосиликатов и абразивное истирание волокна более крупными частицами. В зависимости от преобладания одного из них наблюдается уменьшение либо увеличение массы волокна. Независимо от характера изменения массы спектрофотометрически по изменению цветовых характеристик фиксируется сорбция порошка.
Установлено активирующее действие плазмы на сорбционные свойства шерстяного волокна, способствующее увеличению поглощения алюмосиликатов в 2-2,5 раза. С учетом выявленных закономерностей в характере влияния плазмы на сорбционные свойства шерсти предложен непрерывный способ ее обработки суспензиями глин.
Поглощение глин шерстяным волокном сопровождается изменением массы, цветовых характеристик и потребительских свойств волокна (снижается свойлачиваемость, повышаются мягкость и устойчивость к действию УФ-излучения). Характер и направленность эффектов обработки определяются природой и месторождением глин, обуславливающих их гранулометрический и химический состав, а также цвет глинистых минералов.
Научный руководитель: проф. Л.В. Шарнина
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ НОВЫХ НИЗКОКОНЦЕНТРИРОВАННЫХ ЗАГУЩАЮЩИХ СОСТАВОВ
Ивановский государственный химико-технологический университет