авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

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

-- [ Страница 2 ] --

Таблица 3 - Дисперсионный анализ факторов, влияющих на показатель деструкции экспонированного волокна и оценка степени их влияния x2 на результат

Факторы (признаки исходного волокна) Степень влияния x2 (%) Дисперсионный анализ
d.f. SS 2 Р
Зрелость 30,2 2 0,70 0,60 0,0
Показатель деструкции 11,5 2 0,26 0,10 0,0
Уд. разрывная нагрузка 5,20 4 0,11 0,03 0,8
Цветовая гамма ЕОХВ 1,76 2 0,04 0,02 0,2
Район возделывания 1,40 2 0,03 0,02 0,1
Остаточная 3 0,01 0,01 -
Общая 9 2,34 - -

Методом дисперсионного многофакторного анализа сделан вывод о степени влияния x2 свойств исходного ХВ на его степень деструкции (таблица 3). В результате было установлено, что степень деструкции волокна определяется, прежде всего, его зрелостью (x2=30,2%), исходной поврежденностью (x2=11,5%) и прочностью (x2=5,2%). Определяющее значение зрелости ХВ в ходе его деструкции, можно объяснить тем, что оптимально созревшее волокно (микронейр в пределах 3,5-4,9) имеет оптимум извитости, накопления целлюлозы и выполненный канал, что имеет решающее значение для устойчивости к деструкции. Как было сказано выше, красящий пигмент, входящий в химический состав волокна также определяет его физико-механические свойства, наряду с почвенно-климатическими условиями выращивания волокна. Однако, в рассматриваемом комплексе признаков, влияние факторов ЦГ и района выращивания менее значительно - 1,76% и 1,4% соответственно.

Для оценки действия микромицетов при повреждении ПОХВ подобраны в качестве тест-культур два набора грибов, составленные из микромицетов, выделенных с ЕО волокон хлопка, которые были сформированы по экологическим группам, исходя из их биохимических особенностей, особенностей жизненного цикла и их активности, усовершенствована методика оценки грибостойкости ПОХВ.

Данные результатов микроскопического исследования (таблица 2) позволили установить, что ЖО ХВ характеризуются большей бактериальной устойчивостью, биостойкостью к воздействию микроорганизмов спонтанной микрофлоры и наборов микромицетов, чем ЖЗ.

Анализ термогравиметрических кривых показал повышение суммарного изменения массы образцов, поврежденных микроорганизмами спонтанной микрофлоры на 1,0 - 2,6 % и микромицетами на 5,2 - 10,5 % в процессе термического разложения целлюлозы, что является следствием деструкции надмолекулярной структуры ПОХВ и подтверждает результаты микроскопического исследования.

Изменения показателей характеристической вязкости и деструкции (таблица 1) свидетельствуют о более сильном повреждении ПОХВ ЖЗ ЦГ по сравнению с ЖО под воздействием микроорганизмов. Полученные результаты снижения значений характеристической вязкости и, следовательно, молекулярной массы целлюлозы подтверждают повреждение ПОХВ на молекулярном уровне, что обусловлено понижением степени ее полимеризации и кристалличности в процессе молекулярной деструкции.

Определено незначительное изменение степени зрелости, разрывной и удельной разрывной нагрузки ХВ в результате воздействия микроорганизмов (таблица 1), варьирующееся в пределах одного промышленного сорта, которое свидетельствует о слабой степени деструкции волокна по истечении 8 месяцев экспозиции образцов в условиях благоприятных для развития микроорганизмов и подтверждает их структурные изменения.

Микробиологические повреждения разрушают структуру ПОХВ на макро-, надмолекулярном и молекулярном уровнях менее интенсивно по сравнению с белыми, о чем свидетельствуют результаты полученные методами микроскопии, дериватографии и вискозиметрии, а следовательно меньше изменяются их физико-механические и больше проявляются микробиологические свойства.

Разработана методика определения действия текстильных волокон на патогенные микроорганизмы, с помощью которой оценены бактерицидные свойства ХВ на микобиоту кожи человека, выявившие подавление ее роста на специальной ДДПС (таблица 1). Результаты взаимодействия ПОХ с микроорганизмами кожи человека, которая содержит собственную микрофлору (эпидермальные стафилококки, микрококки, сарцины и непатогенные коринебактерии) и транзисторную микрофлору (возможное нахождение золотистых стафилококков и различных видов стрептококков), выявили способность волокна проявлять высокую антимикробную активность по сравнению с белым, что вероятно обусловлено его цветом, определяющим особенности химического состава волокна, который содержит катехины и флавоноиды, придающие ему окраску и бактерицидные свойства.

В пятой главе исследовали влияние биоповреждений и инсоляции на цветовые характеристики и устойчивость окраски ПОХВ.

При взаимодействии микроорганизмов - деструкторов с ХВ происходит изменение его структуры, и прежде всего – структуры поверхности, что проявляется в изменении оптических свойств волокон.

Для оценки цветовых характеристик исходных ПОХВ проведено исследование цветового тона, обуславливающего химический состав и свойства волокна. Визуально по шкале цветов А.С. Бондарцева образцы волокон ЖЗ ЦГ обладают: зеленоватым, желтовато-серым, желто-зеленым, седоватым, сизовато-зеленым, серно-желтым, зеленовато-серым и голубовато-зеленоватым цветами; а ЖО: бледнопесочным, шамуа (цвет шерсти серны), палевым, бежевым, изабелловым, терракотовым, бледнотерракотовым, дымчатым и желтовато-буроватым. По показателю полного цветового различия (ПЦР), количественно выражающему различие между цветами по цветовому тону, насыщенности и светлоте, ХВ ЖО ЦГ (18,9<Eисх<44,0) характеризуются более широким цветовым спектром по сравнению с ЖЗ (19,7<Eисх<35,1), что возможно обусловлено особенностями химического состава пигментов, являющимися фенотипическим проявлением окраски.

Проведена оценка устойчивости окраски по международным стандартам, как основного физико-химического показателя свойств надежности текстильных материалов, к воздействию влажностно-температурного режима, микроорганизмов разных групп и инсоляции.

Дисперсионный анализ показал увеличение ПЦР ЕОХВ с течением времени во влажностно-температурном режиме и в результате воздействия микроорганизмов спонтанной микрофлоры, бактерий и микромицетов, однако ЖЗ волокна приобретают более интенсивную окраску, чем ЖО. Батохромный эффект "углубления окраски" обусловлен сменой цветов, соответствующей смещению полосы спектральной области поглощения и изменением интенсивности поглощающего вещества, которая воспринимается как насыщенность окраски.

Установлено, что степень влияния видов микрофлоры на изменение цвета волокна различна: на образцы ЖЗ ЦГ сильней оказывают влияние бактерии, затем спонтанная микрофлора и грибы; а на образцы ЖО гаммы – комплекс спонтанной микрофлоры, затем грибы и бактерии. Возможно, это обусловлено индивидуальной фитонцидной устойчивостью селекционных линий, а также различными ферментативными системами групп микроорганизмов. Так эпифитные бактерии, находясь в канале волокна, в процессе своей жизнедеятельности выделяют ферменты, разрушающие белковые и пектиновые соединения, а микромицеты, развивающиеся на его поверхности, выделяют набор целлюлазоразрушающих ферментов. Особенности физической деструкции ЕОХВ предопределяют различную интенсивность изменения окраски волокна поврежденного микроорганизмами разных систематических групп.

При оценке устойчивости окраски ХВ двухфакторный дисперсионный анализ ПЦР показал незначительное изменение цвета ЕО волокон при инсоляции по сравнению с белыми. В молекуле пигмента ПОХВ содержатся электроноакцепторные группы (хромофоры), которые, вероятно, блокируют электроннодонорные (ауксохромы) за счет образования внутри молекулярных водородных связей, что придает высокую светостойкость волокну, также большая светостойкость пигментов ПОХВ ЖЗ ЦГ обусловлена образованием металлосодержащих хеллатов.

В приложении приведены разработанная и усовершенствованная методики, результаты проводимых экспериментов и документы об их внедрении.

3 ВЫВОДЫ

  1. Впервые проведено исследование биостойкости ПОХВ разных селекционных линий и установлено, что наибольшей деструкцией среди исследованных образцов характеризуются: ЖЗ волокно селекции H-194-f, ЖО – селекции Sf и белое – линии P5503, а наименьшей – селекции 1/29, II-190 и P8703, соответственно.
  2. Впервые установлена степень повреждения ПОХВ в зависимости от их ЦГ: белые ХВ менее устойчивы к воздействию микроорганизмов, чем ПОХВ и более интенсивно изменяются их цветовые и прочностные характеристики в результате влияния деструктирующих факторов, а ЖО ХВ характеризуются высокой биостойкостью и наименьшим изменением свойств по сравнению с ЖЗ.
  3. Выявлено, что степень повреждения также зависит от их цвета, исходной поврежденности, района произрастания, состава микроорганизмов-деструкторов и продолжительности воздействия. ПОХВ, выращенные на юге России менее биостойкие, чем волокна, выращенные на юге Италии. Методами математической статистики установлена сила влияния исходной поврежденности, ЦГ и районов произрастания ПОХВ на его деструкцию.
  4. Показано, что общее количество повреждений, вызываемых микроорганизмами, и их интенсивность увеличиваются во времени, наблюдается переход повреждений из начальной стадии (класса А) к более сильным повреждениям (классов В и С), сопровождающийся изменением структуры волокна. Значения показателя деструкции увеличиваются от 0,04 до 2,27, что свидетельствует о ее нарастании, повреждении внут­ренних участков волокна.
  5. Методами ДТА и вискозиметрии выявлены особенности процессов микробиологической деструкции ЕОХВ на молекулярном и надмолекулярном уровнях.
  6. Показано влияние степени повреждения микроорганизмами ПОХВ на их физико-механические свойства. Установлено снижение прочностных характеристик в результате воздействия микроорганизмов, варьирующееся в пределах одного промышленного сорта, что свидетельствует о слабой степени разрушения волокна и его структурных изменениях с истечением 8 месяцев экспозиции.
  7. С ПОХВ выделены и идентифицированы микроорганизмы разных групп. Впервые определен состав микромицетов с волокон новых селекционных линий и проведена оценка степени их деструктирующей активности. Установлено, что доминирующими видами грибов являются: Aspergillus ustus (Bainier) Thom et Church, Aspergillus niger v. Tiegh., Rhizopus nigricans Ehrenb, Aspergillus fumigatus Fresen. и Penicillium aurantiogriseum Dierckx.
  8. Выявлена и идентифицирована бактериальная микрофлора ПОХВ, установлено, что состав видов является немногочисленным и относится к постоянно присутствующим на хлопковом растении и волокне.
  9. Сформированы по экологическим группам, исходя из их биохимических особенностей, особенностей жизненного цикла и их активности два набора грибов, составленных из микромицетов, выделенных с ЕОХВ, которые рекомендовано использовать в качестве тест-культур в усовершенствованной методике оценки грибостойкости ПОХВ.
  10. Впервые проведена оценка антимикробного действия ПОХВ на патогенные микроорганизмы, присутствующие на коже человека и установлено, что ЕОХВ обладают более высокими бактерицидными свойствами (20,6-60,6 %), чем белые (7,1 %). Разработана методика определения действия текстильных волокон на патогенные микроорганизмы, позволяющая оценивать безопасность и бактерицидные свойства текстильных волокон.
  11. Определены физико-механические и технологические характеристики исходных ПОХВ, позволяющие рекомендовать исследуемые волокна для производства хлопковой и смешанной пряжи.
  12. Результаты диссертации используются в учебном процессе и при проведении научно-исследовательских работ на кафедре экспертизы потребительских товаров ГОУ ВПО СПбТЭИ, анализе генофонда и создании новых сортов хлопчатника с ПО волокном ГНУ ГНЦ ВИР.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

  1. Илларионова К.В., Котоменкова О.Г., Ермилова И.А. Достижения науки в получении и использовании экологически чистого хлопкового волокна //Тезисы докладов международной студенческой конференции, посвященной 300-летию Санкт-Петербурга. – СПб.: ТЭИ, 2003. - С. 143 – 145.
  2. Илларионова К.В., Ермилова И.А., Семенова Д.И., Григорьев С.В. Влияние биоповреждений на структуру и свойства средневолокнистого хлопка, выращенного в Астраханской области // Сборник научных трудов. Новое в технологии продуктов общественного питания, товароведения и экспертизы потребительских товаров. – СПб., 2005. – С. 96-98.
  3. Илларионова К.В., Ермилова И.А., Григорьев С.В., Подольная Л.П. Исходная поврежденность природноокрашенных и белых хлопковых волокон // Сборник научных трудов. Новое в технологии продуктов общественного питания, товароведения и экспертизы потребительских товаров. – СПб.: ТЭИ, 2005. – С. 98-102.

  1. Илларионова К.В., Ермилова И.А., Григорьев С.В. Взаимосвязь естественной окраски волокна с его цветовым тоном у различных селекционных линий хлопчатника G. hirsutum L. // Текстильная промышленность, 2005. - № 7-8. – С. 17-20.
  2. Илларионова К.В., Ермилова И.А., Григорьев С.В. Влияние инсоляции на цвет природноокрашенного волокна у различных селекционных линий хлопчатника G. hirsutum L. // Сборник научных трудов. Научно-прикладные аспекты товароведения, экспертизы потребительских товаров и технологии продуктов общественного питания. – СПб.: ТЭИ, 2005. - С– 49-52.
  3. Барсуков А.В., Илларионова К.В., Ермилова И.А. Дериватографические исследования природноокрашенных волокон различных селекционных линий хлопчатника G. hirsutum L. // Сборник научных трудов. Научно-прикладные аспекты товароведения, экспертизы потребительских товаров и технологии продуктов общественного питания. – СПб.: ТЭИ, 2005. – С. 16-19.
  4. Илларионова К.В., Ермилова И.А., Григорьев С.В. Что влияет на цвет хлопка // Курьер легкой промышленности, 2005. - № 10. - С. 20-21.
  5. Илларионова К.В., Берегина В.М., Ермилова И.А., Григорьев С.В. Характеристика физико-механических показателей хлопковых волокон новых селекционных линий // Текстильная промышленность, 2006. - № 1-2. - С. 16-19.
  6. Илларионова К.В., Ермилова И.А., Берегина В.М., Бондаренко Е.А. Изменение физико-механических свойств природноокрашенных хлопковых волокон под воздействием микроорганизмов // Курьер легкой промышленности, 2006. - № 5.- С. 14-15.
  7. Ермилова И.А., Лебедева Е.В., Илларионова К.В. Идентификация микромицетов зеленого натуральноокрашенного хлопка и их влияние на степень деструкции и цвет волокна // Сборник научных трудов. Повышение качества и расширение ассортимента потребительских товаров. - СПб.: ТЭИ, 2006. – С. 49-53.
  8. Илларионова К.В., Барсуков А.В., Ермилова И.А. Изучение влияния биоповреждений на структуру природноокрашенных волокон хлопка методом дериватографии // Сборник научных трудов. Повышение качества и расширение ассортимента потребительских товаров. - СПб.: ТЭИ, 2006. – С. 63-67.
  9. Ермилова И.А., Илларионова К.В., Лебедева Е.В. Идентификация микромицетов естественноокрашенного хлопка желтооранжевой цветовой гаммы и их влияние на цвет и деструкцию волокна // Межвузовский сборник научно-технических статей. Вып.18. – Вольск: ВВВУТ (ВИ), 2006. – С. 90-94.


Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.