Моделирование микроструктуры кожевенного материала на
стадиях производства и при ВЧЕ-плазменной обработке. <...> Приводятся экспериментальные данные модификации кожевенных материалов в плазме высокочастотного емкостного разряда пониженного давления. <...> Печатается по рекомендации Ученого совета Казанского
государственного технологического университета
Рецензенты:
доктор техн. наук В.В. Кудинов
доктор физ.-мат. наук М.М. Карчевский
©Абдуллин И.Ш., Вознесенский Э.Ф.,
Желтухин В.С., Красина И.В., 2009
©Казан. гос. технол. ун-т., 2009
2
СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
C
d
d0
d1
d2
d3
d’0
–
–
–
–
–
–
–
d’1 –
d’2 –
–
F –
E
F0 –
F1 –
F2 –
f –
–
f 2 (d i , d 'i )
Gj
–
G –
I(Xi ) –
ji –
Кф0 –
Условные обозначения
концентрация красителя,
эффективный диаметр молекулы,
диаметр фибриллы,
диаметр первичного волокна,
диаметр вторичного волокна,
размер макроэлемента модели (толщина образца),
расстояние между центрами фибрилл в образце (модели),
расстояние между центрами первичных волокон в образце (модели),
расстояние между центрами вторичных волокон в образце (модели),
вектор напряженности электрического поля,
коэффициент заполнения поры балластным веществом,
коэффициент заполнения межфибриллярных пространств,
коэффициент заполнения пор между первичными волокнами,
коэффициент заполнения пор между вторичными волокнами,
частота,
функция взаимной ориентации элементов модели i-го
уровня структуры,
расход воды, идущей на охлаждение j-ого элемента,
расход плазмообразующего газа,
индикаторная функция,
плотность ионного тока,
коэффициент, характеризующий внутрифибриллярные изменения, коэффициент увеличения диаметра
фибриллы,
3
Кф – коэффициент, описывающий изменение межфибриллярных пространств, коэффициент увеличения диаметра первичного волокна,
К1 – коэффициент изменений пространств между первичными волокнами, коэффициент увеличения диаметра
вторичного волокна,
К2 – коэффициент увеличения расстояния между вторичными <...>
Моделирование_микроструктуры_кожевенного_материала_на_стадиях_производства_и_при_ВЧЕ-плазменной_обработке._Монография.pdf
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Казанский государственный технологический
университет»
И.Ш.Абдуллин, Э.Ф.Вознесенский, В.С.Желтухин,
И.В.Красина
МОДЕЛИРОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ
КОЖЕВЕННОГО МАТЕРИАЛА НА СТАДИЯХ
ПРОИЗВОДСТВА И ПРИ ВЧЕ-ПЛАЗМЕННОЙ
ОБРАБОТКЕ
Монография
КГТУ
Казань
2009
Стр.1
УДК 675.015.64-405.8.001.57.533.9
ББК 37.252:30.36:30.61
М74
Абдуллин И.Ш.
А Моделирование микроструктуры кожевенного материала на
стадиях производства и при ВЧЕ-плазменной обработке. –
Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-та, 2009. – 229 с.
ISBN----
Рассматривается строение натуральных кожевенных материалов. Приводятся
сведения о структуре основного белка кожи – коллагена. Описан метод
графического моделирования при исследовании микроструктуры кожи.
Проводится моделирование структурных изменений кожи на этапах производства.
Приводятся
экспериментальные данные модификации кожевенных материалов
в плазме высокочастотного емкостного разряда пониженного давления.
Предлагается модель структурных изменений материала под действием
плазменной обработки.
Предназначена для широкого круга научных работников и специалистов,
занимающихся вопросами, технологии кожи, физики низкотемпературной
плазмы, преподавателей, аспирантов и студентов вузов.
Подготовлена на кафедре «Плазмохимические и нанотехнологии высокомолекулярных
материалов».
Печатается по рекомендации Ученого совета Казанского
государственного технологического университета
Рецензенты:
доктор техн. наук В.В. Кудинов
доктор физ.-мат. наук М.М. Карчевский
©Абдуллин И.Ш., Вознесенский Э.Ф.,
Желтухин В.С., Красина И.В., 2009
©Казан. гос. технол. ун-т., 2009
2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Список основных обозначений и сокращений
ПРЕДИСЛОВИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. КОЖНЫЙ ПОКРОВ ЖИВОТНЫХ
1.1. Строение и свойства кожного покрова
1.1.1. Морфологическое строение кожного покрова
1.1.2. Топографические участки шкуры
1.2. Основные белки кожного покрова
1.2.1. Ретикулин
1.2.2. Эластин
1.2.3. Коллаген
1.2.4. История исследований коллагена
ГЛАВА 2. СТРОЕНИЕ КОЛЛАГЕНА КОЖНОГО
ПОКРОВА
2.1. Надмолекулярное строение коллагена
2.1.1. Первичная структура. Аминокислотный состав коллагена
дермы
2.1.2. Вторичная структура
2.1.3. Третичная структура
2.1.4. Четвертичная структура коллагена, протофибрилла
2.1.5. Основные сведения о надмолекулярном строении коллагена
вание
2.2.
Фибриллярные структуры коллагена и их моделиро2.2.1.
Микрофибрилла
2.2.2. Субфибрилла
2.2.3. Фибрилла коллагена
2.3. Надфибриллярная структура дермы
2.3.1. Коллагеновое волокно
2.3.2. Пучки волокон, вторичные волокна
2.3.3. Пористая структура кожевенного материала
226
3
7
9
11
11
11
13
15
15
19
21
23
24
24
24
27
29
32
34
36
36
41
43
49
49
51
53
Стр.226
ГЛАВА 3. ГРАФИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ КОЖЕВЕННОГО
МАТЕРИАЛА
3.1. Построение усредненной графической модели кожевенного
материала
3.1.1. Типичные размеры элементов структуры
3.1.2. Графическое моделирование пористой структуры
3.1.3. Основные расчетные параметры графической модели
3.2. Графическое моделирование структуры кожевенных
материалов на разных этапах производства
3.2.1. Моделирование структуры кожевенного сырья
3.2.2. Моделирование структуры кожевенного материала
на стадии отмочно-зольных процессов
3.2.3. Моделирование структуры кожевенного материала
после процесса дубления
3.2.4. Моделирование структуры готовой кожи после процессов
отделки
3.3. Математическое описание параметров графических
моделей кожевенного материала на разных этапах производства
ГЛАВА
4. ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ
ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ В КОЖЕВЕННОМ
ПРОИЗВОДСТВЕ
4.1. Плазменная обработка пористых материалов
4.1.1. Классификация газовых разрядов
4.1.2. Приповерхностная физическая и плазмохимическая
модификация материалов в плазме разных типов разрядов
4.1.3. Объемная обработка пористых материалов в плазме высокочастотного
емкостного разряда пониженного давления
4.2. Оборудование, применяемое при высокочастотной
плазменной обработке
4.2.1. Описание экспериментальной плазменной установки
4.2.2. Описание опытно-промышленной плазменной установки
227
83
96
96
96
98
101
102
102
107
57
57
57
58
62
64
65
68
75
82
Стр.227
4.2.3. Методика обработки образцов
4.3. Возможность модификации кожевенных материалов
в потоке высокочастотной плазмы пониженного давления
4.3.1. Основные параметры газовых разрядов
4.3.2. Элементарные процессы в высокочастотных емкостных
разрядах
4.3.3. Принципы модификации кожевенных материалов в
потоке высокочастотной плазмы пониженного давления
4.4. Экспериментальные исследования влияния ВЧЕплазменной
обработки на технологические свойства и
структуру дубленого кожевенного полуфабриката
4.4.1. Влияние ВЧЕ-плазменной обработки на технологические
свойства дубленого кожевенного полуфабриката
4.4.2. Исследование влияния ВЧЕ-плазменной обработки на
микроструктуру дубленого кожевенного полуфабриката
4.5. Моделирование процесса плазменной модификации
структуры дубленого кожевенного полуфабриката
4.5.1. Графическое моделирование структуры полуфабриката
«краст», полученного с применением ВЧЕ-плазменной
обработки
4.5.2. Моделирование структурных изменений полуфабриката
«вет-блю» под воздействием ВЧЕ-плазменной обработки
4.5.3.
Моделирование ВЧЕ-плазменной модификации структуры
кожевенного материала при разных режимах обработки
4.6.
Разработка математической модели влияния параметров
ВЧЕ-плазменной обработки на деформацию структурных
элементов кожевенного материала
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
190
202
204
126
147
167
168
176
182
111
111
111
115
118
126
228
Стр.228