Теоретические основы структурной модификации материалов кожевенно-меховой промышленности ISBN 978-5-7882-1059-9 Рассматриваются структуры натуральных коллагени кератинсодержащих материалов, а также структурные изменения материалов в процессах переработки и ВЧ плазменной модифкации. <...> Описываются математические модели структурной ВЧ плазменной модификации коллаген- и кератинсодержащих материалов. <...> СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ Условные обозначения C d d0 d1 d2 d3 d’0 d’1 d’2 D E F F0 F1 F2 f f i , G j G I X ) ( i ji Кф0 Кф – – – – – – – – – – – – – – – – 2 (d d i' ) – – – – – – – 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), большой период коллагена, коэффициент заполнения поры балластным веществом, коэффициент пространств, вектор напряженности электрического поля, заполнения межфибриллярных 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, фибриллы, коэффициент, межфибриллярных пространств, увеличения диаметра первичного волокна, 3 коэффициент увеличения диаметра описывающий изменение коэффициент упорядоченности фибриллы К1 К2 k1 i , k2 i k3 i l 0 lСПЗ N N0 N1 N2 P Qк Qп S0 S1 S2 S3 S' 1 S' 2 S' 3 Т W j Wp X i X0 X1 , – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – коэффициент изменений увеличения пространств между первичными волокнами, коэффициент увеличения диаметра вторичного волокна, коэффициент <...>
Теоретические_основы_структурной_модификации_материалов_кожевенно-меховой_промышленности_в_плазме_высокочастотного_разряда_пониженного_давления._Учебное_пособие.pdf
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Казанский государственный технологический
университет»
Э.Ф.Вознесенский, Ф.С.Шарифуллин, И.Ш.Абдуллин
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТРУКТУРНОЙ
МОДИФИКАЦИИ МАТЕРИАЛОВ
КОЖЕВЕННО-МЕХОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
В ПЛАЗМЕ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО РАЗРЯДА
ПОНИЖЕННОГО ДАВЛЕНИЯ
КАЗАНЬ
КГТУ
2011
Стр.1
УДК 675.02:533.9
ББК 37.25:22.333
В64
Вознесенский Э.Ф., Шарифуллин Ф.С., Абдуллин И.Ш.
Теоретические основы структурной модификации материалов
кожевенно-меховой
промышленности
ISBN 978-5-7882-1059-9
Рассматриваются
структуры
натуральных
коллагени
кератинсодержащих
материалов, а также структурные изменения материалов
в процессах переработки и ВЧ плазменной модифкации. Приводятся
результаты экспериментальных исследований модификации материалов
кожевенно-меховой промышленности в плазме высокочастотного разряда
пониженного давления. Описываются математические модели структурной
ВЧ плазменной модификации коллаген- и кератинсодержащих материалов.
Предназначена для широкого круга научных работников и специалистов,
вопросами технологии кожи и меха, физики
занимающихся
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 В.С. Желтухин
ISBN 978-5-7882-1059-9
© Вознесенский Э.Ф., Шарифуллин Ф.С.,
Абдуллин И.Ш., 2011
©Казан. гос. технол. ун-т., 2011
в
плазме
высокочастотного разряда пониженного давления. – Казань:
Изд-во Казан. гос. технол. ун-та, 2011. – 364 с.
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Список основных обозначений и сокращений
ПРЕДИСЛОВИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СТРОЕНИЕ НАТУРАЛЬНЫХ КОЖЕВЕННОМЕХОВЫХ
МАТЕРИАЛОВ
1.1. Кожевенно-меховые материалы как продукт
переработки биологического сырья
1.2 Строение шкуры животного
1.2.1 Топографические участки шкуры
1.2.2 Морфологическое строение шкуры
1.2.3 Строение кожевой ткани
1.2.4. Строение волосяного покрова
1.3 Белковое строение кожевенно-меховых материалов
1.3.1. Строение коллагена
1.3.2 Строение кератина
1.4 Особенности
строения
материалов из разных видов сырья
1.4.1 Особенности строения кож из разных видов сырья
1.4.2 Особенности строения волосяного покрова разных
пород овец
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
СТРУКТУР КОЖЕВЕННО-МЕХОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Применение метода геометрического моделирования
при исследовании структур материалов
2.2 Геометрическое моделирование структуры кожи
2.2.1. Типичные размеры структурных элементов коллагена
кожи
2.2.2. Геометрическое моделирование пористой структуры
сетчатого слоя
2.2.3. Расчетные параметры геометрической модели
2.2.4. Геометрическое моделирование структуры кожи на
разных этапах производства
2.2.5. Математическое
описание
параметров
геометрических моделей кожевенного материала на разных
этапах производства
361
121
кожевенно-меховых
81
81
92
99
99
99
99
101
104
106
3
7
9
11
11
13
13
15
18
20
23
23
49
Стр.361
2.3 Пространственные
структуры кожи
геометрические модели
2.3.1. Построение пространственной геометрической
модели структуры кожи
2.3.2. Представление геометрической модели структуры
кожи в виде числового массива
2.3.3. Двухуровневая пространственная геометрическая
модель структуры кожи
2.4
Геометрическое моделирование
волосяного покрова
2.4.1. Построение усредненной геометрической модели
натурального волоса
2.4.2. Геометрическая модель изменений микроструктуры
волоса при набухании
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ МОДИФИКАЦИИ СТРУКТУР
КОЛЛАГЕНИ
МАТЕРИАЛОВ
3.1.
Бесконтактные, в том числе электрофизические
методы модификации
структур
кератинсодержащих материалов
3.2 Плазменная модификация структур коллаген- и
кератинсодержащих материалов
3.2.1 Классификация газовых разрядов
3.2.2 Применение низкотемпературной плазмы для
модификации материалов
3.2.3 Объемная обработка пористых материалов в
низкотемпературной плазме высокочастотного разряда
пониженного давления
3.2.4 Оборудование, применяемое при высокочастотной
плазменной обработке
3.3. Принципы модификации
кератинсодержащих
материалов
коллагенв
высокочастотной
плазмы пониженного давления
3.3.1. Основные параметры газовых разрядов
3.3.2. Элементарные процессы в высокочастотных
емкостных разрядах
3.3.3. Принципы модификации кожевенных материалов в
потоке высокочастотной плазмы пониженного давления
362
и
потоке
175
175
179
181
коллагени
144
153
153
154
160
161
КЕРАТИНСОДЕРЖАЩИХ
144
структуры
128
128
131
133
136
136
141
Стр.362
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
МОДИФИКАЦИИ КОЛЛАГЕН- И КЕРАТИНСОДЕРЖАЩИХ
МАТЕРИАЛОВ В ПЛАЗМЕ ВЧ
РАЗРЯДА ПОНИЖЕНННОГО ДАВЛЕНИЯ
4.1. Описание объектов исследования
4.2. Выбор режимов ВЧ-плазменной обработки
4.3. Экспериментальные исследования влияния ВЧплазменной
модификации на коллагенсодержащие
материалы
4.3.1. Влияние ВЧ-плазменной обработки на проведение
процессов кожевенного производства
4.3.2.
микроструктуру кожевенных материалов
ВЧ-плазменной
структуру
4.3.3.
Влияние
Влияние
надмолекулярную
материалов
ВЧЕ-плазменной
обработки
обработки
на
на
коллагенсодержащих
4.4. Экспериментальные исследования ВЧ-плазменной
модификации кератинсодержащих материалов
4.4.1 Возможные механизмы ВЧ-плазменной модификации
кератинового волокна
4.4.2. Влияние ВЧ плазменной модификации на проведение
процессов переработки кератинсодержащих материалов
4.4.3. Структурные исследования кератинсодержащих
материалов, модифицированных в плазме ВЧ разряда
пониженного давления
ГЛАВА 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЧ ПЛАЗМЕННОЙ
МОДИФИКАЦИИ СТРУКТУР КОЛЛАГЕН- И
КЕРАТИНСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ
5.1 Моделирование
коллагенсодержащего материала
5.1.1
Геометрическое
структурной модификации
моделирования
реакции
микроструктуры коллагенсодержащего материала на ВЧ
плазменное воздействие
5.1.2 Разработка эмпирической модели влияния параметров
ВЧ плазменной обработки на деформацию структур
кожевенного материала
5.1.3 Теоретические
модификации
натурального
исследования ВЧ плазменной
коллагенсодержащего
материала на основе пространственных моделей структур 308
363
276
297
236
242
242
244
262
276
276
199
199
225
188
188
191
Стр.363
5.2 Моделирование
структурной модификации
кератинсодержащего материала в плазме ВЧ разряда
пониженного давления
5.2.1 Геометрическая модель структурных изменений
кутикулы волоса под действием ВЧ плазменной
модификации
5.2.2 Разработка математической модели ионной
бомбардировки поверхности волоса
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
318
318
321
328
330
364
Стр.364