Теоретическое обоснование и разработка технологии защиты льноволокон от биодеструкции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЗАЩИТЫ ЛЬНОВОЛОКОН ОТ БИОДЕСТРУКЦИИ

05.19.02 - Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

Морыганов Павел Андреевич

Иваново - 2009

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы. В современных условиях наметилась устойчивая тенденция роста объемов производства тканей и нетканых материалов технического назначения на основе натуральных волокон. Особенно перспективно для развития отечественного производства получение технических материалов на основе льна, поскольку многочисленными научными и практическими результатами доказана возможность улучшения функциональных, потребительских и экологических свойств изделий из них. Условия производства и эксплуатации льносодержащих материалов технического назначения предполагают контакт с микроорганизмами (МО), иногда при повышенных влажности и температуре, поэтому возникает опасность их биоразрушения. Под воздействием МО ухудшается внешний вид изделий, появляются пятна, неприятный запах, снижаются прочностные показатели и, в конечном итоге, утрачиваются эстетические и эксплуатационные свойства. По приведенным в литературе данным, почти 40% от общего объема потерь текстильных материалов во время переработки, хранения, и эксплуатации приходится на долю биоповреждений, что составляет 5-7% стоимости мировой продукции (примерно 40 млрд. долларов в год). Таким образом, придание биозащитных свойств льноволокнам и, соответственно, изделиям на их основе является актуальной задачей.

При несомненной перспективности химической модификации целлюлозы льна с целью ее биозащиты, более практичны и экологичны способы, основанные на иммобилизации антимикробных препаратов в структуре текстильных материалов. Учитывая быструю адаптацию микробных культур к неблагоприятным факторам, токсичность и аллергенность многих существующих препаратов, требуется проводить поиск и разработку новых биоцидов, а также рациональных технологий их применения.

Цель работы. Выявление закономерностей биодеградации льноволокон, различающихся составом природных примесей, структурой и состоянием целлюлозы, изучение влияния антимикробных реагентов на данный процесс и разработка на этой основе эффективной технологии получения биозащищенных льносодержащих материалов технического назначения.

Для решения поставленной задачи были выполнены следующие этапы:

- исследован процесс разрушения волокон льна отечественных сортов под воздействием индивидуальных микробных культур и комплекса микрофлоры;

- изучена динамика биодеградации волокон льна в зависимости от содержания природных примесей, надмолекулярной структуры и функционального состава целлюлозы;

- проведена сравнительная оценка биологической активности реагентов по отношению к тест-культурам плесневых грибов и бактерий;

- проведена комплексная оценка разрушения природных примесей и изменения свойств биозащищенных льноволокон;

- разработаны композиционные составы для биозащиты льносодержащих материалов от плесневых грибов и почвенной микрофлоры;

- сопоставлены технологические варианты придания льносодержащим материалам биозащищенности и разработаны рациональные технологии нанесения биоцидных композиций на льноволокна.

Общая характеристика объектов и методов исследования. Основными объектами исследования являлись: нативные волокна льна и хлопка, льняная пряжа сухого способа прядения, льняные и х/б ткани суровые и отбеленные, льносодержащие нетканые материалы. В работе использовали: промышленно выпускаемые антимикробные реагенты и биоцидные препараты, текстильно-вспомогательные вещества, микробные тест-культуры и микроорганизмы, выделенные с поверхности биодеструктированных волокон льна.

Экспериментальные исследования проводили с применением объемно-аналитических и физико-химических (рентгеноструктурного, ИК-спектроскопии, колориметрии, электронной микроскопии) методов анализа. Экспериментальные исследования проводили в соответствии со стандартными методиками и требованиями ГОСТ.

Научная новизна. В данной работе впервые на основании комплексных исследований изменения состояния целлюлозы льна и содержания сопутствующих ей природных примесей при биодеградации льноволокон, обработанных биоцидами различных классов, разработаны эффективные композиционные биологически активные составы «Комбатекс» и технологии их нанесения на текстильные материалы.

Наиболее существенные результаты, полученные в работе:

- выявлены кинетические закономерности влияния надмолекулярной структуры, химической модификации целлюлозы льна, содержания сопутствующих ей природных примесей (пектиновых соединений, гемицеллюлозы, лигнина) на физико-механические показатели волокон льна в условиях культивирования на них индивидуальных микробиологических культур, выделенных с поверхности биодеструктированного льна, их искусственно созданной ассоциации и естественного комплекса микрофлоры;

- экспериментально установлена зависимость глубины деструкционных превращений в льноволокнах, обработанных биоцидными препаратами различных классов, от надмолекулярной структуры целлюлозы, ее химической модификации и наличия сопутствующих природных примесей;

- разработаны композиционные биоцидные препараты серии «Комбатекс», обеспечивающие надежную защиту целлюлозных материалов по отношению к плесневым грибам и почвенной микрофлоре;

- разработаны технологические схемы получения биозащищенных материалов технического назначения методом высокомодульного и маломодульного нанесения рабочих растворов биоцидов на механически очищенное льноволокно.

Практическая значимость. Показано, что разработанные для противогнилостной и фунгицидной отделок льняных волокон и тканей эффективные композиционные препараты «Комбатекс» сравнительно недороги, экологически безопасны, устойчивы к термическим и мокрым обработкам.

В условия ОАО «Балаковорезинотехника» доказано, что механически очищенные волокна льна, обработанные препаратами «Комбатекс», могут с успехом применяться при изготовлении формопрессованных изделий для автомобилестроения. Обоснована ресурсосберегающая технология получения биозащищенного льноволокна путем дозированного нанесения растворов биоцидных препаратов. Ее применение открывает перспективы изготовления широкого ассортимента конкурентоспособных, экологически чистых, биоустойчивых льносодержащих нетканых материалов любой поверхностной плотности.

Автор защищает. Экспериментально установленные закономерности изменения состава, состояния и свойств волокон льна в условиях культивирования индивидуальных микробных культур и комплекса микрофлоры. Выявленные особенности изменения процесса биодеструкции льноволокон в присутствии биоцидных реагентов различной природы. Теоретически и экспериментально обоснованную эффективность применения композиционных биоцидных препаратов «Комбатекс» для биологической защиты целлюлозных волокон. Разработанную экономичную технологию получения биозащищенных льносодержащих материалов технического назначения путем дозированного нанесения биоцидных растворов.

Личный вклад автора. В получение изложенных в диссертации результатов является значительным на стадиях планирования, проведения и обсуждения эксперимента, при написании литературного обзора и обработке экспериментальных данных, оформления результатов эксперимента и поиске библиографических источников.

Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены, обсуждены и получили положительную оценку на 11-ти региональных, всероссийских и международных конференциях (список приведен в перечне публикаций), представлены на Ивановском салоне «Инновации-2006» (золотая медаль) и VII Московском международном салоне инноваций и инвестиций (золотая медаль).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 статьи, 12 тезисов докладов и 2 описания экспонатов в каталогах выставок, получен патент РФ на изобретение.

2. Основное содержание работы

Введение

Во введении обоснована актуальность работы, ее научная новизна и практическая значимость.

1. Литературный обзор

В литературном обзоре освещены вопросы об особенностях строения и свойств льняных волокон, а также об условиях развития и жизнедеятельности разрушающих их микробных культур. Приведены современные научные представления о механизме биологической деструкции целлюлозных материалов под воздействием ферментов. Обобщены и систематизированы сведения о свойствах и механизме воздействия биоцидных препаратов на микрокультуры и о современных способах биозащиты текстильных материалов.

2. Методическая часть

Методическая часть содержит характеристику объектов, методов проведения исследований и методик оценки качества волокнистых материалов.

3. Экспериментальная часть и обсуждение результатов

3.1 Выявление закономерностей биодеградации волокон льна под воздействием индивидуальных микробных культур

и комплекса микрофлоры

Для оценки характера повреждений различных волокон льна в процессе биодеградации был проведен анализ изменений их состава и физико-механических показателей. В качестве объектов исследования использовали нативные волокна трех селекционных сортов льна-долгунца урожая 2007 г., предоставленные экспериментальной станцией г. Торжка. Культивирование микроорганизмов на волокнистом материале обеспечивали путем выдерживания исследуемых образцов в термостате ТС-80 в течение 1-8 недель при температуре 29±0,2єС и влажности 100%. После 4-х недель экспозиции снижение содержания пектиновых соединений и гемицеллюлоз составило 45-55% при неизменном или очень незначительном увеличении содержания лигнина. При этом разрывные нагрузки комплексных волокон снизились на 68-71%, потеря массы составила 20-24%. Близость значений вышеназванных показателей и констант скорости деструкции примесей указывает на то, что исследуемые льняные волокна претерпевали при биодеградации примерно одинаковые изменения.

Кинетические кривые, представленные на рис.1, позволяют сопоставить активность воздействия на льноволокна индивидуальных микробных культур (крив. 1-4), искусственно созданной на их основе ассоциации (крив. 5) и естественного комплекса микрофлоры (крив. 6). Из приведенных данных следует, что при культивировании индивидуальных культур (штаммов плесневых грибов Asspergillus niger, Penicillum и штамма бактерий рода Bacillus) значительно большую деструктирующую способность проявляют наиболее адаптированные микробные культуры, выделенные с поверхности биоповрежденных льноволокон (крив. 2-4).

Разрывные нагрузки пряжи в этих случаях снижаются на 20-50%, что указывает на значительные различия в активности ферментов, продуцируемых данными микрокультурами. Воздействие искусственно созданной ассоциации трех микробных культур (крив.5) вызывает снижение разрывной нагрузки лишь на 32%, что, вероятно, обусловлено их антагонистическими взаимодействиями, возникающими в результате неполного совпадения ферментного набора для нормального роста и развития экспериментального микробиоценоза грибов и бактерий. Важно отметить, что в условия, оптимальных для развития естественного комплекса микрофлоры (крив.6), происходит наиболее активная биодеградация материала.

Рис.1. Изменение разрывных нагрузок льнопряжи при воздействии индивидуальных микрокультур и ассоциаций: 1 - A. niger; 2 - Penicillum sp., шт. 96; 3 - Penicillum sp., шт. 105; 4 - Bacillus sp., шт. 25; 5 - Penicillum sp, шт 96 и 105, Bacillus sp., шт 25; 6 - естественный комплекс микрофлоры

3.2 Оценка влияния природных примесей, структуры и состояния целлюлозы на динамику биодеградации льноволокон

Изучение зависимости кинетики биодеструкции волокон льна от содержания природных примесей проводили с использованием пряжи сухого способа прядения различной степени очистки (суровой, отваренной, отбеленной и мерсеризованной). Анализ полученных результатов выявил, что под действием естественного комплекса микрофлоры наиболее активная деградация пектиновых соединений и гемицеллюлоз происходит в течение первой недели её культивирования. Вероятно, скорость их деструкции зависит от начального содержания примесей. Если в нативных и мерсеризованных волокнах снижение пектинов и гемицеллюлозы составляет соответственно 55-65% и 30-35%, то у отваренных и отбеленных волокон - не более 10%. Исследованием биоразрушения лигнина в льноволокнах различной степени очистки установлено, что микробные культуры в зависимости от условий и сроков их культивирования могут способствовать увеличению содержания лигнина, по видимому, за счет протекания поликонденсации и полимеризации.

Изучением динамики изменения разрывных нагрузок льноволокон (рис.2а) установлено, что частичное удаление природных примесей в процессах химической обработки волокон приводит к повышению биоустойчивости материала. В частности, при культивировании микрокультур в течение 4 недель потери прочности отваренных и отбеленных волокон не превышают 20%, в то время как у нативного волокна они составляют 80%, а у мерсеризованного - 100%.

а) б)

Рис. 2. Снижение разрывных нагрузок (а) и потеря массы целлюлозы (б) в процессе биодеградации льноволокон различной степени очистки. Льняная пряжа: 1 - суровая; 2 - отваренная; 3 - отбеленная; 4 - мерсеризованная

Сопоставление данных по изменению содержания примесей в льноволокнах с данными по потере массы целлюлозы (рис. 2б) показало, что на начальных стадиях процесса биодеградации (до 1-2 недель) плесневые грибы и бактерии наиболее активно утилизируют полимеры с небольшой молекулярной массой (пектины и гемицеллюлозы). Разрушение же целлюлозы до соединений, способных усваиваться микробными культурами, требует значительно большего времени (не менее 3-4-х недель).

Для оценки роли целлюлозного субстрата в процессе биодеградации льна использовали модельные образцы, отличающиеся от нативных волокон льна полной трансформацией кристаллических областей целлюлозы в структурную модификацию Целл.II (структурно модифицированные) и, дополнительно к указанным изменениям, на порядок более высоким содержанием карбоксильных групп -4,5% (химически модифицированные). Параллельно определяли глубину деструкционных процессов в модельных образцах с иммобилизованными частицами серебра.

При оценке потери массы материалов в процессе их биодеградации (в течение 4 нед.) было установлено, что для нативных льноволокон она составляет 26,5%. Перевод части кристаллитных зон целлюлозы в аморфные способствует повышению степени утилизации волокна до 32%. Напротив, при частичной замене гидроксильных групп целлюлозы на карбоксильные потеря массы составляет всего 8%.

Рентгенографический анализ исследуемых объектов (табл.1) позволил установить, что результатом воздействия биодеструкторов на незащищенные льноволокна является увеличение в них массовой доли кристаллитных областей целлюлозы (для суровых волокон льна - на 3,5%, с модифицированной целлюлозой - на 5%).

Таблица 1 Изменение содержания кристаллических областей целлюлозы в процессе биодеструкции модельных образцов льноволокон

Для выявления характера разрушения полимера был проведен расчет изменения содержания кристаллических областей целлюлозы в процессе биодеградации исследуемых объектов.

Он показал, что в случае льноволокон нативных и со структурно модифицированной целлюлозой разрушения в значительной степени затрагивают упорядоченную ее часть, содержание которой уменьшается в 1,3 раза. В случае льноволокон с химически модифицированной целлюлозой биодеструкция затрагивает лишь аморфные зоны, содержание кристаллитов остается неизменным. В присутствии антимикробных препаратов (АП), например, частиц серебра, масса кристаллитов также изменяется незначительно.

3.3 Изучение сорбции и десорбции АП в целлюлозных материалах и динамики разрушения биозащищенных льноволокон

Путем определения зон задержки роста штаммов плесневых грибов и бактерий (ГОСТ 9.802) был проведен первоначальный отбор эффективных биоцидов среди ранее известных соединений, синтезированных в последние годы и новых, промышленно выпускаемых препаратов. В соответствии с теоретическими представлениями о селективности действия биоцидов, используемые препараты, обеспечивая высокие (9-13 мм) зоны задержки роста грибковых культур, проявляют значительно меньшую активность по отношению к бактериям Staphylococcus aureus (4-9мм) и Escherichia coli (2,5-5 мм).

Поскольку биологическая активность материалов зависит не только от количества сорбированных волокном биоцидных препаратов, но и скорости их выхода во внешнюю среду, было проведено изучение влияния функционального состава и структуры целлюлозы на сорбционно-десорбционные процессы в полимерной матрице. В качестве биоцидных препаратов использовали соединения различных классов: известный антимикробный препарат, активно взаимодействующий с полимерами, содержащими карбоксильные группы (бриллиантовый зеленый), соль меди и соединение гуанидинового ряда. С помощью модельных объектов (отбеленная хлопчатобумажная ткань со структурной модификацией целлюлозы I и II и содержанием карбоксильных групп 0,04-4,5% масс.) было показано, что структурная модификация целлюлозы лишь незначительно ускоряет сорбцию биоцидов из раствора, в то время как при ее химической модификации количество сорбируемого за короткие промежутки времени препарата возрастает на 1 или даже 2 порядка. Усиление взаимодействия модифицированной целлюлозы с препаратом приводит к уменьшению подвижности молекул в субстрате и, следовательно, к уменьшению скорости его десорбции с поверхности материала.

Выдвинуто предположение, что при использовании нативных льноволокон, содержащих значительное количество карбоксильных групп, должно обеспечиваться эффективное пролонгированное действие биоцидного препарата в течение длительного времени. Оно подтверждено тем фактом, что при большем количестве сорбированного на льноволокне препарата (в сравнении с хлопковым, содержащим в 5 раз меньше карбоксильных групп), десорбция происходит в меньшей степени.

Анализ динамики биодеградации нативных волокон льна, предварительно обработанных солями меди и серебра и препаратами, содержащими указанные металлы в виде нуль валентных наночастиц, позволил установить, что в случае использования наночастиц металлов можно получить эффективную, но кратковременную защиту материала. Это обусловлено непрочным закреплением препарата на материале (лишь за счет сил физического взаимодействия) и достаточно быстрым его выходом из волокна. Напротив, при хемосорбции (в случае использования металлов в ионном виде) наблюдается пролонгированная защита материала.

При нанесении на льноволокна биоцидных препаратов различных классов было отмечено проявление их селективных свойств. Так, катионные полиэлектролиты по сравнению с производным нитрофурана и солью бора, подавляя воздействие определенных микроорганизмов и ферментов на целлюлозу льна, в меньшей степени влияют на микрокультуры, утилизирующие пектины и гемицеллюлозы, что подтверждается большим разрушением вышеуказанных примесей.

Таким образом, решить проблему придания эффективной защиты льноволокнам можно путем выбора и оптимизации состава композиции препаратов разнонаправленного действия, выбранных с учетом состава микрофлоры, присутствующей в условиях эксплуатации целлюлозного материала.

3.4 Разработка композиционных составов для биозащиты льносодержащих материалов от плесневых грибов и почвенной микрофлоры

Для создания эффективного композиционного состава был проведен предварительный отбор индивидуальных препаратов путем определения коэффициентов устойчивости льняной ткани к микробиологическому разрушению. Было установлено, что при выходе препаратов на целлюлозный материал в количестве 2% масс. не обеспечивается надежная защита объекта. Установленный ГОСТ 9.060 коэффициент устойчивости не менее 80% получен лишь при нанесении на материалы 2,5-5% масс. наиболее эффективных из известных АП. Вместе с тем, низкая растворимость или высокая стоимость ряда препаратов делают целесообразной их применение только в концентрации, не превышающей 1% масс. Однако, при этом даже высокоэффективные «Хлоргексидин», «Катамин», «Фосфопаг», «Сondutex» не обеспечивают защиту волокон льна от биодеструкции и коэффициенты устойчивости к биологическому разрушению в этих случаях не превышают 32%.

На основе отобранных препаратов были составлены 2-х и 3-х компонентные системы (рис. 3). Экспериментально показано, что, сочетая ингредиенты определенным образом, можно добиться синергического эффекта, т.е. препараты, малоэффективные по отдельности, в композиции усиливают действие друг друга и достигаемый эффект может превышать аддитивный. Так, разработанный композиционный состав (К2), обеспечивающий коэффициент устойчивости материала по отношению к почвенной микрофлоре 95%, условно назван «Комбатекс-1». Для противогрибковой отделки льносодержащих материалов был разработан препарат «Комбатекс-2». Меньшая активность плесневых грибов по сравнению с почвенной микрофлорой, включающей весь спектр микробных культур, позволила снизить содержание дорогостоящих компонентов в композиционных составах.

Проведенный токсикологический контроль материалов, обработанных препаратами серии «Комбатекс», показал их безопасность для человека.

Экспериментально показана высокая устойчивость биоцидной отделки льноволокон препаратами «Комбатекс» к мокрым обработкам. В частности, при проведении 20 циклов стирок в случае суровых тканей снижение показателей биоустойчивости не превышает 10%. При использовании в качестве объекта обработки отбеленной ткани, содержащей меньшее количество карбоксилсодержащих примесей (пектиновых соединений), происходит быстрое вымывание биоцидных соединений и резкое снижение биоустойчивости материла (К=61% уже после 10 стирок).

Выявлена высокая термоустойчивость обработок льносодержащих материалов композиционными биоцидными препаратами фунгицидного и противогнилостного действия. Даже при «жестких» условиях термообработок (80-140єС в течение часа) биологическая активность препаратов снижается очень незначительно.

Рис. 3. Зависимость коэффициента биологической устойчивости материала при контакте с почвенной микрофлорой (К) от состава биоцидных композиций

Таким образом, разработанные препараты серии «Комбатекс» не только обеспечивают высокоэффективную биозащиту льносодержащим материалам, но также позволяют получать отделки, устойчивые к мокрым обработкам и воздействию высоких температур.

3.5 Разработка технологии дозированного нанесения биоцидной композиции на льноволокно. Проведение производственных испытаний

Поскольку иммобилизация биоцидных препаратов в процессе или после изготовления нетканого полотна технически сложна, не всегда возможна и требует больших затрат, на наш взгляд, технология получения биозащищенного льняного волокна методом дозированного маломодульного нанесения реагентов, активных по отношению к микробным культурам (плесневым грибам или почвенной микрофлоре) является наиболее рациональным, экономичным, а главное, пока единственно возможным вариантом изготовления биозащищенных льносодержащих нетканых материалов любой поверхностной плотности.

Для решения проблемы равномерности обработки льноволокна был проведен ряд исследований, в которых на сформированный слой механически очищенного волокна с помощью форсунок, различающихся формой струи, капельностью создаваемого аэрозольного потока и производительностью, наносили раствор биоцидного препарата в количестве 25-100% от веса материала. Однако, эксперимент показал, что только оптимизацией параметров нанесения раствора препарата не удается достичь требуемого результата. Поэтому для получения высокой степени защиты льноволокон от биодеструкции методом дозированного нанесения реагентов необходимо использовать препараты в более высоких концентрациях (до 25 г/л) по сравнению с их содержанием в растворах для жидкостной обработки (8-15г/л).

Разработанная на основании проведенных исследований технология позволяет получать биозащищенные льноволокна с геометрическими параметрами и степенью очистки, наиболее соответствующими требованиям, предъявляемым к волокну для изготовления нетканых материалов. Сокращение расхода препаратов, снижение затрат на высушивание волокна и практически полное отсутствие стоков при дозированном нанесении биоцидов делает возможным получение продукции высокого качества при сравнительно невысокой стоимости.

Проведение производственной проверки на предприятии ОАО «Балаковорезинотехника» льноволокна «Рослан» (табл.2), обработанного препаратами «Комбатекс», при изготовлении нетканых материалов для автомобильной промышленности, показало целесообразность его использования.

Таблица 2 Оценка биоустойчивости формопрессованных деталей (к автомобилям ВАЗ), изготовленных на основе биозащищенных волокон льна (ОАО «Балаковорезинотехника»)

биодеградация льноволокно антимикробный

Выводы

1. Сравнением динамики биодеградации льноволокон под воздействием наиболее адаптированных к внешним воздействиям индивидуальных микробных культур (Penicillum sp., штамм 105 и 96; Bacillus sp., штамм 25), искусственно созданной на их основе ассоциации и естественного комплекса микрофлоры показано, что наиболее активное биоразрушение объекта происходит в последнем случае. Это обусловлено тем, что для эффективного расщепления льноволокна необходимо одновременное участие комплекса ферментов, не вырабатываемого в полной мере отдельными микроорганизмами.

2. Наличие природных примесей (пектиновые соединения и гемицеллюлозы) в льноволокнах приводит к повышению скорости их разрушения под воздействием микробных культур. Показано, что после 4-х недель воздействия плесневых грибов на нативные льноволокна разрывные нагрузки снижаются на 80%, в случае отваренных и отбеленных - лишь на 20-22%.

3. Путем рентгенографического анализа льноволокон с различной структурой целлюлозы (модификация I и II) и степенью химической модификации (содержание карбоксильных групп 0,4-4,5% масс.) до и после воздействия на них микробных культур установлено, что максимальное разрушение наблюдается в случае волокна со структурно модифицированной целлюлозой. При этом затрагиваются не только аморфные области, являющиеся наиболее доступными для ферментов микробных культур, но также в значительной степени и кристаллические.

4. Анализ динамики биодеградации льноволокон, обработанных биоцидными препаратами различных классов, показал селективность их защитного действия либо по отношению к целлюлозе льна, либо к пектиновым соединениям и гемицеллюлозам. Установлено, что применение индивидуальных биоцидных препаратов не позволяет обеспечить надежную долговременную защиту льняных волокон.

5. Проведение сравнительной оценки эффективности широкого спектра антисептических и промышленно выпускаемых биоцидных препаратов по отношению к штаммам плесневых грибов позволило определить соединения и их минимальные концентрации, обеспечивающие зону задержки роста грибковых культур 12-22мм. На их основе разработаны высокоэффективные экологически безопасные композиционные биоцидные составы «Комбатекс» для противогнилостой и фунгицидной отделок льносодержащих материалов. При использовании композиций коэффициент устойчивости материалов к микробиологическому разрушению (К) составляет 92-96%. Выявлена высокая устойчивость разработанных композиционных составов к термообработкам.

6. Установлена зависимость устойчивости биоцидной отделки льноматериалов к мокрым обработкам от содержания в них природных примесей.

7. Разработаны новые технологии получения биозащищенного льняного волокна путем дозированного нанесения на него рабочих растворов препаратов серии «Комбатекс», обеспечивающие возможность изготовления широкого ассортимента конкурентоспособных, экологически чистых, биозащищенных льносодержащих нетканых материалов любой поверхностной плотности.

8. Производственные испытания на предприятии ОАО «Балаковорезинотехника» показали высокую эффективность разработанной композиции «Комбатекс» при защите льноволокон (К=96%, обрастание плесневыми грибами не наблюдается), а также экономическую целесообразность ее использования взамен импортного аналога.

Основные положения диссертационной работы изложены в следующих публикациях

1. Морыганов П.А. Разработка композиционных препаратов для биоцидной отделки льносодержащих материалов [Текст] / П.А. Морыганов, В.Н. Галашина, О.Ю. Кузнецов // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 2006. - №2. - С. 65-70.

2. Морыганов П.А. Исследование сорбционно-десорбционных процессов в модифицированных целлюлозных материалах [Текст] / П.А. Морыганов, В.Н. Галашина, Н.С. Дымникова // Изв. вузов. Химия и химическая технология. - 2006. - Том. 50. - вып. 3. - С. 48-52.

3. Галашина В.Н. Биозащита льносодержащих нетканых материалов технического назначения [Текст] / В.Н. Галашина, П.А. Морыганов, О.Ю. Кузнецов//Текст. промышл. науч. альманах. -2008. - №3. - С. 40-44.

4. Пат. 2350700 Российская Федерация, МКИ D 01 B 1/00, D 01 G 21/00, D 01 C 1/02. Способ обработки льняного волокна [Текст] / Галашина В.Н., Морыганов П.А., Данилов А.Р., Гатаулин А.М. - № 2007136092/12; заявл. 01.10.2007; опубл. 27.03.2009, Бюл. №9. - 4с.

5. Морыганов П.А. Подбор ингредиентов композиционных препаратов для антимикробной отделки льносодержащих материалов [Текст] / П.А. Морыганов // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности: тез.докл. межвуз. научно - технич. конференции / ИГТА. - Иваново, 2004. - С.121-122.

6. Морыганов П.А. Новые подходы к биоцидной отделке технического текстиля [Текст] / П.А. Морыганов // Фундаментальные науки - специалисту нового века: тез.докл. V Регион. студ. науч. конф. / ИГХТУ.- Иваново, 2004. - С. 76-77.

7. Морыганов П.А. Разработка экономичных композиционных составов для биоцидной отделки льносодержащих материалов [Текст] / П.А. Морыганов // Дни науки: тез.докл. студ. науч. конф. / ИГХТУ.- Иваново, 2005. - С. 41.

8. Морыганов П.А. Новые подходы к разработке экономичных технологий биоцидной отделки льносодержащих материалов технического назначения [Текст] / П.А. Морыганов // Молодые ученые - новой России. Фундаментальные исследования в области химии и инновационная деятельность: тез.докл. I Всерос. школы - конф. / ИвГУ.- Иваново, 2005. - С. 129.

9. Морыганов П.А. Защита льносодержащих материалов технического назначения от биодеструкции [Текст] / П.А. Морыганов // Текстиль XXI века: тез.докл. V Всерос. науч. студ конф. / МГТУ им. А.Н. Косыгина.- Москва, 2006. - С.95-96.

10. Морыганов П.А. Получение биозащищенных льноволокон - новый путь к производству перспективных технических материалов [Текст] / П.А. Морыганов // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности: тез.докл. Междунар. науч.-технич. конф. / ИГТА.- Иваново, 2007.- С. 92.

11. Moryganov P.A. Regulation methods cellulose materials biological activity// [Text] / P.A. Moryganov // Theses of X International Conerence on The Problems of Solvation and Complex Formation in Solutions. Suzdal, 2007. - P.268.

12. Морыганов П.А. Разработка приемов регулирования биологической активности материалов на основе льна [Текст] / П.А. Морыганов // Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем: тез.докл. II Регион. конф. мол уч. / ИХР РАН.- Иваново, 2007. - С.99.

13. Морыганов П.А. Изучение глубины структурной и химической трансформации целлюлозы при биодеструкции нативных и модифицированных волокон льна [Текст] / П.А. Морыганов, В.Н. Галашина, А.Е. Завадский // Химия и технология растительных веществ: тез.докл. V Всерос. науч. конф. / Уфа, 2008. - С. 212.

14. Морыганов П.А. Изучение кинетических закономерностей процесса биодеструкции волокон льна [Текст] / П.А. Морыганов // Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем: тез.докл. III Регион. конф. мол. уч. / ИХР РАН. - Иваново, 2008. - С. 99.

15. Морыганов П.А. Влияние микробных культур на динамику изменения состава, состояния и свойств льноволокон [Текст] / П.А. Морыганов // Достижения текстильной химии - в производство «Текстильная химия - 2008: тез.докл. III Междунар. науч.-техн. конф. / ИХР РАН - Иваново, 2008. - С.129-130.

16. Морыганов П.А. Новые подходы к получению биозащищенного льноволокна [Текст] / П.А. Морыганов // Достижения текстильной химии - в производство «Текстильная химия - 2008: тез.докл. III Междунар. науч.-техн. конф. / ИХР РАН - Иваново, 2008. - С. 151-152.

17. Морыганов П.А. Биозащита технического целлюлозосодержащего текстиля [Текст] / П.А. Морыганов, В.Н. Галашина, Н.С. Дымникова, О.Ю. Кузнецов // Каталог экспонатов Ивановского инновационного салона «Инновации-2006» / ИвРНКЦ.-Иваново, 2006. - С.145-147.

18. Галашина В.Н. Технология получения огне- биозащищенного волокна из отходов льнопроизводства [Текст] / В.Н. Галашина, Э.А. Коломейцева, П.А. Морыганов, А.Р. Данилов, Е.К. Паутов // Каталог разработок Ивановской области на VII Московском международном салоне инноваций и инвестиций / ИвРНКЦ.-Иваново, 2007.- С. 41-42.

Размещено на Allbest.ru