LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Наукові основи технологічних процесів виробництва шкіри та похідних колагену з позиції термодинаміки

люмінесцентної речовини люмінор; фіксацію при дубленні гексаметилентетраміном граничної поверхні між упорядкованою та неупорядкованою зонами структури колагену дерми з метою зменшення витрат хімічних матеріалів у післядубильних процесах до 30 %.

Теоретичні уявлення автора широко використовують інші вчені при інтерпретації результатів дублення та рідинного оздоблення шкір, радіоактивного опромінення сировини великої рогатої худоби, розробці економічних основ створення конкурентоспроможної продукції.

Розроблені технології виробництва хромових шкір для верху взуття, у т.ч. еластичних, використовують на передових шкіряних підприємствах: ЗАТ "Возко" (м. Вознесенськ), ЗАТ "Чинбар" (м. Київ) і Бобруйському шкіряному комбінаті ( Республіка Бєларусь). Технологія виробництва похідних колагену впроваджена на ЗАТ "Плай" (м. Івано-Франківськ), Васильківській шкірфірмі (м. Васильків), Бобруйському шкіряному комбінаті.

Особистий внесок здобувача полягає в розробці наукових основ створення технологій шкір та похідних колагену з запланованими властивостями у вигляді встановлених закономірностей і положень, постановці задач, виборі об'єктів та методів дослідження, організації і проведенні експериментів, застосуванні при дослідженні математичних методів планування та функцій, що описують дослідні явища, узагальненні отриманих результатів, формулюванні загальних висновків, розробці і впровадженні розроблених технологій шкіри та похідних колагену. На основі термодинамічного аналізу автор вивів функціональні залежності виходу шкір по площі від фізико-механічних показників, дзета-потенціалу шкір, маси солюбілізованих вуглеводнів. Розроблено теоретичні уявлення про роль граничної поверхні між упорядкованою та неупорядкованою зонами структури колагену дерми, дзета-потенціал і явище солюбілізації біполярних вуглеводнів у процесі формування об'єму дерми в дубильних та післядубильних процесах. Розроблено основні наукові принципи побудови як окремих процесів, так і технології в цілому, прогнозування властивостей готової продукції. При аналізі елементів технології особливу увагу приділено їх спільному впливу на отримання запланованих властивостей шкіри. Методологія оцінки факторів, що впливають на властивості шкіри, передбачає використання диференційних рівнянь для опису термодинамічних процесів перетворення колагену на шкіру. Розв'язуючи ці рівняння, автор визначив раніше невідомі властивості шкір: поверхневий натяг на граничній поверхні між упорядкованою та неупорядкованою зонами структури колагену дерми, масу солюбілізованих вуглеводнів в упорядкованій частині білка.

Апробація роботи. Результати роботи доповідалися на наукових конференціях Київського національного університету технологій та дизайну (1979-2001 р. р.), а також на Міжнародній науково-технічній конференції "Розвиток технічної хімії в Україні" (м. Харків, 1997 р.), Всеукраїнській конференції "Проблеми легкої та текстильної промисловості на порозі нового століття" (м. Херсон, 1999 р.), Міжнародній конференції "Високоефективні технології переробки відходів шкіряного виробництва" (м. Москва, 2001 р.).

Публікації. Основні результати досліджень опубліковано в 26 роботах періодичних видань. Крім того, за підсумками роботи отримано 21 патент та авторські свідоцтва України та Росії.

Обсяг та структура роботи. Дисертацію викладено на 371 сторінці машинописного тексту. Вона містить вступ, 6 розділів, загальні висновки, список використаної літератури з 506 джерел, 6 додатків. Робота включає 80 таблиць, 46 рисунків та 149 математичних виразів.

ЗМІСТ РОБОТИ


У вступі викладено актуальність теми дисертації, основні положення досліджуваної проблеми, визначені мета та завдання дослідження, наукова новизна і практична значимість отриманих результатів.

У розділі 1 наведено аналіз літературних джерел про структурні рівні колагену дерми, термодинаміку та механізм перетворення колагену на шкіру та його похідні, роль заряду структурних елементів дерми в процесах виробництва шкір.

При аналізі робіт останніх років виявлена повна відсутність чітких фізико-математичних закономірностей перетворення структури колагену дерми на шкіру та його похідні – водорозчинні продукти (клей, желатин). Проте, теоретичні передумови зміни структури колагену під впливом води різної температури на основі термодинаміки, широко використовують при аналізі різних технологічних схем виробництва шкір.

Відомості про структурні рівні колагену та зв'язки між ними дають можливість говорити про колаген як систему, до якої можна застосувати статистичні закони термодинаміки. Вивчення термодинаміки явищ при різноманітних фізико-хімічних впливах, створило основу для подальшого розвитку теорії формування об'єму дерми або перетворення її на похідні колагену.

Нині недостатньо вивчено вплив змін, що відбуваються в полярній і неполярній (упорядкованій та неупорядкованій) зонах структури колагену при формуванні об'єму дерми і перетворенні її на шкіру, особливо в післядубильних процесах. Не розглянуто явище солюбілізації вуглеводнів у шкірі, що має місце в розчинах білка.

При вивченні питання перетворення колагену дерми на його похідні у вигляді продуктів виплавлення, з урахуванням описаних у літературі досягнень, була мета з'ясувати взаємозв'язок стану структури білка з його фізико-хімічними властивостями для прогнозування останніх, а також, базуючись на термодинамічному аналізі, знайти теоретичні залежності та нові практичні способи виробництва, підвищення якості похідних колагену – желатину та клею.

Аналіз науково-технічної літератури дав можливість сформулювати мету, завдання та гіпотезу про вплив на формування структури колагену дерми рухливості його сегментів, що описуються термодинамічною можливістю. Це дозволило надалі розробити наукові основи технологічних процесів виробництва шкір та похідних колагену із запланованими властивостями.

У розділі 2 наведено характеристику матеріалів і методів дослідження перетворення колагену дерми на шкіру та його похідні.

Для дослідження дубильних і післядубильних процесів у роботі використали голину та струганий напівфабрикат із сировини великої рогатої худоби, свинячої й овчини. Як модель колагену використали желатин та голинний порошок. Різні хімічні матеріали, які застосували в технологічних процесах, відповідали вимогам нормативно-технічної документації.

Теоретичні уявлення про перетворення колагену дерми на шкіру та його похідні зумовили експериментальні методи дослідження для опису явищ і оцінки достовірності виведених автором закономірностей. У роботі використані відомі методи дослідження структури колагену дерми, його змін під впливом різних речовин (мінеральних і органічних дубителів, жирувальних і наповнювальних матеріалів, ферментів, барвників) та встановлених нормативно-технічною документацією способів оцінки їх впливу. Разом з цим, використано сучасні методи