Разработка пленочных и композиционных материалов различного функционального назначения на основе хитозана - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Разработка пленочных и композиционных материалов различного функционального назначения на основе хитозанаРабота выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Артеменко Серафима Ефимовна Официальные оппоненты: Вихорева Галина Александровна, доктор химических наук, профессор, ФГБОУ ВПО Московский государственный университет дизайна и технологии, профессор кафедры "Технология химических волокон и наноматериалов" Защита состоится 22 марта 2013 года в 13.00 час. на заседании диссертационного совета Д 212.242.09 при Саратовском государственном техническом университете имени Гагарина Ю.А. по адресу: 410054, г. С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А.В настоящее время природный полисахарид хитозан и сополимеры на его основе благодаря широкому спектру своих полезных свойств находят все более широкое применение в самых различных областях экономики страны, в том числе при локализации и концентрации радиоактивных отходов в атомной промышленности; в качестве шовных материалов, рано - и ожогозаживляющих повязок, входят в состав мазей и различных лечебных препаратов, носителей лекарственных средств и БАД в медицине; используются как сорбенты при решении экологических проблем и флокулянты при очистке воды и др. Научная новизна работы заключается в том, что: установлен характер влияния различных органических растворителей, используемых в качестве ингредиентов многокомпонентной растворяющей системы, на кинетику растворения хитозана и реологические свойства его растворов. В первой главе дан анализ современного состояния проблемы и приоритетных направлений применения хитозана: обозначены наиболее перспективные источники, позволяющие использовать хитозан в качестве сырья для промышленного производства различных материалов; рассмотрены различные способы получения хитозана; проанализированы современные технологические подходы к получению хитина и хитозана, рассмотрены вопросы эффективности использования различного технологического оборудования; проанализированы результаты ранее проведенных исследований по особенностям получения растворов хитозана; рассмотрены вопросы использования хитозана для различных целей. В третьей главе приведены результаты исследований по формованию пленок из хитозана, изучена возможность использования различных, в том числе многокомпонентных, растворителей, позволяющих интенсифицировать процесс получения пленок и обеспечить возможность их промышленного выпуска. Установлено, что коэффициент поглощения растворов хитозана в трехкомпонентном растворителе (ХТЗ-2) увеличивается в большей степени (по сравнению с бинарным (ХТЗ-1)) в результате интенсивного испарения растворителя и увеличения концентрации биополимера в растворе.Разработана технология получения хитозановых пленочных материалов с использованием трехкомпонентной растворяющей системы, позволяющей интенсифицировать процесс формования пленки за счет сокращения времени испарения растворителя. Получены пленки на основе хитозана и спиртосодержащего растворителя, характеризующиеся высокой пористостью (58-63%) и проницаемостью (48-60 л/м2мин), а также хорошей механической прочностью, которые могут быть рекомендованы для использования в мембранных технологиях. Установлено равномерное распределение частиц серебра, обеспечивающее структурную гомогенность модифицированной пленки. Отмечены характерные изменения спектральной картины хитозана, содержащего частицы серебра, свидетельствующие об их участии в формировании структуры пленки. Показана целесообразность производства модифицированных пленочных материалов на основе хитозана, свойства которых не уступают отечественным аналогам.