name: Разработка метода идентификации волокон шерсти для оптимизация технологии камвольного прядения
keyword_list: шерсть идентификация прогнозирование спектральный анализ видовая принадлежность секвенирование молекул ДНК линейная плотность разрывная нагрузка оптимизация
abstract: Целью данной работы является разработка методов идентификации волокон шерсти для объективной оценки волокнистого состава готовой продукциии и сырья.
  Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:
  - изучить современную классификацию волокон шерсти;
  - изучить стандартные методы распознавания шерстяных волокон;
  - проанализировать различные методы секвенирования и провести оценку возможности их применения для идентификации волокон шерсти;
  - разработать методику идентификации волокон шерсти на основе метода секвенирования молекул ДНК;
  - провести спектральный анализ окрашенных волокон различной видовой принадлежности для идентификации волокнистого состава и видовой принадлежности шерсти;
  - исследовать влияние применения разработанной методики на выбор параметров математической модели для прогнозирования свойств пряжи;
  - разработать математические модели для прогнозирования прочности шерстяной пряжи;
  - провести оптимизацию линейной плотности и разрывной нагрузки пряжи. В работе предложен метод идентификации волокон шерсти путем секвенирования молекул ДНК. Данный метод позволяет определить видовую принадлежность волокон шерсти, что позволяет исключить фальсификацию дорогостоящего сырья. Также предложен метод идентификации с использованием спектрального анализа окрашенных и неокрашенных волокон шерсти. После проведенной идентификации волокон шерсти были получены математические модели позволяющие прогнозировать разрывную нагрузку шерстяной пряжи с учетом параметров строения. Также была проведена оптимизация свойств шерстяной пряжи для выявления оптимальных параметров строения и видовой принадлежности волокон.
  В целом по работе были сделаны общин выводы:
  1. Условия рынка становятся более требовательными к производителям, тем самым обеспечивая население более новыми и качественными товарами. Более активно стали использоваться шерсть и пух, получаемые от редких видов животных (лама, альпака и диких представителей семейства верблюдовых – гуанако и викунья), независимо от высокого ценового порога. Для классификации волокон шерсти используются различные признаки, такие как вид животного, геометрические размеры волокна, параметры его строения. Также существует торговая сельскохозяйственно-промышленная классификация и классификация по различным кодам (ТН ВЭД, ОК ВЭД 2). Однако в классификациях по различным кодами практически не выделены группы по видам животных.
  2. Установлено, что во всех видах классификации учитываются геометрические размеры самого волокна, но не предусмотрены такие классификационные признаки, как, например, размеры чешуек и другие параметры внутреннего строения, что осложняет работу при входном контроле на предприятии, так как априори предполагается, что известен вид животного, но всегда указана порода.
  3. Выявлено, что работы по применению методов секвенирования для идентификации волокон шерсти проводились за рубежом. В отечественной науке и практике применение методов секвенирования для идентификации во-локон шерсти различных животных практически не применяется.
  4. Установлено, что волокна шерсти различных животных имеют различные геометрические характеристики, а также механические свойства, соответственно, это будет оказывать влияние на качество пряжи и, как следствие, на качество готового изделия. Для шерсти, не прошедшей процедуру идентификации, может быть неправильно подобрана система прядения, что приведет к изготовлению некачественной пряжи. Также процедура детальной идентификации позволяет исключить фальсификацию при изготовлении изделий. Точно зная вид и породу животных, с которых получена шерсть, можно более рационально выбрать параметры оборудования и заправок.
  5. Традиционные методы определения волокнистого состава текстильных материалов, основанные на микроскопии и химических методах, не позволяют точно определить, вид и породу животного, шерсть которого использовалась.
  6. Разработанный метод решения задачи идентификации шерстяного волокна, полученного из продукции, подверженной всем этапам технологического процесса производства показал уникальность разработанного метода, который заключается в выборе определенных праймеров для секвенирования, что значительно ускоряет процесс идентификации с сохранением точности определения видовой принадлежности животного
  7. Доказано, что метод идентификации, основанный на секвенировании биоматериалов, индифферентен к технологическому виду продукции (волокно, топс, пряжа, ткани и т.д.), виду обработки (водо-, масло-, грязеотталкивающая, антисминаемая, огнезащитная и т.д.), воздействию красителя и т.д.
  8. Разработанный метод идентификации с помощью спектрального анализа позволяет определить волокнистый состав и видовую принадлежность неокрашенных и окрашенных волокон.
  9. Априорная информация о виде и породе животного позволяет выбрать тип и концентрацию красителя, а также режим крашения
  10. Полученные математические модели позволяют прогнозировать свойства пряжи.
  11. Полученные параметры оптимизации линейной плотности и разрывной нагрузки после идентификации волокон методом секвенирования позволяют более точно выбрать параметры настройки технологического оборудования.
  12. Показано, что минимальную линейную плотность пряжи 28 текс при заданных ограничениях можно получить при выработке пряжи в одно сложение с коэффициентом крутки 65, линейной плотности волокна 0,429, что соответствует шерсти яка, а максимальную прочность пряжи 150 Н при заданных ограничениях можно получить при выработке пряжи в три сложения с коэффициентом крутки 18, линейной плотности волокна 0,818, что соответствует козьему пуху.
chairman_dissertation_council.name: Сергей
chairman_dissertation_council.surname: Юхин
chairman_dissertation_council.patronymic: Семенович
chairman_dissertation_council.position: Заведующий кафедрой проектирования и художественного оформления текстильных изделий
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: Б3371-2014
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6603260899
chairman_dissertation_council.rinc_id: 488023
chairman_dissertation_council.orcid: нет данных
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Валерий
organization_supervisor.surname: Белгородский
organization_supervisor.patronymic: Савельевич
organization_supervisor.position: Ректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 64.29.81
rubrics.name: Свойства, измерения, испытания и контроль качества текстильных материалов и изделий
oecds.code: 02.05.QJ
oecds.name: MATERIALS SCIENCE, TEXTILES
speciality_codes.name: Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности
speciality_codes.code: 05.19.01
supervisors.fio: Разумеев К.Э.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Киселев М.В,
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Павлюченко Е.В.
opponents.scientific_degree: Кандидат технических наук
opponents.speciality_code: Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБОУ ВО "РГУ ИМ. А.Н. КОСЫГИНА"
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. А.Н. КОСЫГИНА (ТЕХНОЛОГИИ. ДИЗАЙН. ИСКУССТВО)"
protection_organization.ogrn: 1027739119561
protection_organization.supervisor_name: ВАЛЕРИЙ
protection_organization.supervisor_surname: БЕЛГОРОДСКИЙ
protection_organization.supervisor_patronymic: САВЕЛЬЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБОУ ВО "РГУ ИМ. А.Н. КОСЫГИНА"
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. А.Н. КОСЫГИНА (ТЕХНОЛОГИИ. ДИЗАЙН. ИСКУССТВО)"
author_organization.ogrn: 1027739119561
author_organization.supervisor_name: ВАЛЕРИЙ
author_organization.supervisor_surname: БЕЛГОРОДСКИЙ
author_organization.supervisor_patronymic: САВЕЛЬЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения