Технология и переработка синтетических и природных полимеров и композитов

Е.В. Кудрявцева, А.П. Михайловская, И.В. Елохин, Т.А. Сергеева, А.М. Шванкин
Предварительная подготовка лубяных волокон ферментативными препаратами
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_01
В статье описано применение биотехнологий в текстильной промышленности, приведены результаты исследований по предварительной обработке лубяного волокна различными ферментативными препаратами и их сравнительная оценка.
Ключевые слова: биотехнологии, фермент, энзим, лубяное волокно, конопля, пенька

В.А. Жуковский., А.А. Лысенко, Н.Г. Медведева, И.Л Кузикова, Н.М. Бурмистрова,
Н.Ф. Уварова
Получение и биологическая активность волокнистых материалов с нано- и микрочастицами серебра и золота
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_02
Статья посвящена разнообразным методам иммобилизации (закрепления) биологически активных частиц на волокнистых носителях (субстратах). Получены серебро- и золотосодержащие волокнистые материалы на основе полипропилена (ПП), фильтрполотна Петрянова (ФПП) из ультратонких полипропиленовых волокон, целлюлозы и активированных углеродных волокон (АУВ). В качестве методов получения металлсодержащих волокнистых материалов выбраны следующие: магнетронное ионно-плазменное напыление, окислительно-восстановительная адсорбция (для активированных углеродных волокнистых материалов - АУВМ), механическое закрепление частиц серебра и золота (на поверхности материалов из ПП и целлюлозы при фильтрации через них водных суспензий Ag0 и Au0). Показана биологическая активность разработанных волокнистых материалов на примере грамотрицательной бактериальной культуры Pseudomonas fluorescens. Методом электронной микроскопии установлено наличие закрепленных на поверхности волокнистых материалов частиц, в том числе наноразмерных.
Ключевые слова: нано- и микрочастицы золота и серебра, биологическая активность текстильных материалов, методы закрепления частиц металлов на волокнистых подложках (субстратах)

А.М. Михаилиди
Металлогели на основе недериватизированной целлюлозы
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_03
Металлогели – это класс композиционных материалов, получаемых путем взаимодействия полимерных гелей с ионами или наночастицами металлов. Использование целлюлозы для создания металлогелей имеет множество преимуществ благодаря уникальным физическим, химическим и биологическим свойствам этого природного полимера. Одним из доступных путей синтеза металлогелей является использование готового гидрогеля для введения наночастиц металлов и их оксидов. Целлюлоза растворяется в ограниченном количестве растворителей, поэтому часто для получения гидрогелей проводят дериватизацию, но возможно и ее прямое растворение без модификации с последующим гелеобразованием. В качестве источников целлюлозы можно использовать сельскохозяйственные, пищевые и бумажные отходы. В данном обзоре обосновывается выбор растворителей для получения гидрогелей из недериватизированной целлюлозы различного происхождения и рассматриваются методы синтеза целлюлозных металлогелей с переходными металлами. Для диффузионно-восстановительного метода получения наночастиц непосредственно в матрице полимерного гидрогеля могут быть использованы химические и фитохимические восстановители. Полученные композиционные материалы целлюлоза/металл в виде металлогелей находят применение в биомедицинской сфере (как антимикробные, противогрибковые, противовирусные и противоопухолевые агенты, носители лекарственных средств и для создания искусственных тканей), в области защиты окружающей среды (очистка сточных вод путем понижения класса их опасности за счет каталитического восстановления загрязнителей или путем адсорбции красителей, фармпрепаратов и ионов тяжелых металлов), имеют потенциал в качестве проводящих и магнитных материалов для создания носимой электроники.
Ключевые слова: металлогель, целлюлоза, гидрогель, наночастицы металлов

Материаловедение

А.П. Михайловская, И.В. Елохин, А.М. Шванкин, Е.В. Кудрявцева, Т.А. Сергеева
О возможности сохранения физико-механических свойств текстильных волокон в процессе их крашения в присутствии четвертичных аммониевых солей
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_04
Настоящая статья посвящена крашению текстильных материалов в водных средах с применением химических интенсификаторов и оценке изменения в процессе крашения основных физико-механических показателей: разрывной нагрузки и относительного удлинения. Полученные результаты позволили авторам рекомендовать исследуемые четвертичные аммониевые соли в качестве интенсификаторов крашения текстильных материалов из полиэфирных, полиамидных, хлопковых волокон и их смесей, которые не ухудшают физико-механические свойства.
Ключевые слова: разрывная нагрузка, удлинение при разрыве, интенсификаторы крашения, полиэфирные волокна, капрон, хлопок

Р.Ф. Ахвердиев
Прочностные характеристики кожи из шкур млекопитающих и рыбы модифицированных высокочастной плазмой
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_05
В данной статье рассматривается проблема повышения качества и конкурентоспособности обуви и галантереи на рынке. Одним из перспективных направлений улучшения производства кожи для обуви и галантереи является метод объемно-поверхностной модификации с использованием высокочастотной плазмы. Исследования показали, что плазменное воздействие на некоторые типы кожи улучшает их прочностные свойства. В данной работе проведено сравнительное исследование прочностных характеристик модифицированных кожевенных материалов, включая кожу из шкур КРС, овчины и семги.
Установлено, что оптимальное время обработки плазмой составляет 3 минуты при мощности разряда 1,55 кВт. В этом случае прочность кожи увеличивается на 1,8 раза для кожи из шкур КРС, на 2,0 раза для овчины и на 2,1 раза для кожи из шкур семги. Длительная обработка в течение 5 и 7 минут приводит к снижению прочности материалов. Таким образом, использование метода объемно-поверхностной модификации с помощью плазмы может быть эффективным способом улучшения прочностных характеристик кожевенных материалов, таких как кожа из шкур КРС, овчины и семги. Это может способствовать повышению качества и конкурентоспособности продукции обувной и галантерейной промышленности.
Ключевые слова: обувная промышленность, галантерея, качество, конкурентоспособность, кожа, плазменная модификация, прочность, шкуры КРС, овчины, семги

Н.Е. Федорова, К.Э. Разумеев, С.А. Голайдо
Исследования моделей контактирования волокон
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_06
Целью данной работы было определение факторов, которые влияют на силовые поля, действующие в активных рабочих зонах технологического оборудования и обоснования их количественных характеристик через математические модели.
Задачи исследования: расчет силовых полей в активных рабочих зонах технологического оборудования при воздействии на отдельные волокна или волокнистый материал через определение действующих на волокна сил в исследуемых зонах обработки.
В работе применены экспериментальные и аналитические методы. Получены математические модели контактирования волокон.
Ключевые слова: силовые поля, прядение, силы трения, зона вытягивания, зона чесания, математические модели, методы расчета

В.И. Вагнер, Е.С. Чистякова, Н.С. Климова, Я.С. Томашевич
Определение степени достоверности цифрового прогнозирования эксплуатационных режимов полимерных текстильных материалов
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_07
Рассматриваются вопросы определения степени достоверности и повышения точности цифрового прогнозирования эксплуатационных режимов полимерных текстильных материалов, важные, как с научно-исследовательской, так и с практической стороны, так как это позволяет получить рекомендации по созданию новых перспективных материалов, обладающих заданными функциональными свойствами. В статье рассмотрен метод оптимизации математического моделирования основополагающих деформационно-эксплуатационных режимов полимерных текстильных материалов.
Ключевые слова: математическое моделирование, критерии оптимизации, полимерные текстильные материалы, деформационные свойства, релаксация, ползучесть

Р.Ф. Ахвердиев
Сравнительная характеристика изменения структуры дермы КРС, овчины и семги под воздействием плазмы
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_08
В статье рассматривается сравнительная характеристика изменения структуры дермы крупного рогатого скота (КРС), овчины и семги под воздействием неравновесной низкотемпературной плазмы (ННТП). Описаны методы модификации структур натуральных материалов, включая использование ионизирующих излучений. Особое внимание уделяется взаимодействию ВЧ плазмы с натуральными высокомолекулярными волокнистыми материалами и созданию на их основе модифицированных коллагеносодержащих материалов для использования в легкой промышленности.
По результатам исследования структуры дермы, обработка плазмой имеет различное влияние на материалы разных животных. В шкуре семги наблюдается уплотнение структуры дермы, при этом аркатурное строение остается сохраненным. Размеры всех пор уменьшаются, что может привести к увеличению прочностных свойств кожи. В шкуре овцы также происходит уплотнение структуры и уменьшение размеров всех пор, что повышает плотность материала. В шкуре КРС наблюдаются незначительные изменения маленьких пор, уменьшение размеров средних пор и больших пор. В целом, обработка плазмой способствует уплотнению структурных элементов всех исследованных материалов.
Ключевые слова: структура, пористость дермы КРС, овчины и семги, неравновесная низкотемпературная плазма, волокнистые материалы, коллаген

И.М. Егоров, М.А. Егорова, Н.С. Климова
Методы спектрального анализа деформационных и восстановительных режимов полимерных нетканых материалов
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_09
В статье рассматриваются вопросы спектрального анализа деформационных и восстановительных режимов эксплуатации полимерных нетканых материалов, которые находят широкое применение в различных областях экономики. Немаловажным направлением исследования деформационных и восстановительных режимов эксплуатации полимерных нетканых материалов является выявление упругих, вязкоупругих и пластических компонент деформации этих материалов.
Ключевые слова: спектральный анализ, математическое моделирование, прогнозирование, нетканые материалы, деформационные режимы, восстановительные режимы

Технология производства изделий текстильной и легкой промышленности

Л.Р. Фатхуллина, Л.Р. Ханнанова–Фахрутдинова, Г.И. Гарипова
О возможности применения генеративных алгоритмов в проектировании защитных жилетов для конного спорта и верховой езды
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_10
В современных экономических условиях проблема экипировки для различных видов спорта является перспективным направлением для российских производителей. Одним из затратных видов спорта является конный спорт, стоящий на втором месте в рейтинге самых дорогих видов. Его считают довольно травмоопасным, так как падение с лошади, особенно на скаку, сравнимо с падением с высоты пятиэтажного здания или выпадением из движущегося автомобиля. Поэтому проектирование защитного жилета с применением генеративных алгоритмов позволяет существенно расширить композиционный ряд художественных образов, что для сменяемости ассортимента швейных предприятий является актуальной производственной задачей.
Ключевые слова: защитные жилеты, генеративный алгоритм, нейросеть, требования, конный спорт, верховая езда, производство, ассортимент, типовой размер

Системный анализ, управление и обработка информации

Н.С. Климова
Решение задачи повышения конкурентоспособности отечественных арамидных текстильных материалов на основе анализа и прогнозирования их функциональных свойств
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_11
В статье описываются методы повышения конкурентоспособности арамидных текстильных материалов, основанные на комплексном анализе их функциональных свойств. В свою очередь, в основе такого анализа лежат методы математического моделирования и компьютерного прогнозирования деформационно-релаксационных процессов указанных материалов.
Ключевые слова: арамидные материалы, текстильные материалы, моделирование, деформация, релаксация, конкурентоспособность, эксплуатационные свойства, компьютерное прогнозирование

А.М. Шванкин, А.П. Михайловская, Е.В. Кудрявцева, Т.А. Сергеева, И.В. Елохин
Методы цифрового прогнозирования деформационных процессов текстильных материалов
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_12
Разработка новых цифровых методов прогнозирования деформационных процессов текстильных материалов обосновывается необходимостью проектирования новых текстильных изделий на основе указанных материалов, обладающих требуемой функциональностью и заданными эксплуатационными свойствами.
Цифровое прогнозирование деформационных процессов позволяет получить сведения о функциональных и эксплуатационных свойствах изучаемых текстильных материалов. Такое прогнозирование необходимо проводить на основе определяющих интегральных уравнений вязкоупругости текстильных материалов типа Больцмана-Вольтерра с интегральными ядрами, соответствующими математическим моделям релаксации и ползучести этих материалов.
Ключевые слова: полимерные материалы, деформационные процессы, прогнозирование, эксплуатационные свойства, конкурентоспособность

Н.В. Переборова, Н.С. Климова
Математическое моделирование - основа качественного анализа деформационно-релаксационных процессов арамидных текстильных материалов
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_13
В статье описываются методы математического моделирования деформационно-релаксационных процессов арамидных текстильных материалов, которые составляют основу для проведения качественных оценок функциональных свойств указанных материалов, повышения их конкурентоспособности и улучшения эксплуатационно-потребительских характеристик.
Ключевые слова: арамидные материалы, текстильные материалы, моделирование, деформация, релаксация, функциональное назначение, эксплуатационные свойства, компьютерное прогнозирование

Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Н.Е. Федорова, К.Э. Разумеев
Силовые поля систем игл машин прядильного производства
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_14
Целью данной работы был анализ результатов исследований по взаимодействию волокна с системой игл оборудования прядильного производства на примере гребнечесальной машины периодического действия.
Задачи исследования: прогнозирование возможностей расчета силовых полей в активных рабочих зонах технологического оборудования при воздействии на отдельные волокна или волокнистый материал через определение действующих на волокна сил в исследуемых зонах обработки.
В работе приведены расчетные формулы для определения сил извлечения волокна из системы игл цилиндрической и нецилиндрической формы на примере зоны обработки на гребнечесальной машине, что позволяет прогнозировать силовые поля зон чесания, проектировать действующие на волокна силы.
Ключевые слова: силовые поля, гребнечесальная машина, сила натяжения, ускоряющая сила, сдерживающая сила, прогноз

А.Г. Макаров, А.В. Демидов, Н.С. Климова
Моделирование и цифровое прогнозирование эксплуатационных режимов геотекстильных нетканых материалов
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_15
Рассматриваются вопросы моделирования и цифрового прогнозирования деформационных режимов эксплуатации геотекстильных нетканых материалов, включая сложные деформационно-восстановительные режимы. В основе математической модели деформационно-эксплуатационных процессов геотекстильных нетканых материалов лежит спектрально-временная теория вязкоупругости. Практическое использование методов доверительного прогнозирования деформационно-эксплуатационных процессов геотекстильных нетканых материалов упрощается их цифровизацией.
Ключевые слова: математическое моделирование, прогнозирование, геотекстильные нетканые материалы, деформационные процессы, восстановительные процессы

Управление в организационных системах

А.О. Тармогин
Предпосылки и варианты трансформации системной архитектуры ФИС ГИА и приема
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_16
Федеральная информационная система обеспечения проведения государственной итоговой аттестации обучающихся, освоивших основные образовательные программы основного общего и среднего общего образования, и приема граждан в образовательные организации для получения среднего профессионального и высшего образования (ФИС ГИА и приема) ввиду своей масштабности, принятых в Российской Федерации соответствующих нормативно-правовых актов, а также текущей внешнеполитической обстановки (в части сложностей с поставками и эксплуатацией проприетарного программного обеспечения, разработанного за пределами Российской Федерации), должна быть в числе общественно значимых государственных информационных систем, подлежащих к переводу на отечественное программное обеспечение. На текущий момент система базируется на морально и технически устаревшей архитектуре преимущественно под управлением компании Microsoft (системы управления базами данных, системы виртуализации, прикладное программное обеспечение, операционные системы, установленные в образовательных организациях и пунктах проведения единого государственного экзамена и так далее), что останавливает любые попытки развития или, к примеру, внедрения цифровых сервисов ввиду невозможности настройки технической интеграции с текущими компонентами. В статье рассмотрен вариант потенциальный вариант решения данной проблемы.
Ключевые слова: ФИС ГИА и приема, единый государственный экзамен (ЕГЭ), трансформация, системная архитектура, сервис, информационные технологии, единая цифровая платформа Российской Федерации “ГосТех”, Microsoft

А.А. Яицкий, А.Э. Бердашкевич
Методы обучения персонала объекта критической информационной инфраструктуры при внедрении модели нулевого доверия
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_17
В настоящей работе рассматриваются современные подходы к обеспечению кибербезопасности в объектах Критической Информационной Инфраструктуры (КИИ) с использованием модели Zero Trust. В рамках изучения темы представлен обзор примеров кибератак, направленных на КИИ, выделены общие принципы обучения персонала и основные киберугрозы.
Основное внимание уделено ключевым аспектам процесса внедрения модели Zero Trust, включая технические и организационные аспекты. Предложены методы обучения персонала, адаптированные к особенностям КИИ и сфере применения модели нулевого доверия. Дополнительные методы обучения и тестирования рассмотрены в контексте повышения киберграмотности и реакции на киберугрозы.
Работа предоставляет целостный обзор современных подходов к обучению персонала в области кибербезопасности для объектов КИИ, подчеркивая важность сбалансированного сочетания технологических решений и обучения персонала для эффективной реализации модели Zero Trust в критически важных информационных системах.
Цель исследования: Разработать набор методов обучения сотрудников организаций, являющихся объектами Критической Информационной Инфраструктуры, учитывая принципы модели нулевого доверия.
Результаты: Результатами работы является набор методов, который можно использовать как руководство при организации обучения сотрудников объектов Критической Информационной Инфраструктуры по киберграмотности. Разработанные методы учитывают ситуацию внедрения модели нулевого доверия в инфраструктуру и помогают комплексно повысить уровень информационной безопасности, защитить от внутренних нарушителей, и понизить вероятность реализации угроз безопасности. Указано применение разработанных принципов и этапы выстраивания процесса обучения. Приведена актуальность проблемы ввиду повышающегося количества кибератак на объекты КИИ и методы защиты.
Практическая значимость: Возможно применять материал для организации обучения сотрудников объектов критической инфраструктуры или же в обычных коммерческих компаниях, оптимизировав под ситуативные задачи.
Обсуждение: Рекомендуемые аспекты для дальнейшего исследования – конкретизировать приведенные методы для различных объектов критической информационной инфраструктуры ил же для каких-либо отраслей промышленности.
Ключевые слова: Модель нулевого доверия; Zero trust; Обучение персонала; критическая информационная инфраструктура

Компьютерное моделирование и автоматизация проектирования

Н.С. Климова
Моделирование процесса усадки и анализ деформационно-восстановительных свойств арамидных текстильных материалов
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_18
В статье описываются методы математического моделирования и сравнительного анализа усадки и деформационно-восстановительных свойств и арамидных текстильных материалов. Раскрываются также внутренние реологические механизмы такого явления, как усадка арамидных текстильных материалов.
Ключевые слова: усадка, восстановление, арамидные материалы, текстильные материалы, моделирование, деформация, релаксация, функциональное назначение, эксплуатационные свойства, компьютерное прогнозирование

Музееведение, консервация и реставрация историко-культурных объектов

М.В. Пыркова, А.А. Подгорная, В.В. Сафонов
Реставрация старообрядческих меднолитых изделий
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_19
Рассмотрены методика атрибуционного анализа материала и степени сохранности объектов реставрации: старообрядческий бронзовый крест распятие и вершковая икона «Избранные святые: Ангел-хранитель, преподобные Зосима и Савватий Соловецкие» конца XVIII-начала XIX века из латуни. Проведен качественный химический анализ медного сплава.
Ключевые слова: крест распятие, вершковая икона, степень сохранности, продукты коррозии, микроскопический анализ, ионы металлов

Виды искусства (Техническая эстетика и дизайн)

И.А. Слесарчук, Л.А. Королева, Т.А. Зайцева
Расширение функциональности сувенирных головных уборов на основе принципов трансформации
DOI: 10.46418/0021-3489_2023_64_06_20
В статье приведены результаты исследований по расширению функциональности сувенирных головных уборов за счет способов трансформации и комбинаторики. Впервые сформулированы требования, на основе которых разработаны функциональные трансформируемые сувенирные головные уборы, отражающие туристическую привлекательность и неповторимость Приморского края.
Ключевые слова: сувенирный головной убор, трансформация, функциональность

No 6, 2023

Technology and processing of synthetic and natural polymers and composites

E.V. Kudriavtseva, A.P. Mikhailovskaya, I.V. Elokhin, T.A. Sergeeva, A.M. Shvankin
Preliminary preparation of bat fibers with enzymative preparations

V.A. Zhukovsky, A.A. Lysenko, N.G. Medvedeva, N.M. Burmistrova, I.L. Kuzikova, N.F. Uvarova
Receiving and biological activity of fibrous materials with nano- and microparticles of silver and gold

A.M. Mikhailidi
Metallogels based on non-derivatized cellulose

Materials Science

A.P. Mikhailovskaya, I.V. Elokhin, A.M. Shvankin, E.V. Kudryavtseva, T.A. Sergeeva
On the possibility of preserving the physical and mechanical properties of textile fibers during their dying in the presence of quaternary ammonium salts

R.F. Akhverdiev
Strength characteristics of skin of mammals and fish modified with high-frequency plasma

N.E. Fedorova, K.E. Razumeev, S.A. Golaydo
Studies of fiber contact models

V.I. Wagner, E.S. Chistyakova, N.S. Klimova, Ya.S. Tomashevich
Determining the degree of reliability of digital prediction of operating modes of polymer textile materials

R.F. Akhverdiev
Comparative characteristics of changes in the structure of the derma of cattle, sheepskin and salmon under the illumination of plasma

I.M. Egorov, M.A. Egorova, N.S. Klimova
Methods of spectral analysis of deformation and restoration modes of polymer nonwoven materials

Technology for the production of textile and light industry products

L.R. Fatkhullina, L.R. Khannanova–Fakhrutdinova, G.I. Garipova
On the possibility of using generative algorithms in the design of protective vests for equestrian sports and horseback riding

System analysis, management and information processing

N.S. Klimova
Solving the problem of increasing the competitiveness of domestic aramid textile materials based on analysis and prediction of their functional properties

A.M. Shvankin, A.P. Mikhailovskaya, E.V. Kudryavtseva, T.A. Sergeeva, I.V. Elokhin
Methods for digital prediction of deformation processes in textile materials

N.V. Pereborova, N.S. Klimova
Mathematical modeling - the basis of qualitative analysis of deformation-relaxation processes of aramid textile materials

Automation and control of technological processes and production

N.E. Fedorova, K.E. Razumeev
Force fields of needle systems spinning machines

A.G. Makarov, A.V. Demidov, N.S. Klimova
Modeling and digital prediction of operating modes of geotextile nonwoven materials

Management in organizational systems

A.O. Tarmogin
Prerequisites and options for a digital transformation of the system architecture of a Federal information system of state final certification and admission

A.A. Yaitsky, A.E. Berdashkevich
Methods of training personnel of a critical information infrastructure facility when implementing a zero trust model

Computer modeling and design automation

N.S. Klimova
Simulation of the shrinkage process and analysis of the strain-restoration properties of aramid textile materials

Museum studies, conservation and restoration of historical and cultural objects

M.V. Pyrkova, A.A. Podgornaya, S.V. Safonov
Restoration of old believer copper-cast products

Types of art (Technical aesthetics and design)

I.A. Slesarchuk, L.A. Koroleva, T.A. Zaytseva
Expanding the functionality of souvenir hats based on the principles of transformation