В августе 2011 г выходит в свет монография доктора технических наук, профессора, заслуженного деятеля науки Российской федерации, члена Центрального правления Нанотехнологического общества России (НОР), руководителя секции текстильной и легкой промышленности НОР, Германа Евсеевича Кричевского «Нано-Био-Химические технологии в производстве нового поколения волокон, текстиля и одежды».
Монография не имеет аналогов в русской и зарубежной литературе, включает в себя обширную библиографию, словарь терминов и состоит из пяти частей:
История нанотехнологий;
Волокна, текстиль и одежда 21 века;
Медицинский текстиль;
Опасности и риски нанотехнологий и принципы контроля за нанотехнологиями и наноматериалами;
Технологические уклады, экономика нанотехнологий и технологические дорожные карты нанопродукции (волокна, текстиль, одежда) до 2015 г. и далее.
Монография предназначена для широкого круга специалистов, прежде всего связанных с производством, использованием и оценкой волокон, традиционного технического текстиля и одежды, представляет интерес для специалистов, работающих в медицине, косметике, силовых структурах, строительстве, в производстве композитов, красителей и текстильных вспомогательных веществ, может быть использована как учебное пособие.
Заказать книгу можно по электронной почте gek20003@gmail.com
ОГЛАВЛЕНИЕ
Оглавление 2
Предисловие (автора) 9
Введение 11
Часть I. Основы нанотехнологи 22
1.История нанотехнологий 22
1.1. Хроника событий в нанотехнологии 23
1.2. Исторические отступления и добавления 34
2. Определения и термины 47
2.1. Определения, что такое наночастицы, нанотехнологии и наноматериалы 47
2.1.1. Наночастицы и нанообъекты 48
2.1.2. Нанотехнологии 51
3. Значимость отношения размер / свойства, вытекающее из определения нанотехнологий 61
4. Примеры проявления принципов нанотехнологии в природе 65
4.1. Биосинтез. Природа и НАНО- 65
4.2. Очень коротко о возникновении жизни на Земле 65
4.3. Современные представления о функционировании живой природы и биомиметика 67
4.4. Самосборка: самоассоциация и образование гетерокомпонентных агрегатов 68
4.5. Самоорганизация – фундаментальное свойство материи 70
4.6. Супрамолекулярная (СМ) химия 71
4.7. Биомиметика 76
4.8. Роль ферментов в функционировании живой материи 80
5. Наночастицы, нанообъекты и наноматериалы на основе различных модификаций углерода (фуллерены, графен, нанотрубки, нановолокна) 82
5.1. Углеродные нанотрубки, углеродные нановолокна 85
5.2. Способы получения УНТ и УНВ 87
6. Анализ, изучение, измерение наноструктур 94
6.1. Микроскопия 97
6.2. История микроскопии 98
6.2.3. Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) 102
7. Примеры коммерциализация нанопродукции 106
7.1. Эффекты и инновации 107
7.2. Примеры использования в практике наночастиц и наноматериалов: 108
7.3. Водоотталкивающие поверхности 109
7.4. «Лотос-эффект» 110
7.5. Легкое удаления загрязнений и другие эффекты 112
7.6. Заключениепо разделу «Примеры коммерциализации нанопродукции» 119
Часть II. Волокна, текстиль и одежда 21 века 121
1. Нановолокна 121
1.1. Введение 121
1.2. Общее о нанотехнологии и нановолокнах 121
1.3. Терминология и определения 122
1.4. Природные волокна – как нанообъекты. 124
1.5. Химические нановолокна 130
1.6. Нанотехнология и химические нановолокна 130
1.7. Методы производства нановолокон (по диаметру) 131
1.8.Метод вытягивания нановолокон 133
1.9.Шаблонный метод 134
1.10.Метод разделения фаз 134
1.11.Метод самосборки 135
1.12. Метод электроформования 136
2.Нанокомпозиты (волокна, пластики) на основе полиолефинов и глины 144
2.1.Нанокомпозиты (НКМ) 144
2.1.3.Полимер-глина-композиты 151
3.Проблемы крашения полипропиленовых волокон (ППВ) 173
3.1. Крашение немодифицированных ППВ 173
3.2. Сополимеризация и другие приемы улучшения накрашиваемости ППВ 173
3.3. Химическая модификация ППВ 174
3.4. Крашение в «суперкритических» жидкостях. 174
3.5. Окрашивающиеся ППВ, модифицированные наноглиной 176
4.Новые волокна - новый интерактивный текстиль 176
4.1. Дышащие, водоотталкивающие ткани 177
4.2. Гидрофильное покрытие (ламинирование) тканей 178
4.3. «Умные» покрытия 178
4.4. Термоизоляционные материалы 179
4.5. Защитный нетканый материал 180
4.6. Фотолюминесцирующие материалы 180
4.7. Интерактивный «умный» текстиль 180
4.8. Полимеры с памятью формы 181
4.9. Материалы с фазовым переходом 182
4.10. Экзотермические функции текстиля (одежды) 182
4.11. Охлаждающие волокна 182
4.12. Реактивный материал, защищающий от пламени и перегрева 182
4.13. Технология на основе силиконов для пуле- и ударозащитной одежды 183
4.14. Специальные волокна на основе п/э с включением частиц углерода из листьев кокоса 184
4.15. Бифункциональная поверхностная модификация п/э волокон. Гидролиз и аминолиз 185
4.16.Модификация поверхности п/э волокон с помощью лазера 187
4.17. Использование нанотехнологий для производства высококачественного «умного» текстиля 187
5.Колорирование текстиля и нанотенхнология 202
6. Нанотехнология как средство воздействия на моду и текстильный дизайн 212
6.1. История 212
6.2. Нанотехнология в производстве текстиля 213
6.3. Нанотехнологии и модный дизайн 214
6.4. Природа как источник вдохновения и подражания 215
6.5. Функциональность тканей 215
6.6. Косметические ткани 215
6.7. Терморегулирование 216
6.8. Антимикробные и эстетические эффекты 216
6.9. Ткани будущего и нанотехнологии 217
6.10. Примеры из близкого будущего 220
7. Бионика. Волокна и текстиль 223
7.1. Введение 223
7.2. Гидрофобность / гидрофильность. Как это решает природа и человек? 224
7.3. Использование принципов биомиметики для придания текстилю высокой гидрофобности 239
8. Природные и рукотворные цвет и окраска. Коротко о природе цвета и окраски (теория, история, термины) 248
8.1. Насколько важны цвет и окраска в жизни человека 248
8.2. Что такое цвет и окраска? 249
8.2.5. Исторические вехи 255
8.3. Историческое отступление или Человек, создавший цветное завтра и сегодня 265
9. Структурная окраска стара как мир природы и абсолютное откровение для колористов 276
9.1. Взгляд химика-колориста на проблему 276
9.2. История изучения структурной окраски 280
9.3. Периодичность структуры 282
9.4. Основные понятия о физике света 283
9.5. Что такое структурная окраска? 285
9.6. Радужная окраска бабочек. Радужные окраски 290
9.7. Теория радужности окраски: интерференция в тонких пленках 293
9.8. Интерференция в многослойных пленках 294
9.9. Структура «радужных» чешуек 294
9.10. Влияние условий интерференции 297
9.11. Природные «Фотоники» 298
9.12. Наноструктуры в природе 300
9.13. Оптические нанотехнологии и биомиметика 303
9.14. Природа - «Дизайнер» фотонных систем 305
9.15. Фотонные структуры у обитателей морей, океанов, рек и озер 307
9.16. Фотонные кристаллы 308
9.17. Антиотражательные системы 308
9.18. Разнообразные окраски: окрашенные материалы и «смесовые» окраски птиц и бабочек 309
9.19. Когерентность 310
9.20. Коэффициент преломления 311
9.21. Поглощение света пигментами 313
9.22. Участие (вовлеченность) пигментов в структуре окрашенных биотканей 315
9.23. Основные биополимерные компоненты механизма формирования окраски 316
9.24. Половой отбор и окраска 316
9.25. Механизм и функциональность структурных окрасок моллюсков и головоногих 318
9.26. «Спектральная» радужная окраска 319
9.27. Механизмы и поведенческие функции структурных окрасок головоногих, влияющие на их поведение 320
9.28. Совмещение эффектов 326
9.29. Настоящее и будущее биомиметики в формировании структурнух окрасок 328
10. Из жизни гусениц и пауков. Бионанофабрики шелковых волокон. Введение 333
10.1. Общее и различия у гусеничного и паучьего шелка 335
10.2. История окультуривания и жизненный цикл тутового шелкопряда 336
10.3. Откуда в организме насекомых берутся белки 341
10.4. Серицин – спутник фиброина 346
10.5. Пауки и паучий шелк 347
10.6. Теперь серьезно о пауках 349
10.7. Паутина пауков 352
11. Загадки и отгадки феномена сверхприлипаемости и сверхотлипаемости ящерицы семейства Гекконов 357
11.1. Рукотворная наномиметика аля суперлипкость и суперотлипаемость лапок Геккона 363
Часть III. Медицинский текстиль 369
1. Молекулярное нанокапсулирование - основа для создания депопрепаратов 369
1.1.Создание в структуре текстиля депопрепаратое с помощью циклических декстринов 370
1.2.Дендримеры - молекулярные контейнеры наночастиц 374
2. Нанобиотехнологии и медицинский текстиль 377
2.1. Ассортимент. Основные виды продукции медтекстиля. 381
2.2.Придание биоцидных свойств текстильных материалам 384
2.3.Кое что из жизни и обычаев микробов (простейших) 388
2.4.Биоцидные препараты для текстиля 394
2.5.Антимикробные полимеры 403
2.5.3.Синтез антимикробных полимеров. 406
2.6.Технологии придания биоцидных свойств текстилю и их место в производстве текстиля 407
2.6.1. Использование биоцидов на стадии производства химических волокон 408
2.6.2. Использование биоцидов в отделочном производстве текстильной промышленности 408
2.6.3.Использование биоцидов на стадии эксплуатации изделий из текстиля 409
2.7. Предупреждения, профилактика (защита) от инфекционных заболеваний с помощью антимикробных материалов на основе халаминов 410
2.7.1. Область применения изделия из текстиля с биоцидными свойствами на основе халамина 411
2.8. Силиконовая отделка 414
2.9. Классификация биоцидных эффектов на текстиле по их эффективности 414
2.10. Проблемы и риски при использовании биоцидов в производстве антимикробного текстиля 416
2.11. Методы оценки анимикробной активности биоцидов на текстильных материалах 418
2.12. Репеллентные текстильные материалы 420
3.Репарация (регенерация, восстановление) пораженных тканей и органов с помощью нановолокон и текстиля 423
3.1.Концепция инженерии тканей 425
3.2.Платформы для инженерии ткани 427
4.Раневые покрытия (повязки, аппликации) 434
4.1.Кожа, раны, механизм их заживления 435
4.2.История раневых покрытий 441
4.3.Раневые покрытия (повязки) 443
4.4.Экономика проблемы лечения ран 445
4.5.Концепция идеального современного раневого покрытия 446
4.5.4.Коллаген как основа раневых покрытий 458
4.6.Пример отечественного современного многофункционального лечебного раневого покрытия 459
4.7.Нано- и биотехнологии в производстве и в использовании раневых покрытий 465
5.Нетканые материалы, нанотехнологии и медтекстиль 469
5.1.Современное состояние производства нетканых материалов 471
5.2.Технология нетканого холстоформования 474
5.3.Сырье 484
Часть IV. Опасности и риски нанотехнологий и принципы контроля за нанотехнологиями и наноматериалами. Введение 488
1. Общие принципы контроля за нанотехнологиями и наноматериалами 489
1.1.Принципы предостороженности 492
1.2.Охрана здоровья и безопасности населения и рабочих, производящих наноматериалы 495
1.3.Охрана окружающей среды 497
1.4.Открытость 498
1.5.Участие общественности 500
1.6.Учет воздействия нанотехнологии в широком контексте 500
1.7.Ответственность производителей 502
2.Конкретные опасности и риски от нанотехнологий и наноматериалов 502
2.1.Перенос наночастиц (НЧ) в организме человека и в окружающей среде (ОС) 504
2.1.1.Источники поступления наночастиц в окружающую среду 504
3.Специфические риски от применения нанотехнологий 513
3.1.Возможность создания ассемблеров (по Дрекслеру) 513
3.2.Влияние нанотехнологий на социальные сферы 514
3.3.Классификация потенциальных рисков и угроз общего характера: 516
3.4.Основные причины рисков и угроз: 516
4.Конкретные примеры отраслевых проблем 518
4.1.Косметика и нанокосметика – успехи и риски 518
4.2.Коротко о некоторых особых опасностях или безопасности использования нанотекстиля 523
Часть V. Технологические уклады (ТУ), экономика нанотехнологий и технологические дорожные карты нанопродукции (волокна, текстиль, одежда) до 2015 г. и далее. Введение 527
1. Технологические и другие уклады прошлого, настоящего и будущего 528
1.1.Большие периодические циклыи другие циклы 531
2. Экономика нанотехнологий и нанопродукции текстильной и легкой промышленности 538
2.1.Место России в мировой экономике наноиндустрии 541
2.2.Мировая экономика текстиля и одежды (краткая справка) 542
2.3.Мировое производство нанотекстиля 544
3.Продуктово-технологическая дорожная карта отечественной нанопродукции 545
4.Заключение 562
СЛОВАРЬ-ГЛОССАРИЙ 564
Журналы по нанотехнологиям 587
Порталы по нанотехнологиям 588
Литература 589
Предложение спонсорам
