Search

The article shows studies on the study of the kinetics of gelation and the features of the rheological properties of hydrogels based on agar-agar. It has been found that hydrogels have attracted a lot of attention in the last 50 years due to their exceptional wide range of applications. They have a certain degree of elasticity, very similar to natural fabrics due to the high water content. Within the framework of the literature review, it has been shown that polymer hydrogels are usually obtained by polymerization of water-soluble unsaturated compounds in the presence of a bifunctional cross-linking agent or by structuring pre-prepared reactive prepolymers. The ability of polymer hydrogels to undergo bulk transitions between swollen and collapsed phases under the action of an external medium is one of the most important and universal properties of these materials. It has been shown that polymer hydrogels are known that are used as inert matrices for the controlled release of pre-absorbed biologically active substances. In this case, the release rate of the biologically active substance is determined by the nature and structure of the hydrogel polymer framework. The article studies the kinetics of gelation and the features of the rheological properties of hydrogels based on agar-agar in order to obtain modern biocompatible materials for the medical, cosmetological and pharmaceutical industries. It is shown that in compositions that consist exclusively of agar-agar and water, the shortest time for loss of stickiness and film formation is observed. At the same time, with an increase in the content of agar-agar from 25 to 50 %, one can see the most rapid processes of loss of stickiness and film formation. Compositions with the longest time for loss of stickiness and film formation were determined, which contain 25 % agar-agar and 50 % milk and honey, because they will be characterized by a long diffusion time of active substances to the human body. The scientific novelty of the study is related to the study of the effectiveness of gelation in conditions of highly concentrated agar-agar solutions with different contents of the polymer part and active substances, on the basis of which compositions for the preparation of face masks and medical tapes are proposed., У статті показані дослідження з вивчення кінетики гелеутворення та особливостей реологічних властивостей гідрогелей на основі агар-агару. Встановлено, що гідрогелі привернули значну увагу в останні 50 років завдяки своїй винятковій можливості застосування в широкому діапазоні. Вони володіють певним ступенем гнучкості, дуже схожі на натуральні тканини через великий вміст води. В рамках літературного огляду показано, що полімерні гідрогелі зазвичай отримують полімеризацією водорозчинних ненасичених сполук у присутності біфункційного агента перехресної зшивки або структуруванням попередньо приготованих реакційно-здатних преполімерів. Здатність полімерних гідрогелів до об’ємних переходів між набухлою та сколапсованою фазами під дією зовнішнього середовища є однією з найбільш важливих та універсальних властивостей цих матеріалів. Показано, що відомі полімерні гідрогелі, які використовуються як інертні матриці для контрольованого виділення попередньо абсорбованих біологічно-активних речовин. В цьому випадку швидкість виділення біологічно-активної речовини визначається природою та структурою полімерного каркаса гідрогелів. В статті проведено дослідження з вивчення кінетики гелеутворення та особливостей реологічних властивостей гідрогелей на основі агар-агару з метою отримання сучасних біосумісних матеріалів для медичної, косметологічної та фармацевтичної галузей. Показано, що у композиціях, які складаються виключно з агар-агару та води спостерігається найменший час втрати липкості та плівкоутворення. При цьому, при збільшенні вмісту агар-агару с 25 до 50 % можна побачити найбільш швидкі процеси втрати липкості та плівкоутворення. Визначені композиції з найбільшим часом втрати липкості та плівкоутворення, які містять 25% агар-агару та 50 % молока та меду, тому що саме для них буде характерний якнайдовший час дифузії активних речовин до організму людини.Наукова новизна дослідження пов’язана з вивченням ефективності гелеутворення в умовах висококонцентрованих розчинів агар-агару з різним вмістом полімерної частини та активних речовин на основі якого запропоновані склади композицій для отримання масок для обличчя та медичних тейпів.

The article is devoted to the issue of determining the level of concentration of individual components of working solutions. The relevance of the topic lies in the fact that some impurities in solutions (for example, when pickling steel) cannot be measured automatically, which reduces the efficiency of the process and increases the load on the solution regeneration section. Also, impurities are hazardous waste for the environment and humans. The development of a method for the operational control of the composition of the pickling solution components in pickling baths is the main task of the work. A detailed substantiation of the choice of the mathematical apparatus of the method is given. The process of fuzzy identification of the composition of the components is carried out by the number of pixels with certain digital color RGB codes from digital images of the control doses of the solution. A set of technical means for providing the method for practical implementation in the technological process is described. A prototype of a graphical user interface (GUI) for the proposed method for identifying the composition of technological liquid solutions, developed in the Processing 3.0 integrated environment using applications from the Open Source Computer Vision Library, is presented. A technique for extracting experimental data for filling the base of a fuzzy classifier with model reference points is proposed. Its essence lies in simultaneous measurements of the concentration of the components of the pickling solution by classical methods of titration and dry residues and the proposed method with a step equal to the regulated accuracy. The results of approbation of the proposed method are presented. The presented technique for obtaining a fuzzy classifier can be used to develop IT tools for the operational control of the composition of various liquid solutions with opaque colored components and color identification of defects in various flat surfaces, provided that they are color distinguishable and determine the boundaries of RGB - intervals for assessing the color of individual component (defects)., Стаття присвячена питанню визначення рівня концентрації окремих компонентів робочих розчинів. Актуальність теми полягає в тому, що деякі домішки в розчинах (наприклад, при травленні сталі) неможливо вимірювати в автоматичному режимі, що знижує ефективність технологічного процесу і збільшує навантаження на ділянку регенерації розчину. Також домішки є шкідливими відходами для навколишнього середовища та людини. Розробка методу оперативного контролю складу компонентів травильного розчину травильних ваннах є основним завданням роботи. Дано докладне обґрунтування вибору математичного апарату методу. Процес нечіткої ідентифікації складу компонентів здійснюється за кількістю пікселів з певними цифровими колірними RGB-кодами з цифрових зображень контрольних доз розчину. Описано набір технічних засобів забезпечення методу для практичної реалізації в технологічному процесі. Представлений прототип графічного інтерфейсу користувача (GUI) запропонованого методу ідентифікації складу технологічних рідких розчинів, розроблений в інтегрованому середовищі Processing 3.0 з використанням додатків відкритої бібліотеки Open Source Computer Vision Library. Запропоновано методику вилучення експериментальних даних для наповнення бази нечіткого класифікатора опорними точками моделі. Суть її полягає в одночасних вимірах концентрації компонент травильного розчину класичними методами титрування і сухих залишків і пропонованим методом з кроком, що дорівнює регламентованої точності. Наведено результати апробації запропонованого методу. Представлена методика отримання нечіткого класифікатора може бути використана для розробки ІТ-інструментів оперативного контролю складу різних рідких розчинів з непрозорими кольоровими компонентами і колірної ідентифікації дефектів різних плоских поверхонь за умови їх колірної помітності і визначення меж RGB-інтервалів оцінок кольору окремих компонент (дефектів).

The disposal of industrial paper mill sludge waste is a big issue and has a great importance all over the world. A study was conducted to determine the chemical properties of recycled paper mill sludge (RPMS) and assess its possibilities for land application. RPMS samples were collected from six different paper mills in Malaysia and analyzed for physical and chemical properties, heavy metals, polycyclic aromatic hydrocarbons, (13)C-NMR spectra and for the presence of dioxins/furans. The RPMS was dewatered, sticky with a strong odour, an average moisture of 65.08%, pH 7.09, cation exchange capacity (CEC) 14.43 cmol (+) kg(-1), N 1.45, P 0.18, K 0.12, Ca 0.82, Mg 0.73, Na 0.76 and Al, 1.38%. The polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and heavy metals levels were below the standard Class 2 limits. The dioxin and furan were in below the standard concentration of Class 1. The most prominent peak in the (13)C-NMR spectra of RPMS was centered at 31 ppm, proving the presence of methylene (-CH2) groups in long aliphatic chains, with lipids and proteins. The signal at 89 ppm and highly shielded shoulder at 83 ppm were due to presence of cellulose carbon C-4, and the peak at 63 and 65 ppm was due to the cellulose carbon spectrum. The RPMS therefore contains significant amount of nutrients with safe levels of heavy metals and PAHs for environment and can be used as a fertilizer and soil amendment for land application.

Waste paper was evaluated for hydrogen gas production by sequential dark fermentation and electrohydrolysis. Acid hydrolysed waste paper towel hydrolysate was first subjected to dark fermentation to determine the most suitable initial biomass concentration. The effects of initial biomass concentration was investigated at constant substrate concentration by varying the biomass concentration between 0 and 6 g/L and the most suitable hydrogen production was obtained at 0.10 g/L. Then effects of initial substrate concentration was investigated at 0.10 g/L initial biomass concentration by varying the glucose concentration between 5 and 40 g/L. 21.33 g glucose/L resulted in the highest hydrogen formation yield and rate in the second set of experiments. When the effluent of dark fermentation operated at optimum initial biomass and substrate concentration was subjected to electrohydrolysis the overall hydrogen production of the sequential process was 30.12 mL H2/mL. © 2015 Hydrogen Energy Publications LLC.