РАЗРАБОТКА СМАЗОЧНОГО СОСТАВА ДЛЯ ПРОЦЕССОВ ОКРАШИВАНИЯ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ D-ОПТИМАЛЬНОГО СМЕШИВАНИЯ: 5×5 СОСТАВ–МОДЕЛЬ СВОЙСТВ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА
DOI:
https://doi.org/10.66960/jof.3093-8899.00038Ключевые слова:
текстильное крашение, смазка красильной ванны, D-оптимальный план смесей, модель Шеффе, desirability, трибология, Reactive Blue 19Аннотация
Экспериментально исследованы 20 ограниченных D-оптимальных составов APEO-free смазочно-противозаломной композиции на основе TMPTO, диолеата PEG-400, этоксилированного касторового масла, сульфатированного касторового масла и полиакрилата натрия. Определяли кинематическую вязкость при 40 °C (ν40), поверхностное натяжение (γ), 7-суточную устойчивость эмульсии (ES), коэффициенты трения волокно-волокно (μff) и волокно-металл (μfm). Полные квадратичные модели Шеффе для 20 опытов были значимы для всех откликов (R²=0.9863–0.9986; p≤0.00104). Для B-20 (38.2/28.1/17.1/10.5/6.1 мас.%) получены ν40=21.5 мм²/с, γ=33.2 мН/м, ES=93.5%, μff=0.21, μfm=0.17 и общая desirability D=0.854. Коллоидная валидация дала D50=185 нм, PDI=0.24 и ζ=-32.0 мВ при полной устойчивости в воде с 500 мг/л CaCO3. При трехкратном крашении отбеленной и мерсеризованной хлопчатобумажной ткани (145 г/м²) Reactive Blue 19 состав B-20 обеспечил K/S=15.65±0.15, exhaustion=93.50±0.26% и CV(K/S)=0.88±0.06%; для контроля значения составили 11.25±0.18, 68.30±0.56% и 3.10±0.11%, а для коммерческого аналога 14.82±0.13, 88.17±0.40% и 1.45±0.07%. Однофакторный ANOVA с Tukey HSD подтвердил значимые различия между группами (p<0.01). Состав B-20 характеризуется сбалансированным сочетанием коллоидной устойчивости, трибологических свойств и эффективности крашения.
Библиографические ссылки
Fahmy H.M., Amr A. Synthesis of castor oil/PEG as textile softener. Scientific Reports. 2024;14:7208. https://doi.org/10.1038/s41598-024-56917-2. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-56917-2
Ethox Chemicals. ETHOX CO-81 (PEG-80 castor oil): dyeing assistant and lubricant for textile fibers. Technical product information.
Pervez M.N., Yeo W.S., Lin L., et al. Optimization and prediction of the cotton fabric dyeing process using Taguchi design-integrated machine learning approach. Scientific Reports. 2023;13:12363. https://doi.org/10.1038/s41598-023-39528-1. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-39528-1
Boukouvalas D.T., Rosa J.M., Belan P.A., et al. Optimization of cotton dyeing with reactive dyestuff using multiobjective evolutionary algorithms. Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems. 2021;219:104441. https://doi.org/10.1016/j.chemolab.2021.104441. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemolab.2021.104441
Bezerra M.A., Lemos V.A., Novaes C.G., et al. Application of mixture design in analytical chemistry. Microchemical Journal. 2020;152:104336. https://doi.org/10.1016/j.microc.2019.104336. DOI: https://doi.org/10.1016/j.microc.2019.104336
Li Z., Lu D., Gao X. Optimization of mixture proportions by statistical experimental design using response surface method – A review. Journal of Building Engineering. 2021;36:102101. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.102101. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.102101
Chen J., Ling L., Zhang C. D- and A-optimal designs for multi-response mixture experiments with qualitative factors. Communications in Statistics – Theory and Methods. 2024;53(15):5593–5611. https://doi.org/10.1080/03610926.2023.2223705. DOI: https://doi.org/10.1080/03610926.2023.2223705
ZDHC Foundation. Manufacturing Restricted Substances List (MRSL), Version 3.1. Alkylphenols and alkylphenol ethoxylates: restrictions for textile formulations.
ISO 23581:2024. Petroleum products and related products — Determination of kinematic viscosity — Method by Stabinger type viscometer.
ASTM D7042-25. Standard Test Method for Dynamic Viscosity and Density of Liquids by Stabinger Viscometer (and the Calculation of Kinematic Viscosity). ASTM International.
ISO/CIE 11664-4:2019. Colorimetry — Part 4: CIE 1976 L*a*b* colour space.
Загрузки
Метрика
Выпуск
Раздел
Лицензия
Авторские права © 2026 Zafar Davletov

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Данная работа лицензирована на условиях международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.



