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
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Zafar Davletov (Author)

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



