Анотація до роботи:

Сарібєкова Д.Г. Фізико-хімічне обґрунтування технології надання текстильним матеріалам кислотозахисних властивостей і розробка композицій для їх одержання. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.19.03 – технологія текстильних матеріалів – Херсонський національний технічний університет, м. Херсон, 2007 р.

Дисертаційну роботу присвячено розвитку фізико-хімічних основ технології надання текстильним матеріалам спеціальних властивостей, зокрема кислотозахисних, розробці наукового підходу до вибору і створення препаратів і композицій для кислотозахисної обробки.

На основі теоретичних і експериментальних досліджень визначено умови використання гідрофобизаторів для надання целюлозовміщуючим текстильним матеріалам кислотозахисних властивостей. Вивчено фтор- і кремнійорганічні препарати і на їх основі розроблені композиції для надання комплексу кислотозахисних властивостей: кислотостійкості і кислотонепроникності.

Фізико-хімічними методами проведено оцінку кислотозахисних властивостей тканин. Визначено взаємозв'язок процесів гідрофобізації і кислотофобності. Показано, що з досліджуваних показників гідрофобності (крайовий кут змочування, критична поверхнева енергія, водопоглинання) для оцінки ефективності кислотозахисної обробки може бути рекомендований лише один показник – зміна величини крайового кута змочування.

1. На підставі теоретичних і експериментальних досліджень отримали подальший розвиток фізико-хімічні основи технології надання спеціальних властивостей текстильним матеріалам. Показано, що розробка технології кислотозахисної обробки вимагає комплексного підходу до цілеспрямованого вибору асортименту текстильних матеріалів і створенню ефективних оздоблювальних композицій. Науково обґрунтовано й експериментально підтверджено, що для надання кислотозахисної обробки текстильним матеріалам оздоблювальні препарати повинні містити гідрофобні групи або радикали, що забезпечують утворення нової поверхні на волокні, при чому хімічна будова гідрофобного радикала визначає спроможність надання захисних властивостей. Величина поверхневого натягу створеної нової поверхні є важливим, але не першочерговим із факторів, які визначають надання ислотозахисних властивостей тканинам.

2. Встановлено, що для надання кислотозахисних властивостей целюлозовміщуючим текстильним матеріалам можуть бути використані два класи гідрофобізаторов. Фторорганічні препарати забезпечують одержання на поверхні текстильного матеріалу плівки, яка стійка до багаторазових мильно-содових обробок і ефективно захищає целюлозовміщуючу тканину при дії розчинів 20% і 50% сірчаної кислоти. Однак ФОС не забезпечують захисту внутрішнього об’єму волокна від руйнування сірчаною кислотою, що приводить до значного зниження показника розривного навантаження. Відзначено, що чим вищий ступінь кислотонепроникності, тим нижчий ступінь кислотостійкості апретованого текстильного матеріалу. Кремнійорганічні препарати забезпечують максимальну кислотостійкість тканинам до розчинів 20% і 50% сірчаної кислоти, але отриманий ефект кислотонепроникності недостатньо стійкий до мильно-содових обробок.

3. Розроблено науково-обгрунтований підхід до створення композицій кремнійорганічних полімерів для надання комплексу кислотозахисних властивостей, стійких до багаторазових МСО. Вперше встановлено, що при створенні композиції для кислотозахисної обробки на основі метилсиліконату калію другий полімер кремнійорганічної природи повинний вміщувати:

– реакційноздатні кінцеві групи, за якими можливе приєднання до метилсиліконату з подовженням полімерного ланцюга, що сприяє збільшенню стійкості кислотозахисного ефекту до гідролізу за рахунок усунення дискретності утвореної на поверхні текстильного матеріалу плівки;

– метильні гідрофобні групи для створення додаткової суцільної екрануючої поверхні єдиної хімічної будови.

4. Запропоновано технологію й оздоблювальну композицію на основі кремнійвміщуючих полімерів для надання комплексу кислотозахисних властивостей текстильним матеріалам. Введення в композицію реакційноздатного аміносилікону дозволило знизити температуру теплової обробки текстильного матеріалу до 90 ⁰С і виключити операцію термофіксації, що дозволить поліпшити якість тканини і знизити собівартість готової продукції.

5. За методом ІЧ-спектроскопії встановлено, що компоненти композиційного оздоблювального складу на основі ГКР–11К з введенням ацетату цирконію і реакційноздатного аміносилоксана утворюють міцний зв’язок з волокном за рахунок двох видів зв'язків – водневого і координаційного. Крім того, можливо утворення декількох просторових модифікацій між компонентами оздоблювального складу і целюлозою, що сприяє утворенню щільної сітки полімерів, підвищує непроникність обробленої тканини до розчинів агресивних середовищ і збереження кислотозахисних властивостей у процесі багаторазових МСО.

6. На основі візуальної оцінки кислотонепроникних властивостей апретованих текстильних матеріалів розроблена шкала еталонів, що характеризує якість обробки з урахуванням різного ступеня проникності крапель сірчаної кислоти на виворітну сторону текстильного матеріалу після 6 годин експозиції.

7. Встановлено, що не всі показники, що застосовуються для оцінки гідрофобності, можуть служити критеріями оцінки кислотозахисних властивостей текстильних матеріалів. З показників якості гідрофобної обробки (крайовий кут змочування, критична поверхнева енергія, водопоглинання) для оцінки ефективності кислотозахисної обробки можна рекомендувати лише один показник – зміна величини крайового кута змочування.

8. При визначенні кислотонепроникності тканини необхідно використовувати сукупність наступних показників:

– візуальну оцінку крапель кислоти на лицьовій стороні текстильного матеріалу і виворітної сторони після 6-ти годин експозиції і порівняння отриманих результатів із запропонованими еталонами;

– визначення крайового кута змочування текстильного матеріалу краплями сірчаної кислоти протягом усього часу експозиції, а також до і після мильно-содових обробок.

9. Для оцінки ефективності кислотозахисних властивостей запропоновано використовувати метод вимірювання питомої в'язкості 0,1%-вих мідно-аміачних розчинів целюлози і метод поляризаційної мікроскопії, заснований на вимірюванні оптичного показника волокон – різниці ходу подвійно переломленого поляризаційного променя. При порівнянні оздоблювальних препаратів фтор- і кремнійорганічної природи показано, що розроблена композиція на основі метилсиліконату калію і реакційноздатного аміносилікона найбільш ефективно захищає тканину і дозволяє знизити ступінь деструкції целюлози при дії 20% і 50% сірчаної кислоти в порівнянні з неапретованою тканиною в 24 і 10 разів відповідно.

10. Встановлено, що значний вплив на показники кислотостійкості і кислотонепроникності, а також на стійкость захисного ефекту до мильно-содових обробок спричиняє сировинний склад (наявність поліефірних волокон), структура тканини (вид переплетення), а також фізико-механічні властивості тканини (коефіцієнт крутки). Відповідно до цього розроблено практичні рекомендації щодо вибору асортименту текстильних матеріалів для кислотозахисної обробки.

11. Розроблена технологія надання кислотозахисних властивостей апробована у виробничих умовах АТЗТ «Черкаський шовковий комбінат», ВАТ «Херсонський бавовняний комбінат» і шовкового текстильного комбінату м. Зібо (КНР) з позитивним результатом. Очікуваний економічний ефект від впровадження запропонованої технології складе 215,92 грн. на 1000 м² тканині. Укладено договір про випуск кислотозахисних тканин обсягом 500 тис. м на рік на базовому підприємстві ВАТ «Херсонський ХБК». Результати досліджень використовуються в навчальному процесі.

Публікації автора:

1. Бирюков С.Н., Кулигин М.Л., Сарибекова Д.Г. Применение нового препарата Аквафоб–ПСЦ для гидрофобной отделки текстильных материалов // Вестник Херсонского государственного технического университета. – 2002. – № 3 (16). – С. 72-76.

Особистий внесок: визначення оптимального співвідношення складових препарату Аквафоб - ПСЦ і вивчення можливості його застосування для гідрофобної обробки, узагальнення результатів.

2. Сарибекова Д.Г. Специальные виды заключительной отделки текстильных материалов. Придание тканям кислотозащитных свойств // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. – 2002. – № 6. – С. 61-66.

3. Шипилова О.Д., Сарибекова Д.Г. Применение кремнийорганических препаратов для кислотозащитной отделки текстильных материалов // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. – 2003. – № 1 (7). – С. 66-69.

Особистий внесок: розробка основної ідеї статті, встановлення оптимальних концентрацій кремнійорганічних сполук і солей металів, одержання й аналіз результатів.

4. Сарибекова Д.Г., Рябинина А.А. Применение гидрофобизирующей кремнийорганической жидкости для придания хлопчатобумажным и смесовым тканям кислотозащитных свойств // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. – 2004. – № 1 (8). – С. 244-247.

Особистий внесок: обґрунтування застосування кремнійорганічних препаратів для кислотозахисної обробки, формулювання висновків.

5. Сарібєкова Д.Г. Задорожний В.В Дослідження впливу природи емульгаторів на якість гідрофобного опорядження бавовнянолавсанової тканини // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2004. – № 5. – С. 214-217.

Особистий внесок: постановка задач, одержання результатів досліджень, формулювання висновків і рекомендацій.

6. Скрипко Г.А. Сарибекова Д.Г. Применение поляризационно-оптического метода с использованием кварцевого клина для определения качества хлопка-волокна // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. – 2004. – № 5. – С.142-146.

Особистий внесок: обґрунтування використання фізико-хімічних методів для оцінки якості волокон бавовни, аналіз результатів.

7. Сарибекова Д.Г., Скрипко Г.А. Использование метода поляризационной микроскопии для определения кинетики разрушения хлопка-волокна при воздействии на него растворов серной кислоты // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. – 2004. – № 2 (9). – С. 149-152.

Особистий внесок: дослідження характеру і ступеня деструкції целюлози під впливом сірчаної кислоти, формулювання висновків.

8. Сарибекова Д.Г. Придание комплекса кислотозащитных свойств хлопчатобумажным и хлопколавсановым тканям // Вестник Херсонского национального технического университета. – 2005. – №3 (23). – С. 138-142.

9. Сарібєкова Д.Г., Максименко В.В. Вплив кремній- та фторовмісних препаратів на кислотостійкість бавовняної тканини // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. – 2005. – № 4. – С. 50-53.

Особистий внесок: експериментальні дослідження і визначення залежності кислотостійкості тканини від природи оздоблювального препарату, формулювання висновків.

10. Сарібєкова Д.Г., Скрипко Г.О. Використання методу поляризаційної мікроскопії для визначення ступеня структурного руйнування бавовняної пряжі при дії на тканину розбавленої сірчаної кислоти // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. – 2005. – № 5. – С. 116-122.

Особистий внесок: постановка задач і розробка методики проведення експериментальних досліджень.

11. Сарибекова Д.Г. Исследование влияния природы отделочных препаратов на кислотостойкие свойства хлопчатобумажной и хлопколавсановой тканей // Вестник Хмельницкого национального университета. – 2005. – № 6. – С. 240-243.

12. Сарибекова Д.Г., Скрипко Г.А. Определение характера и степени воздействия на хлопчатобумажную пряжу кислотозащитных отделочных препаратов с использованием метода поляризационной микроскопии // Вестник Хмельницкого национального университета. – 2006. – № 1. – С. 225-229.

Особистий внесок: експериментальні дослідження, формулювання рекомендацій з вибору кислотозахисних препаратів і композицій для обробки целюлозовмісних тканин.

13. Ткачук О.Л. Сарібєкова Д.Г. Дослідження впливу волокнистого складу тканини на гідрофобний ефект, отриманий на основі метилсиліконату калію // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. – 2006. – № 1. – С. 54-58.

Особистий внесок: формулювання основної ідеї статті, постановка задач дослідження, наукове обґрунтування отриманих результатів.

14. Ткачук О.Л. Сарибекова Д.Г. Совершенствование гидрофобной отделки хлопчатобумажной ткани на основе применения алкилсиликоната калия // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. – 2006. – № 1 (11). – С. 105-108.

Особистий внесок: теоретичне обґрунтування створення кремнійорганічних композицій для одержання високоякісної гідрофобної обробки текстильних матеріалів, аналіз результатів і формулювання практичних рекомендацій.

15. Сарибекова Д.Г., Рябинина А.А., Бардачев Ю.Н. Исследование степени деструкции тканей, отделанных кремнийсодержащими препаратами, под воздействием серной кислоты // Вестник Хмельницкого национального университета. – 2006. – № 2. – С. 73-76.

Особистий внесок: обґрунтування можливості використання методу визначення в'язкості 0,1%-вих мідно-аміачних розчинів для оцінки якості кислотозахисної обробки, формулювання висновків.

16. Рябініна Г.О., Сарібєкова Д.Г., Бардачов Ю.М. Дослідження ступеня деструкції целюлозовмісних тканин, оброблених фторорганічними препаратами, під дією сірчаної кислоти // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. – 2006. – №2. – С. 106-110.

Особистий внесок: експериментальні дослідження, аналіз і узагальнення результатів дослідження.

17. Сарибекова Д.Г., Задорожный В.В., Ткачук О.Л. Надання гідрофобних властивостей текстильним матеріалам фтор- і кремнійорганічними емульсіями // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. – 2006. – № 3. – С. 80-85.

Особистий внесок: формулювання основної ідеї статті, створення композицій препаратів різної природи для гідрофобної обробки тканин і вибір показників для оцінки якості готової продукції.

18. Сарибекова Д.Г., Рябинина А.А. Совершенствование кислотозащитной отделки хлопчатобумажных тканей на основе использования алкилсиликоната калия // Вестник Херсонского национального технического университета. – 2006. – № 3 (26). – С. 135-140.

Особистий внесок: розробка науковобґрунтованого підходу до створення кремнійорганічних композицій для кислотозахисної обробки, експериментальні дослідження і формулювання висновків.

19. Сарибекова Д.Г., Задорожный В.В. Придание водоотталкивающих свойств целлюлозосодержащим текстильным материалам кремнийорганическими эмульсиями // Вестник Хмельницкого национального университета. – 2006. – № 4. – С. 225-230.

Особистий внесок: постановка задач дослідження, визначення впливу структурних характеристик тканин на якість гідрофобної обробки, формулювання практичних рекомендацій.

20. Сарибекова Д.Г., Скрипко Г.А. Определение эффективности кислотозащитной отделки целлюлозосодержащих тканей при воздействии растворов серной кислоты // Вестник Хмельницкого национального университета. – 2006. – № 5. – С. 204-208.

Особистий внесок: оцінка якості кислотозахисної обробки, аналіз результатів і формулювання рекомендацій.

21. Пат. 65009 А Україна, МПК 7 D 06 M 15/00 /. Препарат для гідрофобної та кислотозахисної обробки текстильних тканин „Аквафоб–ГК” / С.М. Бірюков, Д.Г. Сарібєкова, С.А. Мясников (Україна). – № 2003043678; Заявл. 22.04.2003; Опубл. 15.03.2004, Бюл. №3. – 4 с.

Особистий внесок: визначення оптимального співвідношення складового препарату Аквафоб-ПСЦ, визначення області застосування.

22. Пат. 71534 А Україна, МПК 7 D 06 M 15/643 /. Склад для кислотозахисної обробки текстильних матеріалів / Д.Г. Сарібєкова (Україна). – № 20031213413; – Заявл. 31.12.2003; Опубл. 15.11.2004, Бюл. № 11. – 2 с.

23. Пат. 17155 Україна UA, МПК (2006) D 01F 9/14 / G 01 N 33/36. Спосіб визначення якості бавовняних волокон в пряжі / Г.С. Сарібеков, Д.Г. Сарібєкова, Г.О Скрипко (Україна). – № u200602964; Заявл. 20.03.2006; Опубл. 15.09.2006, Бюл. № 9. – 7 с.

Особистий внесок: патентні дослідження, аналіз проблеми, формулювання формули винаходу.

24. Пат. 18513. U UA, МПК (2006) D 06 M 15/37 /. Емульсія для гідрофобного обробляння текстильних матеріалів / В.В. Задорожний, Ю.М. Бардачов, Д.Г. Сарібєкова, О.Л. Ткачук (Україна). – № u200604856; – Заявл. 03.05.2006; Опубл. 15.11.2006, Бюл. № 11. – 4 с.

Особистий внесок: ідея створення емульсії для гідрофобної обробки, формулювання формули і прототипу.

Задорожний В.В: проведення експериментальних досліджень.

Бардачов Ю.М.: визначення області застосування.

Ткачук О.Л.: аналіз експериментальних результатів.

25. Пат. 18527. U UA, МПК (2006) D 06 M 15/00 /. Cклад для надання целюлозовмісним матеріалам гідрофобності / О.Л. Ткачук, Ю.М. Бардачов, Д.Г. Сарібєкова, В.В. Задорожний (Україна). – № u200604908; Заявл. 03.05.2006; Опубл. 15.11.2006, Бюл. № 11. – 4 с.

Особистий внесок: патентні дослідження, ідея створення кремнійорганічних композицій для гідрофобної обробки.

Ткачук О.Л: проведення експериментальних досліджень, формулювання формули і прототипу.

Бардачов Ю.М.: визначення області застосування.

Задорожний В.В.: виконання експериментальних досліджень.

26. Сарібєкова Д.Г. Розробка та використання екологічно-чистого препарату на базі вітчизняної сировини // Розвиток народногосподарського комплексу Карпатського регіону: Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції (20-22 травня 2003 р.). – Хуст, 2003. – 68.

27. Сарібєкова Д.Г. Надання текстильним матеріалам спеціальних видів оздоблення – гідрофобності і хемостійкості // Наукові розробки молоді на сучасному етапі: Матеріали Всеукраїнської наукової конференції молодих вчених і студентів (23-24 квітня 2003 р.). – К: Київський національний університет технологій та дизайну. – Том I. – 2003. – С. 163.

28. Сарибекова Д.Г. Придание хлопчатобумажным тканям кислотозащитных свойств // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины: Материалы научно-технической конференции. – Херсон: Херсонский национальный технический университет, 2003. – С.127.

29. Шипілова О.Д., Сарібєкова Д.Г. Дослідження механізму утворення і фіксації плівок кремнійорганічних сполук на текстильних волокнах // Сучасні проблеми хімії: Матеріали п’ятої Всеукраїнської конференції студентів та аспірантів. – К.: Київський національний університет імені Тараса Шевченка, 2004. – С. 188.

30. Задорожний В.В., Сарібєкова Д.Г. Вплив емульгаторів на якість гідрофобного опорядження текстильних матеріалів на основі поліалкілгідросилоксану // Наукові розробки молоді на сучасному етапі: Матеріали IV Всеукраїнської ювілейної наукової конференції молодих вчених та студентів, присвяченої 75-річчю КНУТД (17-19 травня 2005 р). – К.: Київський національний університет технологій та дизайну. – Том I. – 2005. – С. 141.

31. Рябініна Г.О., Сарібєкова Д.Г. Дослідження хімічної деструкції целюлози в розведених розчинах сірчаної кислоти // Наукові розробки молоді на сучасному етапі: Матеріали IV Всеукраїнської ювілейної наукової конференції молодих вчених та студентів, присвяченої 75-річчю КНУТД (17-19 травня 2005р). – К.: Київський національний університет технологій та дизайну. – Том I. – 2005. – С. 142.

32. Сарібєкова Д.Г., Єрмолаєва А.В. Надання кислотозахисних властивостей текстильним матеріалам // Наукові розробки молоді на сучасному етапі: Матеріали IV Всеукраїнської ювілейної наукової конференції молодих вчених та студентів, присвяченої 75-річчю КНУТД (17-19 травня 2005 р). – К.: Київський національний університет технологій та дизайну. – Том I. – 2005. – С. 146.

33. Скрипко Г.А., Сарибекова Д.Г. Использование метода поляризационной микроскопии для определения качества волокон хлопка // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины: Материалы научно-практической конференции. – Херсон: Херсонский национальный технический университет, 2005. – С. 284-285.

34. Сарибекова Д.Г. Исследование влияния природы отделочных препаратов на кислотостойкость текстильных материалов // Актуальные проблемы проектирования и технологии изготовления текстильных материалов специального назначения (Техтекстиль–2005): Материалы Всероссийской научно-технической конференции. – Димитровградский институт технологии, управления и дизайна, 2005. – С. 159-160.

35. Задорожный В.В., Сарибекова Д.Г. Выбор эмульгатора для гидрофобной отделки текстильных материалов на основе полиметилгидросилоксана // Актуальные проблемы проектирования и технологии изготовления текстильных материалов специального назначения (Техтекстиль–2005): Материалы Всероссийской научно-технической конференции. – Димитровградский институт технологии, управления и дизайна, 2005. – С. 157-158.

36. Скрипко Г.А., Сарибекова Д.Г. Определение характера и степени воздействия кислотозащитных препаратов на хлопчатобумажную пряжу методом поляризационной микроскопии // Наукові розробки молоді на сучасному етапі: V Всеукраїнської наукової конференції молодих вчених та студентів (26-28 квітня 2006 г.). – К.: Київський національний університет технологій та дизайну. – Том I. – 2006. – С. 191.

37. Рябініна Г.О., Сарібєкова Д.Г. Дослідження ступеня деструкції целюлозовмісних тканин, оброблених фторорганічними препаратами, під дією сірчаної кислоти // Наукові розробки молоді на сучасному етапі: Матеріали V Всеукраїнської наукової конференції молодих вчених та студентів (26-28 квітня 2006 г.). – К.: Київський національний університет технологій та дизайну. – Том I. – 2006. – С. 193.

38. Задорожний В.В., Сарібєкова Д.Г. Надання водовідштовхувальних властивостей плащовим тканинам кремнійорганічними емульсіями // Наукові розробки молоді на сучасному етапі: Матеріали V Всеукраїнської наукової конференції молодих вчених та студентів (26-28 квітня 2006 г.). – К.: Київський національний університет технологій та дизайну. – Том I. – 2006. – С. 194.

39. Рябинина А.А., Сарибекова Д. Г Исследование степени деструкции тканей, отделанных кремнийсодержащими препаратами, под воздействием серной кислоты // Сучасні проблеми хімії: Матеріали Сьомої Всеукраїнської конференції студентів та аспірантів. – К.: Київський національний університет імені Тараса Шевченка. – 2006. – С. 314.

40. Задорожный В.В., Сарибекова Д.Г., Ткачук О.Л. Применение фтор- и кремнийсодержащих эмульсий для придания водоотталкивающих свойств текстильным материалам различного волокнистого состава // Сучасні проблеми хімії: Матеріали Сьомої Всеукраїнської конференції студентів та аспірантів. – К.: Київський національний університет імені Тараса Шевченка. – 2006. – С. 293.

41. Рябініна Г.О., Сарібєкова Д.Г. Вдосконалення кислотозахисної обробки бавовняних тканин // Наукові розробки молоді на сучасному етапі: Матеріали VI Всеукраїнської наукової конференції молодих вчених та студентів. – К.: Київський національний університет технологій та дизайну. – Том I. – 2007. – С. 203.

42. Задорожний В.В., Сарібєкова Д.Г. Підвищення якості гідрофобної обробки целюлозовмісних текстильних матеріалів на основі використання кремнійорганічних емульсій // Наукові розробки молоді на сучасному етапі: матеріали VI Всеукраїнської наукової конференції молодих вчених та студентів. – К.: Київський національний університет технологій та дизайну. – Том I. – 2007. – С. 201.