КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ СКЛАДУ ГІДРОФОБІЗУЮЧОЇ КОМПОЗИЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.24025/2306-4412.2.2023.277295Ключові слова:
хутровий велюр, наповнення, гідрофобізація, планування експерименту, синтез плану експерименту, математична модель, багатокритеріальна оптимізаціяАнотація
В роботі представлені результати комп’ютерного моделювання та оптимізації складу гідрофобізуючої композиції на основі алкенів С20–24, полімеризованих з малеїновим ангідридом. В результаті досліджень запропоновано оптимальний склад наповнювально-гідрофобізуючої композиції, що містить естер С18–22 малеїнової кислоти, парафіни легких фракцій С5–7, етилцелозольв, пропанол, воду, сечовину в такому співвідношенні інгредієнтів: 0,3163 : 0,0770 : 0,0663 : 0,0354 : 0,475 : 0,03. Зазначена композиція має покращувати структурно-визначальні характеристики природних полімерів, зокрема хутрового велюру, отриманого з напівтонкорунних овчин. Застосовано методи експериментально-статистичного моделювання та математичного програмування для знаходження оптимального складу наповнювально-гідрофобізуючої композиції. Оптимізований склад наповнювально-гідрофобізуючої композиції може бути ефективно використаний у технологіях виготовлення овчинно-шубних та шкіряних матеріалів підвищеної водостійкості. За комплексом властивостей отриманий гідрофобізований велюр придатний для виробництва нагольних виробів різного призначення, які експлуатуються в екстремальних умовах.
Посилання
Resource-Saving Technologies for the Production of Elastic Leather Materials: coll. monograph, A. Danylkovych and O. Коrotych, Eds. Riga, Latvia: Baltija Publishing, 2020. [Online]. Available: https://er.knutd.edu.ua/handle/123456789/18197.
G. Krishnamoorthy, S. Sadulla, P. K. Sehgal, and A. B. Mandal, "Green chemistry approaches to leather tanning process for making chrome-free leather by unnatural amino acids", Journal of Hazardous Materials, pp. 215-216, 173-182, 2012. doi: 10.1016/j.jhazmat.2012.02.046.
Zhihui Sui, Yaping Li et al., "Preparation and properties of polysiloxane modified fluorine-containing waterborne polyurethane emulsion", Progress in Organic Coatings, vol. 166, no. 106783, 2022. doi: 10.1016/j.porgcoat.2022.106783.
З. К. Низамова, М. В. Калинин, Н. В. Евсюкова и др., "Оценка эффективности препаратов для поверхностной гидрофобизации спилка", Кожевенно-обувная промышленность, № 2, c. 18-19, 2012.
Shuangfeng Xu, and Bi Shi, "A green and sustainable strategy for leather manufacturing: Endow dehydrated hide with consistent and durable hydrophobicity", Journal of Cleaner Production, vol. 383, no. 135526, 2023. doi: 10.1016/j.jclepro.2022.135526.
А. М. Джураев, Т. Ж. Кадиров, и А. Ю. Тошев, "Влияние гидрофобизации на эксплуатационные свойства кож для верха обуви", Кожа и мех в XXI веке: технология, качество, экология, образование, c. 48-54, 2015.
Н. В. Ермоленко, "О влиянии фторсодержащего соединения на гидрофобные свойства кожи", Кожевенно-обувная промышленность, № 3, c. 30-31, 2003.
V. F. M. Silva, M. Moncada, A. Crispim et.al., "Studies on waterproofing wet-white leather", Leather and Footwear Journal, vol. 18 (2), pp. 149-152, 2018. doi: 10.24264/lfj.18.2.10.
J. Du, C. Huang, and B. Pen, "Influence of hydrophobic side chain structure on the performance of amphiphilic acrylate copolymers in leather-making", SLTC journal, vol. 100, no. 2, pp. 67-72, 2016.
C. Casas, J. Bou, L. Olle, and A. Bacardit, "Development of nanocomposites with selfcleaning properties for textile and leather", SLTC journal, vol. 102, no. 1, pp. 33-41, 2018.
O. Andreуeva, and I. Gryshchenko, Natural Products Chemistry: tutorial. Kyiv, Ukraine: Svit uspichu, 2022.
А. Г. Данилкович, Сучасне виробництво хутра: навч. посіб., В. І. Ліщук та Л. В. Стрембулевич, Ред. Київ, Україна: Фенікс, 2015.
А. Г. Данилкович, Практикум з хімії і технології шкіри та хутра: навч. посіб. Київ, Україна: Фенікс, 2006.
А. Г. Данилкович, Н. Б. Хлєбнікова, О. Р. Мокроусова, та К. І. Петко, "Композиція для гідрофобізації ворсової шкіри, хутрового велюру, шубної овчини і виробів з них", пат. на корисну модель № 38472 Україна, МПК7 С 14 С 9/00, № u 200810214, заявл. 08.08.2008, опубл. 12.01.2009, Бюл. № 1.
J. A. Cornell, Experiments with Mixtures: Designs, Models, and the Analysis of Mixture Data, 3rd ed. New York: Wiley, 2002.
G. F. Piepel, "Component effects in constrained mixture experiments", Technometrics, vol. 24 (1), pp. 29-39, 1982. doi: 10.1080/00401706.1982.10487706.
H. Goldfarb, C. Anderson-Cook, C. Borror, and D. Montgomery, "Fraction of design space plots for assesing mixture and mixture-process designs", Journal of Quality Technology, vol. 36 (2), pp. 169-179, 2004. doi: 10.1080/00224065.2004.11980263.
P. Kristoffersen, and B. J. Smucker, "Modelrobust design of mixture experiments", Quality Engineering, pp. 1-13, 2020. doi: 10.1080/08982112.2020.1722831.
A. Heredia-Langner, D. Montgomery, W. M. Carlyle, and C. M. Borror, "Modelrobust optimal designs: A genetic algorithm approach", Journal of Quality Technology, vol. 36 (3), pp. 263-279, 2004. doi: 10.1080/00224065.2004.11980273.
А. H. Danylkovych, and O. I. Korotych, "Optimization of leather filling composition containing SiO2 nanoparticles", USA: JALCA, vol. 114, pp. 333-343, 2019.
V. L. Anderson, and R. A. McLean, Design of Experiments: A Realistic Approach, Marcel Dekker, New York, Basel, Hong Kong, 1974.
J. Langguth, A. Azad, M. Halappanavar, and F. Manne, "On parallel push-relabel based algorithms for bipartite maximum matching", Parallel Computing, vol. 40 (7), pp. 289-308, 2014. doi: 10.1016/j.parco.2014.03.004.
А. Г. Данилкович, та А. М. Шахновський, "Розроблення наповнювально-гідрофобізуючої композиції у виробництві велюру зі шкурок нутрії: досвід багатопараметричної оптимізації", Комп’ютерне моделювання в хімії та технологіях і системах сталого розвитку: зб. наук. статей, Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, с. 161-168, 2020.
A. Danylkovych, V. Lishchuk, and A. Shakhnovsky, "Improvement of structure determining qualitative characteristics of hydrophobized velour", Fibres and Textiles (Vlákna a textil), no. 3, vol. 27, pp. 41-48, 2020. [Online]. Available: http://vat.ft.tul.cz/2020/3/VaT_2020_3_8.pdf.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
URN
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Анатолій Данилкович, Ольга Сангінова, Аркадій Шахновський
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автори, які публікуються в цьому збірнику, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають збірнику право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License CC BY-NC, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому збірнику.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи в тому вигляді, в якому її опубліковано цим збірником (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати в складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому збірнику.
Політика збірника наукових праць дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
