Вестник МГУС, 2007, № 3

№3(3)2007г.

выпуск 

“Технология“

СОДЕРЖАНИЕ

МАТЕРИАлОвЕДЕНИЕ ИзДЕлИй СЕРвИСА

Е.В. Баранова, В.И. Стельмашенко, Л.Н. Лисиенкова
Оценка влияния химическОй чистки на изменение свОйств кОж, стабилизирОванных 
пОлимернОй кОмпОзицией ........................................................................................................................................................3

И.И. Пономарева
исследОвание влияния ОбрабОтки нОвыми сОставами замасливающих кОмпОзиций на 
реОлОгические свОйства хлОпкОсиблОнОвОй  пряжи    .............................................................................................6

А.А. Агеев, К.К. Куклева, Л.К. Жигунова, И.А. Белова 
изучение гиббсОвскОй  адсОрбции пОверхнОстнО-активных веществ в вОдных
 раствОрах и раствОрах  перхлОрэтилена   ........................................................................................................................10

Ю.Я. Тюменев, М.Ю. Трещалин,  В.С. Мандрон, Ю.В. Назарова 
применение геОтекстильных  нетканых материалОв в дренажных системах   .....................................13

В. А. Шубенков. 
мОделирОвание слОя вОсстанавливаемОгО сухОгО кОмпОнента кОсметических средств   ...........15

Е.И. Соколова, Т.В. Розаренова, И.Э. Пашковский  
технОлОгические метОды пОвышения надежнОсти узлОв трения машин и ОбОрудОвания 
бытОвОгО Обслуживания и кОммунальнОгО хОзяйства   .......................................................................................17

П.Е. Лукашев, В.М. Юдин
разрабОтка и качественнОе исследОвание кинетическОй мОдели вОдОрОднОгО 
Охрупчивания сталей и сплавОв   ........................................................................................................................................22

С.В. Соболев, М.А. Майоров, О.Г. Мухамеджанова 
кОнтрОль качества пан-вОлОкОн как сырья для прОизвОдства углерОдных вОлОкОн   .........................33

ТЕхНОлОгИя МАТЕРИАлОв Для ИзДЕлИй СЕРвИСА

М.Н. Буткевич, А.Ф. Пузряков, Б.Г. Хамицев
газОтермические технОлОгии для ОбОрудОвания жкх и легкОй прОмышленнОсти   ............................37

Ф.В. Пелевин
технОлОгия изгОтОвления пОристых материалОв   ...................................................................................................46

А. Б. Тулинов, А. А. Корнеев, Л. В. Овчаренко, И. И. Гармаш
метОд сОздания ремОнтных кОмпОзициОнных материалОв с заранее заданными 
свОйствами на ОснОве применения импульснОгО магнитнОгО пОля   .........................................................51

А.В. Шубенков
эффективнОсть технОлОгических метОдОв устранения дефектОв и вОсстанОвления 
теплОвОдОсчетчикОв с применением кОмпОзициОнных материалОв   ........................................................55

ТЕхНОлОгИя ИзДЕлИй СЕРвИСА

Т.В. Медведева, Т.М. Лапина
исследОвание влияния худОжественнО-кОнструктивных  пОказателей  на 
визуальнОе вОсприятие мОделей Одежды   ......................................................................................................................58

Т.Ю. Воронкова
пОстрОение гибких прОцессОв изгОтОвления Одежды пО индивидуальным заказам на 
ОснОве испОльзОвания технОлОгическОгО ОбОрудОвания «ОбратимОй кОнструкции»........................62

И.Н. Каграманова
ОснОвы метОдОлОгии критериальнОй Оценки качества технОлОгическОгО прОцесса   .....................67

А.С. Ермаков 
прОектирОвание диаграммы сОгласОвания функций пОдачи  и пОтребления нитки 
нижнегО петлителя при ОбразОвании трехнитОчнОгО краеОбметОчнОгО стежка   ..................................71

вестник МгУС

В.Б. Чубаров, Т.Н. Архипова, В.А. Сучилин
перспективы развития швейных прОцессОв на малых предприятиях   .......................................................78

Л.В. Сильчева, Т.В. Медведева
исследОвание и детализация функциОнальных пОказателей качества Одежды   .................................80

Т.В. Сичкарь, Н.Д. Остапенко
ОсОбеннОсти технОлОгическОгО прОцесса сОздания ОбъемнОй фОрмы  цельнОвязаных изделий 
на сОвременных двухфОнтурных плОскОвязальных машинах   ......................................................................86

КРАТКИЕ СООБЩЕНИя  

А.Г. Илиев, Ф.В. Пелевин, В.И. Тимченко 
прОблемные аспекты применения рекуперативных теплООбменникОв в 
прОцессах утилизации гОрячих прОмышленных стОкОв   ....................................................................................90

В.Н. Романова
разрабОтка рекОмендаций пО размещению научных разрабОтОк в депОзитарии   ...................................93

НАУЧНЫЕ ДОСТИЖЕНИя 

инфОрмация О диссертациях на сОискание ученОй степени дОктОра и кандидата наук, 

защищенных в диссертациОннОм сОвете д 212.150.05   ..............................................................................................96

КНИЖНЫЕ НОвИНКИ   .....................................................................................................................................................................98

НАШИ ЮБИлЕИ   ..............................................................................................................................................................................100

Состав редакционного совета  научного журнала  
«вестник МгУС»

главный редактор:

Н.А. Платонова, проректор по научно-исследовательской работе 
гОу впО «мгус»;

зам. главного редактора (по выпускам):
Ю.Я. Тюменев, зав. кафедрой «материаловедение и товарная 
экспертиза» гОувпО «мгус» (выпуск «технология»);

М.М. Качурина, зав. кафедрой  «финансы и налогообложение» 
гОувпО «мгус» (выпуск «экономика»);

А.А. Роганов, декан факультета «институт информационных 
технологий», зав. кафедрой «системы защиты информации» 
гОувпО «мгус» (выпуск «информатика»);

А.К. Прокопенко, зав. кафедрой «конструкционные материалы и 
теплотехника» гОувпО «мгус» (выпуск «техника»);

В.Э. 
Багдасарян, 
декан 
факультета 
«институт 

общефундаментальной подготовки», зав. кафедрой  «история» 
гОувпО «мгус» («гуманитарный выпуск»)

Члены редакционного совета:

О.И. Литвинова, зав. кафедрой «экономика и организация 
предпринимательской деятельности» гОувпО «мгус»;

Т.В. Медведева, профессор кафедры «конструирование швейных 
изделий» гОувпО «мгус»;

Ф.В. Пелевин, зав. кафедрой «безопасность труда и инженерная 
экология» гОувпО «мгус»;

И.И. Косенко, зав. кафедрой «техническая механика» гОувпО 
«мгус»;

Н.Г. Новикова, проректор по научно-методической работе, 
зав.кафедрой 
«антикризисное 
управление 
и 
оценочная 

деятельность» гОувпО «мгус»;

О.И. Шелухин, зав. кафедрой «радиотехника и радиотехнические 
системы» гОувпО «мгус»;

А.А. Абдурахманов, декан юридического факультета, зав. 
кафедрой «административное и конституционное право» 
гОувпО «мгус»;

Т.Е. Ривчун, проректор гОувпО «мгус»;

Ответственный секретарь:
И.Н. Логачева, ведущий специалист редакции научных изданий.

Оценка влияния химической чистки на изменение 

свойств кож, стабилизированных 

полимерной композицией

Е.В. Баранова, В.И. Стельмашенко, Л.Н. Лисиенкова, 

ФГОУВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса», 

филиал ГОУВПО Южно-Уральского государственного университета, г. Златоуст

Развитие легкой промышленности в настоящее 

время тесно связано с производством кожи, обуви и 
изделий из кожи. Несмотря на сокращение сырьевой 
базы кожевенной промышленности, в течение последних шести лет наблюдается рост производства кож [1]. 
Увеличение производительности стало возможным за 
счет сокращения экспорта и увеличения импорта кожевенного сырья. 

Благодаря высоким потребительским показателям 

качества кожи: экологичности, эстетичности, функциональности, эргономичности и др., спрос на изделия из 
кожи носит стабильно устойчивый характер. О масштабах использования кожи для изготовления одежды 
можно судить по данным о мировом потреблении. В настоящее время на каждого жителя Земли приходится 
1,5 изделия из кожи, 10 лет назад —лишь 0,5 [2].

 Это способствует расширению ассортимента 

одежды из кожи, которую используют не только для 
традиционных видов верхней одежды: куртки, плащи, пальто, но и для жакетов, пиджаков, юбок, брюк, 
платьев с более сложными силуэтными и модельноконструкторскими решениями. 

Одежда из кожи является дорогостоящей частью 

гардероба, и эксплуатационный срок ее службы составляет обычно несколько сезонов. Качество одежды 
во время эксплуатации во многом определяется сохранностью внешнего вида и формы после эксплуатационных воздействий. 

В течение продолжительного срока эксплуатации 

изделия могут неоднократно подвергаться воздействию химической чистки, после проведения которой 
потребители  часто предъявляют жалобы, связанные с 
потерей формы, внешнего вида и изменением линейных размеров, вплоть до несоответствия их размерам 
тела человека, многие из приобретенных дефектов 
неустранимы [3]. 

Указанные явления во время проведения химчист
ки могут возникать по различным причинам, одной из 
которых является способ формообразования и формозакрепления, используемый на стадии  изготовления 
данного изделия.

В настоящее время при изготовлении швейных 

изделий широкое распространение получили метод 
придания формы за счет введения конструктивных 
элементов и метод фиксации полученной формы в 
результате дублирования термоклеевыми прокладоч
УДК 675.1

ными материалами. 

Данный способ формозакрепления изделий из кожи, 

широко используемый в стране и за рубежом, имеет 
существенные недостатки: различие свойств соединяемых материалов не обеспечивает единого надежного 
пакета изделия и приводит к потере формоустойчивости при эксплуатации. Это объясняется различным 
строением материалов:  волокнисто-сетчатым (у кожи) 
и  сетчато-плоским (в тканях); а также недостаточной 
адгезионной прочностью соединения материалов, что 
приводит к расслаиванию. Этот способ материало- и 
трудоемок.

Кроме того, в изделиях, продублированных по 

традиционной технологии, при проведении химчистки в результате обработки растворителями у многих 
клеяще-вяжущих веществ частично или временно пропадает адгезия, что ведет к сдвигу склеенных элементов относительно друг друга и, в конце концов, к затвердеванию клея и фиксации структуры в положении, 
резко отличающемся от первоначального, а это, в свою 
очередь, приводит к потере формы и внешнего вида,  
восстановление которых часто невозможно. 

При этом основа прокладочного материала в ре
зультате химчистки часто теряет прочность, структура 
ее разрыхляется, отслаивается от кожи, и уже не способна выполнять свою функциональную роль в виде 
упругого элемента пакета материалов. Повторное дублирование данным прокладочным материалом становится невозможным. 

Наиболее перспективным способом фиксации фор
мы представляется прямая стабилизация, т.к. этот способ за счет образования дополнительных взаимодействий элементов структуры материала при введении 
химических реагентов в жидком состоянии обеспечивает следующие возможности:

— регулирования глубины проникновения поли
мерной композиции в структуру кожи; 

— многозонального нанесения с учетом топогра
фических участков; 

— совмещения процессов формообразования и 

формозакрепления;

— фиксирования 
сложных 
пространственных 

форм. 

Несмотря на преимущества способа прямой ста
билизации, он не нашел широкого применения при изготовлении одежды из кожи из-за недостаточной его 

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ СЕРВИСА

изученности. 

Для расширения возможностей его использования 

необходимо провести дополнительные исследования, 
в частности, решить вопрос о выборе состава полимерной композиции, которая должна обладать следующими свойствами:

— быть физиологически и технологически безвред
ной, 

— обладать определенной вязкостью, 
— обеспечивать материалу необходимую жест
кость и формоустойчивость, 

— не размягчаться при дальнейших влажно
тепловых обработках, 

— обеспечивать стойкое к растворителям, приме
няемым в химчистке, покрытие. 

При этом подбор компонентов полимерной компо
зиции осуществляется в таком количественном и качественном соотношении, чтобы каждая из составных 
частей участвовала в формировании необходимых 
свойств. 

С учетом вышесказанного был разработан способ 

повышения формоустойчивости кожаных изделий и состав для его осуществления. Способ включает следующие операции:

— нанесение на бахтармяную сторону кожи водной 

полимерной композиции на основе поливинилацетата, 

— придание формы детали, 
— сушку и фиксирование ее охлаждением. 
Новизна 
способа 
подтверждена 
патентом 

№ 2266863 от 27 декабря 2005 г. [4] 

Для достижения качественного  результата важно 

оценить изменение свойств систем материалов, полученных с применением разработанного способа в 
результате химической чистки, что позволит исключить 
возникновение непредвиденных дефектов в результате эксплуатации и оценить сохранность формы в результате эксплуатационных воздействий. 

Для проведения химической чистки были выбраны 

системы материалов, стабилизированные полимерной 
композицией оптимального состава (концентрация поливинилацетата 25%, количество пластификатора 3%, 
площадь нанесения 40%), позволяющего добиться высоких показателей упругости при определенных значениях жесткости, что обеспечивает высокую формоустойчивость изделий, изготовленных с применением 
данного способа. 

 Химчистка образцов проводилась на машине типа 

КХ–023 с применением перхлорэтилена и жирующих 
веществ [2].

Одна из особенностей чистки изделий из кожи — 

низкая загрузка машины, составляющая 50% от номинальной, потому что при одинаковом весе текстильных 
и кожаных изделий, последние впитывают в себя большее количество растворителя.  Вместе с изделиями из 
кожи в барабан помещают шерстяные вещи, необходимые для равномерного распределения жирующего 
препарата на изделиях и исключения заломов при отжиме и сушке.

Химчистка осуществлялась двухванным методом, 

при котором первую мойку проводили перхлорэтиленом из рабочего бака при жидкостном модуле 6 в течение 3—4 мин. Загрязненный перхлорэтилен сливали 
в дистиллятор и проводили отжим в течение 1,5 мин, 
чтобы исключить связывание загрязнителя с жирующей эмульсией и повторное оседание на поверхности 
кожи. Одежда из кожи после чистки в растворителе 
сохраняет уровень жиров, равный 2% от веса. Для 
большинства изделий этот уровень совершенно недостаточен, исключение составляют редкие виды кож с 
большим уровнем естественных жиров.

Перед второй мойкой изделия в течение 5 мин. про
гревали воздухом при температуре 500С.

Для того чтобы исключить пересушивание кожи и 

ее разрушение, вторую мойку в течение 10 мин. проводили перхлорэтиленом, содержащим жирующие 
препараты.  Отжим проводили в течение 2 мин. Перед 
сушкой машину останавливали и в барабан помещали 20 поролоновых губок для исключения заломов и 
складок.

Сушку проводили при температуре 50—55оС в те
чение 50—60 мин., проветривание  —  30 мин. Конец 
сушки устанавливали визуально по состоянию швов. 
Общая продолжительность — около 80 мин.

После проведения химчистки оценивалось изме
нение показателей жесткости и упруго-пластических 
свойств, позволяющих спрогнозировать стабильность 
формы, а также внешнего вида образцов после проведения химической чистки, проведенной с применением 
вышеописанного способа. 

Перед проведением испытаний пробы выдержива
ли не менее 12 час. в нормальных условиях (температура 20 ± 30С и относительная влажность 65 ± 5 % по 
психрометру) в соответствии с ГОСТ 938.14—70 «Кожа. 
Метод кондиционирования пробы». В этих же условиях 
проводились испытания. 

Жесткость определялась по ГОСТ 8977—74 «Кожа 

искусственная и пленочные материалы. Методы определения жесткости и упругости». Результаты исследований представлены на рис. 1.

Анализируя полученный данные, можно сделать 

вывод, что проведение пятикратной химической чистки 
вызывает увеличение жесткости в пределах 18% в продольном и 24% в поперечном направлениях, что связано с «вымыванием» жирующих веществ в результате 
воздействия растворителя в ходе химчистки, которое 
неспособно полностью восполнить даже применение 
жирующих веществ. 

Возможно, увеличение жесткости также связано с 

повышением адгезии между структурными элементами кожи и полимерной композиции под воздействием 
ПХЭ. 

Оценка упруго-пластических свойств проводилась 

на автоматической компьютерной установке «RELAX», 
позволяющей оценивать упруго-пластические свойства 
систем материалов при пространственном деформировании [5]. Результаты испытаний образцов после 
стабилизации, а также после одно- и пятикратной химчистки представлены на рис. 2.

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ СЕРВИСА

Рис. 1. Изменение жестости образцов кож, стабилизированных полимерной композицией 
концентрацией 25%, количество пластификатора 3%, площадь нанесения 40% после воздействия химчистки: 1 — исходный; 2 — одна химчистка;  3 — три химчистки; 4 — пять 

химчисток.

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ СЕРВИСА

Анализируя полученные результаты, можно сделать 

вывод, что проведение пятикратной химической чистки 
приводит к значительному повышению модуля упругости в пределах 27% и к снижению пластичности до 6%. 
Следовательно, проведение химической чистки образцов, стабилизированных полимерной композицией не 
оказывает неблагоприятного воздействия на показатели формоустойчивости, что позволяет прогнозировать 
ее стабильность во время эксплуатации.

При оценке  внешнего вида систем материалов, 

стабилизированных полимерной композицией, не наблюдалось значительных изменений, образцы имели 
ровную гладкую поверхность без заломов и морщин, 
миграция клея на внешнюю поверхность кожи отсутствовала.

Проведение химической чистки оказывает влияние 

и на изменение механических свойств. 

Из анализа данных, приведенных на рис. 3, видно, 

что после проведения одной химчистки предел прочности у образцов, стабилизированных полимерной композицией изменяется незначительно по сравнению с 
аналогичными образцами до химчистки. 

После пяти химчисток предел прочности увеличи
вается на 8,1% в продольном и на 10,8% в поперечном 
направлениях по сравнению с образцами до химчистки, что можно объяснить некоторым уплотнением и 
ориентацией структуры кожи в результате воздействий  
растворителей  в ходе химчистки.

Таким образом, жесткость и упругость систем мате
риалов, изготовленных с применением способа прямой 
стабилизации под воздействием пятикратной химической чистки повышается на 25% при незначительном 

Рис. 2. Изменение упруго-пластических свойств образцов кож, стабилизированных 

полимерной композицией концентрацией 25%, количество пластификатора 3%, площадь нанесения 40%, после воздействия химчистки: 1 — исходный; 2 — одна химчистка; 3 — пять химчисток

повышении предела прочности. Полученные данные 
свидетельствуют о высокой формоустойчивости си
стем материалов, стабилизированных с помощью разработанного способа.

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ СЕРВИСА

Рис. 3. Изменение предела прочности образцов кож, стабилизированных полимерной композицией 

концентрацией 25%, количество пластификатора 3%, площадь нанесения 40%, после воздей
ствия химчистки: 1 — исходный; 2 — одна химчистка;  3 — три химчистки; 4 — пять химчисток.

Литература

1. Жуков Ю.В. Итоги работы легкой промышленности // Кожевенно-обувная промышленность.— 2006. — № 6.
 — С. 6—2.
2. Федорова А.Ф. Технология химической чистки. — М., 2005. — 559 с.
3. Натуральная кожа и замша. Изготовление изделий и обработка их на предприятиях химчистки // Современная 
химчистка и прачечная. — 2003. — № 4. — С. 12—18.
4. Баранова Е.В., Стельмашенко В.И., Лисиенкова Л.Н. Способ формования объемных и криволинейных деталей 
изделий: патент РФ № 2266863. — Опубл. 27 декабря 2005 г. Бюл. № 36.
5. Бурмистров А.Г., Кочеров А.В. Компьютерный комплекс «RELAX» для оценки качества материалов 
// Кожевенно-обувная промышленность. —1998. — № 1. — С. 17—19.  

Исследование влияния обработки новыми составами

замасливающих композиций на реологические

свойства хлопкосиблоновой пряжи

И.И. Пономарева 

ФГОУВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса»

УДК 677.025

В связи с необходимостью прогнозировать поведе
ние пряжи при использовании для различных назначений представляет интерес исследование связи между 
нагрузкой и деформацией пряжи. Поведение реальных 
текстильных материалов зависит от истории проведенных над ними действий. Кроме того, при определении 
физических свойств нити  большую роль играет время. Свойства пряжи, описывающие связь во времени 
между механическим напряжением и относительной 

деформацией, носят название реологических свойств. 
С помощью реологических свойств можно исследовать 
релаксацию напряжения продуктов, а также текучесть, 
или изменение деформации нагруженной нити во времени.

При исследовании реологических свойств ис
пользовался метод математического моделирования, 
основанный на применении механической аналогии 
свойств реальных текстильных продуктов. В качестве 

простейших элементов механических моделей используются упругий элемент — пружина, а также элемент, 
имеющий свойство вязкости (текучести) — демпфер. 
Простейшие двухэлементные модели мало применимы для описания реальной пряжи. Трехэлементные 
модели дают результаты, более близкие к реальности, 
однако наиболее популярная трехэлементная модель, 
состоящая из двух параллельных ветвей (в одной из 
которых установлена пружина, а во второй — последовательное соединение пружины и демпфера), моде
лирует только упругую и эластическую составляющие 
деформации.

При выборе модели мы остановились на примене
нии четырехэлементной модели, так как она описывает 
и упругую, эластическую, и пластическую составляющие деформации, то есть является наиболее полно 
описывающей механические свойства комбинированной пряжи. Связь между относительной деформацией 
ε на входе и напряжением σ на выходе для этой модели описывается следующей передаточной функцией:

где  T1 =        ; T2 =       ;                — постоянные 

времени, равные отношению соответствующего коэффициента вязкости  демпфера η  к соответствующему 
модулю упругости пружины Е. 

В эксперименте объектом исследования являет
ся хлопкосиблоновая пряжа линейной плотности 15,4 
текс, обработанная замасливателем без медьсодержащего компонента и замасливающими составами с 

Рис. 1. Схема четырехэлементной модели

добавлением медьсодержащих веществ (в первом варианте — оксида одновалентной меди, во втором варианте  —  тетрафторбората меди) в концентрациях от 
0,4 до 1,6% от общей массы состава. Выбор основан 
на результатах исследования физико-механических 
свойств сырья, которые показали, что применение 
медьсодержащих веществ в составах для предварительной обработки приводит к увеличению разрывного 
удлинения для хлопкосиблоновой пряжи на наибольшую величину, в среднем на 20%, по сравнению с другими опытными видами текстильных нитей. 

Для количественного определения параметров вяз
коупругой модели был предусмотрен режим одноосного нагружения пряжи при Є0=Const (рис. 1).

 
Испытания пряжи проводились на разрывной 

машине FP 100/1 (HECKERT) ГДР. Зажимная длина образцов пряжи равна 500 мм. Нагрузка принималась 30% 

от разрывной нагрузки. Как показали исследования, 
обработка пряжи новыми составами замасливающих 
композиций приводит к увеличению разрывной нагрузки. Поэтому нагрузка для первого  варианта составила 
0,3 Н, для вариантов 2—5=0,4 Н. Время нагружения 
640 сек. По результатам испытаний  получены кривые 
релаксации напряжений хлопкосиблоновой пряжи линейной плотности 15,4 текс, при dср=0,14 мм, площади 
поперечного сечения S=0,010 мм. Экспериментальные 
данные аппроксимированы и по полученным математическим моделям определены значения параметров 
Е1, Е2, η1   и η2. При определении параметров применена методика,   разработанная на кафедре МТВМ 
Московского государственного текстильного университета им. А.Н. Косыгина, отличие которой заключается 
в следующем. Во-первых, для принятой модели необходимо определить четыре параметра и математиче
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ СЕРВИСА

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ СЕРВИСА

ская модель представляет собой дифференциальное 
уравнение второго порядка с производными в правой 
части. Во-вторых, для реализации метода наименьших 
квадратов был применен более надежный метод минимизации — комплексный метод Бокса — в отличие от 
ранее применявшегося метода Хука-Дживса. 

Для исследования характера поведения пряжи при 

растяжении использовали математические модели 
(схемы) механических свойств, реализованные в системе MATLAB  подсистемой Simulink и пролучены кривые 
зависимости деформации от времени в условиях ползучести при постоянном напряжении σ(t)=σо=Const.

Из графиков определены значения полной относи
тельной деформации и ее составных частей хлопкосиблоновой пряжи, они представлены в табл. 1. На диаграммах (рис. 2) показаны в процентном отношении 
значения составных частей полной деформации в зависимости от концентрации медьсодержащих веществ 
в замасливателе.  

Анализ полученных результатов показал, что обра
ботка пряжи медьсодержащими замасливателями приводит к увеличению общей относительной деформации. При концентрациях 0,4—1,6% добавок в составах  
общая относительная деформация увеличивается на 
7—48% по сравнению с  базовыми замасливателями. 
Исследование влияния вида медьсодержащих добавок 
в замасливателе на составляющие общей деформации  показало, что для хлопкосиблоновой пряжи, обработанной замасливающими композициями с  оксидом 

меди (варианты 3б, 5б) по сравнению с базовым замасливателем (вар. 1б), с увеличением концентрации 
медьсодержащей добавки упругая деформация увеличивается  на 9—12%,  эластистическая деформация 
уменьшается на 4—6%. При этом необратимая деформация уменьшается на 3—4% (рис. 2.).

Для  замасливателей,  содержащих тетрафторо
борат меди, изменение доли упругой и эластической 
деформации с увеличением концентрации медьсодержащей добавки находится в пределах ошибки эксперимента. 

Анализируя полученные результаты, можно пред
положить, что  обработка новыми составами приводит 
к  изменениям, происходящим в поверхностных слоях 
пряжи и нитей, в результате которых происходит увеличение общей деформации. При этом меняется соотношение составных частей деформации: увеличивается 
доля обратимой деформации и уменьшается доля необратимой — пластической деформации, которая, как 
известно, приводит к ухудшению фрикционных и прочностных свойств текстильных нитей, а, следовательно, 
к снижению способности сырья к переработке на вязальных машинах и качества вырабатываемых трикотажных изделий. Кроме того, увеличение  упругости и 
эластичности текстильных нитей приведет к повышению связанных с ними таких  свойств трикотажа, как 
способность сохранять свою форму и износостойкость 
при истирании.

Таблица 1

Зависимость полной относительной деформации и ее составных 

частей хлопкосиблоновой пряжи от вида обработки

Виды деформации

Вариант обработки

1б
3б
5б
7б
9б

Полная относительная 

деформация,мм
0,01480
0,01880
0,02200
0,01880
0,01590

Упругая относительная 

деформация, мм
0,01280
0,01400
0,01800
0,01270
0,01100

Эластическая 
относительная 

деформация, мм

0,00615
0,00380
0,00300
0,00410
0,00330

Пластическая 
относительная 

деформация, мм

0,00585
0,00100
0,0010
0,00200
0,00160

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ СЕРВИСА

Рис. 2. Изменение составляющих деформации хлопкосиблоновой пряжи от концентрации 

медьсодержащих веществ в замасливателе

Изучение гиббсовской адсорбции поверхностно
активных веществ в водных растворах и                                                                             

растворах перхлорэтилена

А.А. Агеев, К.К. Куклева 

ФГОУВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса», 

Л.К. Жигунова., И.А. Белова

Российский химико-технологический университет им. Менделеева

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) играют 

главную роль во всех стадиях моющего процесса. Несмотря на сегодняшнюю общепризнанность этого положения, некоторые аспекты состояния ПАВ в растворах и механизм влияния ПАВ на различных стадиях 
моющего действия изучены недостаточно. ПАВ широко применяется для модификации поверхностных 
свойств текстильных и других материалов. Однако 
адсорбция ПАВ на различных технологически важных 
поверхностях (например, на текстильных волокнах) изучена слабо, особенно в случае неводных растворов. 
Поэтому представляется актуальным (в том числе и с 
методической точки зрения) накопление экспериментальных данных по физической химии растворов ПАВ, 
и получение эмпирических (на первом этапе) уравнений связи между различными свойствами и составом 
системы.

Нами изучены поверхностные свойства трех ПАВ: 

додецилсульфата 
натрия, 
3-оксо-2-сульфаторида 

перфторундекана, оксифоса Б. Последний ПАВ представляет собой технический продукт, широко при
УДК 544.723.212

меняющийся в составах химических препаратов для 
химчистки, стирки и клининга. Два первых ПАВ — индивидуальные вещества высокой степени очистки. Додецилсульфат натрия — анионактивное ПАВ. Оксифос 
Б также анионактивное ПАВ, но сложного строения общей формулы:

[СnН2n+1О(С2Н4О)5]2РООК, где n=8-10.    

F-ПАВ, изученное нами, также представляет собой 

неионогенное соединение, перфторированный сульфокетон.

Межфазное натяжение растворителя на границе 

раствор ПАВ—насыщенный пар измерялось по методу наибольшего давления в пузырьке на приборе 
Ребиндера. Экспериментально получены изотермы 
поверхностного натяжения при Т=293 К. На изотермах поверхностного натяжения оксифоса Б были обнаружены минимумы, характерные для “грязных” ПАВ, 
имеющих примеси как поверхностно-активных, так и 
поверхностно-инактивных веществ (рис. 1).

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ СЕРВИСА

Рис.1. Изотерма поверхностного натяжения оксифос Б — вода

Интересна обнаруженная инактивность в области 

больших разбавлений. Это свидетельство хорошей 
чувствительности эксперимента, поскольку, по мнению 
многих авторов [1], инактивность имеет место на всех 

изотермах, если удается провести эксперимент при достаточно низких концентрациях. В целом оксифос Б и 
в воде и в ПХЭ (перхлорэтилен) (рис. 2) проявляет относительно слабую поверхностную активность.

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ СЕРВИСА

Рис. 2. Изотерма поверхностного натяжения оксифос Б — ПХЭ

Значительно большую поверхностную активность 

проявляет перфторированный сульфокетон, причем не 

только в воде, но и в ПХЭ, где обычные углеводородные ПАВ неэффективны или вовсе инактивны (рис. 3). 

Рис.3.   Изотермы поверхностного натяжения: ———  F ПАВ —вода;  —.—.—  F ПАВ —ПХЭ; 

— — —  додецилсульфат натрия —вода

Для целей дальнейшей обработки желательно та
блично заданные функции σ = f(C)  представить в аналитическом виде. Для этого экспериментальные данные аппроксимировались степенным рядом по методу 
наименьших квадратов (рис. 4). На этом же рисунке показаны результаты дифференцирования аппроксимирующей кривой для получения значений гиббсовской 

адсорбции: 

где C — концентрация раствора, моль/л; σ — по
верхностное натяжение, н/м; R — универсальная газовая постоянная, Дж/моль К; T — термодинамическая 
температура, К.

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ИЗДЕЛИЙ СЕРВИСА

Рис. 4. Изотермы поверхностного натяжения и гиббсовской адсорбции: ———  F ПАВ —вода; 

—.—.—   F ПАВ – ПХЭ; — — —   додецилсульфат натрия – вода.

Значительно большую поверхностную активность 

проявляет перфторированный сульфокетон, причем не 
только в воде, но и в ПХЭ, где обычные углеводородные ПАВ неэффективны или вовсе инактивны (рис. 3). 

Величина поверхностной активности,                   , 

приведена в таблице.

Величина Гmax , определяемая как точка перегиба 

на кривой σ = f(C) или максимум на кривой Г = f(C) , 
должна быть эквидистантной величине поверхностной 
активности, что мы в нашем случае и наблюдаем в таблице. 

В таблице приведены и значения площади, занима
емой одной молекулой ПАВ в насыщенном адсорбционном слое (                      ,  где Na = 6,023*10 2моль –1

— число Авогадро). Можно обоснованно предполо
жить, что насыщенный адсорбционный слой перфторированного кетона в воде представляет собой “частокол Ленгмюра”, где полярная часть находится в воде, 
а гидрофобные ”хвосты” в  газовой фазе вертикально 
ориентированы. На поверхности ПХЭ молекулы перфторированного сульфокетона расположены “плашмя”, реализуя дисперсионные взаимодействия гидрофобной части с неполярными молекулами ПХЭ [2]. 

Кроме описанных выше коллоидно-химических ха
рактеристик изученных систем, результаты работы позволяют сделать два важных технологических вывода.

1. Углеводородные ПАВ не проявляют поверхност
ной активности в растворителе химической чистки.

2. Эффективными компонентами препаратов для 

химической чистки могут быть перфторированные 
ПАВы.

Таблица
Характеристики поверхностной активности ПАВ