Створення безаміачної технології пігментного друку текстильних матеріалів із використанням електроактивованих водних систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

ХЕРСОНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

УДК 677.027.524:667.28:544.642 (043)

05.18.19 технологія текстильних матеріалів, швейних і трикотажних виробів

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

СТВОРЕННЯ БЕЗАМІАЧНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ ПІГМЕНТНОГО ДРУКУ ТЕКСТИЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ ЕЛЕКТРОАКТИВОВАНИХ ВОДНИХ СИСТЕМ

Діхтяренко Мирослава Григорівна

Херсон - 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Черкаському державному технологічному університеті Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник доктор технічних наук, професор Романенко Наталія Григорівна, Черкаський державний технологічний університет, завідувач кафедри дизайну.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Міщенко Ганна Володимирівна, Херсонський національний технічний університет, завідувач кафедри фізичної та неорганічної хімії;

кандидат технічних наук, доцент Смеречинська Ніна Родіонівна, Київський національний університет технологій та дизайну, доцент кафедри опоряджувального виробництва.

Захист відбудеться "05" лютого 2009 р. об 11.00 годині в залі засідань спеціалізованої вченої ради Д 67.052.02 в Херсонському національному технічному університеті за адресою: 73008, м. Херсон, Бериславське шосе, 24, корпус 1, ауд. 223.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Херсонського національного технічного університету за адресою: 73008, м. Херсон, Бериславське шосе, 24, корпус 1.

Автореферат розісланий " 23 " грудня 2008 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради О.П. Сумська

Анотації

Діхтяренко М.Г. Створення безаміачної технології пігментного друку текстильних матеріалів із використанням електроактивованих водних систем. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.19 - технологія текстильних матеріалів, швейних і трикотажних виробів. ? Херсонський національний технічний університет, Херсон, 2008.

Дисертаційна робота присвячена створенню безаміачної технології пігментного друку текстильних матеріалів шляхом заміни у складі друкарської фарби водопровідної води та 25% розчину аміаку, що виконує функції стабілізатора, рідким продуктом електроактивації води католітом.

Досліджено реологічні властивості загусток та друкарських композицій, приготовлених за базовою та створеною технологіями. Визначено характер впливу католіту на властивості загусника, що дало можливість підвищити термін зберігання загустки в 4,5 рази. Встановлено, що реологічні характеристики друкарської композиції приготовленої із католітом є більш стійкими в межах напруги зсуву виробничих умов (100-120 Па). пігментний друк текстильний

Досліджено структурні зміни пігментів в католіті. Встановлено, що в активованому середовищі католіту відбувається диспергування частинок пігментів, завдяки чому молекули барвників збуджуються максимально (в порівнянні з іншими розчинниками), що свідчить про збільшення інтенсивності кольору пігменту. Більш інтенсивне забарвлення тканини в цих умовах дозволило зменшити кількість загусника, зв'язуючого компоненту та пігменту у складі друкарської фарби на 10% кожного, забезпечити якість та стійкість забарвлень готових тканин на рівні базової технології.

Економічний ефект, з урахуванням екологічної оцінки, при річному випуску друкованої тканини пігментами 3060 тис. м 2, від впровадження нової технології становить 170,2 тис. грн. (на прикладі АТЗТ "Черкаський шовковий комбінат").

Ключові слова: пігмент, друкарська фарба, електроактивовані водні системи, католіт, аноліт, колірні характеристики.

Дихтяренко М.Г. Создание безаммиачной технологии пигментной печати текстильных материалов с использованием электроактивированных водных систем. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.19 - технология текстильных материалов, швейных и трикотажных изделий. - Херсонский национальный технический университет, Херсон, 2008.

Диссертация посвящена созданию безаммиачной высокоэффективной технологии пигментной печати текстильных материалов с применением в составе печатной краски жидкого продукта электроактивации воды - католита.

Исследованы физико-химические свойства электроактивированных водных систем - католита и анолита. Практическим путем доказано, что католит и анолит обладают собственными физическими свойствами, отличающимися от водопроводной и дистиллированной воды, а также химическими свойствами, сходными с растворами щелочи и кислоты.

С целью изучения возможностей замены водного раствора аммиака католитом, исследованы и проанализированы их свойства. Установлено, что при разнице в значении рН 0,2-0,3 единицы, исследуемые растворы имеют похожие физические свойства: агрегатное состояние, плотность, близкую к 1г/см 3. Католит не имеет запаха, в то время как водный раствор аммиака имеет резкий специфический запах, вредный для организма человека. Обнаружено, что водный раствор аммиака и католит имеют следующие химические свойства:

- изменяют цвет индикаторов, обнаруживая основные свойства;

- концентрация ионов в католите превышает в 2 раза концентрацию гидроксид-ионов в растворе аммиака, что свидетельствует о более интенсивных основных свойствах католита;

- исследуемые растворы активно взаимодействуют с растворами солей металлов, но для католита не характерны реакции комплексообразования.

Исследовано состояние молекул загустителя в католите. Определено, что в щелочной среде происходит набухание полимера за счет реакции нейтрализации между карбоксильными группами полимера акрилового загустителя и гидроксильными группами, которыми насыщен католит. Визуальный анализ загусток, приготовленных с использованием 25% раствора аммиака и католита, свидетельствует, что оба вещества имеют одинаковый цвет, консистенцию и степень растекания.

Исследованы реологические свойства загусток и печатных композиций, приготовленных по базовой и разработанной технологиям. Установлено, что загустки, изготовленные с применением водного раствора аммиака и католита, имеют одинаковую динамику изменения вязкости с увеличением напряжения сдвига. В пределах напряжения сдвига производственных условий (100-120 Па) вязкость загустки с использованием католита почти в 2 раза выше, чем при использовании раствора аммиака.

Практическим путем доказано, что срок хранения и использования загустки, приготовленной с католитом, в сравнении с загусткой, приготовленной по базовой технологии, в 4,5 раза превышает срок ее хранения и использования.

С помощью метода корреляционно-регрессионного анализа разработана математическая модель зависимости вязкости загустки в католите от времени ее хранения.

Определено, что структурированные системы акрилового загустителя с применением католита характеризуются аномально вязкими свойствами и высокой степенью тиксотропного восстановления (99,8%), которые способны обеспечивать высокие качества печати.

Теоретически обоснованы и практически исследованы изменения пигментов в активированной среде католита. С использованием метода фотометрии установлено, что при действии света на водные дисперсии пигментов, в молекулах последних происходят электронные переходы, которые обуславливают их цвет.

Интенсивность поглощения световых лучей дисперсий пигментов UNISPERSE G LIQ красного, черного и зеленого в католите превышает в среднем на 27% этот показатель дисперсии пигментов в водопроводной воде и на 13% в водном растворе аммиака. Полученные данные свидетельствуют о более интенсивной расцветке дисперсий пигментов UNISPERSE G LIQ красного, зеленого и черного в активированной среде католита, что свидетельствует об активации молекул красителей и позволяет прогнозировать более высокую сорбцию их волокном.

Замена водного раствора аммиака католитом в печатной краске позволила уменьшить концентрацию пигмента, загустителя и связующего компонента на 10% каждого.

В процессе исследований печатали ткани "Бязь" (арт. 5107, 100% хлопок) и "Грета" (арт. 2701, 47% полиэфирного волокна, 53% - хлопка) пигментными печатными красками фирмы "Ciba" (Швейцария), приготовленными по базовой и новой технологиям. Определялись цветовые характеристики напечатанных образцов: светлость, оттенок, интенсивность цвета. Установлено, что печатная краска с использованием католита и уменьшенным количеством загустителя, связующего компонента и пигмента может применяться для печати вышеупомянутых тканей.

Проведено исследование устойчивости окрасок напечатанных образцов к физико-химическим воздействиям: сухому и мокрому трению, стирке при t=60°С, действию "пота". Установлено, что показатели устойчивости окрасок находятся на уровне 4-5 баллов и не уступают образцам, напечатанным по базовой технологии.

Определено, что общий экономический эффект (включая экологический) от внедрения предложенной технологии составит 170,2 тыс. грн. при выпуске напечатанных тканей пигментами 3060 тыс. м 2 в год.

Ключевые слова: пигмент, печатная краска, электроактивированные водные системы, католит, анолит, цветовые характеристики.

Dikhtyarenko M.G. Creation of ammonia­free technology an pigmental printing of textile materials with the use of the electro-activated waters systems. - Manuscript.

Thesis for Candidate of Technical Science Degree; Speciality 05.18.19 -Technology of the Textile Materials of the Ready-made Garments and Knitwork -Kherson National Technical University, Kherson, 2008.

Thesis is devoted to the development of the ammonia-free textile materials printing technology by the pigmental dyes replacement of drinking-water and 25%-solution of ammonia, in printing-ink composition, that executes stabilizator functions, with the liquid product of water electro-activation - katholyte.

Rheological properties of stiffeners and printing compositions made by basic and new technologies are investigated. It is proved that printing composition with katholyte is more stable according to the rheological properties in comparison with the basic printing composition therefore it passes on the fabric in bigger amounts and correspondingly intensity of dyed fabric is higher. Working life and usage term of stiffener made with katholyte is 4,5 times longer than that made by basic technology.

Changes of the pigmental dyes state in katholyte were investigated. It is set that in the activated environment of katholyte, the particles of pigmental dyes disperse, the molecules of pigmental dyes become excited maximally (in comparison with the other solvents), that means the increasing of the dye color fabric colouring intensity in these conditions. This allowed to decrease the amount of stiffener, adhesive component and pigmental dye in printing-ink composition (on 10% each), to provide the quality and firmness of finished fabric colouring according to the level of basic technology.

An economic effect, taking into account ecological, at the annual making of printing fabrics by pigments 3060 thousan square meters from introduction of new technology makes 170,2 thousands UAH on a year.

Keywords: pigment, printing-ink, electro-activated water systems, katholyte, anolyte, colour descriptions.

Загальна характеристика роботи

Конкурентоспроможність текстильної продукції на світовому ринку визначається перш за все її економічними та екологічними показниками. Текстильна продукція, яка випускається зараз в Україні, характеризується високою собівартістю, значними витратами води та тепла. Це загострює необхідність вирішення науково-практичного завдання створення технологій, які б забезпечували зниження собівартості текстильної продукції та зменшення екологічного навантаження під час її виготовлення.

З огляду науково-технічної літератури та аналізу обсягів випуску надрукованих тканин (у світовому виробництві частка друкованих тканин пігментами складає 30-35%), найбільш ефективною та перспективною технологією кольорування тканин є технологія пігментного друку. Вона характеризується ефективним використанням барвників і допоміжних речовин, незначними витратами води, енергоресурсів. Для українських текстильних підприємств впровадження технологій друку текстильних матеріалів пігментами є одним з найголовніших завдань, так як виникає можливість економити 15-20% ресурсів.

Проте, використання технології пігментного друку текстильних матеріалів має ряд недоліків, що вимагають проведення додаткових досліджень. Серед таких недоліків слід виділити:

* наявність екологічно небезпечних речовин у складі зв'язуючих компонентів та стабілізаторів, наприклад, їдкої та шкідливої для людського організму речовини - 25% розчину аміаку, що вимагає значних витрат на організацію виробництва та утилізацію відходів;

* висока матеріалоємність;

* значні витрати складових друкарської фарби: пігменту, загусника, зв'язуючого компонента.

Одним із ефективних способів інтенсифікації процесів кольорування текстильних матеріалів є використання активованих водних систем. Технології фарбування текстильних матеріалів прямими, дисперсними та кубовими барвниками з використанням електроактивованих водних систем досліджені у роботах Маринич Т.Л., Кокорєвої І.А., Овчіннікова Ю.К., Савіцької О.А. (Росія), Романенко Н.Г. (Україна). Проблеми відбілювання бавовняної пряжі з використанням електроактивованої води розглянуті в роботах Альохіна С.А., Дадаходжаєва Х.У., Токаря В.Т. (Узбекистан). Технології пігментного друку з використанням електроактивованих водних систем вимагають досліджень.

Актуальність теми. Актуальність даної роботи визначається необхідністю створення ресурсозберігаючих технологій опорядження текстильних матеріалів, що передбачають зниження собівартості текстильної продукції, зменшення витрат барвників та допоміжних речовин, усунення шкідливих їдких для людського організму інгредієнтів друкарської фарби, зменшення екологічного навантаження на довколишнє середовище.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалася відповідно з тематикою наукових досліджень Черкаського державного технологічного університету, в рамках держбюджетної теми № 47-06 (номер державної реєстрації 0106U005386) "Фізико-хімічні основи застосування електроактивованих водних систем в технологіях фарбування", "Схеми-прогнозу розвитку і розміщення продуктивних сил Черкаської області на період до 2015 року", розробленої фахівцями Ради із вивчення продуктивних сил України Національної академії наук України і схваленої науково-практичною конференцією "Стратегічні напрями розвитку Черкаської області" (м. Черкаси, червень 2006р.), "Угоди про наукове супроводження розробки щорічних, середньо- та довгострокових програм економічного і соціального розвитку Черкаської області та цільових науково-технічних програм регіонального значення", укладеної між Черкаською обласною державною адміністрацією та Черкаським державним технологічним університетом, а також завдань, викладених у Концепції Державної цільової програми розвитку легкої промисловості на період до 2011 року.

Особистий внесок автора полягає у вирішенні завдання створення безаміачної технології пігментного друку за рахунок використання електроактивованої води (католіту), здатного забезпечити більш високу ефективність використання не тільки пігментів, а і всіх компонентів друкарської фарби.

Мета і завдання дослідження. Створити безаміачну технологію пігментного друку текстильних матеріалів із використанням рідкого продукту електроактивації води - католіту та зменшеним вмістом компонентів друкарської фарби щодо використання пігментів і допоміжних речовин, одержати надруковані тканини із стійким та інтенсивним забарвленням. Для досягнення поставленої мети в дисертаційній роботі були визначені для вирішення такі завдання:

* дослідити можливість заміни в технологіях пігментного друку шкідливого для здоров'я людини розчину аміаку на рідкий продукт електроактивації води - католіт;

* дослідити реологічні властивості загусток та друкарських композицій, приготовлених на основі водного розчину аміаку та католіту;

* розробити математичну модель залежності в'язкості загустки, приготовленої на основі католіту, від терміну її зберігання;

* дослідити структурні зміни пігментів і загусника у католіті та водному розчині аміаку;

* дати оцінку екологічної та економічної ефективності удосконалень, здійснених на основі досліджень;

* перевірити запропонований метод безаміачної технології пігментного друку бавовняної тканини на виробництві.

Об'єктом дослідження є процес друку бавовняних тканин пігментами.

Предметом дослідження є друкарська пігментна фарба для кольорування бавовняних тканин.

Методи дослідження. Для вирішення визначених завдань застосовувалися сучасні фізико-хімічні методи досліджень: фотометричний, віскозиметричний, кислотно-основного титрування, метод Ребіндера. Для оцінки колористичних характеристик забарвлень застосовувався спектрофотометричний метод (спектрофотометричний комп'ютерний комплекс "VH - Color Magic", Данія). Оцінка показників якості та стійкості забарвлень зразків тканини здійснювалася відповідно за діючими державними стандартами України.

При обробці експериментальних даних застосовано методи математичного аналізу та сучасну обчислювальну техніку, табличний процесор МS Excel, пакети програм "Adobe Photoshop CS2", "Corel DRAW 12", "ISIS Draw 2.4 Standalone".

Наукова новизна одержаних результатів:

Вперше вирішене науково-практичне завдання створення безаміачної технології пігментного друку текстильних матеріалів із використанням рідкого продукту електроактивації води - католіту та зменшеним вмістом компонентів друкарської фарби щодо використання пігментів і допоміжних речовин.

Наукова новизна дисертаційного дослідження полягає в наступному:

- вперше встановлено, що лужний продукт електроактивації води католіт є ефективним замінником лужного агенту (розчину аміаку) для створення структурованих систем акрилових загусників, що дозволило розробити нову технологію виготовлення пігментних друкарських фарб із зменшенням екологічного навантаження на довколишнє середовище;

- встановлено, що структуровані під впливом католіту системи "вода-акриловий загусник" характеризуються аномально в'язкими властивостями, що здатні забезпечувати високу якість друку;

- вперше показано, що загустки, приготовлені із застосуванням католіту, є системами тиксотропними, ступінь тиксотропного відновлення яких вищий, ніж у загустці з аміаком;

- вперше визначено, що одержані із використанням католіту акрилові загустки є більш стійкими в часі у порівнянні із загустками, виготовленими за базовою технологією;

- вперше виявлено, що пігменти в електроактивованих водних системах диспергуються в більшому ступені, ніж у водному розчині аміаку, що сприяє інтенсифікації процесу друку тканин пігментами.

Практичне значення одержаних результатів.

Запропоновано безаміачну технологію пігментного друку бавовняних текстильних матеріалів із використанням електроактивованих водних систем. Використання католіту в якості інтенсифікатора процесу фіксації пігменту на бавовняному волокні дозволяє покращити умови праці на виробництві, зменшити екологічне навантаження на довколишнє середовище, зменшити витрати загусника, зв'язуючого компоненту і пігменту на 10% кожного за умови покращення якості друку тканини.

Отримані результати підтверджені в лабораторних умовах АТЗТ "Черкаський шовковий комбінат" (акт про результати лабораторних досліджень від 19.12. 2006.). Заміна водного розчину аміаку на католіт та зменшення кількості інгредієнтів друкарської фарби при річному випуску друкованої пігментами тканини 3060 тис. м 2 дозволить одержати загальний економічний ефект від впровадження нової технології (з врахуванням екологічної оцінки) - 170,2 тис. грн. на рік.

Результати дисертаційного дослідження є складовою частиною держбюджетної теми "Фізико-хімічні основи застосування електроактивованих водних систем в технологіях фарбування" (номер державної реєстрації 0106U005386), про що складений відповідний акт.

Особистий внесок здобувача полягає у постановці та обґрунтуванні завдань дослідження; у критичному аналізі науково-технічної та патентної літератури з проблем технології пігментного друку; у проведенні теоретичних та експериментальних досліджень щодо заміни водного розчину аміаку католітом та зменшенні кількості загусника, зв'язуючого компоненту і пігменту; в аналізі та узагальненні одержаних результатів; у проведенні лабораторних випробувань на виробництві; підготовці дисертаційної роботи.

У наукових працях, що опубліковані у співавторстві, здобувачеві належать практичне виконання експериментальних досліджень, теоретичне обґрунтування одержаних результатів, формулювання висновків.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи були представлені та обговорені на:

- VІІІ Міжнародній науково-практичній конференції "Наука і освіта' 2005", м. Дніпропетровськ, лютий 2005 р.;

- Міжнародній науково-практичній конференції "Дні науки ' 2005",

м. Дніпропетровськ, квітень 2005р.;

- Міжнародній науково-практичній конференції "Современные направления теоретических и прикладных исследований", м. Одеса, березень 2007р.;

- ХІ науковій конференції "Львівські хімічні читання - 2007" м. Львів, травень-червень 2007р.;

- ІV Міжнародній науково-практичній конференції "Vмdeckэ prщmysl Evropskйho kontinentu - 2007", м. Прага, грудень 2007р;

- засіданнях кафедри дизайну Черкаського державного технологічного університету, м. Черкаси, 2004-2008 рр;

- розширеному науковому семінарі кафедри технології та дизайну волокнистих матеріалів Херсонського національного технічного університету,

м. Херсон, грудень 2007 р.

Публікації. Основні положення дисертаційної роботи викладено в 11 наукових працях, у тому числі опубліковано статей у провідних фахових виданнях України - 5, тез доповідей на конференціях - 5, патент України - 1.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, трьох розділів основної частини, висновків, 11 додатків, списку використаних літературних джерел.

Дисертація містить 153 сторінки машинописного тексту, 34 таблиці, 37 рисунків, 157 найменувань літературних джерел. Обсяг додатків - 17 сторінок.

Основний зміст роботи

У вступі подано загальну характеристику роботи, обґрунтовано актуальність теми, сформульовано мету та завдання наукового дослідження, визначено об'єкт і предмет дослідження, викладено методи досліджень, визначено наукову новизну, практичну цінність результатів досліджень, наведено відомості про практичне значення результатів роботи, наведено відомості щодо апробації результатів роботи, зазначено зв'язок роботи з науковими програмами, подано інформацію про публікації, структуру та обсяг дисертаційної роботи.

У першому розділі проведено аналіз сучасного стану технологій пігментного друку текстильних матеріалів та визначено можливості удосконалення основних технологічних процесів.

Встановлено, що технологія пігментного друку текстильних матеріалів, яка у світовій практиці визнається як найбільш економічно вигідна та перспективна, має надзвичайно широкий діапазон технологічних і колористичних можливостей. Проаналізовано проблеми пігментного друку, намічено напрямки їх вирішення, зокрема щодо інтенсифікації процесу друку за рахунок використання електроактивованих водних систем.

Теоретично обґрунтовано значимість води у процесах опорядження текстильних матеріалів, що пояснюється її аномальними властивостями, пов'язаними з особливостями будови її молекули і характером міжмолекулярних зв'язків.

Охарактеризовано процес активації води. Визначено, що найбільш перспективним способом її активації є електроактивація, в процесі якої змінюються такі важливі фізико-хімічні параметри як рН і окислювально-відновний потенціал, концентрація окремих газів і солей твердості, поверхневий натяг, енергія активації хімічних реакцій, зумовлених порушенням структури води і появі в ній активних вільних радикалів.

У кінці розділу визначено завдання, які мають бути вирішені у дисертаційній роботі.

У другому розділі викладено основні методи та загальну методику дослідження. Наведено характеристику текстильних, хімічних матеріалів та реактивів.

Подано методику одержання елетроактивованої води шляхом електролізу водопровідної води в діафрагмовому електролізері. Для визначення фізико-хімічних властивостей рідких продуктів електроактивації води використовувалися методики із визначення водневого показника, поверхневого натягу (метод Ребіндера), електропровідності. Дослідження кислотних властивостей аноліту та основних властивостей католіту здійснювалося методом кислотно-основного титрування.

Фотометричним методом аналізу з використанням фотоелектричного концентраційного колориметра КФК - 2МП (Росія) досліджували властивості водних дисперсій пігментів. Друкарська фарба готувалася за технологією фірми "Сіbа" (Швейцарія).

Якісні й кількісні характеристики надрукованих зразків тканин визначалися на автоматичній комп'ютерній системі об'єктивного вимірювання кольору "VН-Соlоr Маgіс" (Данія). Визначення стійкості забарвлень до фізико-хімічних дій здійснювалося згідно державних стандартів на текстильну продукцію: до сухого та мокрого тертя - згідно ДСТ 9733.27-83, до прання - згідно ДСТ 9733.4-83, до "поту" - згідно ДСТ 9733.6-83.

У третьому розділі викладено експериментальні дослідження властивостей рідких продуктів електроактивації води, їх вплив на компоненти друкарської фарби, результати досліджень надрукованих зразків тканини та їх теоретичне обґрунтування.

У підрозділі 3.1 практичним шляхом доведено, що католіт і аноліт володіють власними хімічними властивостями: змінюють колір індикаторів і виявляють при цьому католіт - основні, аноліт - кислотні властивості, які є більш інтенсивними в порівнянні з властивостями найближчих за значеннями рН розчинів і ; активно взаємодіють з амфотерними металами, аноліт - з лужно-земельними металами.

З метою заміни у складі друкарської фарби водопровідної води та 25% розчину аміаку католітом, були досліджені їхні властивості. Шляхом порівняння властивостей католіту та водного розчину аміаку визначено, що розчин аміаку (0,09М) і католіт, при різниці рН в 0,2-0,3 одиниці, мають схожі фізичні властивості: агрегатний стан, густину, близьку до 1г/см 3. Католіт без запаху, водний розчин аміаку має різкий характерний запах, шкідливий для людського організму. Щодо хімічних властивостей досліджуваних водних систем, то математичним шляхом визначено, що концентрація іонів у католіті перевищує в 2 рази концентрацію гідроксид-іонів у розчині аміаку, що свідчить про більш інтенсивні основні властивості католіту. Теоретичні обрахунки підтверджені експериментально: досліджувані розчини активно взаємодіють з розчинами солей металів, утворюючи відповідні осади, що теоретично обґрунтовано кількісним показником - добутком розчинності. Практичне розчинення осадів, утворених з розчином аміаку, теоретично обґрунтовано константою нестійкості утворених комплексів-аміакатів, а самочинність та можливість їх протікання пояснюється за допомогою зміни термодинамічного потенціалу (енергії Гіббса). Для католіту реакції комплексоутворення не характерні, так як відсутні умови їх протікання.

У підрозділі 3.2 визначено й теоретично обґрунтувано структурні зміни складових компонентів друкарської фарби в католіті. Досліджено стан молекул загусника в католіті. Визначено, що в лужному середовищі відбувається набухання полімеру за рахунок реакції нейтралізації між карбоксильними групами полімеру акрилового загусника та гідроксильними групами, якими насичений католіт:

Візуальний аналіз загусток, приготовлених із використанням розчину аміаку і католіту, свідчить, що обидві речовини мають однаковий колір, консистенцію і ступінь розтікання.

Досліджено, що загустки, виготовлені із застосуванням водного розчину аміаку та католіту, мають однакову динаміку зміни в'язкості із збільшенням напруги зсуву. У межах напруги зсуву виробничих умов (100-120 Па), в'язкість загустки з використанням католіту, майже у 2 рази вища, ніж при використанні розчину аміаку, що свідчить про кращу загущуючу дію католіту (рис. 1).

Визначено, що утворені в активованому середовищі католіту загустки є тиксотропними системами, ступінь тиксотропного відновлення яких є вищим (на 4%), ніж у загусток з аміачним розчином.

Доведено, що термін зберігання та використання загустки із католітом у закритих ємкостях більший в 4,5 рази у порівнянні із загусткою із водним розчином аміаку (рис. 2).

За допомогою методу кореляційно-регресійного аналізу розроблено математичну модель залежності реологічних властивостей загустки в католіті від часу її зберігання.

При аналізі реологічних властивостей друкарських композицій, виготовлених за новою та базовою технологіями, визначено, що друкарська композиція із католітом є більш стійкою, ніж друкарська композиція за базовою технологією, тому в більшій кількості переходить на тканину, а відповідно інтенсивність забарвлення надрукованого матеріалу є вищою.

Теоретично обґрунтовано та практично досліджено структурні зміни пігментів в католіті. У рідких водних середовищах частинки пігменту не можуть утворювати міцні агрегати, оскільки їх зближенню буде перешкоджати дія тонких шарів рідини. В такому середовищі сили відштовхування між частинками збільшуються. В середині кристалу зв'язки насичені і врівноважені, частина яких на поверхні кристалу звільняється, що надає можливості адсорбувати активні елементи води та сприяти взаємному притяганню частинок, що і є причиною утворення агломератів. В ході диспергування необхідно подолати ці сили. Це досягається шляхом використання електроактивованих водних систем (католіту), за рахунок чого створюються умови для специфічної обмінної взаємодії складових частинок активованого середовища з активними точками на поверхні диспергуючих частинок пігментів, особливо в місцях, де частинки стикаються одна з одною. Диспергування пігментів у водному середовищі католіту відбувається ефективно, коли на межі розділу фаз забезпечується змочування частинок, знижується поверхневий натяг рідини і відбувається адсорбційне зниження твердості кристалів, що призводять їх до руйнування.

Поряд з диспергуванням, при дії світла на водні дисперсії пігментів, у молекулах останніх відбуваються електронні переходи, що зумовлюють їх колір.

З аналізу структурного стану електроактивованих водних систем відомо, що найбільш ефективними елементами католіту є вільні радикали , які є продуктами дисоціації гідроксид-іону і мають істотно впливати на процес зміщення електронної густини в молекулі барвника. Іонно-радикальні елементи католіту, які мають підвищену електронегативність, нейтралізують позитивно заряджений атом оксигену гідроксогрупи молекули азобарвника, не дозволяючи йому утворити контактну іонну пару з негативно зарядженим атомом оксигену нітрогрупи

Неподілена електронна пара атома оксигену перерозподіляється на бензольне ядро і відбувається вирівнювання електронної хмари між атомом оксигену і бензольним ядром. Процес супроводжується перебудовою електронної оболонки атома оксигену із у гібридизований стан. Так як перехід неподілених електронів атома оксигену з незв'язуючої n-орбіталі на розпушуючу потребує менших затрат енергії, можна зробити висновок, що здатність молекул червоного пігменту до асоціації в католіті дещо знижується, а інтенсивність поглинання світлових променів зростає.

Теоретичне обґрунтування підтверджується практичними дослідженнями, які здійснювалися шляхом фотометричного аналізу водних дисперсій пігменту концентрацією 0,001 моль/л, приготовлених у воді дистильованій, воді водопровідній, водному розчині аміаку (pH=10,15) і католіті (pH=10,45). У роботі проводився аналіз зміни інтенсивності поглинання світлових променів водних дисперсій пігментів шляхом вимірювання показників оптичної густини та теоретичного обрахунку значення молярного коефіцієнту поглинання світла (коефіцієнту екстинції - ), що визначає індивідуальні властивості пофарбованих сполук і показує ймовірність збудження електронів у молекулі барвника при світловому опроміненні.

Значення оптичної густини та коефіцієнту екстинції показують, що ймовірність переходу молекул пігменту UNISPERSE G LIQ червоного у збуджений стан в активованому водному середовищі католіту збільшується. При максимальному значенні довжини світлової хвилі (=540нм) величина коефіцієнту екстинції водної дисперсії пігменту в католіті на 35% перевищує цей показник водної дисперсії пігменту у воді водопровідній і на 18% - у водному розчині аміаку, що свідчить про більш інтенсивне забарвлення дисперсії пігменту UNISPERSE G LIQ червоного в католіті

Положення максимума спектральної кривої поглинання на осі ординат (D) характеризує інтенсивність поглинання (інтенсивність кольору).

Досліджено стан фталоціанінових барвників у католіті (на прикладі пігменту UNISPERSE GL LIQ зеленого). При утворенні внутрішньокомплексної сполуки барвника, атом металу () входить до стійкого п'ятичленного циклу. При цьому він зв'язується з двома атомами нітрогену, які віддають йому неподілену пару електронів, утворюючи донорно-акцепторний (координаційний) зв'язок:

Атоми нітрогену, які віддають по парі електронів кожний атому купруму, входять до системи спряжених подвійних зв'язків, які відповідають за поглинання світла. Атом має вакантні орбіталі, які й беруть участь в утворенні зв'язків при комплексоутворенні. В молекулі барвника відбувається електронний перехід і перенесення заряду від органічної молекули, яка є донором, на атом металу, який виступає акцептором.

В активованому середовищі католіту атом переходить у збуджений стан, який супроводжується розпаровуванням електронів передостаннього енергетичного рівня та їх переходом на енергетично вигідні орбіталі останнього енергетичного рівня. Наслідком вищезазначених переміщень є збільшення поглинання світлових променів молекул пігменту UNISPERSE GL LIQ зеленого у водній дисперсії католіту (рис. 6.).

Крива поглинання у видимій області спектра має два максимуми - і . У даному випадку колір пігменту є результатом сумарної взаємодії двох основних кольорів: жовтого і синього. Наявність максимуму = 400-440 нм (жовтий колір) і = 600-700 нм (синій колір) зумовлюють появу зеленого кольору.

Згідно рис. 6. визначено, що домінуюча деформація електронних спектрів поглинання пігменту зеленого UNISPERSE GL LIQ спостерігається в активованому середовищі католіту. Має місце гіперхромний ефект.

Вивчено стан пігменту чорного UNISPERSE G LIQ, який за хімічною будовою є технічним вуглецем і молекули якого об'єднані в агрегати, що розміщені у вигляді графітоподібних шарів атомів карбону. Агрегати утворюють стійкі агломерати, що надає фарбувальній системі більшу структурну міцність і в'язкість. Фарбувальна здатність технічного вуглецю збільшується зі зменшенням розмірів частинок, тому для досягнення більшої інтенсивності кольору при друці необхідне диспергування чорного пігменту, яке досягається в активованому середовищі католіту.

Значення оптичної густини та коефіцієнту екстинції підтверджують зазначене вище. Ймовірність переходу молекул пігменту UNISPERSE G LIQ чорного у збуджений стан в активованому середовищі католіту збільшується. Так, середнє значення коефіцієнту екстинції дисперсії пігменту UNISPERSE G LIQ чорного в католіті перевищує на 38% цей показник дисперсії пігменту у водопровідній воді і на 16% у водному розчині аміаку, що свідчить про більш інтенсивне забарвлення дисперсії пігменту UNISPERSE G LIQ чорного в католіті.

Чорний колір пігменту належить до ахроматичних кольорів і невибірково поглинає світлові промені, тому його спектральний склад характеризується прямою, паралельною до осі абсцис. Інтенсивність поглинання світлових променів пігменту UNISPERSE G LIQ чорного спостерігається ефективніше в католіті. Про це свідчить гіперхромний ефект.

У підрозділі 3.3 описано дослідження надрукованих зразків тканини друкарськими фарбами, приготовленими за базовою та новою технологіями. Згідно базової рецептури (табл. 1) розроблено новий склад пігментних друкарських фарб із заміною водопровідної води та розчину аміаку (25%) католітом.

Таблиця 1 Масовий вміст компонентів друкарської фарби в 1кг базової пігментної композиції

Назва компонентів	Маса компоненту, г
Пігмент	20-40
Загусник Alcoprint РТР	18
Зв'язуючий компонент Alcoprint PB-HC	180
Фіксатор Alcoprint PFL	20
Пом'якшувач Alcoprint PSC	15
25% розчин аміаку	5
Вода водопровідна	762

Склад друкарських композицій наведено в табл. 2, 3, 4, де позначено шість варіантів:

1 - базова композиція друкарської фарби;

2 - композиція, у якій замінено 25% розчин аміаку та водопровідну воду католітом.

Кількісний склад компонентів друкарської фарби у наступних композиціях відповідає другій, за виключенням зменшення кількості таких компонентів на 10%:

3 - зв'язуючого компоненту;

4 - загусника;

5 - загусника і зв'язуючого компоненту;

6 - загусника, зв'язуючого компоненту і пігменту.

Зменшення кількості компонентів друкарської фарби на 10% обгрунтоване попередніми лабораторними дослідженнями щодо зменшення їх на 5%, 7%, 10%, 15%.

Таблиця 2 Склад друкарської фарби із пігментом UNISPERSE G LIQ чорним

Назва компонентів	Кількісний склад компонентів, г
	1	2	3	4	5	6
Пігмент UNISPERSE G LIQ чорний	40	40	40	40	40	36
Загусник Alcoprint РТР	18	18	18	16,2	16,2	16,2
Зв'язуючий компонент Alcoprint PB-HC	180	180	162	180	162	162
Фіксатор Alcoprint PFL	20	20	20	20	20	20
Пом'якшувач Alcoprint PSC	15	15	15	15	15	15
25% розчин аміаку	5	-	-	-	-	-
Вода водопровідна	762	-	-	-	-	-
Католіт	-	767	785	768,8	786,8	786,8

Таблиця 3 Склад друкарської фарби із пігментом UNISPERSE G LIQ червоним

Назва компонентів	Кількісний склад компонентів, г
	1	2	3	4	5	6
Пігмент UNISPERSE G LIQ червоний	20	20	20	20	20	18
Загусник Alcoprint РТР	18	18	18	16,2	16,2	16,2
Зв'язуючий компонент Alcoprint PB-HC	180	180	162	180	162	162
Фіксатор Alcoprint PFL	20	20	20	20	20	20
Пом'якшувач Alcoprint PSC	15	15	15	15	15	15
25% розчин аміаку	5	-	-	-	-	-
Вода водопровідна	762	-	-	-	-	-
Католіт	-	767	785	768,8	786,8	786,8

Таблиця 4 Склад друкарської фарби із пігментом UNISPERSE GL LIQ зеленим

Назва компонентів	Кількісний склад компонентів, г
	1	2	3	4	5
Пігмент UNISPERSE GL LIQ зелений	20	20	20	20	20
Загусник Alcoprint РТР	18	18	18	16,2	16,2
Зв'язуючий компонент Alcoprint PB-НС	180	180	162	180	162
Фіксатор Alcoprint PFL	20	20	20	20	20
Пом'якшувач Alcoprint PSC	15	15	15	15	15
25% розчин аміаку	5	-	-	-	-
Вода водопровідна	762	-	-	-	-
Католіт	-	767	785	768,8	786,8

Друку підлягали тканини "Бязь" (арт. 5107, 100% бавовна) і "Грета" (арт. 2701, 47% поліефірного волокна, 53% бавовни). Визначалися колірні характеристики надрукованих зразків. Отримані результати наведені в табл. 5 і 6.

Таблиця 5 Колірні характеристики пігментного друку тканини "Бязь" (арт. 5107)

Пігмент	Друкарська фарба, № композиції	Світлість dL	Відтінок dН	Інтенсивність забарвлення, % до еталону
UNISPERSE G LIQ чорний	1			100
	2	2,17 світліший	0,17 жовто-зелений	69,76
	3	3,46 світліший	0,11 жовто-зелений	73,80
	4	1,03 світліший	0,31 зелений	91,55
	5	0,55 світліший	0,06 жовто-зелений	97,50
	6	0,41 світліший	0,17 зелений	99,01
UNISPERSE G LIQ червоний	1			100
	2	-0,72 темніший	2,58 жовтий	91,72
	3	-1,34 темніший	4,65 жовтий	98,52
	4	-1,81 темніший	3,93 жовтий	99,11
	5	-0,55 темніший	2,02 жовто-червоний	113,29
	6	-1,20 темніший	3,22 жовто-червоний	103,53
UNISPERSE GL LIQзелений	1			100
	2	1,12 світліший	0,71 жовтий	89,74
	3	1,56 світліший	0,58 жовтий	82,03
	4	0,44 світліший	0,76 жовтий	95,77
	5	0,74 світліший	0,19 жовтий	94,63

Найкращі показники щодо інтенсивності забарвлення на тканині "Бязь" (арт. 5107) мають зразки, надруковані за рецептурою друкарської фарби № 5 із червоним пігментом. Для оптимального співвідношення основних компонентів друкарської фарби досліджено інтенсивність забарвлення зразків фарбою із зменшеною кількістю пігменту на 10% - рецептура № 6. Інтенсивність забарвлення зразків червоним пігментом за рецептурою № 6, в порівнянні з еталоном, дає кращі результати, а зразки надруковані чорним пігментом близькі до еталону. Щодо друкарської фарби із зеленим пігментом, то, враховуючи структурний склад пігменту та його незначну здатність до диспергування, інтенсивність забарвлення зразків на тканині "Бязь", в порівнянні з еталоном, не дає кращих результатів

Візуально визначено, що друкарські фарби, приготовлені за рецептурами №3, №4 є рідкими і розтікаються по поверхні тканини. Отже, друкарська фарба, яка забезпечує оптимальне співвідношення основних компонентів та досягає показників інтенсивності забарвлення, близьких до еталону, є фарба № 6 для чорного і червоного пігментів.

Таблиця 6 Колірні характеристики пігментного друку тканини "Грета" (арт. 2701)

Пігмент	Друкарська фарба, № композиції	СвітлістьdL	ВідтінокdН	Інтенсивність забарвлення, % до еталону
UNISPERSE G LIQ чорний	1			100
	2	5,57 світліший	1,49 зелений	79,69
	3	6,21 світліший	0,18 зелений	76,48
	4	4,38 світліший	0,29 жовто-зелений	88,78
	5	4,51 світліший	0,69 жовто-зелений	99,15
UNISPERSE G LIQ червоний	1			100
	2	-0,87 темніший	0,96 жовтий	95,67
	3	-2,07 темніший	2,15 жовтий	102,36
	4	-3,79 темніший	3,46 жовтий	115,66
	5	-2,16 темніший	1,54 жовто-червоний	125,37
	6	-1,91 темніший	2,01 жовто-червоний	108,04
UNISPERSE GL LIQ зелений	1			100
	2	2,31 світліший	0,07 жовтий	87,12
	3	2,95 світліший	0,00	76,07
	4	1,38 світліший	0,09 жовтий	79,66
	5	0,06 світліший	0,05 жовтий	91,81

Найкращі показники інтенсивності забарвлення на тканині "Грета" (арт. 2701) мають зразки, надруковані фарбою із червоним пігментом, приготовленою за рецептурою № 6. Зразки тканини, забарвлені друкарською фарбою за рецептурою № 5 із чорним пігментом мають показники інтенсивності забарвлення, близькі до еталону. Щодо друкарської фарби із зеленим пігментом, то, враховуючи структурний склад пігменту, інтенсивність забарвлення зразків на тканині "Грета", в порівнянні з еталоном, є низькою. Колірні характеристики, наведені в таблицях 5 і 6 свідчать, що якість друку по тканині "Грета" гірша, ніж по тканині "Бязь". Можна припустити, що це пов'язано із складом волокна та структурою тканини.

Надруковані зразки тканин перевірялися за стійкістю забарвлення до сухого та мокрого тертя, прання, дії "поту". Стійкість одержаних забарвлень, в порівнянні з еталоном, визначали для зразків, пофарбованих за рецептурами № 5 і № 6 (табл. 7).

Таблиця 7 Якісні показники одержаних забарвлень

Пігмент	Тканина	Друкарська композиція	Стійкість забарвлень, бали
			сухе тертя	мокре тертя	прання,t=60°С	дія "поту"
UNISPERSE G LIQ чорний	"Бязь" (арт.5107)	1	4	-*	5/5	5/5
		6	4	-*	5/5	5/5
	"Грета" (арт. 2701)	1	2-3	2	5/5	-*
		5	3	3	5/5	-*
UNISPERSE G LIQ червоний	"Бязь" (арт.5107)	1	3	-*	5/5	5/5
		6	3	-*	5/5	5/5
	"Грета" (арт. 2701)	1	4	3-4	5/5	-*
		6	4	3-4	5/5	-*
UNISPERSE GL LIQ зелений	"Бязь" (арт.5107)	1	3-4	-*	5/5	5/5
		5	3-4	-*	5/5	5/5
	"Грета" (арт. 2701)	1	3	3	-*	-*
		5	4	3	-*	-*

-* показник не визначався. Технічні вимоги до тканини "Бязь" дозволяють не визначати стійкість забарвлення до мокрого тертя. Для тканини "Грета" показник стійкості забарвлення до дії "поту" не визначався з тих причин, що з цієї тканини не виготовляють натільний одяг, який піддається впливу поту.

Стійкість забарвлень зразків тканини друкарською фарбою за новою технологією до прання та дії "поту" є на рівні 5 балів, а до сухого та мокрого тертя- на рівні 3-4 балів і не поступаються показникам, які забезпечує базова технологія.

У підрозділі 3.4 здійснена екологічна оцінка впровадження нової технології пігментного друку у виробництво на прикладі АТЗТ "Черкаський шовковий комбінат". Визначено, що, завдяки використанню безаміачної технології пігментного друку, при річному випуску тканини 3060 тис. м 2, викиди шкідливих речовин у стічні води зменшаться за місяць на 10,84кг, за рік - на 130,08кг, що становить 8,3%.

Попереджені збитки від впровадження нової технології щодо зменшення викидів органічного походження у стічні води та припинення викидів в атмосферне повітря аміаку за рік складають 97,46 тис. грн.

У підрозділі 3.5 наведено техніко-економічне обґрунтування інтенсифікації пігментної технології друку текстильних матеріалів на прикладі АТЗТ "Черкаський шовковий комбінат". Визначено, що використання електрохімічно активованої води (католіту) у складі друкарської пігментної фарби при річному випуску друкованої тканини пігментами 3060 тис. м 2 дає можливість отримати економічний ефект в розмірі 72,7 тис. грн. на рік, а з врахуванням екологічної оцінки загальний економічний ефект становить 170,2 тис. грн. на рік.

Висновки

У результаті проведених досліджень, спрямованих на розвиток теорії процесу друку текстильних матеріалів і розробку технології пігментного друку бавовняних тканин із використанням електроактивованих водних систем, встановлено нові закономірності та отримано результати, аналіз яких дозволяє стверджувати, що визначені в роботі завдання вирішені і поставлена мета досягнута.

При виконанні роботи використовувалися коректні й достовірні методи досліджень. Отримані результати придатні до застосування в промисловості. При цьому:

1. Створено нову безаміачну технологію пігментного друку текстильних матеріалів, яка, порівняно із базовою технологією, за рахунок заміни аміачного розчину електроактивованою водою (католітом з рН 10±0,5) та зменшення вмісту компонентів фарби (пігменту, загусника і зв'язуючого компоненту), забезпечує збільшення екологічної чистоти опоряджувального виробництва та зменшує виробничі витрати на 8,5%.

2. У результаті досліджень фізичних і хімічних властивостей рідких продуктів електроактивації води - католіту й аноліту - встановлено, що:

* у католіті, порівняно з водою дистильованою, поверхневий натяг менший на 6,55%, в аноліті - на 8,2% і нижчий за поверхневий натяг водопровідної води, що забезпечує більш ефективне протікання процесів змочування текстильних матеріалів в активованих водних системах під час друку тканини;

* при однакових значеннях рН розчину аміаку та католіту концентрація іонів у католіті в 2 рази перевищує концентрацію гідроксид-іонів у розчині аміаку, що свідчить про більш інтенсивні основні властивості католіту та його більшу активність.

3. Дослідження реологічних властивостей загусток та друкарських композицій, приготовлених на основі електроактивованої води - католіту, у порівнянні із водним розчином аміаку, дозволили зробити наступні висновки:

* маючи основний характер, католіт може бути використаний для приготування структурованої системи акрилового загусника, а аміак вилучений із використання в технологіях пігментного друку;

* структуровані системи акрилового загусника із застосуванням католіту характеризуються аномально в'язкими властивостями та високим ступенем тиксотропного відновлення (99,8%), що здатні забезпечувати високу якість друку;

* порівняно із друкарською композицією за базовою технологією, друкарська композиція із католітом є більш стійкою за реологічними властивостями, тому в більшій кількості переходить на тканину, а відповідно, інтенсивність забарвлення надрукованого матеріалу є вищою.

* порівняно із загусткою, виготовленою за базовою технологією, термін зберігання та використання загустки, виготовленої з католітом є вищим в 4,5 рази. За допомогою методу кореляційно-регресійного аналізу розроблено математичну модель залежності в'язкості загустки в католіті від часу її зберігання.

4. Експериментально встановлено й теоретично обґрунтовано, що пігменти в електроактивованих водних системах диспергуються у більшому ступені, ніж у водному розчині аміаку, сприяючи інтенсифікації процесу забарвлення бавовняної тканини пігментами.

5. За результатами дослідів, проведених у виробничих умовах, встановлено, що стійкість забарвлення тканини до сухого і мокрого тертя, до прання та дії "поту" за новою безаміачною технологією, не поступається відповідним параметрам до базової технології (зберігається на рівні 4-5 балів).

6. Загальний екологічний та економічний ефект від впровадження нової технології при річному випуску друкованої тканини пігментами 3060 тис. м 2 становить 170,2 тис. грн. на рік. Отримані результати досліджень підтверджені в лабораторних умовах АТЗТ "Черкаський шовковий комбінат" (акт про результати лабораторних досліджень від 19.12. 2006).

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Электроактивированные водные системы в технологиях дизайна текстиля/ [Романенко, Сысоенко А.В., Дихтяренко М.Г., Яковец И.А.]. // Вісник Черкаського державного технологічного університету. - 2003. - №4. - С. 139-142.

2. Романенко Н.Г. Дослідження фізичних властивостей продуктів електрохімічної активації води / Н.Г. Романенко, М.Г. Діхтяренко, Н.О. Бєляєва // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. - 2006. - №1 (11). - С. 66 - 68. Дисертанту належить проведення експерименту та аналіз отриманих результатів.

3. Романенко Н.Г. Дослідження хімічних властивостей рідких продуктів електроактивації води / Н.Г. Романенко, М.Г. Діхтяренко, Н.О. Бєляєва // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. - 2006. - №5 (31). - С. 77 - 82. Дисертанту належить проведення експерименту та аналіз отриманих результатів.

4. Діхтяренко М.Г. Інтенсифікація процесу вибивання текстильних матеріалів пігментними барвниками завдяки використанню електроактивованих водних систем / М.Г. Діхтяренко // Легка промисловість. - 2007. - №3. - С. 44 - 45.

5. Діхтяренко М.Г. Дослідження стану пігментних барвників в католіті / М.Г. Діхтяренко, Н.Г. Романенко // Вісник Черкаського державного технологічного університету. - 2007. - №3-4. - С. 200 - 204. Дисертанту належить проведення експериментальних досліджень щодо порівняння властивостей водних дисперсій пігментів у католіті та водному розчині аміаку.

6. Пат. 26710 U Україна, МПК D 06Р 1/44, 3/34. Пігментна фарба для друку текстильних матеріалів / Діхтяренко М.Г., Романенко Н.Г., Михайлюта С.Л. (Україна); заявник і патентовласник Черкаський державний технологічний університет. - № u 2007 02064; заявл. 26.02.2007; опубл. 10.10.2007, Бюл. № 16.

Дисертант запропонував новий склад пігментної друкарської фарби з використанням електроактивованих водних систем, здійснив експериментальні дослідження та проаналізував їх.

7. Діхтяренко М.Г. Властивості продуктів електролізного розкладу води та їх використання / М.Г. Діхтяренко, Н.Г. Романенко // Матеріали VІІІ міжнародної науково-практичної конференції "Наука і освіта ' 2005"., 7-21 лютого 2005 р.: тези доп. - Дніпропетровськ, - 2005. - Т. 69. - С. 55 - 56. Дисертанту належить проведення експерименту та аналіз отриманих результатів.