ChSTU repository

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ 
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 
КАФЕДРА ХІМІЧНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ВОДООЧИЩЕННЯ 
 
Реєстраційний №________ На правах рукопису 
УДК _____________ 
 
«Допущено до захисту» 
Завідувач  кафедри ХТВ ЧДТУ 
___________________________ 
                                                       «___»   ______________2022р. 
 
 
КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА БАКАЛАВРА 
на тему 
Дослідження з використання оборотних стічних вод фарбувально-
оздоблювального виробництва в технології фарбування тканини 
 
за спеціальністю 161 «Хімічні технології та інженерія» 
 
 
 
Науковий керівник: Виконав здобувач вищої освіти: 
к.т.н., доцент 4 курсу 
Мирослава КОВАЛЬ Яворська Вікторія  
_____________________________ _________________________________ 
 
 
 
 
 
 
2022 
1 
 
ВСТУП 
Вода необхідна для здоров’я, процвітання та безпеки людини. Проте 
мільярди людей у всьому світі стикаються з серйозними проблемами, 
пов'язаними з водою: від нестачі води та нерівномірного доступу, поганої якості 
та відсутності санітарних умов до таких катастроф, як повені та засуха. 
 Зростання частоти, масштабів та наслідків гідрологічних екстримальних 
ситуацій, включаючи забруднення води та забруднення навколишнього 
середовища, зараз визнається серйозною загрозою для навколишнього 
середовища та здоров'я населення у всьому світі. За підрахунками ЮНЕСКО, 
80 % населення планети проживає у районах, що знаходяться під великою 
загрозою безпеки водойм. 
Екологічно незбалансована економічна діяльність, яка використовує 
значні водні ресурси для потреб виробничого сектору та  штучна зміна 
природного режиму водних об’єктів призвели до деградаційних процесів, які 
почали переважати над здатністю до самовідновлення та самоочищення водних 
систем. 
Найважливіші види споживання води були визначені як міські 
(домогосподарства та промисловість, підключені до системи загального 
водопостачання), промисловість, сільське господарство та енергетика 
(охолодження на електростанціях). У середньому 44 % загального вилучення 
води в Європі використовується для сільського господарства, 40 % для 
промисловості та виробництва енергії (охолодження на електростанціях) і 15 % 
для водопостачання населення [1] . 
Промисловість фарбування та оздоблення текстилю створила величезну 
проблему забруднення, оскільки це одна з найбільш хімічно інтенсивних 
галузей промисловості на Землі та є одним із найбільших забруднювачів чистої 
води (після сільського господарства). Промисловість сьогодні виробляє понад 
3600 індивідуальних барвників для текстилю і використовує для цього понад 
8000 хімічних речовин у різних процесах текстильного виробництва, 
2 
 
включаючи фарбування та друк  [2].  
Текстильна промисловість споживає значну кількість води у своїх 
виробничих процесах, переважно при фарбуванні та обробці тканин. Крім    
того, підвищений попит на текстильні вироби та пропорційне збільшення їх 
виробництва, а також використання синтетичних барвників разом сприяли 
тому, що стічні води текстильного виробництва стали одним із суттєвих   
джерел серйозних проблем забруднення [3]. Основні екологічні проблеми 
фарбувально-оздоблювального виробництва пов’язані із технологічними 
стічними водами, що містять в своєму складі органічні барвники. При 
фарбуванні тканин текстильними барвниками, приблизно 40-50% барвника 
залишається у стічній воді. Також додаткова кількість барвника потрапляє у 
стічні води при промиванні обладнання після фарбування. 
Тож, очищення та повторне використання стічних вод, як оборотних, 
фарбувально-оздоблювального виробництва, є перспективним рішенням для 
збереження та збільшення наявних водних ресурсів, зменшення економічних 
витрат на придбання та використання дороговартісних барвників і допоміжних 
реагентів, енергозаощадження і зменшення викидів шкідливого забруднення в 
навколишнє середовище. 
Актуальність роботи. Проблематика раціонального використання водних 
ресурсів, екологічної безпеки та охорони водойм є надзвичайно актуальною і 
потребує негайного впливу людини на оптимізацію технологічних процесів, 
зниження їх впливу на екосистему. Сучасний напрямок розвитку наукових 
досліджень спрямований на створення циклічних виробництв, що дозволяє 
більш раціонально використовувати природні ресурси, знижуючи кількість спо-
живаної води за рахунок використання її, як оборотної, в технологічних проце-
сах. 
Мета роботи. Дослідити процес фарбування бавовняних тканин 
активними та прямими барвниками з використанням стічної води, як  оборотної. 
 
3 
 
Завдання для досягнення мети: 
1. Виконати фарбування бавовняних тканин «Бязь» (арт. 3399) та 
«Віскоза» (арт. 3324) активними та прямими барвниками за базовою 
рецептурою ПрАТ “ЧШК” у лабораторних виробничих умовах. 
2. Дослідити фізико-хімічні властивості фарбувальних розчинів та 
одержаної стічної води, дослідити залежність зміни властивостей стічної 
води від часу її зберігання. 
3. Математично розрахувати кількість компонентів у складі 
виробничої фарбувальної  рецептури (фарбувальної ванни) для процесу 
фарбування з використанням стічної води. 
4.  Пофарбувати зразки досліджуваних тканин активними та прямими  
барвниками з  використанням одержаної стічної води. 
5. Дослідити колірні характеристики та стійкість забарвлення 
пофарбованих зразків, порівняти ці характеристики із зразками, 
пофарбованими за виробничою рецептурою ПрАТ «ЧШК». 
6. Визначити економічну ефективність використання текстильних 
барвників при фарбуванні  тканин з використанням стічної води, як 
оборотної.  
Об’єкт дослідження: процес фарбування бавовоняних  тканин активними 
та прямими барвниками. 
Предмет дослідження: стічні води ПрАТ «Черкаський шовковий 
комбінат» («ЧШК»), м. Черкаси.
4 
 
1  ХАРАКТЕРИСТИКА ФАРБУВАЛЬНО-ОЗДОБЛЮВАЛЬНОГО 
ВИРОБНИЦТВА 
 
 
1.1 Огляд літературних джерел і патентів 
 
У статті Коваль, М.Г., Фоміна, Н.М., Столяренко, Г.С. «Вдосконалення 
технології очищення стічних вод фарбувально-оздоблювального виробництва 
шляхом впровадження процесів кавітації й електроактивації та можливості 
повторного використання стічних вод», на основі результатів аналізу стічних 
вод фарбувально-оздоблювального текстильного виробництва після усеред-
нення і розбавлення, а також виробничих стічних вод безпосередньо після про-
цесу фарбування тканини (на виході фарбувальної установки), запропоновано 
технологію очищення виробничих стічних вод фарбувально-оздоблювального 
виробництва, що містять органічні барвники, із застосуванням процесів фільт-
рації, коагуляції і флокуляції в кавітаторі, флотації та електроактивації для 
розробки ефективної технології водооборотних циклів і повторного вико-
ристання промислових стічних вод у технологічних процесах текстильного ви-
робництва [4]. 
У статті Нестерова Л, Сарібеков Г. «Розробка технології повторного 
вико¬ристання стічних вод у процесах фарбування активними барвниками» 
розглянуто іонообмінний та сорбційний способи очищення стічних вод після 
процесу фарбування текстильних матеріалів    активними барвниками з метою 
їх повторного використання в технологічних процесах [5]. 
У статті G. Ciardelli, N. Ranieri «The treatment and reuse of wastewater in the 
textile industry by means of ozonation and electroflocculation» наведено результати 
досліджень щодо очищення стічної води фарбувально–оздоблювального вироб-
ництва озонуванням та електрофлокуляцією та їх подальшим повторним вико-
ристанням у виробництві [6].  
5 
 
У статті Bes-Piá A, Mendoza-Roca JA, Alcaina-Miranda MI, Iborra-Clar A, 
Iborra-Clar MI «Reuse of wastewater of the textile industry after its treatment with a 
combination of physico-chemical treatment and membrane technologies» дослід-
жено повторне використання стічної води текстильної промисловості після її 
очищення комбінуванням фізико–хімічних (коагуляція та флокуляція) та 
мембранних методів [7]. 
У статті Guendy HR «Treatment and reuse of wastewater in the textile industry 
by means of coagulation and adsorption techniques» представлено результати дос-
лідження ефективності очищення стічної води текстильної промисловості 
коагуляцією з подальшою адсорбцією активним карбоном [8]. 
Відомо, що при фарбуванні активними та прямими барвниками однієї пар-
тії бавовняної тканини, що складає 1 300 погонних метрів, у стічні води надхо-
дить близько 3–4,5 кілограмів барвника. Аналіз літературних джерел і стану 
очищення стічних вод текстильних підприємств показує, що технології з 
повторним використанням води в нашій країні не використовуються. Надзви-
чайна важкість очистки стічних вод зумовлена наявністю суміші солей, кислот, 
важких металів, пігментів та барвників, миючими засобами, поверхнево -актив-
ними речовинами, токсичними органічними речовинами у стоках, які зливають 
текстильні підприємства. Застосування замкнених схем водопостачання під-
приємств із багаторазовим використанням води у виробництві й створення 
оборотних систем дають можливість різко скоротити кількість стоків, що над-
ходять на загальні очисні спорудження. 
 
1.2 Характеристика текстильної промисловості 
 
Текстильна промисловість - провідна галузь легкої промисловості, 
підприємства якої виробляють тканини (бавовняні, лляні, вовняні, шовкові 
тошо),    неткані матеріали, трикотажні, текстильно-галантерейні та інші вироби 
з рослинної (бавовник, льон, коноплі, джут, сизаль), тваринної (вовна, кокони 
6 
 
шовкопряда) та хімічної (штучні й синтетичні волокна) сировини. В Україні 
основними галузями текстильної промисловості є бавовноочисна, бавовняна, 
вовняна, шовкова, лляна, конопляно-джутова, трикотажна, текстильно галанте-
рейна, первинної обробки льону та інших луб'яних культур, промисловість не-
тканих матеріалів тощо. Поряд з предметами споживання, продуктами 
текстильної промисловісті є засоби виробництва (технічні, фільтрувальні та 
інші тканини, конопледжутові вироби, корд тощо). Продукцію текстильної про-
мисловості використовують у всіх галузях господарства у вигляді готових ви-
робів, напівфабрикатів або відходів для виробничих цілей. Найбільші підпри-
ємства у Херсоні, Тернополі, Донецьку (бавовняні), Києві, Черкасах, Луцьку 
(шовкові), Житомирі, Рівному (лляні), Чернігові, Луганську, Богуславі, Дунаїв-
цях (вовняні). Трикотажні фабрики у Києві, Харкові, Житомирі, Львові, Одесі, 
Донецьку, Чернівцях [9]. 
Текстильна промисловість України почала розвиватися ще до Першої сві-
тової війни, проте більшість підприємств були невеликими. Деяке пожвавлення 
її розвитку почалося у радянський період, коли старі підприємства було 
реконструйовано і збудовано нові у Києві, Полтаві, Одесі, Житомирі, а згодом 
великі бавовняні комбінати у Херсоні і Тернополі, камвольно-суконний - у Чер-
нігові, Дарницький (Київ) шовковий комбінат, Житомирський і Рівненський 
льонокомбінати, бавовняно-прядильні фабрики у Києві та Львові. Реконструйо-
вано і збільшено потужності Чернівецького текстильного комбінату, 
Дунаєвецької (Хмельницька обл.) і Богуславської (Київська обл.) суконних фаб-
рик. 
Бавовняна промисловість для виробництва тканин є першою серед галузей 
текстильної промисловості. На неї припадає 50,1% всіх тканин, що 
виробляються. Для неї характерне віддалення від сировинної бази і навіть 
споживачів. Бавовняна промисловість у своїй структурі має прядильне, ткацьке, 
крутильно-ниткове і фарбувальнообробне виробництво. Бавовна є основною 
сировиною для деяких видів тканин з домішкою синтетичних і штучних 
7 
 
волокон [10]. 
Вовняна промисловість - одна з найстаріших підгалузей текстильної 
промисловості. Вона виробляє 7,0% усіх тканин України, первинно обробляє 
вовну, виготовляє пряжу, тканини та вироби з неї. Чисте вовняне виробництво 
майже не збереглося. Як домішки використовують хімічні й синтетичні 
волокна, бавовну [10]. 
Шовкова промисловість пов'язана з виробництвом хімічних волокон, які 
майже повністю витіснили природний шовк-сирець. Вона виробляє 20,5% усіх 
тканин України. Шовкова промисловість зосереджена у Києві, де виробляють 
крепдешин і крепжоржет з натурального шовку; у Києві і Черкасах випускають 
тканини із штучного і синтетичного волокон, у Луганську - меланжеві шовкові 
тканини [10]. 
Лляна промисловість розвинулася в Україні за радянський період. Вона 
випускає 7,3% тканин країни на Рівненському і Житомирському 
льонокомбінатах, Коростенській і Марчихіно-Будській (Житомирська обл.) 
фабриках. 
Приватне акціонерне товариство «Черкаський шовковий комбінат» (ПрАТ 
«ЧШК») — підприємство легкої промисловості, що знаходиться у місті 
Черкаси. Спеціалізується на виробництві тканин. Одне з найбільших 
підприємств даного профілю в Україні. Будівництво комбінату почалося в січні 
1965 року. 8 грудня 1967 року було введено в експлуатацію ткацьке 
виробництва і комбінат випустив перші метри шовкової тканини, з яких і 
почалася подальша робота комбінату. У 1970 році було введено в дію перший 
пусковий комплекс фарбувально–обробного виробництва. 27 липня 1971 року 
на комбінаті були вироблені перші 100 млн метрів тканини. За 47 років 
підприємством було випущено 2020,1 млн м² тканин. У 90-х роках потужності 
підприємства становили 91 млн м² готової тканини в рік. На долю комбінату 
припадало 38 % шовкових тканин, виготовлених в Україні [11]. У наш час ПрАТ 
«ЧШК» є одним із передових текстильних підприємств оборонної 
8 
 
промисловості України, що забезпечує виробництво, фарбування та набивання 
тканини для одягу військових та поліцейських. 
 
1.3 Характеристика сировини та матеріалів 
 
1.3.1 Характеристика текстильних матеріалів 
 
Тканина — текстильний виріб, виготовлений шляхом переплетіння ниток 
у процесі ткання на ткацькому верстаті. Тканини розрізняють за вихідним 
матеріалом ниток — вовняні, шовкові, бавовняні, синтетичні та інші, а також за 
способом переплетіння ниток, товщиною ниток, за рельєфним малюнком [12]. 
Слід відрізняти від тканини інші текстильні матеріали — трикотаж, що 
отримують плетінням, та неткані матеріали, що одержують скріпленням шарів 
волокон різними способами (повсть, флізелін, фліс). 
Забарвлення тканини може досягатись використанням ниток різного 
кольору (пістрявоткана тканина) або нанесенням барвників. 
Перелік матеріалів, що застосовуються у виготовленні робочого одягу, 
досить великий, проте до найбільш поширених належать такі види тканин: 
натуральні, сумішеві, синтетичні, хоча найчастіше використовуються два 
перших різновиди. 
Популярність натуральних тканин у виробництві спецодягу важко 
переоцінити. Причин цього кілька: підвищена повітропроникність, комфортні 
відчуття для тіла, прекрасна вбираність вологи, практичність в носінні. 
Визначальним у цій категорії є наявність в структурі тканини натуральних або 
природних матеріалів: бавовна, льон, вовна. 
Спецодяг з бавовни характеризується невеликою вагою, добре вбирає 
рідини, відрізняється зручністю навіть при тривалій експлуатації і простотою в 
санітарному обслуговуванні. Також можна відзначити його низьку 
електростатичність та легкість обробки спеціальними просоченнями для 
поліпшення захисних властивостей [13]. 
9 
 
Основними видами готових бавовняних виробів є: робочий одяг; костюми, 
комбінезони; медичний одяг (халати, костюми, головні убори); брюки, 
спідниці, фартухи; натільна білизна; камуфляжна форма. 
Вироби з лляних тканин славляться своєю міцністю, гігроскопічністю і 
гігієнічністю. Найбільш відомою різновидом є брезент. Він добре захищає від 
впливу високих температур (наприклад, одяг зварника), а в комбінації з різними 
просоченнями вважається універсальним матеріалом для виробництва 
численних спеціальних виробів. 
Спецодяг з вовни, як правило, затребуваний в зимовий період. Він успішно 
зберігає тепло, має «дихаючу» структуру, відрізняється м'якістю, еластичністю 
і малою вагою. При подальшій обробці вовни виходить сукно, з якого 
виготовляється широкий спектр продукції: сорочки, штани, светри, рукавиці, 
верхній одяг і т.д. 
До недоліків натуральних тканин відносять: усадка після прання, значна 
зминаємість, невисока міцність (бавовна), підвищена жорсткість і слабка 
еластичність (лляні вироби) [13]. 
Метою створення сумішевих тканин є поєднання сильних сторін 
натуральних і синтетичних тканин, позбувшись, по можливості, властивих їм 
недоліків. Сумішеві тканини виготовляються двома способами. При першому -
змішування синтетичних і натуральних волокон відбувається на етапі прядіння, 
завдяки чому досягається візуальна однорідність матеріалу. Така тканина без 
проблем може бути піддана різноманітним просоченням. При другому - 
саржевим методом переплітаються різні за складом нитки, а готова тканина 
виходить натуральною з одного боку і синтетичної з іншого [13]. 
Сумішеві тканини виключно практичні, забезпечують надійний захист від 
несприятливих зовнішніх чинників і добре зарекомендували себе у виробництві 
більшості видів спецодягу. 
Забарвлення тканин на ПрАТ «ЧШК» досягається за допомогою 
фарбування різними класами барвників. 
10 
 
1.3.2 Характеристика барвників та допоміжних матеріалів  
 
Фарбувальні речовини–барвники– це органічні сполуки, які володіють 
здатністю інтенсивно поглинати  енергію електромагнітних випромінювань  у 
видимій частині сонячного спектру (360–760 нм) [14].  
Барвники можуть прилипати із розчинів до поверхонь тканин, шляхом 
утворення ковалентного зв’язку або комплексів з солями або металами, шляхом 
фізичної адсорбції або шляхом механічного утримання [15].  
Забарвлення барвників залежить від їхньої здатності поглинати світлові 
промені певної довжини хвилі у видимій частині спектру.  
Здатність барвників поглинати світло зумовлена їх структурою, зокрема 
наявністю хромофорних груп, які мають у своїй будові кратні зв’язки. Ці 
центри, що містять хромофор, базуються на різноманітних функціональних 
групах, таких як азо, антрахінон, метин, нітро, арилметан, карбоніл та інші.  
Існує дві системи класифікації барвників: хімічна та технічна. Хімічна 
система заснована на хімічній будові барвників, методах їх отримання й налічує 
12-19 груп (у різних авторів): поліметинові, поліциклохінонові, арилметанові, 
антрахінонові, ариламінові, азобарвники, індигоїдні та ін. Технічна 
класифікація базується на властивостях барвників та їх відношенні до 
зафарбовуваних матеріалів. Барвниками для натуральних волокон є прямі 
барвники, активні, кислотні, кислотно-протравні, протравні, барвники для 
напівшерсті, основні, сірчисті, кубові. Найважливіші класи, як зазначено у 
таблиці 1.1, - це азо, антрахінон, нітро та інші барвники. Азобарвники 
складають понад 50% наявних на ринку комерційних барвників і становлять 
найважливіший клас, що застосовується у текстильній промисловості. 
Комерційно доступно більше 10 000 барвників, і щорічно виробляється більше 
7 × 105 тонн барвників [16]. 
 
 
 
11 
 
Таблиця 1.1– Основні класи текстильних барвників 
Клас барвників Хромофорна частина 
Азобарвники 
 
Антрахінонові барвники 
 
Фталоціанові барвники 
 
Нітробарвники 
 
Сірчисті барвники 
 
 
У технології фарбування текстильних матеріалів найчастіше 
використовуються активні, дисперсні та прямі барвники. Ці барвники 
характеризуються високою кольоровою гаммою, стійкістю забарвлень під час 
експлуатації, здатністю фарбувати сумішеві тканини (дисперсні барвники).  
Прямі барвники є натрієвими солями органічних сульфокислот, свою назву 
отримали завдяки тому, що вони можуть безпосередньо зафарбовувати 
целюлозні волокна без попередньої їх обробки. У загальному вигляді формулу 
прямого барвника позначають як: 
Хp–SO3Na, 
де Хр– хромофорна група.  
На сьогодні прямі барвники– один з провідних  класів барвників для 
кольорування текстильних матеріалів із целюлозних волокон. Для надання 
12 
 
прямим барвникам розчинності в їхні молекули вводять сульфогрупи, при чому 
чим більша молекулярна маса барвника, тим більше повинно бути сульфогруп 
задля забезпечення необхідної розчинності. Прямі барвники випускаються у 
формі порошків і рідше у рідкій формі високонцентрованих паст [14].  
Процес фарбування прямими барвниками регулюється зміною 
температури, модуля фарбувальної ванни та концентрації барвника в ній, 
введенням нейтральних електролітів, застосуванням допоміжних речовин. 
Наявність електроліту (NaCl) у фарбувальній ванні збільшує перехід 
прямого барвника на целюлозне чи гідратцелюлозне волокно. Це пояснюється 
тим, що у водному розчині вказані волокна через дисоціацію гідроксильних 
груп заряджаються негативно. Між ними та аніонними барвниками виникають 
сили електростатичного відштовхування. Введення у розчин електроліта, який 
дисоціює на аніон хлору та катіон натрію створює надлишок катіонів натрію, 
які, рухаючись до негативно заряджених групам волокна і барвника, 
зменшують величину їх зарядів. У результаті знижується взаємне 
відштовхування волокна і барвника, що призводить до появлення сили 
спорідненості. Далі барвник адсорбується на поверхні волокна і дифундує в 
середину [15].  
Значна частина прямих барвників утворює осад при взаємодії з солями 
магнію та кальцію, що знаходяться у твердій воді. Ці солі осідають на 
текстильних матеріалах і можуть спричиняти появу плям. Тому при фарбуванні 
прямими барвниками у фарбувальну ванну додають карбонат натрію або 
гексаметафосфат натрію, що сприяє кращому  розчиненню барвника. Крім того, 
карбонат натрію створює слабколужне середовище, у якому целюлозні волокна 
краще набухають і стають більш доступними для дифузії барвника [15].   
Активні барвники– розчинні у воді солі, мають широкий спектр кольорів, 
володіють яскравими  та чистими відтінками, мають підвищену стійкість до 
мокрої обробки і тертя. У загальному вигляді активні барвники можуть бути 
представлені як: 
13 
 
А–Т–Хр– SO3Na, 
де Хр– хромофорна група; А– активний центр молекули барвника, до якого 
входять атоми або групи атомів, які забезпечують хімічну реакцію з волокном 
з наступним утворенням ковалентних зв’язків; Т– «місткова група», яка несе 
активний центр. 
При фарбуванні целюлозних і гідратцелюлозних волокон активними 
барвниками виникає три  види зв’язків: сили Ван–дер-Ваальса, водневі та 
ковалентні зв’язки. Ковалентні зв’язки, що утворюються набагато міцніші сил 
Ван–дер-Ваальса та водневих зв’язків, саме тому стійкість забарвлень активних 
барвників до мокрої обробки є дуже великою [15]. 
 
1.4  Технологія фарбування тканин 
 
Фарбування– технологічний процес надання текстильним матеріалам 
рівномірного забарвлення, яке володіє достатньою стійкістю до дії різних 
чинників. Даний процес здійснюється за рахунок переходу фарбувальних 
речовин із зовнішнього середовища (наприклад, розчину) у волокно з 
наступним їх  закріпленням у середині полімеру [15]. 
Фарбування волокнистих матеріалів зазвичай проводять у розчинах 
барвників або продуктів їх хімічного перетворення. Процес переходу барвника 
із розчину на волокно умовно поділяють на такі стадії: 
1. дифузія барвника із об’єму розчину до поверхні волокна; 
2. сорбція– поглинання барвника активними центрами 
зовнішньої поверхні волокна; 
3. дифузія барвника у середину волокна; 
4. фіксація барвника на активних центрах волокна.  
До числа факторів, які впливають на швидкість протікання окремих стадій 
і на швидкість усього процесу фарбування належать: 
- природа волокна; 
- природа барвника; 
14 
 
- концентрація барвника у розчині; 
- температура фарбування; 
- наявність і концентрація нейтрального електроліту; 
- наявність і концентрація поверхнево-активних речовин; 
- pH розчину; 
- спосіб фарбування та обладнання [15]. 
Текстильні матеріали можна фарбувати за допомогою періодичних, 
безперервних або напівбезперервних процесів. Тип використовуваного процесу 
залежить від багатьох характеристик, включаючи тип матеріалу, такого як 
волокно, пряжа, тканина, конструкція тканини та одягу, а також загальний тип 
волокна, розмір барвників та вимоги до якості фарбованої тканини.  
Безперервне фарбування є найбільш продуктивною технологією 
фарбування, яка знайшла широке застосування у бавовняній, льняній та 
шовковій галузях. Типовими машинами, які входять в лінію безперервного 
фарбування є плюсовки, запарні камери, прохідні фарбувальні коробки, 
промивні коробки, віджимні апарати, сушарки.  
Фарбування тканин на ПАТ «ЧШК» відбувається за такою технологічною 
схемою: 
1. Прийом і розбракування тканини 
Тканина, попередньо зроблена на ткацькому виробництві  ПрАТ «ЧШК», 
надходить у цех фарбування для надання їй забарвлення різноманітного 
кольору, залежно від замовлення. Розмір партії становить 1200±30 м. 
 Тканина надходить на бракувальну машину Б-180, для того, щоб 
переконатися чи відповідає нормам, ширина тканини, довжина і чи немає 
недоліків на тканині.  
2. Відварювання, відварювання-відбілювання тканини 
 Після бракувальної машини тканина надходить на супер-джигер VN для 
відварювання та відварювання-відбілювання. Спочатку тканина проходить з 
одного вала на інший два рази, промиваючись при цьому водою, для очищення 
15 
 
від бруду і рівномірної укладки тканини на валу. Об’єм ванни з водою 
становить  1200 л. Температури води 20±2°С. Брудна вода зливається в 
каналізацію протягом 4 хв. і набирається чиста пом’якшена вода 1400 л. (4 хв) 
для розшліхтування тканини.  
У ванну додають трилон Б 20% – 14±0,1 л., який використовується для 
пом’якшення води, миючий засіб коловет Н – 4,8±0,1 л., форилазе АТ – 4,8±0,1 
л., який додають для того, щоб позбутися шліхти, він вимиває крохмаль з 
тканини. Тканина проходить з одного валу на інший чотири рази при 
температурі 95±2°С. Вода підігрівається за рахунок пари води, яка надходить з 
котельні. Після розшліхтування вода з ванни зливається (4 хв), набирається 
чиста вода 1400 л. для подальшої промивки тканини при температурі 70±2°С. 
Промивається два проходи з одного валу на інший. Брудна вода зливається і 
набирається нова об’ємом 1400 л. 
Процес розшліхтування тканини повторюється, але замість форилазе АТ 
додають у ванну диспергатор НФ – 2,0±0,1 л. для того, щоб вимити полімер з 
тканини, який утворився при додаванні шліхтуючого препарату. Якщо не 
використовувати диспергатор НФ можуть утворитися плями шліхти і 
розшліхтування не рівномірно розподілиться по тканині. Вода зливається, 
набирається чиста і відбувається повторна промивка тканини. 
У ванну з чистою водою 1400 л. при температурі 40±2°С додають трилон 
Б 20% – 14,0±0,1 л., миючий засіб коловет Н – 2,8±0,1 л., каустик 98% –  10,0±0,1 
л., який використовується як лужний реагент  для фарбування активними 
барвниками. Тканина проходить з одного валу на інший два рази. Вода з 
реагентами підігрівається до 95±2°С і відбувається процес відварювання 
тканини, яка проходить з одного валу на інший шість разів. Далі тканина 
промивається чистою водою два рази при цій же температурі і надходить на 
відбілювання тканини. 
У ванну з чистою водою 1400 л. при температурі 40±2°С додають трилон 
Б 20% – 7,0±0,1 л., миючий засіб коловет Н – 2,4±0,1 л., каустик 98% –  9,0±0,1 
16 
 
л., колостаб Н – 2,0±0,1 л., який використовується як стабілізатор перекису 
водню, тому що при високій температурі перекис розкладається; перекис водню 
60% – 12,0±0,1 л. додають для відбілювання тканини. Тканина проходить з 
одного валу на інший два рази. Процес відбілювання тканини проходить при 
температурі 95±2°С шість разів. Після цього тканина промивається з розчином 
колоензиму ПР, для того щоб нейтралізувати перекись водню на тканині. Далі 
тканина промивається чистою водою при цій же температурі два рази.  
Після відбілювання відбувається процес демінералізації тканини. Для 
цього у ванну з чистою водою 1400 л. додають щавлеву кислоту – 0,350±0,1 л. 
для нейтралізування каустика 98%. Тканина проходить з одного валу на інший 
два рази при температурі 60±2°С. Брудна вода зливається і набирається чиста, 
в якій тканина промивається два рази при температурі 40±2°С. Далі 
відбувається промивка-викатка тканини. Для цього тканина ще раз 
промивається водою (1200 л.) при температурі 20±2°С і рівномірно викатується 
на вал, щоб не було заломів тканини. 
Швидкість руху тканини – 80%. Тривалість одного проходу 11 хв. Один 
рулон (1200 п.м.) відварюється і відбілюється приблизно 8 год. 
3. Сушка тканини 
Сушка тканини на ПрАТ «ЧШК» відбувається на сушильно-ширильній 
машині «Ково» згідно технологічного режиму. Тканина після відбілювання 
надходить на плюсовку, де при температурі 20±5°С просочується водою. Далі 
тканина надходить в сушильний апарат, який розділений на три камери. 
Спочатку тканина проходить в підсушувальну напівсекцію 1, температура в 
якій становить 95±2°С, далі іде в сушильну напівсекцію 2-5, температура в якій 
138±2°С. На останньому етапі сушки тканина прямує в стабілізуючу 
напівсекцію 6-13, температура в якій становить 140±2°С. Тканина повністю 
суха і готова до подальшого фарбування. 
Швидкість руху тканини в сушильному апараті 16±2 м/хв. Тиск у валах 
плюсовки – 3,0±0,2 кг/см2. Один рулон сушиться 1 год 15 хв. 
17 
 
4. Фарбування тканини 
Тканина, яка знаходиться в джигері спочатку  проходить з одного валу на 
інший два рази, промиваючись при цьому водою при температурі 20±2°С. 
Тканина буде промиватися водою, щоб змити залишки бруду. Об’єм ванни з 
водою становить 1200 л. Брудну воду зливають в каналізацію протягом 4 хв і 
набирають чисту пом’якшену воду 800л. протягом 4 хв. Для фарбування 
використовують пом’якшену воду, тому що при використанні жорсткої води 
погіршується зафарбування тканин, збільшуються витрати барвника, виникає 
нерівномірність забарвлення, знижується їх міцність.   
Відповідно до рецептури фарби для різних класів барвників, у фарбувальну  
ванну додаються необхідні хімічні реагенти та розчин відповідного барвника. 
Тканина фарбується згідно з технологічним температурним режимом, залежно 
від класу барвника. 
Воду з барвниками і реагентами зливають протягом 4 хв. Вона очищується, 
фільтрується, надходить у відстійник, після чого іде в каналізацію.  
У ванну набирають чисту воду (4 хв)  і тканина промивається від залишку 
фарби два рази при температурі 20±2°С. Брудну воду зливають протягом 4 хв і 
набирають чисту воду 800 л. У ванну додають оцтову кислоту 98% – 2,0±0,1 л. 
і тканина промивається при температурі 70±2°С два рази. Оцтова кислота 
використовується як кислотний реагент для окислення. Ванну з водою зливають 
і набирають чисту воду. 
У ванну додають котобланк SEL – 400 г., який використовується як 
миючий засіб. Тканина проходить з одного вала на інший два рази, промиваючи 
тканину миючим засобом. Температура становить 95±2°С. Ванну з водою 
зливають.  
Далі тканина промивається водою при температурі 40±2°С два рази із 
вмістом води у ванні 1200 л. Процес повторюється, але із вмістом води у ванні 
800 л. Брудна вода зливається і набирається чиста 800л.  
До ванни додається закріплювач колофікс концентрований – 10 кг, який 
18 
 
слугує для закріплення барвників на тканині. Тканина проходить з одного вала 
на інший два рази при температурі  60±2°С. Вода зливається і набирається 1200 
л. чистої води. При температурі 20±2°С тканина один раз промивається водою 
і намотується на вал, після чого йде на сушку. 
Розмір партії 1200±30 м. Швидкість руху тканин – 80 м/хв. Тривалість 
проходу – 15 хв. Один рулон фарбується приблизно 8 год. 
5. Сушка-обробка тканини 
Після фарбування тканину необхідно висушити та обробити водо- масло- 
брудовідштовхуючою і малоусадочною обробкою. Ці процеси відбуваються в 
сушильно-ширильній машині «Ково». В цьому апараті знаходиться бак ємністю 
500 л, в який вносяться реактиви для плюсовки тканини. Плюсовка 
використовується для просочування тканини різноманітними реагентами, щоб 
тканина відштовхувала воду, масло, бруд і була малоусадочною. Склад 
плюсовки: реакніт FF – 12,5±0,1 л., використовується як смола для 
малоусадочної обробки; СНТ-Каталізатор FS – 5,0±0,1 л., використовується для 
того, щоб смола зафіксувалась на тканині; поліавін PEN – 6,250±0,1 л., 
використовується як поліетиленова емульсія, пом’якшує тканину, зменшує 
втрати міцності тканини; тубігард 270 – 20,0±0,1 кг., використовується як 
препарат для нанесення водо- масловідштовхуючої обробки; оцтова кислота 
98% – 0,5±0,1 л., використовується як кислотний реагент. 
Після плюсовки тканина надходить в підсушуючу напівсекцію 1 
(температура 95±2°С), сушильну напівсекцію 2 (температура 120±2°С), 
сушильну напівсекцію 3-5 (температура 138±2°С). Швидкість руху тканини 
16±2 м/хв., тиск у валах плюсовки – 3,0±0,2 кг/см2. Температури плюсування 
20±5°С. 
Після висушування проходить процес стабілізації. Для цього тканина 
проходить плюсовку на суху і надходить у підсушуючи напівсекцію 1 
(температура 95±2°С),  сушильну секцію 2 (температура 120±2°С), сушильну 
секцію 3-5 (температура 138±2°С), стабілізаційну напівсекцію 6-13 
19 
 
(температура 178±2°С).  
Швидкість руху тканини 12 м/хв. Один рулон оброблюється і висушується 
2,55 год. 
6. Розбракування і пакування-маркування тканини 
Після сушильної машини тканина надходить на бракувальну машину      Б-
180, де перевіряють тканину на якість фарбування. Згідно з ГОСТ 161-86 
тканині надають оцінку за фізико-механічними показниками, а саме: 1-й сорт – 
відповідність всім нормативним вимогам; 2-й сорт – допустимі відхилення по 
ширині, поверхневій щільності, міцності.  
Далі тканині ставлять оцінку за наявностю недоліків зовнішнього вигляду, 
шляхом перегляду тканини з лицьової сторони на розбракувальній машині. 
Недоліками вважають: заломлення тканини; нерівномірне фарбування; 
порушення набиття рисунку; різноманітні плями; порушення кромки тканини; 
ворсування тканини; дірки. Коли виявляють ці недоліки, на тканині ставлять 
відповідну печатку, після чого недолік усувають. 
Після бракувальної машини тканина надходить на пакування-маркування. 
Рулон тканини запаковують в поліетилен і зав’язують з обох боків. Маркування 
продукції відбувається шляхом нанесення клейма контрастною змивною 
фарбою із виворотної сторони тканини так, щоб фарба не проникала на лицьову 
сторону. 
 
1.5 Характеристика стічних вод текстильної промисловості 
 
Згідно з Водним кодексом України, стічна вода — вода, що утворилася в 
процесі господарсько-побутової і виробничої діяльності (крім шахтної, 
кар'єрної і дренажної води), а також відведена з забудованої території, на якій 
вона утворилася внаслідок випадання атмосферних опадів. Стічні води 
підприємств різних галузей виробництва відрізняються за характером і 
концентрацією забруднень. В залежності від походження та складу 
забруднювальних речовин (домішок) стічні води поділяються на чотири 
20 
 
основні категорії: господарсько-побутові, промислові (виробничі), 
сільськогосподарські та дощові стічні води, що стікають з території виробничих 
об'єктів та населених пунктів у результаті випадання атмосферних опадів чи 
поливання вулиць. Основними джерелами забруднення і засмічення водоймищ 
є недостатньо очищені стічні води промислових і комунальних підприємств, 
крупних тваринницьких комплексів, відходи виробництва при розробці рудних 
копалин; води шахт, рудників, пестициди. Забруднюючі речовини, 
потрапляючи в природні водоймища, призводять до якісних змін води, які, в 
основному, виявляються в зміні фізичних властивостей (зокрема, поява 
неприємних запахів, присмаків), у зміні хімічного складу (зокрема, поява в ній 
шкідливих речовин), в наявності плаваючих речовин на поверхні і відкладанні 
їх на дні водоймищ [17]. 
Промисловість фарбування та оздоблення текстилю створила величезну 
проблему забруднення, оскільки це одна з найбільш хімічно інтенсивних 
галузей промисловості на Землі та один із найбільших забруднювачів чистої 
води (після сільського господарства). Промисловість сьогодні виробляє понад 
3600 індивідуальних барвників для текстилю. Промисловість використовує 
понад 8000 хімічних речовин у різних процесах текстильного виробництва, 
включаючи фарбування та друк [2]. 
Для обробки текстилю, фарбування та друку потрібна велика кількість 
води. Щоденне споживання води на текстильній фабриці середнього розміру, 
що виробляє близько 8000 кг тканини на день, становить близько 1,6 млн літрів. 
16% цього витрачається на фарбування і 8% на друк. Питома витрата води на 
фарбування варіюється від 30 до 50 літрів на кг тканини залежно від типу 
барвника.  
Промисловість фарбування текстилю стикається з проблемами щодо 
дотримання стандартів екологічної практики безпечного скидання стічних вод 
через їх складний характер. Текстильні стічні води-це складна суміш солей, 
кислот, важких металів, пестицидів на основі органічного хлору, пігментів та 
21 
 
барвників. Стічні води, що утворюються в різних процесах, характеризуються 
високим рН, температурою, БПК, ХПК, наявністю миючих засобів, поверхнево 
-активних речовин, суспендованими та розчиненими твердими речовинами, 
диспергаторами, вирівнювальними речовинами, токсичними органічними 
речовинами, хлорованими сполуками, сульфідом та формальдегідом, які 
можуть бути додані для покращення адсорбції барвника на волокнах. Багато з 
цих хімікатів отруйні і прямо чи опосередковано завдають шкоди здоров’ю 
людини [18].  
Характеристики та кількість стічної води залежать від процесу, 
фарбування - це стадія, що вимагає великих обсягів води не тільки на етапі 
додавання кольору до волокон, у ванні з барвником, а й на етапі промивки 
тканини. Іншим важливим фактором, що сприяє екотоксичності та об'єму 
стічних вод, є те, що особливості процесу фарбування та оздоблення 
потребують введення широкого спектра барвників [19]. 
У текстильній промисловості щорічно під час фарбування та оздоблення 
стічні води втрачають до 200 000 тонн барвників через неефективність процесу 
фарбування. На жаль, більшість цих барвників виходять із традиційних 
процесів очищення стічних вод і зберігаються у навколишньому середовищі 
внаслідок їх високої стійкості до світла, температури, води, миючих засобів, 
хімічних речовин, мила та інших параметрів, таких як відбілювач та піт. 
Очищення та повторне використання текстильних стічних вод є 
перспективним рішенням для збереження та збільшення наявних водних 
ресурсів та зменшення викидів шкідливого забруднення в навколишнє 
середовище. Беручи до уваги кілька небезпечних характеристик барвників, їх 
видалення перед їх викидом у навколишнє середовище є невідкладним. Тому, 
було розроблено багато технологій для досягнення ефективного та 
економічного очищення стічних вод. Вони можуть бути фізичними, хімічними 
або біологічними. 
Протягом останніх двох десятиліть активно досліджується  кілька фізико-
22 
 
хімічних методів знебарвлення, таких як коагуляція-флокуляція, адсорбція, 
окислення та мембранні методи [20]. Фізичні методи в основному 
використовуються для первинної обробки стічних вод. На основі коагуляції -
флокуляції барвників ефективне видалення переважно сірки та дисперсних 
барвників, але вони демонструють дуже низьку здатність до кислотних, прямих, 
активних та кубових барвників. 
Процес адсорбції використовується для видалення з стічних вод кольору 
та різних розчинних органічних забруднювачів. Процес також видаляє токсичні 
хімічні речовини, такі як пестициди, феноли, ціаніди та органічні барвники, які 
неможливо видалити звичайними методами. Розчинені органічні речовини 
адсорбуються на поверхні, оскільки стічні води, що містять їх, пропускають 
через адсорбент. Найбільш часто використовуваний адсорбент для обробки - це 
активоване вугілля. Хоча активоване вугілля є дуже ефективним адсорбентом 
для різних типів барвників, його не часто використовують через його високу 
вартість, залежність від pH, невеликої продуктивності та  невеликій швидкості 
очищення. 
Процес вторинної очистки в основному проводиться для зменшення вмісту 
БПК, фенолу та олії у стічних водах та контролю її кольору. Біологічно це 
можна зробити за допомогою мікроорганізмів в аеробних або анаеробних 
умовах. Аеробні бактерії використовують органічні речовини як джерело 
енергії та поживних речовин. Вони окислюють розчинену органічну речовину 
до CO2 та води і розкладають азотисту органічну речовину до аміаку. 
Нанофільтрація застосовується для очищення кольорових стоків з 
текстильної промисловості. Комбінація адсорбції та нанофільтрації може бути 
прийнята для очищення стоків барвників текстилю. 
 Однак ці методи мають свої недоліки, такі як утворення діоксинів і 
фуранів, викликане неповним згорянням під час спалювання; тривалий період 
дії біологічної обробки, а також адсорбційний процес, який ґрунтується на 
фазовому перенесенні забруднювачів без їх фактичного знищення. 
23 
 
Використання фільтрувальних мембран та/або сепараційних та 
біологічних методів, на додаток до процесів спалювання, що включають 
адсорбцію на твердих матрицях, також прийняте текстильною промисловістю і 
приділяє йому значну увагу. Однак усі ці процеси включають лише фазовий 
перенос, що генерує велику кількість осаду, що осідає в кінці резервуарів, і 
низьку ефективність у видаленні кольору та зменшенні органічного 
навантаження. Відповідно до цього сценарію було проведено багато досліджень 
з метою розробки нових технологій, здатних мінімізувати обсяг та токсичність 
промислових стоків [3]. 
  
24 
 
2 МЕТОДИ І ЗАГАЛЬНА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ 
 
 
2.1 Характеристика використаних матеріалів 
 
Барвники – це кольорові органічні сполуки, що мають властивість надавати 
рівне однорідне і стійке забарвлення волокнистим та іншим матеріалам.  
Барвники розрізняються за кольором, походженням та хімічним складом. 
Колір та здатність фарбувати різні матеріали пояснюється хімічним складом 
барвників. Деякі барвники можуть закріплюватися (фіксуватися) безпосередньо 
на текстильних волокнах та інших матеріалах, надаючи їм певного забарвлення, 
інші утворюють кольорове з'єднання і закріплюються лише у поєднанні з 
металами - алюмінієм, хромом, цинком, залізом, оловом, нікелем, кальцієм та 
ін. При цьому колір, що отримується, залежить і від барвника і від металу, що 
застосовується для закріплення барвників. 
Як відомо, основними є червоний, жовтий та синій кольори. Інші ж можуть 
бути отримані шляхом змішування основних кольорів. Цим правилом 
користуються отримання різних відтінків при фарбуванні тканини чи інших 
виробів. 
Для виробів із текстилю зазвичай застосовують барвники прямої дії, які 
здатні забарвлювати волокна тваринного та рослинного походження в 
нейтральній або слаболужній ванні. Вони використовуються для збільшення 
швидкості та інтенсивності фарбування. Головний плюс прямих барвників – 
простота їхнього використання. Серед інших переваг барвників можна 
виділити: 
 низька ціна; 
 яскравість кольору; 
 відмінна передача кольору; 
 розчинність у водному середовищі; 
 можливість комбінування з іншими видами барвників; 
25 
 
 світлі відтінки не потребують закріплення [21]. 
У роботі використовували такі прямі барвники: Прямий жовтий 
світлостійкий К (Росія); барвник Прямий червоний світлостійкий (Росія); 
барвник Прямий синій Direct B2RL (Китай). Структурні формули барвників 
наведено на рисунках 2.1 – 2.3. 
 
 
Рисунок 2.1– Структурна формула барвника Прямий жовтий 
світлостійкий К (Росія) 
 
 
Рисунок 2.2– Структурна формула барвника Прямий червоний 
світлостійкий (Росія) 
 
 
Рисунок 2.3– Структурна формула барвника Прямий синій Direct B2RL 
(Китай) 
 
Реактивні барвники, які іноді називають активними або волоконно-
реактивними, розроблені в 1950-х роках. Активні барвники надають 
целюлозному волокну найбільш міцне забарвлення рахунок утворення 
26 
 
хімічного зв'язку волокна з барвником. Молекула активного барвника 
складається з хромофора — частини, що надає барвнику кольору, та активної 
групи, яка в умовах фарбування реагує із гідроксильною групою целюлози. 
Однак, у процесі фарбування, а також при довгому зберіганні барвника частина 
активних груп вступає в конкуруючі реакції з водою або з вологою повітря і 
гідролізується, втрачаючи свою хімічну активність. Оскільки зв'язок між 
барвником і волокном міцний, реактивні барвники дуже стійкі до мокрих 
обробок, що є основною перевагою. Реактивні барвники, як правило, дорожчі 
за прямі, сірчисті та азоїдні. Стійкість реактивних барвників до дії хлору та 
інших відбілювачів іноді буває невисокою [22]. 
У роботі використовували такі активні барвники:  
 барвник Активний Bezaktiv жовтий SLF (Німеччина),  
 барвник Активний Bezaktiv червоний SLF (Німеччина); 
 барвник Активний Bezaktiv синій SLF (Німеччина). 
Структурні формули барвників наведено на рисунках 2.4 – 2.6. 
 
 
Рисунок 2.4 – Структурна формула барвника Активний Bezaktiv жовтий 
SLF 
 
 
Рисунок 2.5 – Структурна формула барвника Активний Bezaktiv червоний SLF 
27 
 
 
Рисунок 2.6 – Структурна формула барвника Активний Bezaktiv синій 
SLF 
 
2.2 Характеристика використаних тканин 
 
 
Бязь це бавовняна щільна тканина полотняного переплетення. Н даний час 
є одним з найпопулярніших різновидів тканини для постільної білизни. Таку 
популярність бязі забезпечує відмінне співвідношення за ціною - якістю, так як 
тканина за складом 100% бавовна, має високу щільність, проте досить недорога. 
Бязь створюється за допомогою переплетення ниток 4 видів: 
 Необроблена (сувора)– з неї шиють одяг або обшивають меблі; 
 Вибілена– використовується для постільної білизни. 
 Набивна– використовується для пошиття халатів, дитячих та жіночих 
суконь; 
 Гладкофарбована – не має виворітного боку. 
 
Даний вид тканини має ряд переваг: 
1. Матеріал екологічно чистий. Текстиль дозволяє дихати, 
зберігає комфортну температуру тіла і не викликає алергію. 
2. Довговічний, зносостійкий. Навіть після великої кількості 
прань, матеріал не втрачає привабливого вигляду і своїх 
характеристик. 
3. Адекватна ціна. Речі з бязі мають досить низьку вартість. При 
цьому вони прослужать своєму господареві довго. 
28 
 
4. Бязь проста у догляді. З цього матеріалу легко вивести складні 
плями. 
5. Не накопичує статичну електрику. 
6. У холодну пору бязь зігріває, у тепле - дарує приємну 
прохолоду. 
7. Речі з бязі легко гладяться і швидко висихають [23]. 
Віскоза – це матеріал, який отримується з натуральної сировини штучним 
шляхом. Вона може бути схожа на шовк, шерсть чи льон. Все залежить від того, 
як матеріал був оброблений. Віскозні волокна одержують із деревної целюлози. 
Для цього на комбінатах деревина подрібнюється до тріски, а потім 
відварюється в розчині лугу. Внаслідок цієї процедури виходить целюлозна 
маса сірого кольору. Потім отримана маса відбілюється і пресується у картонні 
листи, які відправляють на комбінати хімічного волокна, щоб надалі їх 
переробили і виготовили нитки. 
Полотно з натуральної віскози відрізняється м'якістю та легкістю, воно 
ніжне на дотик і привабливе на вигляд. Часто в матеріал додається невисокий 
відсоток штучних волокон для більшої міцності, зносостійкості, покращення 
інших якостей. Властивості матерії залежить від її складу: якщо у віскозу 
додають бавовну, тканина стає щільнішою і довше носиться. Введення до 
складу поліестеру робить полотно «масляним» на дотик і міцним. Така віскоза 
часто використовується як підкладкова тканина. Еластан додає еластичності, 
завдяки чому матеріал добре тягнеться. 
 
2.3 Характеристика допоміжних матеріалів 
 
Як допоміжні матеріали було використано: 
1. кухонна сіль NaCl (100г/л) - використовується для 
підвищення ступеня фіксації барвника на тканині. Хлорид натрію 
використовується дуже широко: окрім застосування в кулінарії, є 
також важливою сировиною хімічної промисловості для одержання 
29 
 
гідроксиду натрію, соди, хлору тощо.  
2. технічна сода Na2CO3 (100г/л) - використовується як лужний 
реагент для прискорення взаємодії барвника з волокном. 
Кальцинована сода — безбарвна кристалічна речовина, добре 
розчиняється у воді. Належить до найважливіших хімічних 
продуктів, має широке застосування в склоробній, миловарній, 
текстильній і паперовій промисловості, а також для пом'якшення 
води.  
 
2.4 Методика приготування маточних розчинів текстильних барвників  
 
Для дослідження з використання оборотних стічних вод фарбувально-
оздоблювального виробництва в технології фарбування тканин у лабораторних 
виробничих умовах  готувалися маточні розчини барвників Прямий жовтий 
світлостійкий К, Прямий червоний світлостійкий, Прямий синій Direct B2RL, 
та барвників Активний Bezaktiv жовтий SLF, Активний Bezaktiv червоний SLF, 
Активний Bezaktiv синій SLF концентрацією 5 г/дм3. 
 У конічну колбу наливається 200 мл дистильованої води. Необхідна 
наважка барвника 1 г зважується на аналітичних вагах, після чого додається до 
дистильованої води в конічну колбу. Активно перемішуючи суміш, 
відбувається розчинення барвника у воді. Для повного розчинення барвників 
використовується води температурою  40℃.  
 
 2.5  Методика фарбування тканин у лабораторних виробничих умовах  
 
Для дослідження використання стічної води, як оборотної для фарбування 
тканин активними та прямими барвниками,  було проведено фарбування тканин 
«Бязь» (арт.3399) та «Віскоза»  (арт. 3324) у виробничих умовах ПрАТ 
«Черкаський шовковий комбінат» (м.Черкаси) на лабораторній фарбувальній 
машині «AHIBA NUANCE CH-6015» (Німеччина) (Рисунок 2.7). 
30 
 
 
             
                                а) б)                      
Рисунок 2.7– Лабораторна фарбувальна машина «AHIBA NUANCE CH-6015» 
 
Для фарбування тканин активними та прямими барвниками готувались 
фарбувальні розчини об’ємом 80 мл для кожного барвника за базовою 
лабораторною рецептурою ПрАТ «ЧШК» (Таблиця  2.1–2.2). 
 
Таблиця 2.1 - Склад виробничої  рецептури для фарбування досліджуваних 
зразків тканин активними  барвниками у лабораторних умовах (рецептура 
ПрАТ «ЧШК») 
№ 
1 2 3 4 5 6 7 
1. Активний Bezaktiv жовтий 
12 3 2 68 80 
SLF 
2. Активний Bezaktiv 
12 3 2 68 80 
червоний SLF 
3. Активний Bezaktiv синій SLF 12 3 2 68 80 
 
Таблиця 2.2 - Склад виробничої  рецептури для фарбування досліджуваних 
31 
 
Барвник 
Об’єм розчину 
барвника, мл 
m(NaCl),г 
 
m(Na2CO3) ,г 
 
V( H2O), 
мл 
Загальний об'єм,мл 
зразків тканин прямими  барвниками у лабораторних умовах (рецептура ПрАТ 
«ЧШК») 
№ Барвник 
1 2 3 4 5 6 7 
Прямий жовтий 
1. 12 3 2 68 80 
світлостійкий К 
Прямий червоний 
2. 12 3 2 68 80 
світлостійкий 
3. Прямий синій Direct B2RL 12 3 2 68 80 
 
Принцип роботи фарбувальної машини: 12  металевих стаканів кріпляться  
на колесо, що обертається та нагріваються чотирма інфрачервоними лампами. 
Швидкість та направлення оберту  можуть регулюватися. Температура та час 
фарбування встановлюються відповідно до технологічного режиму для 
кожного класу барвника . Так, фарбування активними барвниками проводиться 
за температури  60℃  впродовж 60 хвилин , а фарбування прямими барвниками 
при 95℃ 40 хвилин. 
 
2.6 Фотоколориметричний  метод аналізу фарбувальних розчинів та 
стічної води 
 
Фотометрія– метод аналізу, заснований на вимірюванні поглинання світла 
речовиною, що визначається, або продуктом її взаємодії зі спеціально доданим 
реактивом. Вимірювання  оптичної густини і пропускання різних середовищ 
проводять за допомогою  спектрофотометрів, фотометрів, фотоколориметрів та 
інших приладів. Усі ці прилади мають  джерело випромінювання, прилад для 
виділення певної спектральної ділянки випромінювання, кюветне відділення, де 
містяться досліджувані зразки, приймач випромінювання і розрахунково- 
вимірювальний пристрій.  Необхідна спектральна ділянка виділяється  за 
32 
 
Об’єм розчину 
барвника, мл 
m(NaCl),г 
 
m(Na2CO3),г 
 
V( H2O), 
мл 
Загальний об'єм,мл 
допомогою світлофільтрів. Спектрофотометри, на відміну від колориметрів, 
дозволяють виділити випромінювання в дуже вузькому інтервалі довжин хвиль, 
що дає можливість роздільно визначити  кілька речовин у спільній їхній 
присутності [24] .  
Для аналізу використовувався спектрофотометр UV-5800 PC (Рисунок 2.8). 
 
 
Рисунок 2.8– Спектрофотометр UV-5800 PC 
 
Перед початком дослідження спектрофотометр необхідно ввімкнути для 
його нагріву (не менше 15 хвилин). Для аналізу використовуються скляні 
кювети з довжиною оптичного шляху 10 мм. У першу кювету, яка встановлена 
в першій комірці кюветного відділення, наливають дистильовану воду як 
речовину для встановлення «нуля». Досліджуваний зразок заливають у другу 
кювету і встановлюють у другу камеру, кюветний відсік закривають. Після 
цього на дисплеї вибирається необхідна довжина хвилі та встановлюється 
«нуль» на основні дистильованої воду, після чого вимірюється оптична густина 
досліджуваного зразка. Результат відображається в умовних одиницях оптичної 
густини на дисплеї. Похибка приладу, за технічними характеристиками, 
становить 0,2%. 
Вибір довжини хвилі в аналізі залежить від кольору розчину і визначається 
відповідним фільтром, який відповідає заданій довжині хвилі.  
 
33 
 
 2.7 Методика розрахунку необхідної маси барвника, яку треба додати до 
стічної води для її повторного використання  
 
На основі спектрофотометричних досліджень фарбувальних розчинів та 
стічної води розраховано концентрацію барвників у стічній воді та визначено 
необхідну кількість барвника для створення  нової рецептури для фарбування 
тканин з використанням стічної води, як оборотної. Розрахунки проводились із 
використанням значень оптичної густини досліджуваних розчинів.  
Спочатку розраховується молярна концентрація барвника у 
фарбувальному розчині, приготованому за базовою рецептурою  ПрАТ «ЧШК»: 
                                                         ��=��/(��∙��)  (2.1)  
де m- маса барвника, г; 
 M-  молярна маса барвника, г/моль;  
V- об’єм фарбувального розчину, дм3. 
Далі за рівнянням закону Бугера –Ламберта-Бера визначається коефіцієнт 
поглинання світла: 
                                                  ε=��/(��∙��)                                                     (2.2) 
де D-оптична густина; 
 C- молярна концентрація барвника, моль⁄дм3 ; 
 l- товщина кювети, см. 
 
Тоді, концентрація барвника у стічній воді: 
                                                            ��1=��1/(��∙��)  (2.3) 
де ��1-оптична густина стічної води; 
Отже, маса барвника, яку необхідно додати до стічної води для її 
повторного використання для фарбування тканин: 
                                                      m1=m–(��1∙��∙��)                                              (2.4) 
2.8  Методика  дослідження фізико-хімічних властивостей розчинів 
 
 
34 
 
2.8.1 Методика визначення густини 
 
Густина— фізична величина, яка дорівнює відношенню маси речовини 
(матеріалу) до її об'єму. Є фізичною характеристикою будь-якої речовини, з 
якої складається тіло. Для випадку однорідних тіл густина визначається як 
відношення маси тіла до об'єму, який воно займає [25]. 
Інструментом для вимірювання відносної густини різних рідин є ареометр. 
Ареометри зазвичай калібруються та оснащуються однією або декількома 
шкалами. Головне завдання ареометра – показати питому вагу якоїсь 
розчиненої речовини. Відносну густину розчину показує значення шкали, на 
якому воно збігається з рівнем рідини. 
Виглядає ареометр як градуйована трубка з прозорого безбарвного скла у 
вигляді циліндричного стержня і розширеної колбочки на одному кінці. У колбі 
знаходиться ртуть або свинцева дріб для того, щоб порожня скляна трубка 
зберігала вертикальне положення у рідині, тобто плавала, як поплавок (Рисунок 
2.9). Цей прилад знаходить широке застосування і у побуті, і у виробництві. 
 
 
Рисунок 2.9– Ареометр загального призначення АОН 
 
Робота будь-якого ареометра ґрунтується на принципі Архімеда, його ще 
називають принципом флотації. Згідно з цим фізичним законом будь-яка тверда 
речовина, що потрапила в рідину, буде підтримуватися силою, що дорівнює 
масі витісненої рідини. Таким чином, рідкі середовища з низькою щільністю 
ареометри занурюються сильніше. А в рідині з високою густиною — слабо. 
35 
 
Прилад для отримання потрібних показань слід опустити в робочу рідину.  
Для визначення густини досліджувану  рідину наливають у циліндричний 
посуд з прозорого безбарвного скла. Потім у нього акуратно занурюють 
ареометр, обтяженою колбою вниз, доки він не почне вільно плавати. Щільність 
рідини, що вимірюється, буде дорівнює значенню на шкалі приладу, яке 
знаходиться на одному рівні з рідиною, в яку він занурений. 
 
2.8.2 Визначення  pH досліджуваних розчинів 
 
pH– величина, що показує міру активності іонів водню (Н+) в розчині, тобто 
ступінь кислотності або лужності цього розчину. При стандартних умовах 
значення pH лежить в межах від 0 до 14. У чистій воді, при нейтральному pH, 
концентрація H+ дорівнює концентрації OH- і становить 1·10-7 моль/літр. 
Максимально можливе значення визначається як сума pH і pOH і дорівнює 14. 
Для визначення значення pH розчинів широко використовують кілька 
методів. Водневий показник можна приблизно оцінювати за допомогою 
індикаторів, точно виміряти pH-метром або визначати аналітично шляхом, 
проведенням кислотно-основного титрування [26]. 
Приблизні вимірювання pH можна проводити за допомогою лакмусового 
паперу або іншого типу pH-папіру, який, як відомо, змінює колір у межах 
певного значення pH. Більшість індикаторів і паперів для pH корисні лише для 
визначення, чи є речовина кислотою чи основою, або для визначення pH у 
вузькому діапазоні. Універсальний індикатор – це суміш індикаторних 
розчинів, призначених для зміни кольору в діапазоні pH від 2 до 10. До 
найбільш відомих індикаторів належать лакмус, фенолфталеїн, метиловий 
оранжевий (метилоранж) та інші. Індикатори здатні існувати в двох по-різному 
забарвлених формах - або в кислотній, або в основний. Зміна кольору кожного 
індикатора відбувається в своєму інтервалі кислотності, зазвичай становить 1-2 
одиниці. 
Використання спеціального приладу - pH-метра (Рисунок 2.10) - дозволяє 
36 
 
вимірювати pH в ширшому діапазоні і більш точно (до 0,01 одиниці), ніж за 
допомогою універсальних індикаторів. Спосіб відрізняється зручністю і 
високою точністю, особливо після калібрування індикаторного електроду в 
обраному діапазоні рН [26]. 
 
Рисунок 2.10– Портативний pH-метр 
 
рН-метр перетворює в значення рН різницю в електрорушійній силі 
(електричний потенціал або напругу) між відповідними електродами, 
поміщеними в розчин, який підлягає перевірці. По суті, рН-метр складається з 
вольтметра, прикріпленого до рН-чутливого електрода, і еталонного 
(незмінного) електрода. Електрод, що реагує на рН, зазвичай скляний, а 
еталонним зазвичай є ртутно/ртутно-хлоридний (каломелевий) електрод, хоча 
іноді використовується електрод із хлориду срібла. Коли два електроди 
занурені в розчин, вони діють як акумулятор. Скляний електрод розвиває 
електричний потенціал (заряд), який безпосередньо пов’язаний з активністю 
іонів водню в розчині, а вольтметр вимірює різницю потенціалів між скляним і 
електродами порівняння. Лічильник може мати цифрове або аналогове (шкала 
та відхилена стрілка) показання. Цифрові показники мають перевагу в точності, 
тоді як аналогові дають кращі показники швидкості зміни. Портативні рН-
метри з акумуляторним живленням широко використовуються для польових 
випробувань рН ґрунтів [27].  
37 
 
 
2.9 Методика визначення колірних характеристик пофарбованих зразків 
 
Всі кольори є наслідком дії світла — сонячне світло є першою умовою, щоб 
створити враження кольору. Світло являє собою один із видів 
електромагнітного випромінювання, що випускається світимими тілами, а 
також виникає у результаті ряду хімічних реакцій. Світло має хвильову 
природу, тобто поширюється в просторі у вигляді періодичних коливань 
(хвиль) з певною амплітудою і частотою. Відстань між двома її сусідніми 
вершинами називається довжиною хвилі і вимірюється в нанометрах (нм) та 
являє собою відстань, на яку поширюється світло за період одного коливання. 
Повний діапазон довжин хвиль світлового випромінювання називається 
спектром. Спектр електромагнітних хвиль складається з видимих і невидимих 
оку променів. Всі електромагнітні хвилі утворюють неперервну послідовність, 
яку можна представити у вигляді шкали. Людське око здатне сприймати 
(бачити) електромагнітне випромінювання тільки у вузькому діапазоні довжин 
хвиль, обмеженого ділянкою від 400 до 700 нм, що називається ділянкою 
видимих довжин хвиль або просто світлом [28]. 
Усі кольори мають три важливі характеристики: 
Відтінок : саме це визначає кольорові тони, наприклад, жовтий, зелений і 
фіолетовий - це відтінки. Таким чином, зроблено висновок, що всі кольори є 
відтінками, будь то основний, вторинний або третинний. 
Тон : відповідає кількості світла, присутнього в кольорі, класифікується на 
світлі та темні тони. Таким чином, коли чорний колір додається до відтінку, він 
стає темнішим, і навпаки, якщо ми додаємо білий колір, він стає світлішим, 
наприклад, коли ми змішуємо червоний і білий, ми досягаємо світліший 
відтінок, або рожевий відтінок. 
Інтенсивність : інтенсивність визначає наявність яскравості у кольорі і 
може вважатися слабкою (низькою) або сильною (високою), наприклад, жовтий 
колір має сильний або високий відтінок у порівнянні з коричневим кольором, 
38 
 
більш непрозорий, а отже , низької інтенсивності [29]. 
Насиченість (інтенсивність) – це рівень вираженості певного кольору. Воно 
діє у межах одного тону, де ступінь насиченості визначається чистотою 
відбивання певного спектра від поверхні. Чим точніше і повніше йде 
відбивання, тим більш насичений відтінок ми бачимо. Якщо поверхня не 
ідеально відображає одну хвилю, а є домішки, то такі відтінки зазвичай 
тьмяніші. Вони можуть бути сіруватими, коричневими, або з іншим відтінком. 
Колірні характеристики досліджуваних зразків тканини визначалися за 
допомогою автоматичної комп’ютерної системи об’єктивного вимірювання 
кольору «Datacolor Spectrum 400» (Китай) (Рисунок 2.11). 
 
 
Рисунок 2.11– Спектрофотометр  Datacolor Spectrum 400 
 
Спектрофотометр – електронний пристрій, який вимірює світлову хвилю, 
відбиту від зразка, розкладає світло на 16 хвиль. Спочатку виміряється 
спектральна відбивна здатність об’єкта. Світло перетворюється в електронні 
імпульси, які передаються на комп’ютер, де  за допомогою спеціального 
програмного забезпечення здійснюється обробка й відтворення результатів 
замірів зразків. Відповідність кольору виражають у вигляді числового значення 
XYZ, яке показує світлість кольору та його відтінки, а також визначається 
колірне відхилення. Колірне відхилення- відстань між двома кольорами у 
певному просторі, визначає різницю між кольорами. 
39 
 
 
2.10 Методика  визначення стійкості забарвлень досліджуваних зразків 
 
Стійкість  забарвлення — це термін, який використовується при 
фарбуванні текстильних матеріалів, що характеризує стійкість кольору 
матеріалу до різних чинників. Стійкість кольору є властивістю барвників і 
прямо пропорційна силі зв’язку між фотохромним барвником і волокном. На 
стійкість кольору також може впливати техніка обробки та вибір хімічних 
речовин. 
Термін зазвичай використовується в контексті одягу. Загалом, перед 
використанням відбілювача або інших засобів для чищення одяг слід 
перевірити на стійкість кольору [30].  
Світлостійкість, стійкість до прання та стійкість до тертя є основними 
формами стійкості кольору, які є стандартизованими. Зазвичай властивості 
стійкості виражаються у балах стійкості. Вони коливаються від 5, що означає 
незмінний колір, до  1, що означає серйозні зміни. Тільки світлостійкість 
коливається до восьми для найкращої поведінки. Вона оцінюється за так 
званими блакитними шкалами. Інші види стійкості зазвичай оцінюються за 
шкалами сірих еталонів. Шкала сірого кольору — це фотоеталони, за 
допомогою яких можна оцінити зміну кольору шляхом порівняння контрастів 
між контрольними та обробленими тканинами. Шкала сірого кольору для 
оцінки змін кольору  складається з п'яти пар стандартизованих тьмяних сірих 
панелей з різною контрастністю. Перша панель кожної пари нейтрального 
сірого кольору. Друге поле кожної панелі має зростаючу яскравість, що 
призводить до збільшення контрасту. Порівнюючи контраст необроблених і 
оброблених зразків з цими парами, можна визначити панель з найбільш 
подібним контрастом. Тоді цей номер панелі є значенням зміни кольору. 
Стійкість кольору до тертя означає здатність зберігати початковий колір 
пофарбованих тканин при терті. Стійкість кольору до сухого тертя 
грунтується  на  зафарбовуванні сухої білої тканини  під час тертя її  об сухий 
40 
 
зразок, що досліджується. Стійкість кольору при мокрому – на  зафарбовуванні 
сухої білої тканини   з вмістом води від 95% . Оцінка стійкості кольору до тертя 
залежить від ступеня забарвлення білої тканини. Після тестування білу тканину 
порівнюють із картками зразків фарбування.  
Дослідження стійкості забарвлень до сухого і мокрого тертя здійснювалось 
за допомогою спеціального приладу  "Stаіnіngtеstеr" (Угорщина) відповідно до 
ДСТ 9733.27-83 [31] . 
  
41 
 
3 РЕЗУЛЬТАТИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ  ДОСЛІДЖЕНЬ 
 
 
3.1 Визначення концентрації барвників у технологічних фарбувальних 
розчинах та в одержаній стічній воді 
 
Для дослідження використання стічної води, як оборотної для фарбування 
тканин у лабораторних умовах готувалися модельні розчини за виробничою 
рецептурою у перерахунку на об’єм фарбувальної ванни-80мл (Див. 2.3, 
Таблиці 2.1-2.2). Практично здійснено фарбування зразків тканин «Бязь» 
(арт.3399) та «Віскоза»  (арт. 3324) прямими та активними барвниками.  
Фарбування тканини  здійснювалося на лабораторній фарбувальній машині 
«AHIBA NUANCE CH-6015» Німеччина за технологічним режимом, описаним 
у розділі 2.3. 
Основним показником, що дозволяє раціонально використовувати стічні 
води, як оборотні, є вміст (концентрація) у них барвників після фарбування. З 
метою можливості використання  стічних вод в часі (за потребами 
виробництва), досліджувалися показники зміни кількості барвників в стічній 
воді з часовими інтервалами 1 доба, 14  та  30 діб.  Маса барвника, яка 
додавалася до стічної води, вираховувалася математично на основі закону 
світлопоглинання Бугера-Ламберта-Бера та грунтувалася на 
спектрофотометричних дослідженнях технологічних фарбувальних розчинів і 
одержаних стічних вод (Рисунки 3.1-3.9). 
42 
 
 
Рисунок 3.1 – Графічна залежність оптичної густини від довжини хвилі 
фарбувальної ванни та стічної води, одержаної  при фарбуванні тканини 
«Бязь» (арт. 3399) барвником Активний Bezaktiv жовтий SLF 
 
 
Рисунок 3.2 – Графічна залежність оптичної густини від довжини хвилі 
фарбувальної ванни та стічної води, одержаної  при фарбуванні тканини 
«Бязь» (арт. 3399) барвником Активний Bezaktiv червоний SLF 
43 
 
 
Рисунок 3.3 – Графічна залежність оптичної густини від довжини хвилі 
фарбувальної ванни та стічної води, одержаної  при фарбуванні тканини 
«Бязь» (арт. 3399) барвником Активний Bezaktiv синій SLF 
 
 
Рисунок 3.4 – Графічна залежність оптичної густини від довжини хвилі 
фарбувальної ванни та стічної води, одержаної при фарбуванні тканини 
«Віскоза»  (арт. 3324 ) барвником Активний Bezaktiv жовтий SLF 
44 
 
 
Рисунок 3.5 – Графічна залежність оптичної густини від довжини хвилі 
фарбувальної ванни та стічної води, одержаної при фарбуванні тканини 
«Віскоза»  (арт. 3324 ) барвником Активний Bezaktiv червоний SLF 
 
 
Рисунок 3.6 – Графічна залежність оптичної густини від довжини хвилі 
фарбувальної ванни та стічної води, одержаної при фарбуванні тканини 
«Віскоза»  (арт. 3324 ) барвником Активний Bezaktiv синій SLF 
 
45 
 
 
Рисунок 3.7 – Графічна залежність оптичної густини від довжини хвилі 
фарбувальної ванни та стічної води, одержаної при фарбуванні тканини «Бязь» 
(арт. 3399) барвником Прямий жовтий світлостійкий К 
 
 
Рисунок 3.8 – Графічна залежність оптичної густини від довжини хвилі 
фарбувальної ванни та стічної води, одержаної при фарбуванні тканини «Бязь» 
(арт. 3399) барвником Прямий червоний світлостійкий  
 
 
46 
 
 
Рисунок 3.9 – Графічна залежність оптичної густини від довжини хвилі 
фарбувальної ванни та стічної води, одержаної при фарбуванні тканини «Бязь» 
(арт. 3399) барвником Прямий синій Direct B2RL 
 
 
Рисунок 3.10 – Графічна залежність оптичної густини від довжини хвилі 
фарбувальної ванни та стічної води, одержаної при фарбуванні тканини 
«Віскоза»  (арт. 3324)  барвником Прямий жовтий світлостійкий К 
 
 
47 
 
 
Рисунок 3.11 – Графічна залежність оптичної густини від довжини хвилі 
фарбувальної ванни та стічної води, одержаної при фарбуванні тканини 
«Віскоза»  (арт. 3324)  барвником Прямий червоний світлостійкий  
 
 
Рисунок 3.12 – Графічна залежність оптичної густини від довжини хвилі 
фарбувальної ванни та стічної води, одержаної при фарбуванні тканини 
«Віскоза»  (арт. 3324)  барвником Прямий синій Direct B2RL 
 
На основі графічних залежностей оптичної густини розчинів від довжини 
хвилі розраховано необхідну кількість барвника для створення  нової рецептури 
48 
 
для фарбування тканин з використанням стічної води, як оборотної.  
Дані, необхідні для розрахунку занесено у таблиці 3.1: 
 
Таблиця 3.1– Дані для розрахунку маси активних барвників, необхідної для 
фарбування тканин із повторним використанням стічної води 
Барвник 
1 2 3 4 5 6 
Активний Bezaktiv 
0,06 737,5 0,08 0,1499 1 
жовтий SLF 
Активний Bezaktiv 
0,06 571 0,08 0,1395 1 
червоний SLF 
Активний Bezaktiv синій 
0,06 626 0,08 0,0541 1 
SLF 
Прямий жовтий 
0,06 868 0,08 0,2253 1 
світлостійкий К 
Прямий червоний 
0,06 813 0,08 0,2371 1 
світлостійкий 
Прямий синій Direct 
0,06 941 0,08 0,1441 1 
B2RL 
 
Розрахунок необхідної маси барвника Активний Bezaktiv жовтий SLF для  
фарбування  тканини «Бязь» (арт. 3399) із використанням стічної води через 1 
добу. 
1. Розрахунок молярної концентрації барвника у фарбувальному 
розчині за формулою 2.1 : 
��=0,06/(737,5∙0,08)=0,001 
2. За рівнянням закону Бугера –Ламберта-Бера (формула 2.2) 
коефіцієнт поглинання світла: 
         ε=0,1499/(0,01∙1) = 149,9                                                
49 
 
Маса барвника 
 m, г 
Молярна маса 
барвника  
M, г 
Об'єм 
фарбувальної 
ванни 
V, дм3 
Оптична густина 
D 
Ширина кювети  
l, см 
3. Концентрація барвника у стічній воді, розрахована за 
формулою 2.3: 
�� =0,0403/(149,9∙1) = 2,7·10-4 
1
4. Визначаємо масу барвника, яку необхідно додати для 
фарбування тканини  «Бязь» (арт. 3399) із повторним використанням 
стічної води через 1 добу, за формулою 2.4. 
m1=0,06- (2,7·10-4∙0,08∙737,5)=0,044 
Відсоткову концентрацію барвників у стічній воді наведено у таблицях 3.2-3.3. 
 
Таблиця 3.2– Концентрація активних барвників у технологічних 
фарбувальних розчинах та в одержаній стічній воді 
Концентрація  Концентрація барвника  у стічній 
барвника у воді, % 
№ Барвник 
фарбувальному Через 1 Через 14 Через 30 
розчині , % добу діб діб 
1 2 3 4 5 6 
«Бязь» (арт. 
Активний 100 26,6 25,6 24,6 
3399) 
1. Bezaktiv жовтий 
«Віскоза»  
SLF 100 40 37 35,4 
(арт.3324) 
«Бязь» (арт. 
Активний 100 73,5 72,5 71 
3399) 
2. Bezaktiv 
«Віскоза»  
червоний SLF 100 55 52 50 
(арт.3324) 
«Бязь» (арт. 
100 55 52 50 
Активний 3399) 
3. 
Bezaktiv синій SLF «Віскоза»  
100 27 25 23,3 
(арт.3324) 
Таблиця 3.3– Концентрація прямих барвників у технологічних 
фарбувальних розчинах та в одержаній стічній воді 
№ Концентрація  Концентрація барвника  у 
барвника у стічній воді, % 
Барвник 
фарбувальному Через 1 Через 14 Через 
розчині , % добу діб 30 діб 
50 
 
1 2 3 4 5 6 7 
1. «Бязь» (арт. 4 6,5 8,3 
Прямий 100 
3399) 
жовтий 
«Віскоза»  31,25 37 55 
світлостійкий К 100 
(арт.3324) 
2. Прямий червоний «Бязь» (арт. 43,3 42,8 42,3 
100 
світлостійкий 3399) 
«Віскоза»  60 54 50 
100 
(арт.3324) 
3. Прямий «Бязь» (арт. 46,6 47,5 48,3 
100 
синій Direct B2RL 3399) 
«Віскоза»  11,16 9,2 8,3 
100 
(арт.3324) 
 
Ступінь фіксації барвника (зафарбовування) на тканині залежить від 
хімічної та фізичної структури волокон і барвників, тобто від набору  та 
природи потенційних активних центрів, що адсорбують барвник із 
фарбувального розчину. Чим щільніше фізична структура волокна, тим нижче 
швидкість дифузії барвника в порах текстильного матеріалу і, як наслідок, 
нижче адсорбція барвника волокном. Цим можна пояснити різну масу 
(концентрацію) барвників у стічній воді. 
 
3.2 Дослідження фізико-хімічних властивостей фарбувальних розчинів та 
стічної води 
 
Як зазначалось раніше у розділі 1.4, густина (наявність електроліту) та pH 
є факторами впливу на швидкість процесу фарбування. Тому, для створення 
оптимальних умов перебігу процесу було досліджено фізико-хімічні власти-
вості фарбувальних розчинів та одержаної стічної води. Зокрема, зміна даних 
показників визначалась  також   залежно від часу зберігання: досліджувались 
51 
 
густина та pH фарбувальних розчинів, приготовлених за виробничою рецепту-
рою ПрАТ «ЧШК» та одержаної стічної води, що зберігалась 1 добу, 14 та 30 
діб. ). Час та інтервал зберігання стічної води зумовлені виробничими та техно-
логічними потребами фарбувально- оздоблювального виробництва (наявність 
замовлення на випуск пофарбованої тканини). Результати досліджень наведено 
у таблицях 3.4-3.7. 
 
Таблиця 3.4 -  Густина фарбувальних розчинів активних барвників та 
одержаної стічної води після фарбування  зразків тканин «Бязь» (арт. 3399) та 
«Віскоза»  (арт. 3324) 
Густина, г/мл 
№ Барвник Виробнича Стічна вода Стічна вода Стічна вода 
рецептура (1д.) (14д.) (30д.) 
1 2 3 4 5 6 
1. Активний Bezaktiv жовтий 
SLF  1,003 1,004 1,005 1,002 
«Бязь» (арт. 3399) 
2. Активний Bezaktiv 
червоний SLF  1,001 1,003 1,001 1,002 
«Бязь» (арт. 3399) 
 
Продовження таблиці 3.4 
1 2 3 4 5 6 
3. Активний Bezaktiv синій SLF  
1,002 1,002 1,004 1,003 
«Бязь» (арт. 3399) 
4. Активний Bezaktiv жовтий 
SLF  1,002 1,005 1,003 1,001 
«Віскоза»  (арт.3324) 
5. Активний Bezaktiv червоний 
SLF  1,001 1,003 1,005 1,003 
«Віскоза»  (арт.3324) 
6. Активний Bezaktiv синій SLF  1,003 1,001 1,002 1,002 
52 
 
«Віскоза»  (арт.3324) 
 
Таблиця 3.5 -  Густина фарбувальних розчинів прямих барвників та 
одержаної стічної води після фарбування  зразків тканин «Бязь» (арт. 3399) та 
«Віскоза»  (арт. 3324) 
Густина, г/мл 
№ Барвник Виробнича Стічна вода Стічна вода Стічна вода 
рецептура (1д.) (14д.) (30д.) 
1. Прямий жовтий 
світлостійкий К 1,002 1,005 1,004 1,003 
«Бязь» (арт. 3399) 
2. Прямий червоний 
світлостійкий 1,004 1,003 1,002 1,006 
«Бязь» (арт. 3399) 
 
Продовження таблиці 3.5 
1 2 3 4 5 6 
3. Прямий синій Direct B2RL 
1,003 1,005 1,001 1,002 
«Бязь» (арт. 3399) 
4. Прямий жовтий 
світлостійкий К 1,002 1,001 1,003 1,005 
«Віскоза»  (арт.3324) 
5. Прямий червоний 
світлостійкий 1,001 1,002 1,004 1,002 
«Віскоза»  (арт.3324) 
6. Прямий синій Direct B2RL 
1,001 1,005 1,002 1,003 
«Віскоза»  (арт.3324) 
 
Таблиця 3.6 -  pH фарбувальних розчинів активних барвників та одержаної 
стічної води після фарбування  зразків тканин «Бязь» (арт. 3399) та «Віскоза»  
(арт. 3324) 
Барвник pH 
53 
 
Виробнича Стічна вода Стічна вода Стічна вода 
№ 
рецептура (1д.) (14д.) (30д.) 
1 2 3 4 5 6 
Активний Bezaktiv жовтий 
1. SLF 10,21 11,0 11,3 11,14 
«Бязь» (арт. 3399) 
Активний Bezaktiv червоний 
2. SLF 10,9 10,89 10,92 11,01 
«Бязь» (арт. 3399) 
Продовження таблиці 3.6 
1 2 3 4 5 6 
Активний Bezaktiv синій SLF 
3. 10,28 11,0 11,01 11,0 
«Бязь» (арт. 3399) 
Активний Bezaktiv жовтий 
4. SLF 10,22 10,35 10,34 10,4 
«Віскоза»  (арт.3324) 
Активний Bezaktiv червоний 
5. SLF 10,92 10,90 10,91 10,94 
«Віскоза»  (арт.3324) 
Активний Bezaktiv синій SLF 
6. 10,91 10,89 10,86 10,93 
«Віскоза»  (арт.3324) 
 
Таблиця 3.7- pH фарбувальних розчинів прямих барвників та одержаної 
стічної води після фарбування  зразків тканин «Бязь» (арт. 3399) та «Віскоза»  
(арт. 3324) 
pH 
№ Барвник Виробнича Стічна вода Стічна вода Стічна вода 
рецептура (1д.) (14д.) (30д.) 
1 2 3 4 5 6 
1. Прямий жовтий 
світлостійкий К 9,97 9,9 9,94 9,92 
«Бязь» (арт. 3399) 
2. Прямий червоний 
світлостійкий 10,2 9,6 9,72 9,1 
 «Бязь» (арт. 3399) 
54 
 
 
 
Продовження таблиці 3.7 
1 2 3 4 5 6 
3. Прямий синій Direct B2RL 
10,2 9,88 10,03 9,5 
«Бязь» (арт. 3399) 
4. Прямий жовтий 
світлостійкий К 10,13 10,08 10,08 10,09 
«Віскоза»  (арт.3324) 
5. Прямий червоний 
світлостійкий 10,07 10,12 10,13 10,15 
«Віскоза»  (арт.3324) 
6. Прямий синій Direct B2RL  
10,26 10,21 10,22 10,2 
«Віскоза»  (арт.3324) 
 
Практичним шляхом визначено, що показники рН та густини 
досліджуваних водних систем практично не змінюються ні в процесі 
фарбування, ні в часі зберігання. Це дає можливість робити висновок, що для 
повторного фарбування тканини з використанням стічної води до останньої 
необхідно додати лише масу барвника, яка була адсорбована тканиною в 
процесі фарбування.  
 
3.3 Дослідження колірних характеристик пофарбованих зразків 
 
 Здійснено фарбування тканин за новою рецептурою із використанням  
стічної  води, як оборотної. Досліджено колірні характеристики пофарбованих 
зразків (див. 2.7), та  здійснено їх порівняльний аналіз з еталоном (Таблиця 3.8-
3.11). У якості еталону обрано зразки, пофарбовані за базовою рецептурою 
ПрАТ «ЧШК», інтенсивність забарвлення яких прийнято за 100% . 
 
Таблиця 3.8 – Колірні характеристики фарбування зразків тканини «Бязь» 
(арт. 3399) активними барвниками 
55 
 
 
 
Барвник 
1 2 3 4 5 6 
базова     100 
рецептура 
стічна вода +0,31 +0,85 +1,1 1,43 96,9 
1 доба світлі- червоні- жовті- 
Активний 
ший ший ший 
Bezaktiv 
стічна вода +2,58 -0,42 -3,47 6,73 74,2 
жовтий 
14 діб світлі- зелені- сині-
SLF 
ший ший ший 
Стічна +3,03 -3,07 -5,17 8,09 69,97 
вода 30 діб світлі- зелені- сині-
ший ший ший 
базова     100 
рецептура 
стічна вода +10,99 -7,28 -4,17 13,83 10,1 
1 доба світлі- зелені- сині-
Активний 
ший ший ший 
Bezaktiv 
стічна вода +10,58 -4,42 +0,47 13,95 4,2 
червоний 
14 діб світлі- зелені- жовті- 
SLF 
ший ший ший 
Стічна +11,68 +0,39 +1,45 14,57 2,5 
вода 30 діб світлі- червоні- жовті- 
ший ший ший 
Продовження таблиці 3.8 
1 2 3 4 5 6 
56 
 
Світлість 
dL 
Відтінок 
dA 
Відтінок 
dB 
Колірне 
відхилення 
dE* 
Інтенсивність 
забарвлення, 
% до еталону 
базова     100 
рецептура 
стічна вода +1,67 -0,33 +0,39 1,74 83,3 
1 доба світлі- зелені- жовті- 
Активний ший ший ший 
Bezaktiv стічна вода +4,58 -0,22 +0,47 5,73 54,2 
синій SLF 14 діб світлі- зелені- жовті- 
ший ший ший 
Стічна +7,01 -0,02 +0,92 7,07 29,9 
вода 30 діб світлі- зелені- жовті- 
ший ший ший 
 
Таблиця 3.9– Колірні характеристики фарбування зразків тканини 
«Віскоза» (арт. 3324) активними барвниками 
 
 
Барвник 
1 2 3 4 5 6 
базова     100 
рецептура 
стічна вода +0,65 -1,28 -0,40 1,49 93,5 
Активний 
1 доба світлі- зелені- сині-
Bezaktiv 
ший ший ший 
жовтий SLF 
стічна вода +1,58 -3,42 -3,47 6,73 84,2 
14 діб світлі- зелені- сині-
ший ший ший 
Продовження таблиці 3.9 
1 2 3 4 5 6 
57 
 
Світлість 
dL 
Відтінок 
dA 
Відтінок 
dB 
Колірне 
відхилення 
dE* 
Інтенсивність 
забарвлення, 
% до еталону 
Активний Стічна вода +2,36 -5,35 -7,73 9,2 76,4 
Bezaktiv 30 діб світлі- зелені- сині-
жовтий SLF ший ший ший 
базова     100 
рецептура 
стічна вода +5,75 -2,97 +1,59 6,6 42,5 
1 доба світлі- зелені- жовті- 
Активний 
ший ший ший 
Bezaktiv 
стічна вода +7,58 -4,42 +0,47 13,95 24,2 
червоний 
14 діб світлі- зелені- жовті- 
SLF 
ший ший ший 
Стічна вода +9,43 -4,42 -0,73 10,36 12,5 
30 діб світлі- зелені- сині-
ший ший ший 
базова     100 
рецептура 
стічна вода -0,71 +0,39 +0,49 0,94 92,9 
1 доба темні- червоні- жовті- 
Активний ший ший ший 
Bezaktiv стічна вода +1,18 -0,22 +0,67 1,5 88,2 
синій SLF 14 діб світлі- зелені- жовті- 
ший ший ший 
Стічна вода +2,41 -0,44 +0,88 2,6 75,9 
30 діб світлі- зелені- жовті- 
ший ший ший 
Таблиця 3.10 – Колірні характеристики фарбування зразків тканини «Бязь» 
(арт. 3399) прямими барвниками 
58 
 
Барвник 
1 2 3 4 5 6 
базова 
    100 
рецептура 
стічна вода 1 -0,59 +0,54 
-5,19 
доба темні- червоні- 5,25 94,1 
сині-ший 
ший ший 
Прямий жовтий 
стічна вода 14 -0,88 +1,35 
світлостійкий К -7,18 8,64 
діб темні- червоні- 89.70 
сині-ший  
ший ший 
Стічна вода 30 -1,45 +2,06 
-10,63 
діб темні- червоні- 10,92 85,5 
сині-ший 
ший ший 
базова 
    100 
рецептура 
стічна вода 1 -0,1 +2,22 
-0,96 
доба темні- червоні- 2,4 99 
сині-ший 
ший ший 
Прямий червоний 
стічна вода 14 +0,33 +2,07 +0,23 
світлостійкий 2,32 
діб світлі- червоні- жовтіши 96,7 
 
ший  ший  й 
Стічна вода 30 +0,59 +1,96 +0,72 
діб світлі- червоні- жовті- 2,18 94,1 
ший ший ший 
Продовження таблиці 3.10 
1 2 3 4 5 6 
Прямий синій базова 
    100 
Direct B2RL  рецептура 
59 
 
Світлість 
dL 
Відтінок 
dA 
Відтінок 
dB 
Колірне 
відхилення 
dE* 
Інтенсивність 
забарвлення, % до 
еталону 
стічна вода 1 +0,26 -0,30 
-0,07 
доба світлі- зелені- 0,41 97,4 
сині-ший 
ший ший 
стічна вода 14 +1,58 -0,42 
-0,88 1,73 
діб світлі- Зелені- 84,2 
сині-ший  
ший  ший 
Стічна вода 30 +2,57 -0,59 
-1,23 
діб світлі- зелені- 2,91 74,3 
сині-ший 
ший ший 
 
Таблиця 3.11– Колірні характеристики фарбування зразків тканини 
«Віскоза» (арт.3324) прямими барвниками 
 
 
Барвник 
1 2 3 4 5 6 
базова     100 
рецептура 
стічна +3,65 +1,62 +3,47 5,29 63,5 
Прямий 
вода 1 світлі червоні- жовті- 
жовтий 
світлостійкий доба -ший ший ший 
К 
стічна +4,58 -0,42 +3,47 6,73 54,2 
вода 14 світлі зелені- жовті- 
діб -ший ший ший 
 
 
 
Продовження таблиці 3.11 
1 2 3 4 5 6 
Прямий Стічна +5,75 -0,49 +5,67 8,09 42,5 
60 
 
Світлість 
dL 
Відтінок 
dA 
Відтінок 
dB 
Колірне 
відхилення 
dE* 
Інтенсивність 
забарвлення, 
% до еталону 
жовтий вода 30 світлі зелені- жовті- 
світлостійкий 
діб -ший ший ший 
К 
базова     100 
рецептура 
стічна +1,94 +1,07 +0,43 1,92 80,6 
вода 1 світлі червоні- жовті- 
Прямий доба -ший ший ший 
червоний стічна +3,21 +0,84 +0,23 2,49 67,9 
світлостійкий вода 14 світлі червоні- жовті- 
діб -ший ший ший 
стічна +4,26 -0,94 -1,49 4,6 57,4 
вода 30 світлі зелені- сині-
діб -ший ший ший 
базова     100 
рецептура 
стічна +0,70 -0,2 -0,96 1,2 93 
вода 1 світлі зелені- сині-
Прямий доба -ший ший ший 
синій Direct стічна +0,84 +0,37 -0,88 1,4 91,6 
B2RL вода 14 світлі червоні- сині-
діб -ший ший ший 
Стічна +0,94 +0,95 +0,72 1,5 90,6 
вода 30 світлі червоні- жовті-
діб -ший ший ший 
*- Колірне відхилення- відстань між двома кольорами у певному просторі. 
Визначає різницю між кольорами. Згідно з державними стандартами на 
текстильну продукцію, колірне відхилення dE не повинне перевищувати 2. 
Досліджувалися якісні показники стійкості забарвлень пофарбованих 
зразків тканин відповідно до ДСТ 9733.27-83 «Шкала сірих еталонів», зокрема, 
61 
 
показники стійкості забарвлення до сухого тертя (Таблиця 3.12).  
 
Таблиця 3.12 –Якісні показники стійкості забарвлень пофарбованих 
зразків тканин 
Барвник Сухе тертя, бали 
1 2 
Прямий синій Direct B2RL  за рецептурою ПрАТ «ЧШК» 3 
«Віскоза» (арт.3324) Стічна вода  (1 доба) 3-4 
Стічна вода  (14 діб) 4 
Стічна вода  (30діб) 3 
Прямий синій Direct B2RL  за рецептурою ПрАТ «ЧШК» 4-5 
«Бязь» (арт. 3399) 
Стічна вода  (1 доба) 4-5 
Стічна вода  (14 діб) 4 
Активний Bezaktiv жовтий SLF  за рецептурою ПрАТ “ЧШК” 4 
«Віскоза» (арт.3324) Стічна вода  (1 доба) 4 
Активний Bezaktiv синій SLF  за рецептурою ПрАТ “ЧШК” 4 
«Віскоза» (арт.3324) Стічна вода  (1 доба) 4 
Стічна вода  (14 діб) 4 
 
Продовження таблиці 3.12 
1 2 
Активний Bezaktiv жовтий SLF за рецептурою ПрАТ “ЧШК” 4 
 «Бязь» (арт. 3399) Стічна вода  (1 доба) 4 
 
Визначено, що показники стійкості забарвлення до сухого тертя однаково 
високі як в еталонів (за рецептурою ПрАТ “ЧШК”), так і у зразків, 
пофарбованих із використанням стічної води (4-5 бали).  
 
1. У лабораторних виробничих умовах лабораторії ПрАТ “ЧШК”  
здійснено фарбування тканин «Бязь» та «Віскоза» активними та прямими 
барвниками за базовою рецептурою ПрАТ “ЧШК”;  
2. Практичним шляхом визначено, що зміна базової рецептури 
62 
 
фарбувального розчину із використанням одержаної стічної води 
ґрунтується лише на додаванні певного об’єму барника,  так як значення 
pH і густини фарбувальних розчинів та стічної води не відрізняються; 
3. Практично досліджено, що вміст барвника в одержаній стічній воді, 
залежно від кольору та класу барвника, у середньому  становить  45%; 
4. Математично розраховано необхідну кількість барвників для 
фарбування тканин з використанням одержаної стічної води; 
5. Практично досліджено фізико-хімічні властивості стічної води 
залежно від часу її зберігання. Пофарбовано зразки тканини «Бязь»  ( 
арт.3399) та  «Віскоза» (арт.3324) активними та прямими барвниками  за 
новою рецептурою з використанням стічної води, яка зберігалась 1 добу, 
14  та 30 діб.  
6. Визначено, що стічну воду після фарбування барвниками Активний 
Bezaktiv жовтий SLF (тканини Бязь» (арт. 3399) та  «Віскоза» (арт.3324)) 
та Прямий червоний світлостійкий («Віскоза» (арт.3324))  з метою 
використання її, як оборотної, доцільно зберігати 1 добу, воду після 
фарбування барвником Активний Bezaktiv синій SLF («Віскоза» 
(арт.3324)) та Прямий синій Direct B2RL («Бязь» (арт. 3399))– 14 діб, а 
стічну воду після фарбування тканини «Віскоза» (арт.3324) барвником 
Прямий синій Direct B2RL  можна зберігати протягом 30 діб, оскільки 
колірні характеристики одержаних зразків є близькими до еталону, 
пофарбованого за базовою рецептурою ПрАТ «ЧШК»; 
7. Показники стійкості забарвлень пофарбованих зразків до сухого 
тертя є близькими до еталону (4 -5 бали). 
  
63 
 
5 ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ 
 
 
5.2 Розрахунок витрат на проведення науково-дослідної роботи 
 
5.2.1 Матеріали, комплектуючі вироби, реактиви 
 До витрат цієї статі належать вартість основних комплектуючих виробів, 
реагентів та матеріалів з урахуванням транспортно-заготівельних  витрат, а 
також вартість матеріалів, що необхідні для виготовлення макетів зразків та 
додаткових матеріалів, що використовуються для виконання науково-дослідної 
роботи. 
 Розміри витрат визначаються методом прямого розрахунку за формулою 
5.1: 
m
Cm  U miQ ,                 (5.1) 
mi
i1
 де  Umi – ціна і-го матеріалу з урахуванням транспортних та 
заготівельних витрат, грн.; 
 Qmi – кількість і-го компоненту, необхідного для виконання НДР, од.. 
  
 Потреба в матеріальних ресурсах визначається на основі матеріальної 
специфікації, ціна матеріальних ресурсів визначається по відповідним 
прейскурантам. Транспортно-заготівельні витрати приймаються рівними 2-5%  
від вартості придбання. Результати розрахунків наведено в таблиці 5.1. 
 
Таблиця 5.1 – Витрати на основі матеріали, реактиви та комплектуючі вироби 
Одиниці Вартість за Загальна 
Найменування Кількість 
виміру одиницю вартість 
1 2 3 4 5 
Колба мірна 50 см3 шт.  40 1 40 
Колба конічна 200 см3 шт. 60 6 360 
64 
 
Колба конічна 1000 см3 шт. 127 1 127 
Колба конічна 500 см3 шт. 80 1 80 
Циліндр мірний 50 см3 шт. 40 1 40 
Циліндр мірний 100 см3 шт. 55 1 55 
Циліндр мірний 250 см3 шт. 90 1 90 
Піпетка мірна 20 см3 шт. 30 1 30 
Піпетка мірна 1 см3 шт. 30 1 30 
Стакан лабораторний 50 см3 шт. 45 12 540 
Стакан лабораторний 100 
шт. 55 12 660 
см3 
Піпетка мірна 10 см3 шт. 30 1 30 
Грушка маленька  шт. 15 1 15 
Барвники, в т.ч: кг - - - 
Активний Bezaktiv жовтий 
г 0,35 0,06 0,021 
SLF 
Активний Bezaktiv 
г 0,45 0,06 0,027 
червоний SLF 
Активний Bezaktiv синій 
г 0,5 0,06 0,030 
SLF 
Прямий червоний 
г 0,45 0,06 0,027 
світлостійкий  
Прямий жовтий стійкий К г 0,45 0,06 0,027 
Прямий синій Direct B2RL г 0,45 0,06 0,027 
Дистильована вода дм3 5 15 75 
Електроенергія кВт 1,68 500 840 
Разом    3171 
 
 
65 
 
5.2.2 Спеціальне обладнання 
 
 До витрат цієї статті належать витрати на придбання приладів, установок 
та іншого обладнання для виконання науково-дослідної роботи.  
 Вартість приладів та обладнання довгострокового використання 
враховують в вигляді амортизаційних відрахувань. При розрахункові останніх 
коректуються фактичний строк використання обладнання при виконанні НДР. 
Вартість спеціально створюваного обладнання та установок визначається по 
наступним статтям: 
 складові матеріали та напівфабрикати; 
 покупні вироби; 
 основана та додаткова заробітна плата виробників з начисленням на 
соціальне страхування; 
 накладні витрати. 
 У загальному випадку  витрати на експлуатацію обладнання можуть бути 
визначені за наступною формулою 5.2: 
m
Kоб. Ц обi. Qобi. Kдост.,     (5.2) 
i1
 де Ц – ціна і-го обладнання із амортизаційними відрахуваннями; 
 Qоб. – кількість і-го обладнання, шт.; 
 Кдост. – коефіцієнт, який враховує витрати на доставку та монтажне 
обладнання, рівний 1,15. 
 
Вартість основного обладнання представлено в таблиці 5.2. 
 
  
 
 
Таблиця 5.2 – Вартість основного обладнання 
66 
 
Вартість 
Сума 
за Загальна Відсоток 
Найменування Кількість амортиз., 
одиницю, вартість амортизації 
грн. 
грн. 
Ваги аналітичні 1 3135,00 3135,00 15 470,25 
Ваги технічні 1 1485,00 1485,00 15 222,75 
Дистилятор 1 2310,00 2310,00 15 346,5 
Спектрофотометр 
1 60000,00 60000,00 15 9000 
UV 
Stainigtester 1 25810,00 25810,00 15 3871.5 
Фарбувальна 
машина « AHIBA 
1 290000,00 290000,00 15 43500 
NUANCE CH-
6015» 
Спектрофотометр 
1 435000,00 435000,00 15 65250 
Datacolor 600 
Разом 7 817740,00 817740,00 15 122661 
 
5.2.3 Основна і додаткова заробітна плата 
 
 До витрат цієї статті належать плановий фонд заробітної плати наданого 
та інженерно-технічного персоналу, який займається НДР.  
 
Зод.  Зт  Зп  Зд ,    (5.3) 
 де  Зт – тарифний фонд зарплати працівників (по окладам та розцінкам 
для погодинників та віддільників відповідно), грн.; 
Зп – премії з фонду зарплати (складають 20-30% від Зт),грн.; 
Зд – додаткова зарплата (оплата очередних та додаткових відпусток, виконання 
державних та громадських обов’язків складає 10-15% від суми Зт Зп), грн. 
67 
 
Розрахунки штату і фонду заробітної плати надано таблиці 5.3. 
 
 Таблиця 5.3 – Розрахунки штату і фонду заробітної плати 
Тарифна Загальний Річний 
Найменування ставка за Ф.О.П. в фонд 
№ Чисельність 
професії робочий місяць, оплати 
день, грн. грн. праці, 
1 Інженер лабораторії 1 225 4500 5г4р0н0.0  
2 Викладач 1 375 7500 90000 
3 Студент 1 70 1400 16800 
4 Черговий електрик 1 350 7000 84000 
5 Прибиральниці 2 160 3200 76800 
 Усього: 6   321600 
 
 Відрахування на премії з фонду заробітної плати приймаються рівними 
20% від тарифного фонду заробітної плати (формула 5.4): 
 
                                             Зп  Зт 0,20     (5.4) 
 
Премії з фонду заробітної плати: 
 
Зп = 321600 · 0,2 = 64320 
 Відрахування на додаткову заробітну плату приймаються рівними 15% 
від суми (Зт+Зп). Додаткова заробітна плата становить (формула 5.5): 
 
Q
Зд   (Зп  Зт ) ,     (5.5) 

15
Зд = · (321600 + 64320) = 57888 грн 
100
Зод = 321600 + 64320 + 57888 = 443808 грн 
 
Плановий фонд заробітної плати персоналу, який займається науково-
68 
 
дослідною роботою становить 443808 грн. 
 
5.2.4 Відрахування на соцстрахування 
 
 До витрат цієї статті належать витрати на відрахування на соціальне 
страхування із суми основних та додаткової заробітної плати.  
Норматив відрахувань на соціальне страхування приймається за даними 
базового підприємства або рівним 22% від суми основної та додаткової 
заробітної плати науково-виробничого персоналу. 
 
 Відрахування на соцстрахування визначається за формулою 5.6: 
 
B
З  З c
от oд  ,      (5.6) 
100
де Зод – основна та додаткова заробітна плата наукового персоналу, грн.; 
 Вс – відрахування на соцстрахування становить 22%. 
 
Отже, відрахування на соцстрахування становлять: 
 
22
Зот = 443808 · = 97637,8 грн 
100
 
  
5.3 Кошторис на виконання науково-дослідної роботи 
 
 Розрахунок ведеться відповідно до встановлених витрат на сировину, 
основні матеріали та реактиви згідно з діючими прейскурантами. 
 Розрахунок собівартості виконання науково-дослідної роботи включає 
потребу в сировині, енергії, матеріалах, комплектуючих та реактивів, вартість 
обладнання та амортизаційні відрахування, заробітна плата працівників та 
відрахування на соціальні виплати.  
69 
 
Зведена таблиця витрат на виконання науково-дослідної роботи надана в 
таблиці 5.4. 
 
 Таблиця 5.4 – Зведена таблиця витрат на виконання науково-дослідної 
роботи 
Умовне Сума 
Найменування статей витрат 
позначення гривні % 
Матеріали. Комплектуючі вироби. 
Cm 3171 0,2 
Реактиви 
Спеціальне обладнання для 
Коб 817740,00 60 
експериментальних робіт 
Основна та додаткова заробітна плата 
Зод 443808 32,6 
наукового персоналу 
Відрахування на соціальне страхування Зот 97637,8 7,2 
Разом Вз 1362356,8 100 
 
5.5  Аналіз  економічних витрат барвників на фарбування тканин 
 
5.5.1 Розрахунок витрат матеріалів на фарбування тканини за базовою 
виробничою рецептурою  
 
Собівартість фарбувальної ванни барвника розраховується за формулою: 
Р= (m(Na2CO3)· Ц(Na2CO3))+ (m(NaCl)· Ц(NaCl))+   
                         +(V(H2O))· Ц(H2O)) +(mбарвника · Цбарвника)                                (5.7) 
де m(Na2CO3)– маса наважки соди, кг; 
Ц(Na2CO3)– ціна соди за кілограм, грн/кг. 
m (NaCl)– маса наважки солі, кг; 
Ц(NaCl)– ціна солі за кілограм, грн/кг. 
V(H2O))–об’єм води для одного фарбування, дм3; 
70 
 
Ц(H2O)– ціна одного літру пом’якшеної води, грн/дм3; 
mбарвника – маса використаного барвника, кг; 
Цбарвника– ціна барвника, грн/кг; 
Тоді, вартість ванни для фарбування тканини «Віскоза» (арт.3324) 
барвником Активний Bezaktiv жовтий SLF об’ємом 80 мл за виробничою 
рецептурою складає: 
Р= (0,002· 35)+ (0,003· 27,5) + (0,08 · 5) +(0,00006 · 350)=0,5735 
Вартість фарбувального розчину кожного барвника наведено у таблиці 5.1. 
 
Таблиці 5.1– Вартість виробничих фарбувальних розчинів барвників  
№ Склад рецептури Кількість Одиниці Ціна за одиницю, Вартість 
вимірювання грн 
1 2 3 4 5 6 
Na2CO3 0,002 кг 35 0,07 
NaCl 0,003 кг 27,5 0,0825 
H2O 0,08 дм3 5 0,4 
1. 
Барвник Активний 0,00006 кг 350 0,021 
Bezaktiv червоний SLF 
Всього    0,5735 
Na2CO3 0,002 кг 35 0,07 
NaCl 0,003 кг 27,5 0,0825 
H 3
2O 0,08 дм  5 0,4 
2. 
Барвник Активний 6·10-5 кг 450 0,027 
Bezaktiv синій SLF 
Всього    0,5825 
Na2CO3 0,002 кг 35 0,07 
NaCl 0,003 кг 27,5 0,0825 
H2O 0,08 дм3 5 0,4 
3. 
Барвник Прямий жовтий 6·10-5 кг 450 0,027 
світлостійкий К 
Всього    0,5795 
4. Na2CO3 0,002 кг 35 0,07 
71 
 
NaCl 0,003 кг 27,5 0,0825 
H 3
2O 0,08 дм  5 0,4 
Барвник Прямий 6·10-5 кг 450 0,027 
червоний світлостійкий  
Всього    0,5795 
Na2CO3 0,002 кг 35 0,07 
NaCl 0,003 кг 27,5 0,0825 
H2O 0,08 дм3 5 0,4 
5. 
Барвник Прямий синій 6·10-5 кг 450 0,027 
Direct B2RL 
Всього    0,5795 
 
5.5.2 Розрахунок вартості компонентів, доданих до стічної води для 
повторного її використання для фарбування тканини  
 
Як було визначено у розділі 3.2,  для повторного фарбування тканини з 
використанням стічної води до останньої необхідно додати лише масу 
барвника, яка була адсорбована тканиною в процесі фарбування.  
Тому розраховувалась вартість барвника  та пом’якшеної води, які 
додаються до стічної води для її повторного використання у процесі 
фарбування тканин розраховується за формулою: 
                   Р1= +(V1(H2O))· Ц(H2O)) +(mбарвника1 · Цбарвника)                       (5.8) 
Розраховувалася вартість лише для тих зразків, інтенсивність та якісні 
характеристики забарвлення яких є близькими до еталонів, пофарбованих за 
базовою рецептурою  ПрАТ «ЧШК».  Результати розрахунку наведено у таблиці 
5.2. 
Таблиця 5.2– Вартість додаткових компонентів 
 
Розчин Маса Ціна Об’єм Ціна Всього 
барвника барвника, води, дм3 води, 
, кг грн грн 
72 
 
Барвник Стічна вода (1 доба) 3,6·10-5 350 0,0072 5 0,0486 
Активний «Віскоза» (арт.3324) 
Bezaktiv Стічна вода (1 доба) 3,9·10-5 350 0,0078 5 0,053 
жовтий SLF «Бязь» (арт. 3399) 
Барвник Стічна вода (1 доба) 4,5·10-5 450 0,009 5 0,06525 
Активний «Віскоза» (арт.3324) 
Bezaktiv Стічна вода (14 діб) 4,6·10-5 450 0,0091 5 0,066 
синій SLF «Віскоза» (арт.3324) 
Барвник Стічна вода (1 доба) 5,3·10-6 450 0,01066 5 0,056 
Прямий «Віскоза» (арт.3324) 
синій Direct 
B2RL 
Стічна вода (14 діб) 5,4·10-6 450 0,0108 5 0,056 
«Віскоза» (арт.3324) 
Стічна вода (30 діб) 5,5·10-6 450 0,011 5 0,0575 
«Віскоза» (арт.3324) 
Стічна вода (1 доба) 3,2·10-5 450 0,0064 5 0,0464 
«Бязь» (арт. 3399) 
Стічна вода (14 діб) 3,3·10-5 450 0,0066 5 0,04785 
«Бязь» (арт. 3399) 
 
5.5.3 Розрахунок економії витрат барвника для фарбування тканин  
 
Для визначення економії витрат барвників на фарбування тканин із 
використанням стічної води розраховувалась  вартість погонного метра 
тканини, пофарбованої за базовою виробничою рецептурою та з використанням 
стічної води. Розрахунок проводився за формулою: 
                                             
73 
 
Р∙��
                                                     В = 1                                                           (5.8) 
��
де Р– вартість виробничих фарбувальних розчинів барвників, грн; 
m– маса пофарбованого зразка тканини, г; 
m1– маса тканини в одному погонному метрі, г. 
Результати розрахунків наведено у таблиці 5.3. 
 
Таблиця 5.2– Економічні витрати барвника для фарбування тканин 
Розчин Тканина Вартість Вартість тканини, Економія витрат 
тканини, пофарбованої з барвника з 
пофарбованої за використанням використанням 
базовою стічної води, грн стічної води, % 
рецептурою, грн 
1 2 3 4 5 
Активний Bezaktiv «Віскоза» 46 25,06 54,5 
жовтий SLF  (арт.3324) 
Стічна вода  
(1 доба) 
Активний Bezaktiv «Бязь» (арт. 46 24,8 53,9 
жовтий SLF  3399) 
Стічна вода  
(1 доба) 
Активний Bezaktiv «Віскоза» 46,6 25,9 55,6 
синій SLF Стічна (арт.3324) 
вода (1 доба) 
Активний Bezaktiv «Віскоза» 46,6 25,94 55,66 
синій SLF  (арт.3324) 
Стічна вода (14 
діб) 
Барвник Прямий «Бязь» (арт. 46,4 25 53,6 
синій Direct B2RL 3399) 
Стічна вода (1 
доба) 
 
74 
 
Барвник Прямий «Бязь» (арт. 46,4 25,1 53,8 
синій Direct B2RL 3399) 
Стічна вода (14 
діб) 
Барвник Прямий «Віскоза» 46,4 25,4 54,5 
синій Direct B2RL (арт.3324) 
Стічна вода (1 
доба) 
Барвник Прямий «Віскоза» 46,4 25,4 54,5 
синій Direct B2RL (арт.3324) 
Стічна вода (14 
діб) 
Барвник Прямий «Віскоза» 46,4 25,5 54,7 
синій Direct B2RL (арт.3324) 
Стічна вода (30 
діб) 
 
Отже, економія барвників при фарбуванні тканин з використанням 
стічної води у середньому становить 54%.   
75 
 
ВИСНОВКИ 
 
Промисловість фарбування та оздоблення текстилю створила величезну 
проблему забруднення, оскільки це одна з найбільш хімічно інтенсивних 
галузей промисловості на Землі та є одним із найбільших забруднювачів чистої 
води (після сільського господарства). Текстильна промисловість споживає 
значну кількість води у своїх виробничих процесах, переважно при фарбуванні 
та обробці тканин. Основні екологічні проблеми фарбувально-
оздоблювального виробництва пов’язані із технологічними стічними водами, 
що містять в своєму складі органічні барвники. При фарбуванні тканин 
текстильними барвниками, приблизно 40-50% барвника залишається у стічній 
воді. Також додаткова кількість барвника потрапляє у стічні води при 
промиванні обладнання після фарбування. Проте застосування замкнених схем 
водопостачання підприємств із багаторазовим використанням води у 
виробництві й створення оборотних систем дають можливість різко скоротити 
кількість стоків, що надходять на загальні очисні спорудження. 
У результаті дослідження використання стічної води, як оборотної, у 
процесі фарбування бавовняних тканин можна зробити такі висновки:  
1. У лабораторних виробничих умовах лабораторії ПрАТ “ЧШК”  
здійснено фарбування тканин «Бязь» та «Віскоза» активними та прямими 
барвниками за базовою рецептурою ПрАТ “ЧШК”;  
2. Практичним шляхом визначено, що зміна базової рецептури 
фарбувального розчину із використанням одержаної стічної води ґрунтується 
лише на додаванні певного об’єму барвника,  так як значення pH і густини 
фарбувальних розчинів та стічної води не відрізняються; 
3. Практично досліджено, що вміст барвника в одержаній стічній воді, 
залежно від кольору та класу барвника, у середньому  становить  45%; 
4. Математично розраховано необхідну кількість барвників для 
фарбування тканин з використанням одержаної стічної води; 
5. Практично досліджено фізико-хімічні властивості стічної води залежно 
від часу її зберігання. Пофарбовано зразки тканини «Бязь»  ( арт.3399) та  
76 
 
«Віскоза» (арт.3324) активними та прямими барвниками  за новою рецептурою 
з використанням стічної води, яка зберігалась 1 добу, 14  та 30 діб.  
6. Визначено, що стічну воду після фарбування  бавовняних тканин можна 
використовувати повторно, оскільки колірні характеристики зразків, 
пофарбованих за новою рецептурою, є близькими до еталону (пофарбований 
за базовою  рецептурою  ПрАТ «ЧШК»). А саме:  
 барвником Активний Bezaktiv жовтий SLF («Бязь» (арт. 3399)), з 
використанням стічної води (1 доба) – 97%, 
 барвником  Активний Bezaktiv жовтий SLF («Віскоза» (арт.3324)), з 
використанням стічної води (1 доба) – 93,5%, 
 барвником Активний Bezaktiv синій SLF («Віскоза» (арт.3324)), з 
використанням стічної води (1 доба) –93%, 
 барвником Активний Bezaktiv синій SLF («Віскоза» (арт.3324)), з 
використанням стічної води (14 діб) –88%  , 
 барвником Прямий синій Direct B2RL («Бязь» (арт. 3399)), з 
використанням стічної води (1 доба)–97,4%, 
 барвником Прямий синій Direct B2RL («Бязь» (арт. 3399)), з 
використанням стічної води (14 діб) – 84% ,  
 барвником Прямий синій Direct B2RL («Віскоза» (арт.3324)), з 
використанням стічної води (1 доба) –93%  ,   
 барвником Прямий синій Direct B2RL («Віскоза» (арт.3324)), з 
використанням стічної води (14 діб) – 91,6%, 
 барвником Прямий синій Direct B2RL («Віскоза» (арт.3324)), з 
використанням стічної води (30діб) –  90,6%,   
7. Показники стійкості забарвлень пофарбованих зразків до сухого тертя є 
близькими до еталону (4 -5 бали). 
8. Визначено, економія барвників при фарбуванні тканин з використанням 
стічної води у середньому складає 54%. 
 
77