Исследование технологии формирования гидрофобных и олеофильных свойств текстильных материалов

Тема исследования направлена на создание гидрофобных и олеофильных текстильных материалов на основе хлопчатобумажных и смешанных тканей. Основная цель работы - разработка эффективного метода химической модификации текстильных волокон для повышения их гидрофобности и олеофильности, что позволит решить проблему недостаточной сорбционной способности и ограниченной функциональности существующих текстильных материалов при очистке воды от нефтяного загрязнения. В ходе исследования были изучены методы обработки тканей силикатом натрия и метилсиликонатом калия, которые позволяют контролировать гидрофобность и олеофильность материалов. Научная значимость работы заключается в расширении знаний о возможности целенаправленного изменения поверхностных свойств текстильных волокон и влиянии химических модификаций на сорбционные характеристики. Практическая значимость выражается в создании функциональных текстильных материалов, пригодных для очистки воды от нефтяного загрязнения и создания экологически чистых сорбентов. Методология исследования оценивала химическую обработку тканей, способность отталкивать воду и масло, их влагопоглощающие и поверхностно-влагостойкие свойства, а также способность поглощать нефтепродукты. Основные результаты показали, что обработка текстильных изделий значительно повышает ее гидрофобность и олеофильность, тогда как хлопчатобумажные ткани демонстрируют наибольшую эффективность. Установлена связь между концентрацией модификатора и сорбционными свойствами материала. Полученные результаты подтверждают управляемость процесса модификации и позволяют применять разработанные материалы в промышленности. Вклад работы заключается в разработке нового метода получения функциональных текстильных сорбентов с регулируемыми свойствами, имеющих значение для экологии и промышленности.

1. Gupta R. K. Dunderdale G. J. England M. W. Hozumi A. Oil/water separation techniques: a review of recent progresses and future directions. Journal of Materials Chemistry. 2017. - A 5 (31), 16025–16058. https://doi.org/10.1039/C7TA02070H

2. Zhang L., Zhong Y., Wang P. Fabrication of superhydrophobic and superoleophilic textiles for oil–water separation // Applied Surface Science. – 2013. – Vol. 284. – P. 464–471. – https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2013.07.120

3. Mohamed M.E., Abd-El-Nabey B.A. Fabrication of durable superhydrophobic/oleophilic cotton fabric for highly efficient oil/water separation // Water Science & Technology. – 2021. – DOI: 10.2166/wst.2020.562

4. Yang K., Wu Y., Gong X. Ecofriendly superhydrophobic fabrics for ultra‑fast oil/water separation by self‑assembly // Surface and Coatings Technology. – 2023. – Vol. 474. – Article 130124. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2023.130124

5. Lin T.-C., Lee D.-J., Du J. Cotton fabrics modified for use in oil/water separation: a perspective review // Cellulose. – 2021. – Vol. 28. – P. 4575–4594. https://doi.org/10.1007/s10570-021-03850-6

6. Liu Y., Ma J., Wu T. Recent advances in functionalized textiles for oil/water separation // Journal of Materials Chemistry A. – 2019. – Vol. 7. – P. 6416–6432. https://doi.org/10.1039/C9TA00992J

7. Rabiga Kudaibergenova, Yerzhigit Sugurbekov, Gulzat Demeuova, Gulnar Sugurbekova. Facile Fabrication of High-Performance Superhydrophobic Reusable Oil-Absorbing Sponges // Journal Coatings. – 2023. - 13(10). – P.1777. https://doi.org/10.3390/coatings13101777

8. Abdul Saeed, Z. A Rehan, Deyi Zhan, Muhammad Zahid, Qi Hu, Asif Ali Haider, Suman Tahir, Weihong Xu, Jinhuai Liu. A facile approach for making superhydrophobic cotton fabric membrane for oil water separation // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2023. - Volume 678. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2023.132478

9. Cailong Zhou, Zhaodan Chen, Hao Yang, Kun Hou, Xinjuan Zeng, Yanfen Zheng, Jiang Cheng. Nature-Inspired Strategy toward Superhydrophobic Fabrics for Versatile Oil/Water Separation // ACS Applied Materials & Interfaces. – 2017. – P. 9184–9194. https://doi.org/10.1021/acsami.7b00412

10. Hossein Kazemi Meresht, S.Siamak Ashraf Talesh, Reza Mahdavi. Fabrication of super-hydrophobic and super-oleophilic melamine sponge functionalized by acrylic resin/silica nanoparticles for oil/water selective separation: A RSM@BBD optimization approach // Journal of Environmental Chemical Engineering. – 2025. -Volume 13, Issue 3. https://doi.org/10.1016/j.jece.2025.117027

11. Sivashunmugam Sankaranarayanan, Duraikkannu Shanthana Lakshmi, Singaravelu Vivekanandhan, Chawalit Ngamcharussrivichai. Biocarbons as emerging and sustainable hydrophobic/oleophilic sorbent materials for oil/water separation // Sustainable Materials and Technologies. – 2021. - Volume 28. https://doi.org/10.1016/j.susmat.2021.e00268

12. Sukanta Pal, Sourav Mondal, Prasanta Pal, Ajit Das, Jayanta Maity. Fabrication of AgNPs/Silane coated mechanical and washing durable hydrophobic cotton textile for self-cleaning and oil-water separation application // Journal of the Indian Chemical Society. – 2022. - Volume 99, Issue 1. https://doi.org/10.1016/j.jics.2021.100283

13. Evangelia Dislaki, Juho Pokki, Salvador Pané, Jordi Sort, Eva Pellicer. Fabrication of sustainable hydrophobic and oleophilic pseudo-ordered macroporous Fe–Cu films with tunable composition and pore size via electrodeposition through colloidal templates // Applied Materials Today. – 2018. - Volume 12. – P. 1-8. https://doi.org/10.1016/j.apmt.2018.03.007

14. Xinmeng Lv, Ying Song, Zhishuang Han, Zhenlin Tang, Haidi Li, Mengru Zhang, Xinqiang Wu, Zaihang Zheng, Yan Liu, Wenjing Tang. Bio-inspired, recycled and durable construction of superhydrophobic/oleophilic cotton fabrics with excellent oil/water separation ability based on dual carbon materials // Process Safety and Environmental Protection. – 2025. - Volume 201, Part A. – 107504. https://doi.org/10.1016/j.psep.2025.107504

15. Wang, Wei, Gao, Jiannan, Pei, Xiaohan, Lu, Xin, Sun, Yinyin, Wu, Jianbing. Fabrication and oil-water separation efficiency of cellulose/methyltrimethoxysilane aerogel // Fangzhi Xuebao/Journal of Textile Research. – 2025. – P. 135 – 142. DOI: 10.13475/j.fzxb.2024040440

16. He, Hong-Bei, Cai, Chao-Chen, Zhu, Qing-Kai, Li, Ting-Ting, Lou, Ching-Wen, Lin, Jia-Horng, Ren, Hai-Tao. Robust multifunctional superhydrophobic and photocatalytic composites with all-weather self-healing ability // Materials Today Communications. – 2024. – Volume 41. - Article number 110581. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2024.110581