Исследование способов подготовки конопляного волокна для армирования текстильных биокомпозитов

Бесплатный доступ

Современные тенденции в области наукоемких производств, импортозамещения и экологической безопасности предъявляют повышенные требования к материалам технического назначения. Ключевыми критериями становятся не только традиционные показатели (гигиеничность, многофункциональность, стоимость), но и такие характеристики, как экологичность, регенерируемость и утилизируемость. Значительный научный и практический интерес представляют биокомпозиционные материалы, основу которых составляет возобновляемое природное сырье. Республика Беларусь обладает потенциалом для развития данного направления, являясь одним из крупнейших производителей льняного волокна. Разрабатываемые биокомпозиты перспективны для применения в производстве биоматов, фильтров, прокладочных материалов в строительстве, автомобилестроении, обувной и швейной промышленности. Целью работы является оценка влияния способов предварительной подготовки конопляного волокна на его структурно-морфологические свойства для повышения эффективности последующей модификации путем пропитки водными нанодисперсиями для гидрофобизации волокон при их использовании в качестве армирующего наполнителя в биокомпозитах. Проведено сравнительное исследование трех методов предварительной обработки – ферментативного, щелочного и комбинированного (ферментативно-щелочного). В результате исследований установлено, что предложенная биохимическая модификация вызывает элементаризацию комплексных волокон вследствие разрушения лигно-пектинового комплекса. Это подтверждается снижением среднего диаметра волокон и смещением пика их распределения в сторону меньших значений.

Еще

Биокомпозиты, лубяное волокно, котонизация, ферментативная обработка, армирующий материал, биоотварка

Короткий адрес: https://sciup.org/142247317

IDR: 142247317   |   УДК: 677.02   |   DOI: 10.24412/2079-7958-2025-4-39-51

Study of methods for preparing hemp fiber for reinforcing textile biocomposites

Modern trends in knowledge-intensive manufacturing, import substitution, and environmental safety place increased demands on technical materials. Key criteria include not only traditional indicators (hygiene, versatility, cost), but also characteristics such as environmental friendliness, regeneration, and recyclability. Biocomposite materials based on renewable natural raw materials are of significant scientific and practical interest. Belarus has the potential to develop this area, being one of the largest producers of flax fiber. The biocomposites being developed are promising for use in the production of biomats, filters, and gasket materials in the construction, automotive, footwear, and clothing industries. The aim of the work is to study the influence of methods of preliminary preparation of hemp fiber on its structural and morphological properties in order to increase the efficiency of subsequent modification by impregnation with aqueous nanodispersions for hydrophobization of fibers when they are used as a reinforcing filler in biocomposites. A comparative study of three pretreatment methods – enzymatic, alkaline, and combined (enzymatic-alkaline) – was conducted. The research revealed that the proposed biochemical modification causes the elementarization of complex fibers due to the destruction of the ligno-pectin complex. This is confirmed by a decrease in the average fiber diameter and a shift in the peak of their distribution toward smaller values.

Еще