НОВОЕ ГИДРАТЦЕЛЛЮЛОЗНОЕ ВОЛОКНО ИЗ ЛЬНЯНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

ИГОРЬ СЕРГЕЕВИЧ МАКАРОВ; ЛЮДМИЛА КОНСТАНТИНОВНА ГОЛОВА; МАРКЕЛ ИГОРЕВИЧ ВИНОГРАДОВ; ЮРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ ЕГОРОВ; ВАЛЕРИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ КУЛИЧИХИН; ЮРИЙ МИХАЙЛОВИЧ МИХАЙЛОВ

doi:10.6060/rcj.2020641.2

ИГОРЬ СЕРГЕЕВИЧ МАКАРОВ Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева
ЛЮДМИЛА КОНСТАНТИНОВНА ГОЛОВА Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева
МАРКЕЛ ИГОРЕВИЧ ВИНОГРАДОВ Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева
ЮРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ ЕГОРОВ Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева
ВАЛЕРИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ КУЛИЧИХИН Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева
ЮРИЙ МИХАЙЛОВИЧ МИХАЙЛОВ Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева

DOI: https://doi.org/10.6060/rcj.2020641.2

Ключевые слова: лен, целлюлоза, N-метилморфолин-N-оксид, волокна, прекурсоры, структура, свойства

Аннотация

Разработан метод получения новых гидратцеллюлозных волокон из растворов льняной целлюлозы в N-метилморфолин-N-оксиде с использованием твердофазного способа активации целлюлозы растворителем. Исследована растворимость льняной целлюлозы в данном растворителе, проведен сравнительный анализ реологического поведения растворов льняной и древесной целлюлозы и определены оптимальные температурно-концентрационные условия получения гидратцеллюлозных волокон. Исследование структуры методами РСА и ИК-Фурье спектроскопии свидетельствует о более выраженном структурном упорядочении волокон, сформованных из льняной целлюлозы по сравнению с волокнами, полученными из Байкальской древесной целлюлозы. Механические характеристики новых волокон находятся на уровне промышленных гидратцеллюлозных образцов, что позволяет рассматривать льняную целлюлозу как альтернативный источник сырья для формования гидратцеллюлозных волокон, способных играть роль пре- курсоров углеродных волокон.

Литература

Гисматулина Ю.А. Ползуновский вестник. № 3. 2014. C. 160–163.

Морыганов А.П., Захаров А.Г., Живетин В.В. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). 2002. Т. XLVI. № 1. C. 58–65.

Christie R.M. Colour Chemistry. Royal Society of Chemistry. 2001. P. 205.

Kudela J., Kurjatko S., Jozel Kudela. Wood Structure and Properties ‘02. Arbora Publishers. 2002. P. 221.

Zhang Q., Wei F. Advanced Hierarchical Nanostructured Materials. John Wiley & Sons. 2014. P. 512.

Аким Э.Л. Био-рефайнинг древесины. Сборник тезисов конференции «Международное сотрудниче- ство в сфере биоэнергетики». 22–23 октября 2013, Москва. https://www.unece.org/fileadmin/DAM/timber/ meetings/20130522/presentations/06-Biotechnology_ Platform_Eduard_Akim_Rissian.pdf

Bowyer J.L., Stockmann V.E. Forest Product Journal. 2001. V. 49 № 193. P. 10−21.

Smith C.W., Cothren J.T. Cotton: Origin, History, Technology, and Production. John Wiley & Sons. 1999. P. 872.

Cotton. United States. Congress. House. Committee on Agriculture. U.S. Government Printing Office. 1945. P. 850.

Nag S., Mitra J., Karmakar P.G. International Journal of Agriculture, Environment and Biotechnology. 2015. V. 8. № 4. P. 805–817. DOI: 10.5958/2230- 732X.2015.00089.3

Wiener J., Kovacic V., Dejlova P. Differences between flax and hemp. AUTEX Research Journal. V. 3. № 2. 2003. P. 58–63.

Байклз Н., Сегал Л. Целлюлоза и её производные. Том 1. Под редакцией З.А. Роговина — М.: Мир, 1974. – 499 c.

Goudenhooft C., Bourmaud A., Baley C. Flax (Linum usitatissimum L.) Fibers for Composite Reinforcement: Exploring the Link Between Plant Growth, Cell Walls Development, and Fiber Properties. Front. Plant Sci., 2019. V. 10. P. 411. https://doi.org/10.3389/ fpls.2019.00411

Davies R.S., Guild P. Flax, from Seed to Linen Yarn. The journal for weavers, spinners and dyers.https:// journalwsd.org.uk/article/flax-from-seed-to-linen-yarn.

Коновалов В.В. Состояние и перспективы развития льноводства в Российской Федерации. Вестник Текстильлегпрома. Осень 2018. С. 38–39.

Сорокина О.Ю., Кузьменко Н.Н., Сухопалова Т.П., Ильина В.И. Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 8. С. 18–23. DOI: 10.24411/0235-2451- 2019-10804.

Морыганов А.П. Отечественное растительное волокнистое сырье: перспективы производства и переработки. Вестник Текстильлегпрома. Осень. 2018. С. 40–42.

Будаева В.В., Митрофанов Р.Ю., Золотухин В.Н., Архипова О.С. Ползуновский вестник. 2010. № 3. С. 240–245.

Гисматулина Ю.А. Фундаментальные исследования. 2014. Т. 6. № 6. С. 1195–1198.

Muir A.D., Westcott N.D. Flax: The genus Linum. CRC Press. 2003. P. 320.

McKeon T., Hayes D.G., Hildebrand D., Weselake R. Industrial Oil Crops. Elsevier. 2016. P. 474.

Sjostrom E. Wood Chemistry: Fundamentals and Applications. Elsevier. 2013. P. 293.

Бочек А.М., Шевчук И.Л., Лаврентьев В.Н. Журнал прикладной химии. 2003. Т. 76. № 10. С. 1725–1728.

Будаева В.В., Гисматулина Ю.А., Золотухин В.Н., Роговой М.С., Мельников А.В. Способ получения целлюлозы из льна-межеумка для бумажной промышленности. Патент РФ 2566275. 2015.

Kopania E., Wietecha J., Ciechańska D. Fibres & Textiles in Eastern Europe. 2012. 20. 6B (96). P. 167–172.

Левданский В.А., Левданский А.В., Кузнецов Б.Н. Journal of Siberian Federal University. Chemistry. 2014. Т. 1. C. 63–70.

Егоров Д.А., Луканин Е.А. Целлюлозный продукт с содержанием альфа-целлюлозы 98,5 % и выше и промышленный способ его получения. Патент РФ 2017141513. 2019.

Makarov I.S., Golova L.K., Vinogradov M.I., Levin I.S., Gromovykh T.I., Arkharova N.A., Kulichikhin V.G. Fibre Chemistry. 2019. V. 51. № 3. P. 175–181.

Perepelkin K.E. 2008. V. 40. № 1. P. 10.

Golova L.K., Makarov I.S., Matukhina E.V., Kuptsov S.A., Shambilova G.K., Kulichikhin V.G. Polymer Science. A. 2008. V. 50. № 6. P. 665.

Golova L.K. Ross. Khim. Zh. 2002. V. 46. № 1. P. 49.

Strunk P., Lindgren A., Eliasson B., Agnemo R. Cellulose Chem. Technol. 2012. V. 46 (9–10). Р. 559–569.

Johnson D.L. US Patent 3447939. 1969.

Golova L.K. Fibre Chemistry. 1996. V. 28. № 1. P. 5–16. DOI: 10.1007/BF01130691.

Golova L.K., Borodina O.E., Kuznetsova L.K., Lyubova T.A., Krylova T.B. Fibre Chemistry. 2000. V. 32(4). P. 243–251. DOI: 10.1023/A:1004194913945.

Голова Л.К., Куличихин В.Г., Папков С.П. Высокомол. соед. Сер. А. 1986. Т. 27. № 9. С. 1795–1809.

Голова Л.К. и др. Патент РФ. 1645308. 1992.

Makarov I.S., Golova L.K., Kuznetsova L.K., Mironova M.V., Vinogradov M.I., Bermeshev M.V., Levin I.S., Kulichikhin V.G. Fibre Chemistry. 2019. V. 51. № 1. P. 26–31. DOI: 10.1007/s10692-019-10041-4.

Kaplan D.L. Biopolymers from Renewable Resources. 2013. Springer Science & Business Media. P. 420.

Kozlowski R.M., Mackiewicz-Talarczyk M. Handbook of Natural Fibres: Volume 1: Types, Properties and Factors Affecting Breeding and Cultivation. Woodhead Publishing, 2020. P. 838.

Charlet K., Jernot J.-P., Gomina M. Journal of composite materials. 2010. V. 44. № 24. P. 2887–2896. DOI:10.1177/0021998310369579.

Makarov I.S., Golova L.K., Bondarenko G.N., Skvortsov I.Yu., Berkovich A.K., Bermeshev M.V., Mironova M.V. Fibre Chemistry. 2017. V. 49. № 4. P. 231–236. DOI: 10.1007/s10692-018-9874-6.

Конкин А.А. Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы. Москва. Химия; 1974. С. 376.