ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВОДНО-ГЛИЦЕРИНОВОЙ СМЕСИ И ОПИЛОК ЛИСТВЕННИЦЫ LARIX SIBIRICA LEDEB (PINACEAE)

УДК 674.8:606:(66.022+57.012)

  • Эдуард Львович Аким Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна Email: akim-ed@mail.ru
  • Александр Андреевич Пекарец Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна; ООО «Лесная технологическая компания» Email: esrplus@yandex.ru
  • Полина Максимовна Мухина Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна Email: khoran.apolinariya@mail.ru
  • Ольга Александровна Ерохина Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна Email: art-stones@bk.ru
  • Олеся Вячеславовна Федорова Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна Email: odo.gturp@mail.ru
  • Светлана Захаровна Роговина Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН Email: s.rogovina@mail.ru
  • Александр Александрович Берлин Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН Email: berlin@chph.ras.ru
Ключевые слова: арабиногалактан, водно-глицериновая смесь, глицерин, опилки лиственницы, аддитивные технологии, 3D-печать, точка эвтектики, композиционные материалы

Аннотация

Изучено взаимодействие эвтектического пластификатора – аквакомплекса «глицерин-вода» с опилками древесины лиственницы двух фракционных составов: тонкой фракции (древесной муки) и грубой фракции (опилок) с размером частиц 1–3 мм. В работе использовались методы оптической микроскопии для изучения поверхностных свойств образцов, измерения динамической вязкости отработанных растворов на вискозиметре Брукфильда; для измерения показателя удержания ВГС применялась модифицированная методика водоудержания по Джайме. Полученные данные сопоставлены с результатами ранее проведенных исследований, в которых было показано, что в структуре древесины лиственницы арабиногалактан (АГ) выполняет функции эвтектического пластификатора и находится в виде аквакомплекса «АГ − вода». Установлено, что количество присоединенного аквакомплекса – «глицерин − вода» к образцам опилок лиственницы соответствует количеству АГ, предварительно экстрагированного из опилок. Процесс замены аквакомплекса «АГ − вода» на аквакомплекс – «глицерин − вода» проанализирован на диаграмме релаксационных состояний «два полимера – растворитель». Экспериментальные результаты интерпретированы на основании полученных ранее данных о влиянии воды и глицерина на релаксационное состояние полимерных компонентов древесины. Продемонстрировано принципиальное отличие двух эвтектических пластификаторов: если при сушке древесины лиственницы разрушение аквакомплекса «АГ − вода» приводит к переводу полимерных компонентов древесины из высокоэластического в стеклообразное состояние, то при использовании аквакомплекса «глицерин − вода» (ВГС) в процессе сушки происходит удаление воды, а остающийся глицерин обеспечивает сохранение полимерных компонентов древесины в высокоэластическом состоянии. Рассмотрены возможные технологические аспекты выявленных закономерностей.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Эдуард Львович Аким, Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии целлюлозных композиционных материалов

Александр Андреевич Пекарец, Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна; ООО «Лесная технологическая компания»

кандидат технических наук, доцент кафедры технологии целлюлозных композиционных материалов

Полина Максимовна Мухина, Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна

магистр кафедры технологии целлюлозных композиционных материалов

Ольга Александровна Ерохина, Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна

заведующая лабораторией кафедры технологии целлюлозных композиционных материалов

Олеся Вячеславовна Федорова, Высшая школа технологии и энергетики Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна

кандидат технических наук, доцент кафедры технологии целлюлозных композиционных материалов

Светлана Захаровна Роговина, Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

доктор химических наук, ведущий научный сотрудник

Александр Александрович Берлин, Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

доктор химических наук, академик РАН

Литература

Akim E.L., Rogovina S.Z., Berlin A.A. Doklady Physical Chemistry, 2020, vol. 491, part 1, pp. 33−35. DOI: 10.31857/S268695352002017X.

Akim E. L., Pekarets A.A., Rogovina S. Z., Berlin A. A. Polym. Sci. Ser. D., 2021, vol. 14, no. 1, pp. 102–105. DOI: 10.1134/S19954212211010020.

Berlin A.A. Polym. Sci., Ser. D., 2020, vol. 13, no. 1, pp. 57. DOI: 10.1134/S1995421220010062.

Akim E.L. Fibre Chemistry. 2016, no. 3, pp. 181–190.DOI 10.1007/s10692-016-9765-7.

Bochek A.M., Zabialova N.M., Makhotina L.G., Akim E.L. United Nations Economic Commission for Europe. New York and Geneva. 2012. Pp. 23−30.

Pekaretz A., Mandre Y., Vinogradov N., Akim E. Proceedings 27th European Biomass Conference and Exhibition, 2019. Lisbon, Portugal. Pp. 1887−1889.

Provides. Deep Eutectic Solvents for Sustainable Paper Production // Institute for Sustainable Process Technology. The Netherlands. 2018. 22 p.

Abbott A.P., Capper G., Davies D.L., Rasheed R.K., Tambyrajah V. Chem. Commun., 2003, issue 1, pp. 70−71.

Glazkov S.S. Nauchnyy vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. Seriya: Fizi-ko-khimicheskiye problemy stroitel'nogo materialovedeniya i vysokiye tekhnologii, 2008, no. 1, pp. 12−20. (in Russ.).

Khalimova L.KH., Shakirov A.N., Skornyakov A.N., Petukhova N.I., Zorin V.V. Bashkirskiy khimicheskiy zhurnal, 2012, vol. 19, no. 4, pp. 10−12. (in Russ.).

Akim E.L., Pekarets A.A., Rozova Ye.YU., Kuryndin I.S., Elyashevich G.K. Polym. Sci. Ser. A., 2022, vol. 64, no. 4, pp. 290–296. DOI: 10.1134/S0965545X22700080.

Rogovina C.Z., Akim E.L., Berlin A.A. Polym. Sci., Ser. D., 2021, no. 3, pp. 441–445. DOI: 10.31044/1994-6260-2021-0-3-2-8.

Rogovina S.Z., Akim E.L. Problemy mekhaniki tsellyulozno-bumazhnykh materialov : materialy VI Mezhdunar. nauch.-tekhn. konf. posvyashch. pamyati professora V.I. Komarova. [Problems of mechanics of pulp and paper materials: materi-als of the VI International. scientific-technical conf. dedicated in memory of Professor V.I. Komarova]. Arkhangelsk, 2021, pp. 197−202. (in Russ.).

Moroz P.A., Askadskiy A.A., Matseyevich T.A. etc. Drevesno-polimernyye kompozity: struktura, svoystva i primeneni-ye. [Wood-polymer composites: structure, properties and application]. Moscow, 2020, 200 p. (in Russ.).

Klesov A.A. Drevesno-polimernyye kompozity. [Wood-polymer composites]. St. Petersburg, 2010, 756 p. (in Russ.).

optunov Ye.A., Sevast'yanova YU.V. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2021, no. 4, pp. 31−45. DOI: 10.14258/jcprm2021049186. (in Russ.).

Yevdokimov N.V., Midukov N.P., Kurov V.S., Staritsyn M.V., Petrov S.N. Fibre Chemistry, 2022, vol. 54, no. 3, pp. 181–184. DOI: 10.1007/s10692-022-10371-w.

Akim E.L. Vzaimodeystviye tsellyulozy i drugikh polisakharidov s vodnymi sistemami. V knige Nauchnyye osnovy khi-micheskoy tekhnologii uglevodov. [Interaction of cellulose and other polysaccharides with aqueous systems. In the book Scientific foundations of chemical technology of carbohydrates]. Moscow, 2008, 528 p. (in Russ.).

Goring D. Polimernyye svoystva lignina i yego proizvodnykh. V knige Ligniny. [Polymer properties of lignin and its de-rivatives. In the book Lignins]. Ed. K.V. Sarkanen and K.X.M. Ludwig. Moscow, 1975, 629 p. (in Russ.).

Levdanskiy V.A., Levdanskiy A.V., Kuznetsov B.N. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2022, no. 4, pp. 107−113. DOI: 10.14258/jcprm.20220411959. (in Russ.).

Khimmel'blau D. Analiz protsessov statisticheskimi metodami. [Analysis of processes using statistical methods]. Mos-cow, 1973, 957 p. (in Russ.).

Опубликован
2023-12-15
Как цитировать
1. Аким Э. Л., Пекарец А. А., Мухина П. М., Ерохина О. А., Федорова О. В., Роговина С. З., Берлин А. А. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВОДНО-ГЛИЦЕРИНОВОЙ СМЕСИ И ОПИЛОК ЛИСТВЕННИЦЫ LARIX SIBIRICA LEDEB (PINACEAE) // Химия растительного сырья, 2023. № 4. С. 127-135. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/12586.
Выпуск
Раздел
Биополимеры растений