ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ СУЛЬФАТНОГО ЛИГНИНА НА ВЯЗКОУПРУГИЕ СВОЙСТВА ЕГО МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФОРМ, ПОЛУЧЕННЫХ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ СПОСОБОМ

УДК 544.032.72

  • Анастасия Игоревна Смирнова Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна, Высшая школа технологии и энергетики https://orcid.org/0000-0001-6429-1490 Email: smirnova_nasty87@mail.ru
  • Алла Борисовна Дягилева Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна, Высшая школа технологии и энергетики https://orcid.org/0000-0001-5983-4550 Email: abdiag@mail.ru
  • Александра Евгеньевна Присмакова ООО «РУС-Полимер» https://orcid.org/0000-0002-7479-4160 Email: prismakova@bk.ru
  • Ольга Юрьевна Деркачева Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна, Высшая школа технологии и энергетики https://orcid.org/0000-0003-2148-0464 Email: derkachevaou@rambler.ru
Ключевые слова: реологические свойства, кинематическая вязкость, напряжение сдвига, сульфатный лигнин, модификация, золь-гель метод

Аннотация

Рассмотрены концепция и модель течения структурированной дисперсной системы, полученной на основе сульфатного лигнина, модифицированного золь-гель способом в присутствии алюмосодержащих компонентов в виде нефелинового концентрата. Полученные системы преимущественно относятся к системам неньютоновского поведения, которые характеризуются явлениями разрушения и образования новых структур в процессе сдвигового течения, причем характер течения зависит от особенностей взаимодействия компонентов системы. Данные особенности определяются как их концентрацией, так и условиями процесса синтеза, при котором происходит изменение сил сцепления между частицами, и в данный момент не могут быть обобщены и описаны существующими известными уравнениями течения.

В результате исследования было установлено, что увеличение концентрации сульфатного лигнина при различных условиях синтеза, но при постоянном количестве минеральной составлявшей, приводит к формированию нового модифицированного продукта, при этом наблюдается тенденция увеличения параметров кинематической вязкости и напряжения сдвига при соответствующих значениях рН синтеза. В условиях избыточных концентраций лигнина более 400 мг/дм3 при самоорганизации в матрице новой формы доминирование лигнина приводит к снижению прочностных характеристик полимера для всех его форм, полученных при различных значениях рН. Установлено, что кинематическая вязкость и напряжение сдвига водных дисперсий данной системы зависит как от значения рН их синтеза, так и от концентрации исходного лигнина, который определяет механизмы самоорганизации новой модифицированной структуры.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Анастасия Игоревна Смирнова, Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна, Высшая школа технологии и энергетики

кандидат химических наук, доцент кафедры физической и коллоидной химии

Алла Борисовна Дягилева, Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна, Высшая школа технологии и энергетики

доктор химических наук, доцент кафедры охраны окружающий среды и рационального использования природных ресурсов

Александра Евгеньевна Присмакова, ООО «РУС-Полимер»

генеральный директор

Ольга Юрьевна Деркачева, Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна, Высшая школа технологии и энергетики

кандидат химических наук, доцент кафедры физики

Литература

Bochkarova S.S. Izvestiya vuzov. Prikladnaya khimiya i biotekhnologiya, 2016, vol. 6, no. 3, pp. 81–93. DOI: 10.21285/2227-2925-2016-6-3-81-93. (in Russ.).

Shabanova N.A., Sarkisov P.D. Zol'-gel' tekhnologii. Nanodispersnyy kremnezem. [Sol-gel technology. Nanosized sil-ica]. Moscow, 2015, 331 p. (in Russ.).

Belgacem M.N., Gandini A. Monomers, Polymers and Composites from Renewable Resources. Elsevier, 2008, 562 p.

Karmanov A.P., Kocheva L.S., Belyayev V.Yu., Brovko O.S., Ovodov Yu.S. Izvestiya VUZov. Lesnoy zhurnal, 2013, no. 4, pp. 86–96. (in Russ.).

Patent 2524343 (RU). 2014. (in Russ.).

Prismakova A.Ye., Dyagileva A.B., Smirnova A.I. Izvestiya VUZov. Lesnoy zhurnal, 2018, no. 3, pp. 137–148. DOI: 10.17238/0536-1036.2018.3.137. (in Russ.).

Smirnova A.I., Dyagileva A.B., Prismakova A.Ye. Zhurnal prikladnoy khimii, 2018, vol. 91, no. 11, pp. 1633–1641. DOI: 10.1134/S0044461818110142. (in Russ.).

Kurochkina G.N., Pinskiy D.L. Pochvovedeniye, 2004, no. 4, pp. 441–451. (in Russ.).

Lozovik P.A., Musatova (Zobkova) M.V., Ryzhakov A.V. Voda: khimiya i ekologiya, 2014, no. 4, pp. 11–17. (in Russ.).

Kosarevich I.V. Strukturoobrazovaniye v dispersiyakh sapropeley. [Structure formation in sapropel dispersions]. Minsk, 1990, 247 p. (in Russ.).

Plaksin G.V. Krivonos O.I. Rossiyskiy khimicheskiy zhurnal, 2007, vol. 51, no. 4, pp. 140–148. (in Russ.).

Patent 2658907 (RU). 2018. (in Russ.).

Moreva Yu.L., Alekseyeva N.S., Chernoberezhskiy Yu.M. Kolloidnyy zhurnal, 2011, vol. 73, no. 3, pp. 359–363. (in Russ.).

Budnyak T.M., Aminzadeh S., Pylypchuk I.V., Riazanova A.V., Tertуkh V.A., Lindstrom M.E., Sevastyanova O. Na-nomaterials, 2018, no. 8(11), 950. DOI: 10.3390/nano8110950.

Thakur S., Govender P.P., Mamo M.A., Tamulevicius S., Mishra Y.K., Thakur V.K. Vacuum, 2017, vol. 146, pp. 342–355. DOI: 10.1016/J.VACUUM.2017.05.032.

Malkin A.Ya. Vysokomolekulyarnyye soyedineniya. Seriya A, 2009, vol. 51, no. 1, pp. 106–136. (in Russ.).

Karmanov A.P. Samoorganizatsiya i strukturnaya organizatsiya lignina. [Self-organization and structural organization of lignin]. Yekaterinburg, 2004, 269 p. (in Russ.).

Pertsev V.T., Ledenev A.A., Usachev S.M., Usachev A.M. Kondensirovannyye sredy i mezhfaznyye granitsy, 2016, vol. 18, no. 3, pp. 394–401. (in Russ.).

Patent 1497517A1. (SU) 1989. (in Russ.).

Rudakova I.A., Molodkina L.M., Chernoberezhskiy Yu.M., Dyagileva A.B. Kolloidnyy zhurnal, 2007, vol. 69, no. 2, pp. 261–264. (in Russ.).

Derkacheva O., Sukhov D. Macromolecular Symposium, 2008, vol. 265, no. 1, pp. 61–68. DOI: 10.1002/masy.200850507.

Derkacheva O.Yu., Sukhov D.A., Fedorov A.V. Vestnik TvGU. Seriya: Khimiya, 2017, no. 1, pp. 64–71. (in Russ.).

Malkin A.Ya., Isayev A.I. Reologiya: kontseptsii, metody, prilozheniya. [Rheology: concepts, methods, applications]. St.-Petersburg, 2007, 560 p. (in Russ.).

Chernoberezhskiy Yu.M., Atenesyan A.A., Dyagileva A.B., Lorentsson A.V. Leshchenko T.V. Zhurnal prikladnoy khimii, 2002, vol. 75, no. 7, pp. 1189–1192. (in Russ.).

Honig E.H., Punt W.F.J., Offermns P.H.G. J. Colloid. Interface Sci., 1990, vol. 134, pp. 169–173. DOI: 10.1016/S0021-9797(02)00218-7.

Shram G. Osnovy prakticheskoy reologii i reometrii. [Fundamentals of practical rheology and rheometry]. Moscow, 2003, 312 p. (in Russ.).

Matveyenko V.N., Kirsanov Ye.A. Vestn. Mosk. un-ta. Seriya: Khimiya, 2011, vol. 52, no. 4, pp. 243–276. (in Russ.).

Khlebnikov V.N. Trudy Rossiyskogo gosudarstvennogo universiteta nefti i gaza im. I.M. Gubkina, 2009, no. 2, pp. 25–31. (in Russ.).

Strelko V.V. Kolloidnyy zhurnal, 1970, vol. 32, no. 3, pp. 430–436. (in Russ.).

Shabanova N.A., Belova I.A. Fizika i khimiya stekla, 2012, vol. 38, no. 2, pp. 294–298. (in Russ.).

Nazarenko V.A., Antonovich V.P., Nevskaya Ye.M. Gidroliz ionov metallov v razbavlennykh rastvorakh. [Hydrolysis of metal ions in dilute solutions]. Moscow, 1979, 192 p. (in Russ.).

Barnes Y.F. Theoretical and Applied Rheology. Brussels, 1992, 576 p.

Dey A., Modarres-Sadeghi Y., Rothstein J. Journal of Fluid Mechanics, 2017, vol. 813, R5. DOI: 10.1017/jfm.2017.15.

Kulichikhin V.G., Semakov A.V., Karbushev V.V., Plate N.A., Picken S.J. Vysokomolek. Soyedineniya, 2009, vol. 51, no. 11, pp. 2044–2053. (in Russ.).

Опубликован
2021-09-27
Как цитировать
1. Смирнова А. И., Дягилева А. Б., Присмакова А. Е., Деркачева О. Ю. ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ СУЛЬФАТНОГО ЛИГНИНА НА ВЯЗКОУПРУГИЕ СВОЙСТВА ЕГО МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФОРМ, ПОЛУЧЕННЫХ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ СПОСОБОМ // Химия растительного сырья, 2021. № 3. С. 123-133. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/8697.
Выпуск
Раздел
Биополимеры растений