СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ЛИСТВЕННОЙ И ВОДОРОСЛЕВОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
УДК 676.017, 544.723
Аннотация
Цель данной работы заключается в установлении влияния структурных характеристик водорослевой целлюлозы на свойства композиционного материала на основе лиственной целлюлозы. В работе использовалась сульфатная беленая лиственная целлюлоза и водорослевая целлюлоза, полученная из арктической бурой водоросли вида Saccharina latissimа, отобранной в акватории о. Большой Соловецкий (Белое море). Для установления влияния структурных характеристик водорослевой целлюлозы на свойства композиционного материала был проведен ряд анализов, который показал следующие результаты: водорослевая целлюлоза имеет мезопористую структуру с развитой удельной площадью поверхности. Размер волокон водорослевой целлюлозы колеблется в интервале 0.1–0.4 мм, а по своей морфологии они имеют лентообразную форму, часть из которых перекручена. Исследование физико-механических свойств композиционной бумаги из лиственной целлюлозы с добавкой водорослевой выявило отличия с бумагой из чистой лиственной целлюлозы. Добавка водорослевой целлюлозы придает бумажному полотну шероховатость, снижает воздухопроницаемость и капиллярную впитываемость. Композит также более эффективен в качестве фильтра, чем бумажное полотно исключительно из лиственной целлюлозы. Полученная композиционная бумага имеет перспективу при производстве бумаг специализированного назначения.Исследование выполнено в рамках проектной части государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ в сфере научной деятельности FSRU-2023-004 с использованием научного оборудования Инновационно-технологического центра «Современные технологии переработки биоресурсов Севера» САФУ.
Скачивания
Metrics
Литература
Zanchetta E., Damergi Е., Patel В., Borgmeyer Т., Pick Н., Pulgarin А., Ludwig С. Algal Res., 2021, vol. 56, 102288. https://doi.org/10.1016/j.algal.2021.102288.
Samyn P., Pappa I., Lama S., Vandamme D. Bioprospecting Algae for Nanosized Materials. Springer Nature Switzer-land AG, 2021, pp. 293–343. https://doi.org/10.1007/978-3-030-81557-8_13.
Siddhanta A.K. et al. Bioresour. Technol., 2009, vol. 100, no. 24, pp. 6669–6673. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2009.07.047.
Siddhanta A.K. et al. J. Appl. Phycol., 2011, vol. 23, no. 5, pp. 919–923. https://doi.org/10.1007/s10811-010-9599-2.
Koyama M., Sugiyama J., Itoh T. Cellulose, 1997, vol. 4, no. 2, pp. 147–160. https://doi.org/10.1023/A:1018427604670.
Chen Y.W. et al. Carbohydr. Polym., 2016, vol. 151, pp. 1210–1219. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2016.06.083.
Mihranyan A. J. Appl. Polym. Sci., 2011, vol. 119, no. 4, pp. 2499–2460. https://doi.org/10.1002/app.32959.
Halib N. et al. Materials, 2017, vol. 10, no. 8, pp. 1–31. https://doi.org/10.3390/ma10080977.
Zanchetta E. et al. Algal Res., 2021, vol. 56, 102288. https://doi.org/10.1016/j.algal.2021.102288.
Domozych D.S. The Physiology of Microalgae. Cham: Springer International Publishing, 2016, pp. 47–63. https://doi.org/10.1007/978-3-319-24945-2_2.
Li S. et al. Arab. B, 2014, vol. 12, e0169. https://doi.org/10.1199/tab.0169.
McNamara J.T., Morgan J.L.W., Zimmer J. Annu. Rev. Biochem., 2015, vol. 84, pp. 895–921. https://doi.org/10.1146/annurev-biochem-060614-033930.
Gardner K.H., Blackwell J. Biopolymers, 1974, vol. 13, no. 10, pp. 1975–2001. https://doi.org/10.1002/bip.1974.360131005.
Tsekos I. J. Phycol., 1999, vol. 35, no. 4, pp. 635–655. https://doi.org/10.1046/j.1529-8817.1999.3540635.x.
Roberts A.W., Roberts E.M., Delmer D.P. Eukaryot. Cell., 2002, vol. 1, no. 6, pp. 847–855. https://doi.org/10.1128/EC.1.6.847-855.2002.
Chan W.S., Kwok A.C.M., Wong J.T.Y. Front. Microbiol., 2019, vol. 10, pp. 1–14. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.01783.
Roberts A.W., Roberts E. Cellulose: Molecular and Structural Biology. Springer, 2007, pp. 17–34. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-5380-1_2.
Bogolitsyn K.G. et al. Chem. Nat. Compd., 2017, vol. 53, no. 3, pp. 533–537. https://doi.org/10.1007/s10600-017-2039-7.
Aleshina L.A. i dr. Struktura i fiziko-khimicheskiye svoystva tsellyuloz i nanokompozitov na ikh osnove. [Structure and physicochemical properties of celluloses and nanocomposites based on them]. Petrozavodsk, 2014, 240 p. (in Russ.).
Wahlstrom N., Edlund U., Pavia H., Toth G., Jaworski A., Pell A.J., Choong F.X., Shirani H., Nilsson K.P.R., Rich-ter-Dahlfors A. Cellulose, 2020, vol. 27, pp. 3707–3725. https://doi.org/10.1007/s10570-020-03029-5.
Bogolitsyn K., Parshina A., Ivanchenko N., Polomarchuk D. Algal Research, 2023, vol. 72, 103112. https://doi.org/10.1016/j.algal.2023.103112.
Flyate D.M. Tekhnologiya bumagi: uchebnik dlya vuzov. [Paper technology: textbook for universities]. Moscow, 1988, 440 p. (in Russ.).
Bogolitsyn K.G., Zubov I.N., Gusakova M.A., Chukhchin D.G., Krasikova A.A. Planta, 2015, vol. 241, pp. 1231–1239. https://doi.org/10.1007/s00425-015-2252-1.
Bolotova K.S., Chukhchin D.G., Mayyer L.V., Gur'yanova A.A. Lesnoy zhurnal, 2016, no. 6, pp. 153–165. https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2016.6.153. (in Russ.).
Grunin Yu.B., Grunin L.Yu., Nikol'skaya Ye.A., Talantsev V.I., Masas D.S. Butlerov Communications, 2011, vol. 24, no. 4, pp. 35–52. (in Russ.).
Bogolitsyn K.G., Ovchinnikov D.V., Kaplitsin P.A., Druzhinina A.S., Parshina A.E., Shul'gina Ye.V., Semushi-na M.P., Aleshina L.A. Khimiya prirodnykh soyedineniy, 2017, no. 3, pp. 452–456. (in Russ.).
Parshina A.E., Bogolitsyn K.G., Ivanchenko N.L., Polomarchuk D.A. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2022, no. 3, pp. 325–336. https://doi.org/10.14258/jcprm.20220311299. (in Russ.).
Bogolitsyn K., Parshina A., Karmanov A., Kocheva L., Rachkova N., Polomarchuk D. Journal of Applied Phycology, 2023, vol. 35, pp. 1813–1819. https://doi.org/10.1007/s10811-023-02976-3.
GOST 28172-89. Tsellyuloza sul'fatnaya belenaya iz smesi listvennykh porod drevesiny. Tekhnicheskiye usloviya. [GOST 28172-89. Bleached sulfate pulp from a mixture of hardwood species. Technical conditions]. Moscow, 1989, 8 p. (in Russ.).
Bogolitsyn K.G., Parshina A.E., Shkayeva N.V., Aleshina L.A., Prusskiy A.I., Sidorova O.V., Bogdanovich N.I., Arkhilin M.A. Sverkhkriticheskiye flyuidy: teoriya i praktika, 2021, vol. 16, no. 2, pp. 110–130. https://doi.org/10.34984/SCFTP.2021.16.2.013. (in Russ.).
GOST 30437-96. Tsellyuloza. Metod opredeleniya belizny. [GOST 30437-96. Cellulose. Method for determining whiteness]. Moscow, 2001. (in Russ.).
GOST R ISO 11476-2010. Bumaga i karton. Metod opredeleniya belizny po CIE. S/2° osvetitel' (iskusstvennoye os-veshcheniye). [GOST R ISO 11476-2010. Paper and cardboard. Method for determination of whiteness according to CIE. C/2° illuminant (artificial lighting)]. Moscow, 2012. (in Russ.).
GOST 13523-78. Polufabrikaty voloknistyye, bumaga i karton. Metod konditsionirovaniya obraztsov. [GOST 13523-78. Semi-finished fibrous products, paper and cardboard. Method of conditioning samples]. Moscow, 1978, 4 p. (in Russ.).
GOST 13525.1-79. Polufabrikaty voloknistyye, bumaga i karton. Metody opredeleniya prochnosti na razryv i udlineni-ya pri rastyazhenii. [GOST 13525.1-79. Semi-finished fibrous products, paper and cardboard. Methods for determining tensile strength and tensile elongation]. Moscow, 1979, 5 p. (in Russ.).
GOST 13525.3-78. Polufabrikaty voloknistyye i bumaga. Metod opredeleniya soprotivleniya razdiraniyu. [GOST 13525.3-78. Semi-finished fibrous products and paper. Method for determining tear resistance]. Moscow, 1978, 11 p. (in Russ.).
GOST R ISO 9895-2013. Natsional'nyy standart Rossiyskoy Federatsii bumaga i karton. Opredeleniye soprotivleniya szhatiyu. Metod ispytaniya na korotkom rasstoyanii mezhdu zazhimami. [GOST R ISO 9895-2013. National standard of the Russian Federation paper and cardboard. Determination of compression resistance. Short-distance test method between clamps]. Moscow, 2013, 12 p. (in Russ.).
GOST 13525.8-86. Polufabrikaty voloknistyye, bumaga i karton. Metod opredeleniya soprotivleniya prodavlivaniyu. [GOST 13525.8-86. Semi-finished fibrous products, paper and cardboard. Method for determining the indentation re-sistance]. Moscow, 1986, 6 p. (in Russ.).
GOST 30115-95. Bumaga i karton. Opredeleniye sherokhovatosti/gladkosti (metody s primeneniyem propuskaniya vozdukha). Obshchiye trebovaniya. [GOST 30115-95. Paper and cardboard. Determination of roughness/smoothness (methods using air passage). General requirements]. Minsk, 1999, 7 p. (in Russ.).
GOST 12602-93. Bumaga i karton. Opredeleniye kapillyarnoy vpityvayemosti. Metod Klemma. [GOST 12602-93. Pa-per and cardboard. Determination of capillary absorbency. Klemm method]. Minsk, 1995, 8 p. (in Russ.).
GOST 7500-85. Bumaga i karton. Metody opredeleniya sostava po voloknu. [GOST 7500-85. Paper and cardboard. Methods for determining the composition by fiber]. Moscow, 1987, 50 p. (in Russ.).
Zhao C. et al. Carbohydrate Polymers, 2017, vol. 169, pp. 206–212. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.03.099.
Ioelovich M. ChemXpress, 2016, vol. 9, no. 3, pp. 245–251.
GOST 7625-86. Bumaga etiketochnaya. Tekhnicheskiye usloviya. [GOST 7625-86. Label paper. Technical conditions]. Moscow, 1986, 11 p. (in Russ.).
GOST R YeN 1822-3-2012. Vysokoeffektivnyye fil'try ochistki vozdukha EPA, HEPA i ULPA. Chast' 3. Ispytaniya plos-kogo fil'truyushchego materiala. [GOST R EN 1822-3-2012. High efficiency particulate air filters EPA, HEPA and ULPA. Part 3. Testing of flat filter material]. Moscow, 2014, 22 p. (in Russ.).
GOST 1822-1-2010 R YeN. Vysokoeffektivnyye fil'try ochistki vozdukha EPA, HEPA i ULPA. Chast' 1. Klassifikatsiya, metody ispytaniy, markirovka. [GOST 1822-1-2010 R EN. Highly efficient air purification filters EPA, HEPA and ULPA. Part 1. Classification, test methods, marking]. Moscow, 2011, 12 p. (in Russ.).
GOST R YeN 779-2014. Fil'try ochistki vozdukha obshchego naznacheniya. Opredeleniye tekhnicheskikh kharakteris-tik. [GOST R EN 779-2014. General-purpose air filters. Definition of technical characteristics]. Moscow, 2015, 68 p. (in Russ.).
Copyright (c) 2025 Химия растительного сырья
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.
