БИОМОДИФИКАЦИЯ ЛЬНОВОЛОКНИСТОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ: ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДРОБЛЕНИЯ ЛЬНЯНЫХ КОМПЛЕКСОВ:

Светлана Владимировна Алеева; Светлана Евгеньевна Шипова; Владислав Андреевич Зяблов; Елена Сергеевна Куклина; Сергей Александрович Кокшаров

doi:10.14258/jcprm.20260117024

Светлана Владимировна Алеева Ивановский государственный политехнический университет Email: svetlana19750710@gmail.com
Светлана Евгеньевна Шипова Ивановский государственный политехнический университет Email: sveta.aladina@mail.ru
Владислав Андреевич Зяблов Ивановский государственный политехнический университет Email: z.vladislav-r@outlook.com
Елена Сергеевна Куклина Ивановский государственный политехнический университет Email: kuklina.elena@inbox.ru
Сергей Александрович Кокшаров Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук Email: koksharov_do@mail.ru

https://doi.org/10.14258/jcprm.20260117024

Ключевые слова: полимерный состав, ферментативный гидролиз, чесаное волокно, линейная плотность, гибкость, декортицированное льняное волокно

Аннотация

Первоочередной задачей подготовки льняных волокнистых материалов для индустрии композитов является повышение равномерности дробления лубяных пучков для нивелирования природной анизотропии геометрических и структурных параметров элементарных волокон, а также для упрочнения межфазных взаимодействий с полимерным связующим. Объектом исследования является декортицированное волокно селекционного сорта льна долгунца Алексим. Цель работы состоит в обосновании подходов к определению состава полиферментной композиции и условий биообработки для эффективного расщепления инкрустирующих остатков лубяной паренхимы. Исследования проведены с применением методов сканирующей электронной микроскопии, видимой и ИК-спектроскопии, динамического рассеяния света, физико-химических методов анализа активности ферментов, а также стандартных методов текстильного материаловедения для оценки линейной плотности и гибкости чесаного льняного волокна. Подбор ферментов проведен по результатам определения необходимой субстратной специфичности, а также с учетом размера их глобулы. По результатам экспериментальных исследований выявлены корреляционные зависимости для описания влияния активности ферментов и длительности обработки на изменение тонины и гибкости льняных комплексов в биомодифицированных образцах льняного волокна. Максимальное уменьшение линейной плотности волокна достигает 8.7 раза при повышении гибкости в 3.3 раза и снижении коэффициента вариации по гибкости в 7.1 раза.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

Светлана Владимировна Алеева, Ивановский государственный политехнический университет

доктор технических наук, доцент, профессор кафедры материаловедения, товароведения, сертификации и метрологии

Светлана Евгеньевна Шипова, Ивановский государственный политехнический университет

аспирант к

Владислав Андреевич Зяблов, Ивановский государственный политехнический университет

магистрант

Елена Сергеевна Куклина, Ивановский государственный политехнический университет

аспирант

Сергей Александрович Кокшаров, Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук

доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник

Литература

Islam S., Hasan B., Karim F., Motaleb A. SPE Polymers, 2024, vol. 6 (1), 10172. https://doi.org/10.1002/pls2.10172.

McKay I., Vargas J., Yang L., Felfel R.M. Materials, 2024, vol. 17 (19), 4878. https://doi.org/10.3390/ma17194878.

Natural Fiber Composites Market Size. Forecast Report, 2032. URL: https://www.gminsights.com/ru/industry-analysis/natural-fiber-composites-market.

Susoyeva I.V., Vakhnina T.N., Sviridov A.V. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2017, no. 3, pp. 211–220. https://doi.org/10.14258/jcprm.2017031492. (in Russ.).

Shabarin A.A., Kuz'min A.M., Matyushkina Yu.I., Shabarin I.A. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2022, no. 2, pp. 307–314. https://doi.org/10.14258/jcprm.2022029532. (in Russ.).

Begum S.S., Suyambulingam I., Senthamaraikannan P., Kumar R. J. Nat. Fibers, 2024, vol. 21 (1), 2433039. https://doi.org/10.1080/15440478.2024.2433039.

Téraube O., Agopian J.-C., Pucci M.F., Liotier P.-J., Conchon P., Badel E., Hajjar-Garreau S., Leleu H., Baylac J.-B., Batisse N., Charlet K., Dubois M. Composites Part B Engineering, 2025, vol. 296, 112228. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2025.112228.

Kaysar M.A., Ahmed S.J., Jamil K., Habib M., Dayan A.R., Mamun-Or-Rashid, Gafur A. Fibers Polym., 2024, vol. 25 (1), pp. 1765–1777. https://doi.org/10.1007/s12221-024-00542-3.

Li Q., Wang A., Ding W., Zhang Y. BioResources, 2017, vol. 12 (1), pp. 1263–1272. https://doi.org/10.15376/biores.12.1.1263-1272.

Bourmaud A., Pinsard L., Guillou E., De Luycker E., Fazzini M., Perrin J., Weitkamp T., Ouagne P. Ind. Crops Prod., 2022, vol. 184, 115048. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.115048.

Gogoli K., Gehring F., Poilâne C., Morales M. Ind. Crops Prod., 2021, vol. 171 (1), 113856. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2021.113856.

Aldroubi S.M.S., Kasal B., Yan L., Bachtiar E.V. Composites Part B Engineering, 2023, vol. 259, 110732. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2023.110732.

Richely E., Bourmaud A., Placet V., Guessasma S., Beaugrand J. Prog. Mater. Sci., 2021, vol. 124 (1), 100851. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2021.100851.

Aruchamy K., Karuppusamy M., Krishnakumar S., Palanisamy S., Jayamani M., Sureshkumar K., Ali S.K., Al-Farraj S.A. BioResources, 2025, vol. 20 (1), pp. 698–724. https://doi.org/10.15376/biores.20.1.698-724.

Giammaria V., Del Bianco G., Capretti M., Boria S., Vigna L., Calzolari A., Castorani V. J. Compos. Sci., 2024, vol. 8 (8), 331. https://doi.org/10.3390/jcs8080331.

Saleem A., Medina L., Skrifvars M. J. Compos. Sci., 2021, vol. 5 (4), 100. https://doi.org/10.3390/jcs5040100.

Boey J.Y., Baidurah S., Tay G.S. Polym. Polym. Compos, 2022, vol. 30, 096739112211036. https://doi.org/10.1177/09673911221103600.

Sun W., Tajvidi M., Hunt C.G., Cole B., Howel C., Gardner D.J., Wang J. J. Clean. Prod., 2022, vol. 353 (1), 131659. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.131659.

Fu Y., Zhang Y., Allen M., Shi S. Processes, 2024, vol. 12 (8), 1725. https://doi.org/10.3390/pr12081725.

Battan B., Dhiman S.S., Sheoran S., Mahajan R., Sharma J. Indian J. Microbiol, 2012, vol. 52 (2), pp. 222–229. https://doi.org/10.1007/s12088-011-0118-1.

Raj G., Balnois E., Baley C., Grohens Y. Int. J. Polym. Sci., 2011, vol. 2011 (4). https://doi.org/10.1155/2011/503940.

Koksharov S.A., Aleeva S.V., Lepilova O.V., Kalinin E.N., Kornilova N.L. Ind. Crops Prod., 2023, vol. 192, 116088. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.116088.

Rukhlyadeva A.P., Polygalina G.V. Metody opredeleniya gidroliticheskikh fermentov. [Methods for determination of hydrolytic enzymes]. Moscow, 1981, 288 p. (in Russ.).

Tang С.-D., Guo J., Li J.-F., Wei X.-H., Hu D., Gao S.-J., Yin X., Wu M.-C. Ann. Microbiol., 2014, vol. 64, pp. 561–569. https://doi.org/10.1007/s13213-013-0689-7.

Koksharov S.A. Izvestiya vuzov. Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya, 2015, vol. 58, no. 1, pp. 33–36. (in Russ.).

Koksharov S.A., Aleyeva S.V., Kudryashova T.A., Kudryashov A.Yu. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2008, no. 3, pp. 51–54. (in Russ.).

Aleyeva S.V., Koksharov S.A. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2014, no. 4, pp. 101–108. https://doi.org/10.14258/jcprm.201404290. (in Russ.).

Lepilova O.V., Aleyeva S.V., Koksharov S.A. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2013, no. 1, pp. 47–52. https://doi.org/10.14258/jcprm.1301047. (in Russ.).

Aleyeva S.V., Lepilova O.V., Koksharov S.A. Zhurnal prikladnoy spektroskopii, 2021, vol. 88, no. 4, pp. 603–610. (in Russ.).

Muhidinov Z.K., Bobokalonov J.T., Ismoilov I.B., Strahan G.D., Chau H.K., Hotchkiss A.T., Liu L.S. Food Hydro-coll., 2020, vol. 105 (10), 105768. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2020.105768.

Stokozenko V.G., Moryganov A.P., Larin I.Yu., Voronina Ye.R. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2017, no. 2, pp. 143–148. https://doi.org/10.14258/jcprm.2017021564. (in Russ.).

Pogorelova N.A., Sarnitskaya N.A., Nardin D.S. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2024, no. 2, pp. 340–354. https://doi.org/10.14258/jcprm.20240213107. (in Russ.).

Kac̆uráková M., Capek P., Sasinková V., Wellner N., Ebringerová A. Carbohyd. Polym., 2000, vol. 43, pp. 195–203. https://doi.org/10.1016/S0144-8617(00)00151-X.

Azimova L.B., Normakhamatov N.S., Khaytmetova S.B., Mukhitdinov B.I., Amonova D.M., Filatova A.V., Khali-lova G.A., Kirgizbayev Kh.Kh., Turayev A.S. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2019, no. 2, pp. 35–41. https://doi.org/10.14258/jcprm.2019024491. (in Russ.).

Koksharov S.A., Bikbulatova A.A., Kornilova N.L., Aleeva S.V., Lepilova O.V., Nikiforova E.N. Text. Res. J., 2022, vol. 92 (21-22), pp. 4208–4229. https://doi.org/10.1177/00405175221101018.

Koksharov S., Aleeva S., Lepilova O. Autex Res. J., 2015, vol. 15 (3), pp. 215–225. https://doi.org/10.1515/aut-2015-0003.