56 подписчиков

Российские учёные первыми в мире получили текстильное волокно из мискантуса гигантского

16 января16 янв

2550

2 мин

Оглавление

Данное исследование демонстрирует огромный потенциал мискантуса гигантского как источника экологически чистого текстиля. Разработанная технология может стать основой для создания новых видов текстильной продукции, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками и минимальным воздействием на окружающую среду.
Если вам понравилась статья, не забудьте поставить 👍 и подписаться на наш канал ✅!

Российские исследователи из Института проблем химико-энергетических технологий (ИПХЭТ СО РАН, г. Бийск, Алтайский край) вместе с коллегами из Института нефтехимического синтеза РАН (г. Москва) совершили прорыв в области создания экологически чистых текстильных материалов. Они стали первыми в мире, кому удалось разработать технологию производства текстильного волокна (лиоцелла) из мискантуса гигантского (Miscanthus giganteus). Данное растение стало объектом повышенного внимания в последние десятилетия благодаря своим уникальным свойствам. Оно отличается высоким содержанием целлюлозы – до 57%, что делает его идеальным сырьём для химической и биотехнологической промышленности. Целлюлоза является основным компонентом многих природных материалов, таких как хлопок и древесина, но использование мискантуса позволяет существенно снизить нагрузку на природные ресурсы и уменьшить углеродный след производства.

В данном исследовании были использованы образцы целлюлозы, выделенной из растения Miscanthus giganteus сорта «KAMIS» с применением азотнокислотного и модифицированного щелочного методов.

Для получения прядильных растворов в качестве растворителя использовался N-метилморфолин-N-оксид с содержанием воды ~10% и температурой плавления около 120 °C. Целлюлозу мискантуса соединяли с NMMO и активировали в твёрдой фазе. Затем систему нагревали до 120 °C для получения текучих растворов.

Прядение волокон из растворов целлюлозы с подходящим соотношением вязкости и эластичности происходило методом сухой струи на капиллярном вискозиметре Rheoscope 1000, оснащенном коагулирующей ванной и валом для намотки волокон.

Волокна, полученные из растворов целлюлозы мискантуса № I (слева пучок волокон) и № II (справа пучок волокон).Образец № II (правый пучок нитей) менее яркий и имеет альфа-фракцию 79,7%. Коричневое волокно, изготовленное из целлюлозы № I, имеет альфа-фракцию 88,2%. Коричневый цвет, скорее всего, обусловлен большим количеством остаточного лигнина, который обычно содержит такие металлы, как железо. Несмотря на различия в оттенках, оба образца имеют блестящую поверхность и приятны на ощупь, что особенно важно для волокна лиоцелл.Источник фото: www.mdpi.com

Механические свойства полученных целлюлозных волокон определялись с помощью испытательной машины для растяжения Instron 1122, оснащенной пневматическими зажимами, при скорости растяжения 10 мм/мин и зазоре между пневматическими зажимами 10 мм в соответствии со стандартом ISO 6989. Сравнительное исследование показало, что целлюлозные волокна, полученные азотнокислотным способом, имеют самыми высокие значения прочности и модуля упругости. В отличие от них, волокна, полученные из целлюлозы, обработанной модифицированным щелочным методом, обладают более высокими деформационными свойствами. Сравнение механических свойств волокон мискантуса и коммерческого образца лиоцелла, изготовленного из древесной целлюлозы, показало их сходство.