В тематическом обзоре статей рассмотрена технология производства и методы исследований свойств химического волокна и нитей.
Включены аннотированные описания электронных ресурсов и ссылки на полные тексты.
С полными текстами статей можно ознакомиться в зале информационно-справочной службы, комната 613, и в читальном зале периодических изданий, комната 614. Телефон для справок +375 17 226 61 88.
Исламов, Б. Х. Изучение процессов растворения и кристаллизации фиборинсодержащих полимерных композиций [Электронный ресурс] / Б. Х. Исламов, С. Ш. Ташпулатов, М. А. К. Мамадалиева // Universum: технические науки. – 2023. – № 6-2. – С. 55–59. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_54167648_51229989.pdf (дата обращения: 28.09.2023).
Переработка отходов полимерного сырья является наиболее перспективным и активно развивающимся способом утилизации полимерных отходов. При утилизации отходов натурального шелка путем получения структурно-смешанных волокон из совместных растворов какого-либо полимера и белка существенную роль играет процесс растворения полимеров. Рассмотрен процесс твердофазного растворения фиброина натурального шелка, а также смесей с другими полимерами в поле интенсивных силовых воздействий. Результаты исследования физико-химических свойств и структуры полученных материалов показали, что все полученные смеси полимеров обладают волокнообразующими свойствами пригодных для формирования искусственных или модифицированных волокон на их основе.
Исследование минеральных волокон, полученных путем смешения базальта и золошлаковой смеси с помощью электромагнитного технологического реактора [Электронный ресурс] / Ф. Л. Чан [и др.] // Вестник ВСГУТУ. – 2023. – № 1. – С. 95–102. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_50420387_54781319.pdf (дата обращения: 28.09.2023).
Рассмотрены методика и результаты исследований химического состава базальта и золошлаковой смеси до плавления, а также физико-химических свойств произведенных из данного сырья волокнистых теплоизоляционных материалов (минеральной ваты). Приведен пример определения модуля кислотности минеральной ваты и зависимость химической стойкости минеральной ваты. Основным инструментом для расплавления базальта или золошлака, а также смесей базальта и золошлака, выбран электромагнитный технологический реактор. Дано описание принципа работы данного реактора и порядок проведения эксперимента. Определена средняя удельная затрачиваемая мощность плазменного электромагнитного технологического реактора для получения расплава.
Исследование свойств минеральных, химических и растительных волокон / П. А. Медведев [и др.] // Все материалы. Энциклопедический справочник. – 2023. – № 5. – С. 35–39.
Проведены сравнительные испытания в одних условиях волокон: минеральных (базальтовое, стеклянное), углеродного, химических (поликапроамидная, полиакрилонитрильная, вискозная нить) и растительных (лубяные волокна льна, конопли, крапивы). Оценивались диаметр моноволокна, линейная плотность, разрывная нагрузка ровинга (пучка волокон) и микропластика, удельная разрывная нагрузка и коэффициент усиления.
Исследование формы нити в углеродной ткани полотняного переплетения [Электронный ресурс] / С. В Андреева [и др.] // Научные исследования и разработки в области дизайна и технологий : материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Кострома, 23–24 марта 2023 года. – Кострома, 2023. – С. 141–144. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_53964525_42990243.pdf (дата обращения: 28.09.2023).
Рассмотрен вопрос моделирования формы нити в ткани из углеродных нитей. Приведены 3 варианта построения формы нити в ткани полотняного переплетения на основе следующих предположений: 1. Форма поперечного сечения нити представлена в виде эллипсов. 2. Форма поперечного сечения нити представлена в виде эквидистанты к эллипсу, то есть на основе линии, построенной на равноудаленном расстоянии от выбранного сечения нити (в нашем случае эллипса). 3. Форма поперечного сечения нити представлена в виде линзы. Производится оценка применения каждого из вариантов с точки зрения точности воспроизведения формы нитей в ткани и применимости для дальнейших исследований.
Казакова, М. Н. Химико-минералогическое исследование базальта и серпентинита для получения минерального волокна / М. Н. Казакова, А. А. Эминов, И. К. Шокосимов // Стекло и керамика. – 2023. – Т. 96, № 4. – С. 40–45.
Приведены результаты исследований химико-минералогического состава, модулей кислотности и вязкости базальта. Установлено, что базальты и серпентиниты могут быть использованы в качестве сырьевого компонента для получения материалов каменного литья, в виде минеральной ваты, а с корректирующими добавками пригодны для получения базальтового волокна.
Композиционные материалы на основе полиэфирэфиркетона / Е. Ю. Ляшенко [и др.] // Пластические массы. – 2023. – № 1/2. – С. 11–13.
Изучены физико-механические процессы, происходящие при переработке модифицированного и наполненного полиэфирэфиркетона, и разработка композиционного материала с высокими эксплуатационными свойствами. Показано влияние сополиарилэфиркетона и стекло-, углеволокон на свойства полиэфирэфиркетона. Рассчитана критическая длина армирующих волокон. Выявлено влияние процесса термоотжига на свойства полученных композиций различного состава.
Лукашевич, В. Н. Исследование изменений состояния и свойств волокон дисперсной арматуры в процессе строительства и эксплуатации асфальтобетонных покрытий [Электронный ресурс] / В. Н. Лукашевич, О. Д. Лукашевич // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. – 2023. – Т. 25, № 3. – С. 185–196. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_54030796_59219796.pdf (дата обращения: 28.09.2023).
Исследованы исходные волокна дисперсной арматуры из термопластического волокнообразующего полимера и из минеральных нитей, волокна, извлеченные из асфальтобетона, а также волокна, подвергшиеся светопогодному воздействию в везерометре марки ИП-1-3. Установлено, что волокна дисперсной арматуры из термопластичных волокнообразующих полимеров деформируются при уплотнении асфальтобетонной смеси в местах воздействия зерен минерального материала. В то же время минеральные волокна, используемые в качестве дисперсной арматуры, таких деформаций не претерпевают. Показано, что на свойства волокон практически не влияют природно-климатические факторы. По результатам исследований сделаны выводы, что воздействие природно-климатических факторов не приводит к деструкции волокон дисперсной арматуры. Показатели свойств армирующих волокон изменяются слабо, что позволяет им осуществлять функцию армирования на протяжении установленных сроков службы асфальтобетонных покрытий. Вдавливание зерен минерального материала в волокна из термопластичных волокнообразующих полимеров приводит к заклиниванию волокон зернами, препятствуя их выдергиванию, повышая тем самым прочностные и реологические свойства асфальтобетона.
Матковский, Н. О. Тепловая защита летательного аппарата на основе материалов нового класса [Электронный ресурс] / Н. О. Матковский, А. Ю. Ермолаев, В. В. Тишков // Вестник Московского авиационного института. – 2023. – Т. 30, № 1. – С. 107–116. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_50742997_16441781.pdf (дата обращения: 28.09.2023).
Рассмотрен метод пассивной тепловой защиты бортовой аппаратуры летательного аппарата (ЛА), основанный на использовании материалов нового класса. В качестве внутреннего теплозащитного покрытия (ТЗП) исследован материал дискретного волокна на основе оксида алюминия и кварцевого волокна – аэрогель. Описана конструкция аппаратурного отсека с учетом внутреннего ТЗП – аэрогеля и внешнего ТЗП – композиционного эрозионно-стойкого материала. Приведены расчетные температурные значения, полученные для различных типов ТЗП, обеспечивающих необходимый уровень температуры внутри отсека.
Повышение эффективности проклейки волокнистых суспензий в нейтральной и слабощелочной средах [Электронный ресурс] / Н. В. Черная [и др.] // Труды БГТУ. Серия 2: Химические технологии, биотехнология, геоэкология. – 2023. – № 1. – С. 36–54. – URL: https://elib.belstu.by/bitstream/123456789/55084/1/5.%20Черная.pdf (дата обращения: 28.09.2023).
Проведен сравнительный анализ имеющихся публикаций по теории и технологии использования синтетических эмульсий AKD, препарата ASA и канифольных дисперсий Ультрасайз КА и ТМВС-2Н для проклейки целлюлозных и макулатурных суспензий в нейтральной и слабощелочной средах. Показано, что эффективность применения эмульсий AKD и препарата ASA повышается при замене макулатурных суспензий на целлюлозные, поскольку возрастает равномерность «точечного» распределения на волокнах гидрофобных эфиров, образующихся в результате химического взаимодействия их гидроксильных групп с частицами этих эмульсий. Установлено, что синтетические эмульсии в макулатурных суспензиях целесообразно использовать совместно со стирол-акриловой дисперсией Acronal 290 D или с разработанным новым соединением, представляющим продукт поликонденсации адипиновой кислоты с диэтилентриамином, модифицированный смоляными кислотами канифоли. На примере высокосмоляной дисперсии ТМВС-2Н доказано, что эффективность процесса проклейки повышается за счет смещения его из традиционного режима гомокоагуляции в более эффективный режим гетероадагуляции пептизированных частиц. Протекающие коллоидно-химические взаимодействия отрицательно заряженных частиц дисперсной фазы ТМВС-2Н с гидроксосоединениями алюминия, введенными в дисперсную систему с раствором электролита, способствуют образованию проклеивающих комплексов в виде коагулятов; дальнейшее добавление электролита приводит к пептизации коагулятов с образованием мелкодисперсных положительно заряженных пептизированных частиц, прочно фиксирующихся на волокнах. Последующее их спекание и плавление формирует тонкую гидрофобную пленку на поверхности волокон. Установлено, что повышению эффективности процесса канифольной проклейки способствуют увеличение электрокинетического потенциала проклеивающих комплексов и уменьшение их размеров.
Темираев, К. Б. Исследование свойств поли- (мета)-фениленизофталамида и их применение [Электронный ресурс] / К. Б. Темираев, М. В. Худоян, И. В. Мишенина // Экологическая безопасность и сохранение генетических ресурсов растений и животных России и сопредельных территорий : материалы XIV Всероссийской научной конференции с международным участием, Владикавказ, 13–18 мая 2023 года. – Владикавказ, 2023. – С. 204–209. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_54233569_71506631.pdf (дата обращения: 28.09.2023).
Рассмотрены свойства поли-мета-фениленизофталамида во взаимосвязи с его химическим строением. Приведены растворители и свойства растворов поли-мета-фениленизофталамида. Для разбавленных растворов поли-м-фениленизофталамида в различных растворителях приведены константы в уравнении Марка-Хаувинка. Показано, что переработка поли-м-фениленизофталамида осуществляется в основном из раствора в пленки и волокна. Показано применение тканей из волокон поли-м-фениленизофталамида в различных отраслях современной техники.
Технологические аспекты химической модификации волокон целлюлозы в процессах пергаментации [Электронный ресурс] / О. А. Мишурина [и др.] // Современные проблемы и перспективы развития науки, техники и образования : материалы III Национальной научно-практической конференции, Магнитогорск, 23 декабря 2022 года. – Магнитогорск, 2023. – С. 51–53. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_50408572_43285500.pdf (дата обращения: 28.09.2023).
Проанализированы основные аспекты химической модификации волокон целлюлозы в процессах пергаментации. Рассмотрено влияние химического состава и структуры целлюлозных волокон, из которых изготовлена бумага-основа, на качество получаемого пергамента. Дан анализ основных технологических параметров процесса пергаментации.
Шендеров, А. Л. Карбон и его применение в автомобилестроении и автоспорте [Электронный ресурс] / А. Л. Шендеров // Актуальные исследования. – 2023. – № 23–1. – С. 47–51. – URL: https://apni.ru/article/6468-karbon-i-ego-primenenie-v-avtomobilestroenii (дата обращения: 28.09.2023).
Применение карбона в автомобилях связано с целями зеленой экономики и углеродной нейтральности, ввиду высокой эффективности материала и его экологичности. Описаны характеристики карбона как материала, приведены примеры его использования в различных частях автомобиля. Главными достоинствами карбона в автомобилестроении являются высокая жесткость, прочность при растяжении, легкость, неподверженность агрессивным химическим воздействиям, устойчивость при высоких температурах, низкое тепловое расширение.
Evaluation of the nanostructure durability for mineral wool fibers using the theory of chemical corrosion [Электронный ресурс] / D. Yu. Zheldakov [et al.] // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. 2023. – Т. 15, № 1. – С. 59–71. – URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrarypdf (дата обращения: 2023-09-28).
Переведенное заглавие: Оценка долговечности наноструктуры волокон минеральной ваты с применением теории химической коррозии
Проведена оценка долговечности наноструктуры волокон минеральной ваты на основании разработанного метода химической деструкции строительной керамики. Рассмотрена методика лабораторного анализа долговечности материала строительной керамики и их модернизации для волокон минеральной ваты. По результатам экспериментальных исследований установлено, что процесс коррозии внутри материала минеральной ваты происходит по механизму реакции гидроксидов щелочных металлов с оксидами кремния и алюминия в материале минеральной ваты, выводя их в раствор и приводя к химической деструкции материала, что в целом аналогично изученному процессу деструкции материала стеновой керамики. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что процесс химической деструкции минеральной ваты имеет большую зависимость от температуры и меньшую зависимость от концентрации гидроксидов, чем процесс деструкции материала кирпича. Выполнен расчет температурного коэффициента скорости процесса деструкции в формуле Вант-Гоффа, коэффициентов в уравнении Аррениуса и значения энергии активации процесса деструкции. Приведены примеры натурных исследований.
Degradation behavior of biodegradable man-made fibers in natural soil and in compost [Электронный ресурс] / P. Borelbach [et al.] // Polymers. – 2023. – Vol. 15, iss. 13. – Article number: 2659. – DOI: 10.3390/polym15132959. – URL: https://www.mdpi.com/2073-4360/15/13/2959 (дата обращения: 2023-09-28).
Переведенное заглавие: Поведение биоразлагаемых искусственных волокон при разложении в естественной почве и компосте.
Исследовано поведение волокон, изготовленных из полимолочной кислоты (PLA) и смеси полигидроксиалканоата (PHA) с PLA, а также двухкомпонентного волокна (BICO), изготовленного из полибутиленсукцината (PBS) и PLA. Волокна находились в верхнем слое почвы при температуре 23°C в течение 12 недель. Для исследования процесса разложения на промышленной установке для компостирования волокна находились в компосте при температуре 58°C в течение 4 недель. Контрольные образцы также были помещены в те же условия. Проводился регулярный отбор проб. Для изучения деградации волокон были проведены следующие процедуры: механические испытания, сканирующая электронная микроскопия (СЭМ), гель-проникающая хроматография (ГПХ), дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) и инфракрасная спектроскопия (ИК). После 12 недель пребывания в почве при температуре окружающей среды волокна PLA и BICO не подверглись разложению. Волокна PHA покрылись трещинами, снизилась их молекулярная масса и произошли изменения в ИК-спектре. Биологического воздействия (бактерий или грибков) обнаружено не было. В условиях промышленного компостирования все волокна показали снижение прочности и молекулярной массы. Для волокон BICO и PHA изображения СЭМ показали значительные изменения. В волокнах PHA образовался грибковый мицелий.
Engineered spidroin-derived high-performance fibers for diverse applications [Электронный ресурс] / Dawen Qin [et al.] // Nano research. – 2023. – DOI: 10.1007/s12274-023-5849-x. – URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s12274-023-5849-x (дата обращения: 2023-09-28).
Переведенное заглавие: Разработка высокоэффективных волокон на основе спидроина.
Паутинный шелк хорошо известен своими отличными механическими свойствами, он прочнее кевлара и стали. Представлены виды пауков, которые были применены для получения рекомбинантных спидроинов. Описаны технологии изготовления и механические свойства рекомбинантных волокон из спидроина и композитных волокон. Продемонстрировано применение рекомбинантных волокон на основе спидроина.
Huirong Niu. Experimental study on the chemical resistance of polyaroxydiazole fiber [Электронный ресурс] / Huirong Niu, Ning Mao // Journal of physics: conference series. – 2023. – Vol. 2468. – Article number: 012061. – DOI: 10.1088/1742-6596/2468/1/012061. – URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/2468/1/012061/meta (дата обращения: 2023-09-28).
Переведенное заглавие: Экспериментальное исследование химической стойкости полиароксидиазольного волокна.
Изучены химические свойства и коррозионная стойкость полиароксидиазольного волокна. Для исследования были использованы различные массовые доли серной кислоты, азотной кислоты, гидроксида натрия и раствора аммиака. Результаты показывают, что прочность волокон составила 38% при обработке 50%-ной серной кислотой в течение 72 часов; 36% при обработке 60%-ной азотной кислотой в течение 72 часов; 77% при обработке 30%-ным гидроксидом натрия в течение 72 часов. После 72-часовой обработки 20%-ной аммиачной водой прочность составила 79%. Сделаны выводы, что щелочестойкость волокон лучше, чем кислотостойкость.
Recent advancements in lignocellulose biomass-based carbon fiber: synthesis, properties, and applications [Электронный ресурс] / A. Vinod [et al.] // Heliyon. – 2023. – Vol. 9, iss. 3. – Article number: e13614 – DOI: 10.1016/j.heliyon.2023.e13614. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405844023008216 (дата обращения: 2023-09-28).
Переведенное заглавие: Последние разработки в области производства углеродного волокна на основе лигноцеллюлозной биомассы: синтез, свойства и применение.
Рассмотрены различные биологические прекурсоры, которые помогают производить лигнин и имеют более высокие концентрации лигнина. Проведено множество исследований по различным растительным источникам, типам лигнина, факторам, влияющим на синтез углеродного волокна, методам прядения, стабилизации, карбонизации и активации. Методы определения характеристик, используемые для получения лигнинового-углеродного волокна, позволяют понять структуру и особенности. Представлен обзор областей применения лигниново-углеродного волокна.
Recent developments in artificial spider silk and functional gel fibers [Электронный ресурс] / A. Q. Khan [et al.] // SmartMat. Open access. – 2023. – Article number: e1189. – DOI: 10.1002/smm2.1189. – URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smm2.1189 (дата обращения: 2023-09-28).
Переведенное заглавие: Последние разработки в области искусственного паучьего шелка и функциональных гелевых волокон.
Описана технология изготовления искусственной паутины. Для его получения, была использована технология гелеобразования. Гель был образован из различных типов материалов, включая нерекомбинантные белки, рекомбинантные белки, полипептиды, синтетические полимеры и полимерные нанокомпозиты. Представлены различные методы прядения искусственной паутины. Представлены возможности применения искусственной паутины, в таких областях, как создание искусственных мышц, компонентов сенсорных устройств, а также для производства «умных» волокон.
Suitable dissolving pulps and their impacts on solution spinning of cellulose man-made fiber : препринт [Электронный ресурс] / B. Kosan [et al.] – 2023. – URL: https://assets.researchsquare.com/files/rs-2927776/v1/640ec1ed-2313-4291-8e0d-ac7195a0ff9a.pdf?c=1685480638 (дата обращения: 2023-09-28).
Переведенное заглавие: Пригодные растворимые целлюлозные массы и их влияние на прядение в растворе целлюлозного искусственного волокна.
Представлены альтернативные виды целлюлозных масс, а именно целлюлоза из биогенных остатков (конопляная и льняно-масличная), необработанная и ферментативно обработанная бумажная масса и переработанные хлопковые отходы. В зависимости от степени полимеризации (DP), молекулярно-массового распределения (MWD) и полидисперсности (PDI) можно выделить три группы целлюлозных масс. Бумажная масса обладает самыми высокими значениями DP и PDI и самым широким MWD. С помощью ферментативной обработки были достигнуты те же показатели, что и при растворении древесной массы. Целлюлоза из биогенных остатков проявляла различное поведение. Целлюлоза на основе конопляных отрубей обладала свойствами, сравнимыми с древеснорастворимой пульпой. Напротив, целлюлоза на основе волокон масличного льна и конопли обладала низким значением PDI и плотным MWD, более сопоставимым с целлюлозой, изготовленной из переработанных хлопковых волокон. Характеристики целлюлозы также оказали влияние на реологические свойства прядильных растворов, приготовленных из различных типов целлюлозы.