Розробка технології отримання біокомпозитів на основі глютину та деревного борошна

Abstract

Мета. Визначити температурно-часовий режим термічної обробки біокомпозитних матеріалів на основі глютину та деревного борошна, сформованих методом гарячого пресування композиції. Методика. Біокомпозитні зразки формували методом гарячого пресування композиції, до складу якої входили глютиновий розчин та деревне борошно. Межу міцності при стисненні розраховували в результаті визначення максимального руйнівного навантаження циліндричних зразків діаметром 20 мм, які стискували за допомогою статичного навантаження з швидкістю переміщення нижньої траверси преса 2 мм/хв. Результати. Полімеркомпозитні матеріали широко використовують для виготовлення виробів в різних галузях промисловості та техніки завдяки унікальним властивостям. Однак зростання рівня екологічного забруднення та зменшення запасів вичерпних ресурсів є приводом для зниження інтенсивності використання полімеркомпозитів на основі синтетичних матриць та наповнювачів. Вирішення проблеми полягає у впровадженні компонентів природного походження, які є сумісними з навколишнім середовищем та здатні відновлюватися за рахунок щорічного або циклічного збору рослинної сировини. Волокна або порошкові матеріали рослинного походження після необхідної обробки є придатними для використання як наповнювачі біокомпозитних матеріалів, однак потребують вивчення процесів структурування системи для розробки технології формування виробів конструкційного призначення. Формування біокомпозитних виробів на основі глютину та деревного борошна доцільно проводити з використанням гарячого пресування, яке полягає у витримці прескомпозиції за температури 150 °С протягом 3 год з наступною термічною обробкою біокомпозитних виробів для видалення надлишкової вологи та завершення процесу структурування біополімерної матриці. В результаті отримано біокомпозитний матеріал, міцність при стисненні якого становить 45-47 МПа, що цілком достатньо для виготовлення виробів конструкційного або декоративного призначення. Наукова новизна. Вперше застосовано технологію гарячого пресування композитної суміші на основі біополімерного вʼяжучого та порошкового наповнювача природного походження та визначено оптимальний режим термічної обробки біокомпозитних матеріалів, що дозволило отримати матеріал конструкційного призначення з високою питомою міцністю. Практична значимість. Розроблені біокомпозитні матеріали доцільно використовувати для виготовлення тари, елементів декору салонів транспортних засобів, корпусів приладів та меблів, що дозволить розширити сировинну базу, вирішити проблему утилізації відходів та покращити екологічну безпеку