• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
18.04.2022
НИТУ «МИСиС»
934

В НИТУ «МИСиС» разработали материал из отходов кокоса и гибискуса, который заменит ДСП

5.1

Ученые НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Федерального технологического университета в Акуре (Нигерия) разработали новую технологию изготовления строительных композитов и плит на их основе. Растительные отходы из волокон кокоса и гибискуса обеспечили новому материалу повышенную влагостойкость и прочность, что будет особенно востребовано в жилом строительстве.

Кокосы / ©Getty images

Результаты работы опубликованы в международном научном журнале Environmental Science and Pollution Research. Переработка отходов — важнейшая задача «зеленой» химии. Они являются сырьем для создания материалов, которые очищают сточные воды, извлекают металлы, пигменты, а также используются в производстве строительных материалов, таких как гипсы, дорожные покрытия и так далее.

Цементные картоны — это композиты, изготовленные из макулатуры и цемента в качестве связующего звена. Эти виды материала могут использоваться для обшивки стен и потолков, а также замены дорогих древесно-стружечных плит (ДСП) в мебельном производстве.

Бумага в составе макулатуры обладает хорошей тепло- и звукоизоляцией, она дешева в использовании и требует минимум энергии при переработке, что позволяет отнести ее к экологичным материалам. Однако обладая высокой поверхностной пористостью, бумажная масса склонна к обильному поглощению влаги из воздуха, что сильно ухудшает функциональные свойства цементных картонов.

Исследователи НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Федерального технологического университета в Акуре решили эту проблему, используя порошок скорлупы кокосового ореха и кенафа (гибискус коноплевый) в качестве наполнителя бумажных пор.

Микроструктура волокон с разным процентным содержанием растительного волокна / ©Пресс-служба НИТУ «МИСиС»

«Целью включения волокон в цементный материал было повышение его прочности и придание пластичности. Кроме того, волокна включены для уменьшения зарождения и распространения трещин и для равномерного распределения напряжения в матрице композита. Волокно кенафа мы смешивали в различных пропорциях с 20 процентами цемента и таким же количество порошка скорлупы кокосового ореха, в то время как оставшаяся часть состава представляла собой бумажную массу.

Полученные образцы композитов выдерживали в течение 14, 28 и 90 дней и исследовали механические свойства. Результаты показали, что дозировка волокна в два процента оптимально улучшила прочность сцепления и силу удержания шурупа по сравнению с контрольной смесью», – рассказал соавтор исследования, ведущий эксперт НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Валентин Романовский.

Схема технологии производства композита / ©Пресс-служба НИТУ «МИСиС»

По словам разработчиков, натуральные растительные волокна легкие, очень дешевые и обладают высокой прочностью и пластичностью. Непромокаемое волокно кенафа, известной прядильной культуры, как и волокно джута, пригодно для изготовления упаковочных тканей и мешков, ковров и скатертей, для изготовления бумаги, картона. Добавка волокна кенафа в процентной массе 1-3 процента обеспечила увеличение модуля упругости композита, а значит, и прочность итоговых строительных плит.

В предыдущем исследовании авторы показали, что даже 10-процентная добавка порошка скорлупы кокосового ореха может успешно использоваться в качестве наполнителя пор композита, снижая его «влагопроницаемость» по сравнению с контрольными образцами. В настоящее время научный коллектив завершает серию лабораторных тестов в целях оптимизации разработанной технологии.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» — российский технический университет; первый вуз в стране, получивший статус «Национального исследовательского технологического университета», лучший вуз России 2019 года по версии Forbes Россия. Сегодня в состав НИТУ «МИСиС» входят 9 институтов и 6 филиалов, 4 из которых работают в России и 2 за рубежом.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 12:58
Алиса Гаджиева

В Северной Ирландии нашли неолитическое поселение возрастом не менее 5800 лет. Пока не ясно, почему люди обосновались именно там, но известно, что спустя тысячелетия за эти земли воевали могущественные королевства.

Вчера, 07:30
Мария Азарова

Авторы нового исследования провели эксперимент почти с 70 собаками разных пород, чтобы узнать, как они реагируют на вой одного волка и целой стаи.

6 часов назад
Даниил Сухинов

Хотя интуитивно люди склонны думать, что занятия музыкой полезны для их психического здоровья, научные исследования указывают на более сложную и неочевидную связь. В новой работе международная группа ученых обнаружила генетическую корреляцию между увлечением музыкой и психическим здоровьем на примере нескольких тысяч близнецов. Результаты исследования показывают, что у музыкально активных людей существенно повышен генетический риск развития депрессии и биполярного расстройства.

2 февраля
НИУ ВШЭ

Изучая потребление алкоголя, экономисты и социологи обычно связывают его с условиями жизни людей и их человеческим капиталом: образованием, опытом работы, знаниями. Ученые из Лаборатории исследований рынка труда и Лаборатории экономико-социологических исследований НИУ ВШЭ обратили внимание на некогнитивные навыки, формирующиеся в детстве и подростковом возрасте, и выяснили, что эти качества во многом определяют вероятность злоупотребления спиртным и сокращают степень влияния образования.

Вчера, 07:30
Мария Азарова

Авторы нового исследования провели эксперимент почти с 70 собаками разных пород, чтобы узнать, как они реагируют на вой одного волка и целой стаи.

Вчера, 12:58
Алиса Гаджиева

В Северной Ирландии нашли неолитическое поселение возрастом не менее 5800 лет. Пока не ясно, почему люди обосновались именно там, но известно, что спустя тысячелетия за эти земли воевали могущественные королевства.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

9 января
Александр Березин

Избыточный вес убивает куда больше людей, чем войны с голодом вместе. До самых недавних пор это объясняли то «мусорным» фастудным питанием, то недостаточными физическими нагрузками. Научные работы показывают: эти гипотезы были неверны. За последние полвека сильно потолстели даже лабораторные животные, корм и нагрузки которых не менялись. Эпидемия лишнего веса действительно убийственна, но ее причина не в калориях или нехватке нагрузки. А в чем же? Naked Science исследует для вас этот вопрос.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: