Plant Fibers and the Application of Polymer-Composite Materials Based on Them: A Review

Чащилов, Д.В.; Atyasova, E. V.; Blaznov, А. N.

doi:10.1134/s1995421222040050

Cited by 10 publications

(4 citation statements)

References 21 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Plant fibers can be extracted from the stem, leaf, or seeds. The extraction method of fibers from the stem and leaf is very similar but differs from seed fiber extraction [ 50 , 51 ]. Table 1 highlights the world's annual production of different plant fibers, their volumes, and the part of the plant where they were extracted.…”

Section: Lignocellulosic Fiber and Its Compositementioning

confidence: 99%

Potential of lignocellulosic fiber reinforced polymer composites for automobile parts production: Current knowledge, research needs, and future direction

Musa,

Onwualu

2024

Heliyon

View full text Add to dashboard Cite

Section: Lignocellulosic Fiber and Its Compositementioning

confidence: 99%

Potential of lignocellulosic fiber reinforced polymer composites for automobile parts production: Current knowledge, research needs, and future direction

Musa,

Onwualu

2024

Heliyon

View full text Add to dashboard Cite

“…В работах [1,2] приведен обзор основных видов растительных волокон, которые находят применение в композиционных материалах. Это современные мировые тенденции, связанные с проблемами накопления и необходимости утилизации синтетических полимеров и композитов и развития биоразлагаемых материалов [3][4][5].…”

Section: Introductionunclassified

“…Техническая конопля -незаслуженно забытое исконно российское сырье, которое на протяжении десятков лет служило не только в пищевой промышленности, но максимально использовалось в технических целях для создания пеньковых веревок, канатов, мешковины и одежды. В мировой литературе известны исследования свойств технических волокон, выделенных из конопли, и композитов на их основе, наряду с такими растениями, как лен, крапива, джут, рами [1,2]. Среди отечественных лубяных культур, пригодных к извлечению из них наиболее длинных волокон для композитов, можно выделить крапиву, лен и коноплю [7,8].…”

Section: Introductionunclassified

Research of Technical Bast Fibers

Задворных¹,

Blaznov²,

Бычин³

et al. 2023

Южно-Сибирский Научный Вестник

View full text Add to dashboard Cite

Рассмотрена лубяная техническая культура конопля, сегмент по выращиванию и переработке которой в России развивается быстрыми темпами. На примере мировых тенденций показаны возможности и перспективы использования лубяных волокон конопли для биоразлагаемых композитов на растительной основе. Исследованы режимы выделения лубяных волокон методом химического реттинга. С помощью химического анализа определено содержание целлюлозы, лигнина, пентозанов в выделенных волокнах исходном растительном сырье. Методом ТМА измерены значения прочности 177-548 МПа, деформации при разрушении 0,7-2,5 % и модуля Юнга 13,2-43,5 ГПа, при толщине технических волокон от 50 до 140 мкм. Полученные результаты согласуются с известными данными других авторов и находятся на уровне свойств лубяных волокон культур – крапивы, льна, применяемых в композиционных материалах. Выделенные технические волокна конопли имеют достаточно высокие упруго-прочностные характеристики, а их длина 200-400 мм позволяет создавать армированные композитные материалы на их основе. The bast technical crop hemp is considered, the segment for the cultivation and processing of which is developing rapidly in Russia. On the example of global trends, the possibilities and prospects of using hemp bast fibers for biodegradable plant-based composites are shown. The modes of isolation of bast fibers by chemical retting were investigated. Chemical analysis was used to determine the content of cellulose, lignin, and pentosans in the isolated fibers of the original plant material. The TMA method measured strength values of 177-548 MPa, deformation at fracture of 0.7-2.5% and Young's modulus of 13.2-43.5 GPa, with a thickness of technical fibers from 50 to 140 microns. The results obtained agree with the known data of other authors and are at the level of properties of bast fibers of crops - corn, flax, used in composite materials. The selected technical hemp fibers have sufficiently high elastic-strength characteristics, and their length of 200-400 mm makes it possible to create reinforced composite materials based on them.

show abstract

“…Оно применяется для выработки нитей и тканей в текстильной промышленности. Также высококачественное льняное волокно [8] применяют в полимерных композиционных материалах в качестве армирующего наполнителя [9][10][11]. Образуется при этом также большое количество отходовкостра, которая состоит преимущественно из неволокнистых компонентов стебля льняной тресты.…”

Section: Introductionunclassified

Study of the Effect of Compaction of the Mound Layer of Flax Bonfire Along the Direction of Heat Flow on the Coefficient of Thermal Conductivity

Чащилов

2023

Южно-Сибирский Научный Вестник

View full text Add to dashboard Cite

При переработке урожая льна-долгунца образуется вторичное растительное сырье – льняная костра. Она применима как засыпной теплоизоляционный материал в оборудовании для тепловых процессов, как армирующий наполнитель волокнистых полимерных композиционных материалов (ПКМ). Актуально изучение теплового поведения льняной костры при различной насыпной плотности. Предмет исследования – засыпки льняной костры, уплотненные вдоль направления теплового потока до различной насыпной плотности. Цель – установление влияния насыпной плотности на коэффициент теплопроводности льняной костры. Использовался метод стационарного теплового потока, прибор ИТП-МГ4, модель «100» (СКБ «Стройприбор», Челябинск, Россия). Морфологически льняная костра – механическая смесь прямых/дугообразных обломков неволокнистой части стебля и сильно изогнутых тонких лубяных волокон. Длина дисперсных частиц от 10 до 15 мм, ширина до 2 мм, толщина от 0,1 до 2 мм. Длина волокон от 30 до 120 мм, толщина – до 50 мкм. Структура льняной костры – композиция наполнителя (дисперсных частиц) и пространственной матрицы из спутанных волокон. Коэффициент теплопроводности λ снижается от 0,075 до 0,030 Вт/(м∙К), при увеличении насыпной плотности ρ от 15 до 185 кг/м3. При насыпной плотности свыше 45 кг/м3 наблюдается изменение характера этой зависимости. Явление обусловлено изменением структуры насыпи – происходит ориентирование частиц в плоскости, нормальной к направлению уплотняющего усилия. Предложены аппроксимирующие выражения λ=0,221ρ-0,410, R2=0,9764, для λ<45 кг/м3 и λ=-1,34∙10-4ρ+0,0528, R2=0,9948, для λ≥45 кг/м3. Результаты применимы для: 1) расчета коэффициента теплопроводности при различной насыпной плотности засыпного теплоизолирующего материала; 2) оценки теплового поведения льняной костры – армирующего наполнителя волокнистых теплоизоляционных ПКМ; 3) разработки перспективной интегрированной технологии переработки легко возобновляемого непищевого растительного сырья в востребованные экономикой РФ продукты. During the processing of the flax crop, a secondary vegetable raw material is formed – flax bonfire. It is applicable as a backfilling thermal insulation material in equipment for thermal processes, as a reinforcing filler of fibrous polymer composite materials (PCM). It is important to study the thermal behavior of flax bonfires at different bulk densities. The subject of the study is the backfilling of flax bonfires, compacted along the direction of the heat flow to different bulk densities. The aim is to establish the influence of bulk density on the thermal conductivity coefficient of flax bonfires. The method of stationary heat flow, the device ITP-MG4, model "100" (SKB Stroypribor, Chelyabinsk, Russia) was used. Morphologically, a flax bonfire is a mechanical mixture of straight/arched fragments of the non–fibrous part of the stem and strongly curved thin bast fibers. The length of the dispersed particles is from 10 to 15 mm, width up to 2 mm, thickness from 0.1 to 2 mm. The length of the fibers is from 30 to 120 mm, the thickness is up to 50 microns. The structure of a linen bonfire is a composition of filler (dispersed particles) and a spatial matrix of tangled fibers. The coefficient of thermal conductivity λ decreases from 0.075 to 0.030 W/(m*K), with an increase in bulk density ρ from 15 to 185 kg/m3. With a bulk density of over 45 kg/m3, a change in the nature of this dependence is observed. The phenomenon is caused by a change in the structure of the embankment – the orientation of particles occurs in a plane normal to the direction of the sealing force. Approximating expressions λ=0.221ρ-0.410, R2=0.9764, for λ<45 kg/m3 and λ=-1.34×10-4ρ+0.0528, R2=0.9948, for λ≥45 kg/m3 are proposed. The results are applicable for: 1) calculating the coefficient of thermal conductivity at different bulk densities of backfilling insulating material; 2) evaluating the thermal behavior of flax bonfire – a reinforcing filler of fibrous thermal insulation PCM; 3) developing a promising integrated technology for processing easily renewable non-food vegetable raw materials into products in demand by the economy of the Russian Federation.

show abstract

Plant Fibers and the Application of Polymer-Composite Materials Based on Them: A Review

Cited by 10 publications

References 21 publications

Potential of lignocellulosic fiber reinforced polymer composites for automobile parts production: Current knowledge, research needs, and future direction

Potential of lignocellulosic fiber reinforced polymer composites for automobile parts production: Current knowledge, research needs, and future direction

Research of Technical Bast Fibers

Study of the Effect of Compaction of the Mound Layer of Flax Bonfire Along the Direction of Heat Flow on the Coefficient of Thermal Conductivity

Contact Info

Product

Resources

About