Волокна листьев кокосовой пальмы могут быть использованы в качестве упрочняющего материала для производства биокомпозитов, текстиля, упаковки и легких конструкций, используемых в строительстве и автомобильной промышленности, об этом сообщает международный коллектив ученых из Индии, Тайланда и Университета МИСИС. Натуральные волокна листьев кокоса могут стать экологичной альтернативой неорганическим полимерным композитам, благодаря их превосходным эксплуатационным характеристикам. Их использование снижает углеродный след, они биоразлагаемы и возобновляемы. Также среди преимуществ легкий вес, хорошая тепло- и звукоизоляция.
«Результаты экспериментов показали, что после обработки гидроксидом натрия (NaOH), с поверхности волокон исчезли нецеллюлозные вещества. Это, в свою очередь, привело к превосходной структурной и термической стабильности волокна. Прочность выросла на
30-50%. В целом, улучшились механические, термические и износостойкие свойства, — рассказывает Сергей Горбатюк, д.т.н., профессор кафедры инжиниринга технологического оборудования Университета МИСИС. — В нашем исследовании мы с коллегами подтверждаем большой потенциал этого материала для использования в биоармировании легких композитных конструкций».
Некоторые европейские автомобильные бренды добавляют лубяное волокно в полимеры при производстве приборных и дверных панелей, обивки салонов, различных консолей и частей кузова. Строительные компании используют волокна для биоармирования кровельных, настенных и напольных покрытий. Товары для сада, спорта и офиса уже давно активно создаются с их помощью.
Волокна, получаемые из сельскохозяйственных культур, дешевы и легкодоступны. Огромная их часть используется в качестве корма для животных и для домашнего использования, но большее количество сжигается в полевых условиях, вызывая загрязнение окружающей среды. Производители композитных материалов в настоящее время рассматривают растительные волокна, такие как джут, банан, лен, сизаль, кенаф и т.д., в качестве упрочнителей. В России планируется адаптировать технологию, используя в качестве сырья волокна льна, технической конопли и крапивы.
По словам Сергея Горбатюка, появление новых полимерных композитов, армированных натуральным волокном, а также оптимизация компонентов и производственного процесса, несомненно, ускорит и расширит их использование в различных отраслях, включая аэрокосмическую и морскую промышленность. Подробные результаты исследований опубликованы в престижном международном издании Journal of Natural Fibers (Q1).
Ожидается, что к 2024 году рынок композитов из натуральных волокон будет стоить 10,89 млрд долларов, а совокупный годовой темп роста составит 11,8%.
Точками роста отрасли биокомпозитов, является подготовка специалистов в области проектирования и производства, а также появление заводов с высокотехнологичным оборудованием. Кроме того, важно сократить технологический разрыв между различными звеньями цепи поставок и производства.
Исследовательские работы по биоармированию ведутся совместно с Технологическим университетом Короля Монгкута в Северном Бангкоке под руководством Dr. Sanjay Mavinkere Rangappa и Prof. Dr. Suchart Siengchin.
