Айналымды композиттерде ағаш өңдеу өнімдерін қолдану перспективалары

Қазіргі уақытта әлемде айналмалы қалыптау әдісімен пластикалық бұйымдар өндірісінің тұрақты өсуі байқалады. Сонымен беделді маркетингтік компанияның бағалауы бойынша Market.US 2025 жылдан 2034 жылға дейін әлемде ротациялық қалыптаудың орташа жылдық өсу қарқыны 5,7% - құрайды. Айналмалы қалыптауға "Жасыл экономика принциптерін" сәтті енгізу үшін шикізаттың жаңартылатын компоненттерін пайдаланудың едәуір өсуі қажет, атап айтқанда, ағаш өңдеу өнімдері осы мақсаттар үшін өте қолайлы. Бұл шолу ротациялық қалыптау үшін сисал, қарағай, зығыр және клен сияқты лигноцеллюлозды талшықтармен күшейтілген полиэтилен негізіндегі құрамдастарды әзірлеу бойынша зерттеулердің жан-жақты шолуын ұсынады. Талшықпен нығайтылған композиттерге жүргізілген зерттеулер көрсеткендей, лигноцеллюлоздық талшықтардың түрі мен мөлшері дайын өнімнің соңғы қасиеттеріне айтарлықтай әсер етеді. Мысалы, соққыға төзімділік пен қаттылық талшықтардың қосылуына байланысты өзгеріп, белгілі бір талшық концентрациясында оңтайлы нәтижелерге қол жеткізуге болады. Мерцеризация немесе басқа беттік модификациялар сияқты химиялық өңдеулер талшықтың матрицаға жабысуын жақсарту үшін жиі қолданылады, осылайша механикалық қасиеттерді арттырады. Жалпы алғанда, өңдеу шарттары, талшық сипаттамалары мен химиялық өңдеу арасындағы байланысты түсіну композиттік материалдардың қасиеттерін әртүрлі өнеркәсіптік қолданбаларға бейімдеу үшін өте маңызды.

1. Анисько Й., Барчевски М., Мьетлински П., Пясецки А., Шульц Й. Повышение ценности одноразовых стаканчиков из полилактида (ПЛА) с помощью технологии ротационного формования: влияние предварительной обработки шлифованием и термической обработкой. Испытание полимеров.107, 107481 (2022). https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2022.107481

2. Гупта Н., Рамкумар П.Л. Влияние содержания койра на механические и термические свойства смеси ЛПЭНП/койра, обработанной методом ротационного формования. Садхана, 46, 40 (2021). https://doi.org/10.1007/s12046-021-01566-8

3. дель Валье Эспиноза Леон Л., Эскосио В.А., Висконте Л. LY, Jandorno JC Jr., Pacheco EBAV: Ротационная формовка и полиэтиленовые композиты с лигноцеллюлозными материалами, полученными методом ротационного формования: обзор. Журнал «Армированные пластики и композиты»,39, 459–472 (2020). https://doi.org/10.1177/0731684420916529

4. Алеман, демократ, Маккорт М., Кернс, депутат, Мартин П.Дж., Баттерфилд Дж. Разработка термопластичных армирующих волокон для процесса ротационного формования. в «Трудах 21-гоул. Международная конференция ESAFORM по формообразованию материалов: ESAFORM 2018, Палермо. Италия' 120002 (2018). https://doi.org/10.1063/1.5034970

5. Ханана Ф.Е., Дезире С.Ю., Родриг Д. Морфология и механические свойства линейного полиэтилена низкой плотности (ЛПЭНП), армированного кленом, полученного методом ротационного формования: влияние содержания волокон и обработки поверхности. Полимеры и полимерные композиты,26, 299–308 (2018). https://doi.org/10.1177/096739111802600404

6. Хёфлер Г., Лин Р.Дж., Джаяраман К. Ротационное формование и механическая характеристика полиэтиленов, армированных галлуазитом. Журнал исследований полимеров, 25, 32–142 (2018). https://doi.org/10.1007/s10965-018-1525-3

7. Мухтаба М., Фрачето Л.Ф., Фазели М., Мукерджи С., Савасса С.М., де Медейрос Г.А., до Эсийрито Санту Перейра АЕС, Манчини С.Д., Липпонен Х., Вилаплана. Ф. Лигноцеллюлозная биомасса из сельскохозяйственных отходов для экономики замкнутого цикла: обзор с акцентом на биотопливо, биокомпозиты и биопластики. - Журнал «Чистое производство», 402, 136815 (2023). https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.136815

8. Хейна А., Барчевски М., Анджеевски Й., Космела П., Пясецки А., Шостак М., Куанг Т. Ротационное формование линейных композитов из полиэтилена низкой плотности с наполнителем из пшеничных отрубей. - Полимеры, 12, 1004 (2020). https://doi.org/10.1080/09276440.2016.1184556

9. Анджеевский Й., Кравчак А., Весолы К., Шостак М. Ротационное формование биокомпозитов с добавлением наполнителя из гречневой лузги. Оценка корреляции структура-свойства для материалов на основе полиэтилена (ПЭ) и полимолочной кислоты (ПЛА). Композиты. Часть B: Инженерное дело, 202, 108410 (2020). https://doi.org/10.1016/j.scca.2023.100034

10. Ханана Ф.Е., Родриг Д. Влияние размера частиц, содержания волокон и обработки поверхности на механические свойства линейного полиэтилена низкой плотности (ЛПЭНП), армированного кленом, полученного методом ротационного формования. Полимеры и полимерные композиты, 29, 343– 353 (2021). https://doi.org/10.1177/0967391120916602

11. Сарайва А.Б., Пачеко ЭБАВ, Гомеш Г.М., Висконте ЛЛИ, Бернардо К.А., Симойнс К.Л., Соарес А.Г. Сравнительная оценка жизненного цикла упаковки манго, изготовленной из полиэтилена/ натурального волокна и картона. Журнал «Чистое производство», 139, 1168–1180 (2016). https://doi.org/10.3390/su16031223

12. Greco A. и Maffezzoli A. Анализ пригодности поли(молочной кислоты) в процессе ротационного формования. Adv Polym Technol 2015; 34: 21505-21501.

13. Greco A., Maffezzoli A. и Forleo S. Спекание порошков PLLA для ротационного формования. Thermochem Acta 2014; 582: 59-67.

14. Greco A. и Maffezzoli А. Ротационное формование биоразлагаемых композитов, полученных из PLA, усиленного древесной основой из кладодов opuntia ficus indica. J Appl Polym Sci 2015; 132: 42447.

15. Gonzalez-Lopez M.E., Perez-Fonseca A.A., Cisneros-Lopez E.O., et al. Effect of maleated PLA on the properties of rotomolded PLA-Agave fiber biocomposites. J Polym Environ 2019; 27: 61-73.

16. Cisneros-Lopez O.E., Perez-Fonseca A.A., Gonzalez-Garcia Y., et al. Биокомпозиты из полимолочной кислоты и агавового волокна, полученные методом ротационного формования: сравнительное исследование с компрессионным формованием. Adv Polym Technol 2018; 37: 2528-2540.

17. Литвиненко Р.Ю. Древесные опилки как химические реагенты. Владимирский государственный университет имени А.Г. и Н.Г. Столетовых. https://scienceforum.ru/2014/article/2014000214

18. Mitchell P.E. Производство пластиковых деталей. In: Справочник инженера-инструментальщика и инженера-технолога. Общество инженеров-технологов, Мичиган, Соединенные Штаты Америки. 1996, pp. 1-13.

19. Rao MA and Thorone JL. Principles of rotational mold-ing. Polym Eng Sci 1972; 12: 237-249.

20. Crawford R.J. and Kearns M.P. Практическое руководство по ротационному формованию. 2-е изд. - Шрусбери: Smithers Rapra, 2012.

21. Asgarpour M, Bakir F, Khelladi S, et al. Характеристика и моделирование спекания полимерных частиц. J Appl Polym Sci 2011; 119: 2784-2792.

22. Torres F.G., Carrillo M. и Cubillas M.L. Плотность расплава полимерных порошков, наполненных натуральными волокнами. Polym Polym Compos 2006; 14: 691-700.

23. Liu G., Park C.B. и Lefas J.A. Производство пенопластов низкой плотности из LLDPE при ротационном формовании. Polym Eng Sci 1998; 38: 1997-2009.

24. Aleksander Hejna. Кафедра технологии полимеров, Гданьский технологический университет, Нарутовича, 11/12, 80-233 Гданьск, Польша. Вращательное формование линейных композитов из полиэтилена низкой плотности с наполнителем из пшеничных отрубей. https://doi.org/10.3390/polym12051004

25. Петар Антов. Структурное применение экологически чистых композитов из переработанных древесных волокон, скреплённых лигносульфонатом магния. Кафедра механической обработки древесины, факультет лесной промышленности, Университет лесного хозяйства, 1797 София, Болгария. 2020 Прикладные науки, 10(21), 7526; https://doi.org/10.3390/app10217526

26. Лумерка Дель В. Journal of Reinforced Plastics and Composites - апрель 2020 г. DOI: 10.1177/0731684420916529

27. Stamboulis A., Baillie C.A., Garkhil S.K., et al. Экологическая долговечность льняных волокон и их композиций полипропиленовой матрицы. Appl Compos Mater 2000; 7: 273-294.

28. Thakur V.K., Thakur M.K. and Gupta R.K. Обзор: полимерные композиты на основе сырых натуральных волокон. Int J Polym Anal Charact 2014; 19: 256-271.

29. Bourai K., Riedl B. i Rodrigue D. Влияние температуры на теплопроводность древесно-пластиковых композитов. Polym Polym Compos 2013; 21: 413-422.

30. Wang B., Panigrahi S., Tabil L., et al. Предварительная обработка льняных волокон для использования в биокомпозитах ротационного формования. J Reinf Plast Compos 2007; 26: 447-463.

31. Rahmat A.R. and Maradzi M.A. Механические свойства полиэтиленовых композитов, армированных волокнами, полученных методом ротационного формования пустых фруктовых гроздей. J Chem Nat Res Eng 2008; 2: 41-52.

32. Cisneros-Lo' pez E.O., Gonza' lez-Lopez M.E., Perez-Fonsoca A.A., et al. Влияние содержания волокон и обработки поверхности на механические свойства композитов из натуральных волокон, полученных методом ротоформования. J Compos Interf 2017; 24: 35-53

33. Hanana F.E., Yomeni C.D. и Rodrigue D. Морфология и механические свойства армированного кленом LLDPE, полученного методом ротационного формования: Влияние содержания волокон и обработки поверхности. Polym Polym Compos 2018; 26: 299-308.

34. Raymond A. и Rodrigue D. Пенопласты и древесно-композитные пенопласты, полученные ротоформованием. Cell Polym 2013; 32: 199-212.

35. Lopez-Ban~ uelos R.H., Robledo-Ort' Iz J.R., Ortega-Gudin or P., et al. Ротационное формование композиционных материалов из натуральных волокон и полиэтилена. In: SPE Plastics Research Online, 9 июля 2012 г., Nº 004326, стр. 1-3.

36. Vazquez-Fletes R.C., Rosales-Rivera L.C., Moscoso-Sa'nchez F.J., et al. Получение и характеристика многослойного вспененного композита методом ротационного формования. Polym Eng Sci 2016; 56: 278-286.

37. Лигносульфанат. Рисунок 2. https://studref.com/htm/img/40/8732/22.png