Лигнин является одним из наиболее распространенных биополимеров. Удаление лигнина является одной из основных задач при предварительной обработке и делигнификации растительного сырья. Проблемой является необратимая химическая модификация лигнина при типичных схемах делигнификации. Это затрудняет использование такого лигнина для получения различных биокомпозитных материалов. Перспективным направлением исследований является проведение гидротропной делигнификации растительного сырья. Недостаточное количество научных данных по выделению и свойствам гидротропного лигнина определило цель представленного исследования. Цель исследования – изучение условий выделения и свойств лигнина из отработанных растворов после предварительной гидротропной обработки растительного сырья. Предмет исследования – отработанные гидротропные растворы после обработки лигноцеллюлозного сырья. Проводили выделение лигнина из таких растворов добавлениемдеионизированной воды, получая сырой продукт. Далее этот продукт многократно промывали деионизированной водой и этанолом, получая очищенный продукт. Для исследования физико-химических свойств продуктов использовали термогравиметрический анализ, дифференциальную сканирующую калориметрию. Полученные частицы представляют собой агрегаты округлой формы с поперечным размером от 6 до 7 мкм, которые состоят из множества мелких частиц. Одна фракция, более многочисленная по количеству частиц, – крупностью от 40 до 200 нм, другая фракция, менее представительная, крупностью от 0,2 до 1,5 мкм. Обе фракции представлены округлыми частицами. Также присутствует ещё одна фракция – сростки частиц мелкой фракции, имеющие неправильную, угловатую форму. Округлость форм частиц обуславливается, очевидно, аморфным строением материала. Содержание нерастворимого в кислоте лигнина составляет 17,5 % (масс.). Термическая стабильность продукта до 160℃, далее продукт постепенно разлагается в несколько этапов. Результаты применимы: 1) для совершенствования процесса получения наночастиц лигнина из растительного сырья; 2) для выделения лигнина и последующего применения в составе полимерных композиционных материалов, например, для повышения гидрофобности, термостойкости и огнестойкости; 3) для исследования сорбирующих свойств получаемых наночастиц лигнина. Lignin is one of the most common biopolymers. Lignin removal is one of the main tasks in the pretreatment and delignification of vegetable raw materials. The problem is the irreversible chemical modification of lignin in typical delignification schemes. This makes it difficult to use such lignin to produce various biocomposite materials. A promising area of research is the hydrotropic delignification of plant raw materials. Insufficient scientific data on the isolation and properties of hydrotropic lignin determined the purpose of the presented study. The purpose of the study is to study the conditions for the isolation and properties of lignin from waste solutions after preliminary hydrotropic treatment of vegetable raw materials. The subject of the study is spent hydrotropic solutions after processing of lignocellulose raw materials. Lignin was isolated from such solutions by adding deionized water, obtaining a crude product. Next, this product was repeatedly washed with deionized water and ethanol, obtaining a purified product. Thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry were used to study the physico-chemical properties of the products. The resulting particles are rounded aggregates with a transverse size from 6 to 7 microns, which consist of many small particles. One fraction, more numerous in terms of the number of particles, is from 40 to 200 nm in size, the other fraction, less representative, is from 0.2 to 1.5 microns in size. Both fractions are represented by rounded particles. There is also another fraction – aggregates of fine fraction particles having an irregular, angular shape. The roundness of the particle shapes is obviously caused by the amorphous structure of the material. The content of lignin insoluble in acid is 17.5% (wt.). The thermal stability of the product is up to 160℃, then the product gradually decomposes in several stages. The results are applicable: 1) to improve the process of obtaining lignin nanoparticles from plant raw materials; 2) to isolate lignin and subsequent use in polymer composite materials, for example, to increase hydrophobicity, heat resistance and fire resistance; 3) to study the sorbing properties of the obtained lignin nanoparticles.

The DSC method revealed endothermic effects (–613.9 J/g) during gypsum dihydrate heating associated with the heat absorption during the release of crystalline hydrate water in the range of 100–250°C during the heating process. Mass losses during water evaporation were determined by TGA and amount of up to 20

The use of fungal raw materials for preparing various biocomposites is a promising research direction. Data on using fungal raw materials for preparing chitosan, in particular, films based on the chitosan–glucan complex, are insufficient, which determined the goal of this study. Chitin from fungal biomass, converted to chitosan by deacetylation, shows promise for preparing functional film hybrid polymer biocomposite materials. This study deals with film samples based on the chitosan–glucan complex obtained from the biomass of fruiting bodies of higher fungi. The study was aimed at preparing film materials based on the chitosan–glucan complex and at determining their structure and mechanical and physicochemical properties. The chitosan–glucan complex (CtsGC) was prepared by base hydrolysis of the chitin–glucan complex, and film materials, by wet forming onto a support. The mechanical and physicochemical properties were studied using thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, and thermomechanical analysis. The film microstructure was examined using scanning electron microscopy. The forming resulted in significant texturing of the external surface relief: (1) interwoven fibrous thickenings consisting of residues of incompletely dissolved CtsGC particles are clearly seen; (2) there are closed micropores with the transverse size from 100 to 1000 nm; (3) there are local flat druses of lamellar crystals. The tensile strength of the film is up to 2.9 MPa, the elastic modulus is up 70 MPa, and the relative elongation at break is up to 14

Rheological, physical-mechanical and thermomechanical properties of binders based on ED-20 epoxy resin with Ethal-45M amine hardener and additives of Cardura E10P glycidyl ether from 5 to 50 wt.% as a diluent have been studied. As the Cardura E10P content increases, the dynamic viscosity of the binder decreases significantly and the gel time increases. The tensile strength of cured samples decreases from 49 MPa to 12 MPa with an increase in the Cardura E10P content from 5 to 30 weight parts, the deformability increases from 14 to 38%, and the glass transition temperature decreases from 67°C to 49°C.

The rheological, physicomechanical, and thermomechanical properties of the binders based on an ED-20 epoxy resin and KhT-152 B, Etal-450, and Iso-MTHPA curing agents have been studied. The rheological properties of binders are practically comparable. The KhT-152 B binder-based compound exhibited the highest durability. The Iso-MTHPA based binder exhibits the highest tensile strength among all studied compounds. The studied binders are comparable in terms of thermomechanical properties, and their glass-transition temperature is 100–110°C.

Современные мировые тенденции развития полимерных композиционных материалов направлены на уменьшение негативного воздействия на окружающую среду при изготовлении, эксплуатации и утилизации таких материалов. В этом плане наиболее перспективными являются биокомпозиты, армированные растительными волокнами. Благодаря экологичности растительных волокон, их малому весу в сочетании с высокими механическими свойствами и биоразлагаемостью, композиты на их основе уже находят применение в автомобилестроении, строительстве и других отраслях промышленности. В работе исследованы образцы крапивы двудомной, собранные в Республике Алтай в августе 2022 года. Целью данной работы являлось выделение и исследование структуры технических лубяных волокон крапивы в продольном и поперечном направлении, определение геометрических и физико-механических характеристик выделенных волокон. Структуру поперечного среза стебля крапивы и выделенных лубяных волокон исследовали с помощью электронного микроскопа. На фотоснимках стебля четко выделяются три зоны: наружный покрывной слой, лубяной слой, сосудистый слой. Лубяной слой крапивы содержит элементарные волокна овальной формы неодинаковой толщины с поперечным размером 10-30 мкм. Для выделения лубяных волокон провели химическую варку снятых с зеленого стебля оболочек крапивы в 2 %-ном водном растворе кальцинированной соды в течение 18 часов. Упруго-прочностные характеристики выделенных технических волокон толщиной 60-290 мкм определяли при растяжении на приборе ТМА-60. Найденные значения прочности и модуля Юнга увеличиваются с уменьшением поперечного сечения технических волокон и достигают 306,7 МПа и 12,67 ГПа, соответственно, при толщине образца 60 мкм. Полученные результаты экспериментальных исследований согласуются с известными литературными данными по свойствам волокон лубяных растений – лен, конопля, крапива двудомная и рами, которые уже находят применение в композиционных материалах. Благодаря достаточной длине выделенных лубяных технических волокон крапивы, на их основе могут быть изготовлены ориентированные полимерные композиционные материалы, например методом мокрой намотки. Modern world trends in the development of polymer composite materials are aimed at reducing the negative impact on the environment during the manufacture, operation and disposal of such materials. In this regard, biocomposites reinforced with plant fibers are the most promising. Due to the environmental friendliness of plant fibers, their low weight, combined with high mechanical properties and biodegradability, composites based on them are already being used in the automotive industry, construction and other industries. Herein, we examined urtica dioica samples harvested in the Republic of Altai, August 2022. This study aimed to isolate industrial urtica dioica fibers and test them lengthwise and crosswise, and measure the geometry and physical mechanics of the isolated fibers. The structures of the cross-sectional urtica dioica stem and of the isolated bast fibers were examined by scanning electron microscopy. The SEM images of the stem clearly showed the three regions: the outer layer, bast layer, and vascular layer. The bast layer of urtica dioica contains unequally-thick, oval-shaped elementary fibers of 10-30 μm in cross-section. The fibers were isolated by chemical digesting the green stem shell ripped of urtica dioica in a 2% calcined soda for 18 h. The elastic-strength characteristics of the isolated industrial fibers of 60–290 μm thick were tested to tension on a TMA-60 device. The resultant strength and the elastic modulus were increasing with a decrease in the cross-section of the industrial fibers, achieving 306.7 MPa and 12.67 GPa, respectively, with the sample thickness being 60 μm. The obtained results of experimental studies are consistent with the known literature data on the properties of fibers of bast plants - flax, hemp, stinging nettle and ramie, which are already being used in composite materials. Due to the sufficient length of the isolated bast technical fibers of nettle, oriented polymer composite materials can be made on their basis, for example, by wet winding.

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.

Three batches of unidirectional basalt fiber reinforced polymer were fabricated in the form of plates. Long tests were conducted over 365 days in a loaded state at room temperature, as well as in a closed desiccator at 99% humidity. The moisture absorption of unloaded samples in the desiccator did not exceed 0.20 – 0.23%. The residual mechanical properties of samples kept in a desiccator for 365 days were determined after the samples were dried: ultimate strain increased by 10 – 15%, elastic modulus by 14 – 21%, strength by 19 – 21%, and glass-transition temperature by 5 – 8°C.

Для получения биополимера хитина, природного полисахарида, перспективно использование биомассы высших грибов. Хитин в клеточной стенке грибов находится в форме хитин-глюканового комплекса (ХГК) и трудно выделяется из сырья. Выделенный ХГК – перспективный структурный наполнитель биокомпозиционных материалов и носитель функциональных биоактивных компонентов. Традиционное сырье для получения ХГК – панцири ракообразных – имеет ограничение по воспроизводимости сырья. В связи с этим актуально изучение возможности использования биомассы высших грибов для выделения ХГК. Предметом экспериментального исследования выступили плодовые тела опенка осеннего Armillaria mellea, полученные биотехнологическим способом из непищевого растительного сырья. Цель – изучение возможности выделения ХГК из биомассы грибов на экстракционной установке. Использовались визуальный осмотр, термогравиметрический анализ (ТГА) и дифференциальный термический анализ (ДТА). Применили оригинальную экстракционную установку с механическим перемешиванием. Сырьё подсушивалось и измельчалось. Проводилась экстракция – щелочное депротеинирование, кислотная деминерализация, а также обезвоживание с промежуточным межстадийным фильтрованием и промывкой в дистиллированной воде. Полученные образцы ХГК – сухие, сыпучие, мелкодисперсные, светло-кремового цвета. Выход продукта после обработки составил 23%. Испытывались образцы путём ТГА, ДТА в синхронном термоанализаторе DTG-60 (Shimadzu Corporation, Киото, Япония), используя алюминиевые тигли, навеску от 1 до 3 мг, атмосферу азота, расход 40 мл/мин, скорость нагрева 100С/мин, предельная температура 5000С. Установлено, что термическое разложение образцов трёхстадийное: 1) при температуре до 890С испаряется вода; 2) до температуры 3900С происходит разложение термолабильных компонентов ХГК, наблюдается резкий пик при температуре 3210С; 3) при температуре свыше 4000С наблюдается плавное разложение наиболее термостойких компонентов. Содержание воды – 7,9% (отн.), убыль массы на второй стадии – 78,7%, на третьей стадии – 3,3%, твердый остаток – 10,1%. Из полученного продукта путём гетерогенного щелочного деацетилирования получены образцы хитозан-глюканового комплекса (ХтзГК). Результаты исследования могут быть использованы: 1) для выделения ХГК и ХтзГК из биомассы грибов, пригодных для получения биокомпозиционных материалов, например, основы раневых повязок; 2) для определения верхнего температурного предела термической стерилизации продукта, обработка может проводится при температуре до 1600С; 3) для разработки интегрированной технологии комплексной переработки растительного сырья.To obtain a biopolymer of chitin, a natural polysaccharide, the use of biomass of higher fungi is promising. Chitin in the cell wall of fungi is in the form of chitin-glucan complex (ChGC) and is difficult to isolate from raw materials. The isolated ChGCis a promising structural filler of biocompositional materials and a carrier of functional bioactive components. The traditional raw material for the production of HCG – crustacean shells – has a limitation on the reproducibility of raw materials. In this regard, it is important to study the possibility of using the biomass of higher fungi for the isolation of HCG. The subject of the experimental study was the fruit bodies of the autumn Armillaria mellea, obtained by a biotechnological method from non-edible plant raw materials. The aim is to study the possibility of isolation of HCG from the biomass of fungi on an extraction plant. Visual inspection, thermogravimetric analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTA) were used. An original extraction plant with mechanical mixing was used. The raw materials were dried and crushed. Extraction was carried out – alkaline deproteination, acid demineralization and dehydration with intermediate interstage filtration and washing in distilled water. The obtained samples of ChGCare dry, loose, finely dispersed, light cream color. The yield of the product after processing was 23%. Samples were tested by TGA, DTA in a synchronous thermal analyzer DTG-60 (Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan), using aluminum crucibles, a weight from 1 to 3 mg, nitrogen atmosphere, flow rate 40 ml/min, heating speed 100C/min, maximum temperature 5000C. It is established that the thermal decomposition of samples is three-stage: 1) at a temperature of up to 890C, water evaporates; 2) up to a temperature of 3900C, the decomposition of thermolabile components of ChGCoccurs, a sharp peak is observed at a temperature of 3210C; 3) at a temperature above 4000C, a smooth decomposition of the most heat-resistant components is observed. Water content – 7.9% (rel.), weight loss in the second stage – 78.7%, in the third stage – 3.3%, solid residue – 10.1%. Samples of the chitosan-glucan complex (ChtzGC) were obtained from the resulting product by heterogeneous alkaline deacetylation. The results of the study can be used: 1) to isolate ChGC and ChtzGC) hCG from the biomass of fungi suitable for the production of biocompositional materials, for example, the basis of wound dressings; 2) to determine the upper temperature limit of thermal sterilization of the product, processing can be carried out at temperatures up to 1600C; 3) to develop an integrated technology for complex processing of plant raw materials.

Рассмотрены проблемы утилизации и вторичной переработки полимеров и композитов, одним из путей решения которой может быть создание биоразлагаемых материалов на основе растительного сырья. Проведены теоретические и экспериментальные исследования применения растительных волокон в композиционных материалах. Предложено использовать классические методы для исследований свойств растительных волокон и классические теории для расчета и конструирования структуры композитов на растительном сырье. Проведены расчеты критической длины волокон по значениям модуля упругости и прочности растительных лубяных волокон льна, крапивы и конопли, определенным экспериментально. Получены критические значения длины волокон для крапивы – 172 мкм, для конопли – 205 мкм, для льна – 273 мкм. Отмечено, что чем выше прочность и модуль упругости волокон, тем больше их критическая длина. Это может объясняться большой анизотропией свойств связующего и армирующего наполнителя. Теория монолитности предполагает равенство значений сдвиговых напряжений на границе волокно-матрица и прочности волокон. Соответственно, чем ближе свойства волокон и матрицы, тем меньшая критическая длина необходима для создания достаточной адгезии волокна к матрице. Рассмотрены примеры растительных волокон различной длины и композиты на их основе: наиболее длинных – лубяных технических волокон льна, крапивы и конопли, средних – волокон мискантуса и костры льна, и коротких – оболочек овса. The problems of utilization and recycling of polymers and composites are considered. One of the solutions may be the creation of biodegradable materials based on plant materials. Here, we theoretically and experimentally explored if plant-based fibers could be used in composite materials. We proposed that classical methods be employed to characterize plant-based fibers and that classical theories be used to predict and construct the structure of plant-based composites. The critical length of the fibers was estimated against the experimentally measured elastic modulus and strength of plant-based bast fibers of flax, nettle and hemp. The resultant critical length values were 172 µm for nettle, 205 µm for hemp and 273 µm for flax. It was noted that the higher the fiber strength and elastic modulus, the greater the fiber critical length. It can be explained by the binder and the reinforcing filler having highly anisotropic properties. The monolithicity theory implies equality between the shear stresses at the fiber–matrix interface and the fiber strength. Hence, the more similar the properties of the fibers and matrix, the shorter critical length is required to create adequate adhesion between the fiber and the matrix. Examples of plant-based fivers differing in length and composites based thereon were considered: the longest bast fibers of flax, nettle and hemp, medium-length fibers of Miscanthus and flax shover, and the shortest fibers of oat hulls.

При использовании лубяных культур для получения растительных волокон образуется большое количество неволокнистой фракции – костры. Лубяные волокна могут быть применены в качестве армирующего наполнителя полимерных композиционных материалов (ПКМ). Костра может быть использована для получения биочара – твёрдого остатка процесса пиролиза. В связи с этим актуально изучение поведения волокон и костры при тепловом воздействии. Предметом экспериментального исследования выступили стебли крапивы двудомной (Urtica dioica L.)весеннего сбора. Цель – изучение процесса термического разложения лубяных волокон и костры. Использовались термогравиметрический анализ (ТГА) и дифференциальный термический анализ (ДТА). Растительное сырьё разрезалось на фрагменты длиной от 120 до 150 мм. Проводилась гидротермическая предварительная обработка – варка в горячей воде в жидком состоянии под повышенным давлением и промывка горячей водой. Температура варки 140 0С, длительность – один час, модуль варки 1:10 (твёрдое : жидкость, масс.). Выход продукта после обработки 85,3%. Продукт механическим реттингом разделялся на лубяные волокна и частицы костры, в количестве 8,4% и 91,6%, масс., соответственно. Испытывались образцы путём ТГА, ДТА в синхронном термоанализаторе DTG-60 (Shimadzu Corporation, Киото, Япония), используя алюминиевые тигли, навеску3 мг, атмосферу азота, расход 40 мл/мин, скорость нагрева 100С/мин, предельная температура 6000С. Установлено, что термическое разложение образцов трёхстадийное: 1) при температуре до 1150С и 1000С, соответственно, для лубяных волокон и костры, испаряется вода; 2) до температуры 3900С происходит разложение термолабильных компонентов растительного сырья, наблюдается резкий пик при температуре 3630С и 3720С, соответственно, для лубяных волокон и костры; 3) при температуре свыше 4000С наблюдается плавное разложение наиболее термостойких компонентов. Эндотермические эффекты для костры на первой и второй стадиях в два и полтора раза, соответственно, превышают эффекты для лубяных волокон. Содержание воды – 2,7% и 5,2%, убыль массы на второй стадии – 72,2% и 68,4%, на третьей стадии – 6,1% и 7,6%, твердый остаток – 19,0% и 18,8%, соответственно, для лубяных волокон и костры. Результаты могут быть использованы: 1) для определения предельных температур обработки лубяных волокон крапивы двудомной, как армирующего наполнителя ПКМ, температура не должна превышать 2050С; 2) для оценки пригодности костры крапивы двудомной для получения биочара – возможно проводить медленный пиролиз при температуре до 6000С, с выходом ≈19%; 3) для разработки перспективной комплексной технологии переработки растительного сырья. When using bast crops to obtain plant fibers, a large amount of a non-fibrous fraction is formed – bonfires. Bast fibers can be used as a reinforcing filler of polymer composite materials (PCM). The bonfire can be used to produce biochar, a solid residue of the pyrolysis process. In this regard, it is important to study the behavior of fibers and bonfires under thermal exposure. The stems of the dioecious nettle (Urtica dioica L.) of the spring harvest were the subject of an experimental study. The purpose is to study the process of thermal decomposition of bast fibers and bonfires. Thermogravimetric analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTA) were used. Vegetable raw materials were cut into fragments from 120 to 150 mm long. Hydrothermal pretreatment was carried out – boiling in liquid hot water and rinsing with hot water. Cooking temperature 140 0C, duration - one hour, cooking module 1:10 (solid : liquid, mass.). The yield of the product after processing is 85.3%. The product was mechanically retted into bast fibers and bonfire particles, in the amount of 8.4% and 91.6%, by weight, respectively. Samples were tested by TGA, DTA in a synchronous thermal analyzer DTG-60 (Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan), using aluminum crucibles, a weight of 3 mg, a nitrogen atmosphere, a flow rate of 40 ml/min, a heating rate of 100C/min, a maximum temperature of 6000C. It is established that the thermal decomposition of samples is three-stage: 1) at temperatures up to 1150C and 1000C, respectively, for bast fibers and bonfires, water evaporates; 2) up to a temperature of 3900C, the decomposition of thermolabile components of vegetable raw materials occurs, a sharp peak is observed at temperatures of 3630C and 3720C, respectively, for bast fibers and bonfires; 3) at temperatures above 4000C, a smooth decomposition of the most heat-resistant components is observed. The endothermic effects for bonfires in the first and second stages are two and one and a half times higher, respectively, than the effects for bast fibers. The water content is 2.7% and 5.2%, the weight loss in the second stage is 72.2% and 68.4%, in the third stage – 6.1% and 7.6%, the solid residue is 19.0% and 18.8%, respectively, for bast fibers and bonfires. The results can be used: 1) to determine the maximum processing temperatures of bast fibers of nettle dioecious, as a reinforcing filler of PCM, the temperature should not exceed 2050C; 2) to assess the suitability of nettle dioecious bonfires for biochar production, it is possible to carry out slow pyrolysis at temperatures up to 6000C, with an output of ≈19%; 3) to develop a promising integrated technology for processing plant raw materials.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФБийский технологический институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего

Three batches of unidirectional basalt fiber-reinforced plastic were fabricated as plates, and continued tests were performed under load at room temperature and in a closed desiccator at a 99 % moisture for 365 days. The moisture absorption of the unconstrained specimens in the desiccator was not above 0.20 – 0.23 %. The residual mechanical properties of the specimens that had been held in the desiccator for 365 days were measured after being dried, and the ultimate strain was found to increase by 10 – 15 %, the elastic modulus by 14 – 21 %, the strength by 19 – 21 %, and the glass transition temperature by 5 – 8 °С.

Бактериальная наноцеллюлоза (БНЦ) обладает уникальными физико-механическими свойствами, вследствие чего имеет огромный прикладной потенциал. Одной из важнейших характеристик любого материала является стабильность его свойств в процессе хранения. В рамках данной работы исследовалось влияние способа хранения бактериальной наноцеллюлозы на ее структурно-механические характеристики. Образцы БНЦ хранились в течение 8 месяцев, было смоделировано 5 вариантов условий хранения и 2 варианта многократного температурного воздействия – повторное автоклавирование (важно для медицинского применения БНЦ) и повторяющиеся циклы заморозки-разморозки БНЦ (модель транспортировки в зимнее время), т.е. моделировались условия как «правильного хранения», так и «нарушения условий хранения». В результате установлено, что микроструктура образцов БНЦ при хранении в течение 8 месяцев не претерпевает особых изменений, за исключением вариантов многократного температурного воздействия: можно отметить «разряжение» волокон БНЦ при повторяющихся температурных нагрузках. Кроме того, при повторных циклах замораживания-размораживания происходит разрыв волокон БНЦ, вероятнее всего, вследствие образования кристаллов льда внутри пленки БНЦ. Прочностные характеристики образцов БНЦ (модуль Юнга, степень полимеризации) меняются некритично при хранении в стерильных условиях и в случае хранения в лиофильно высушенном состоянии, и претерпевают значительные изменения – снижаются в 1,8-2 раза - при нарушении стерильности, а также при многократном температурном воздействии. Температура начала разложения образцов БНЦ снижается с течением времени хранения, но остаётся в пределах, характерных для целлюлозы: от 353 °С до 259 °С. В научной литературе отсутствуют данные о способах хранения БНЦ и, соответственно, об изменении ее характеристик в процессе хранения. В связи с этим у авторов статьи не было возможности сравнить полученные результаты с мнением мирового научного сообщества, но мы надеемся положить начало обсуждению этого аспекта исследований в области технологии и применения БНЦ. Bacterial nanocellulose (BNC) has unique physical and mechanical properties, and therefore has a huge application potential. One of the most important characteristics of any material is the stability of its properties during storage. Within the framework of this work, the influence of the storage method of bacterial nanocellulose on its structural and mechanical characteristics was studied. BNC samples were stored for 8 months, 5 options for storage conditions and 2 options for repeated temperature exposure were simulated - repeated autoclaving (important for the medical use of BNC) and repeated freeze-thaw cycles of BNC (transportation model in winter), i.e. the conditions of both “correct storage” and “violation of storage conditions” were modeled. As a result, it was found that the microstructure of the BNC samples during storage for 8 months does not undergo any special changes, except for the variants of repeated temperature exposure: one can note the "discharge" of the BNC fibers under repeated temperature loads. In addition, during repeated freeze-thaw cycles, BNC fibers break, most likely due to the formation of ice crystals inside the BNC film. The strength characteristics of BNC samples (Young's modulus, degree of polymerization) change non-critically when stored under sterile conditions and in the case of storage in a lyophilized state, and undergo significant changes - they decrease by 1.8-2 times - if sterility is violated, as well as under repeated temperature impact. The temperature of the onset of decomposition of BNC samples decreases with time of storage, but remains within the limits characteristic of cellulose: from 353 °C to 259 °C. There are no data in the scientific literature on BNC storage methods and, accordingly, on changes in its characteristics during storage. In this regard, the authors of the article did not have the opportunity to compare the results obtained with the opinion of the world scientific community, but we hope to initiate a discussion of this aspect of research in the field of BNC technology and application.

Бактериальная наноцеллюлоза (БНЦ) обладает уникальными физико-механическими свойствами, вследствие чего имеет огромный прикладной потенциал. Целью данной работы являлось исследование физико-механических свойств образцов БНЦ, синтезированных продуцентом Medusomyces gisevii Sa-12 на полусинтетической питательной среде методом продленного культивирования. Образцы БНЦ были высушены на воздухе. В статье приведены данные по изучению свойств БНЦ, полученной в емкостях различного объема и изготовленных из разных материалов: в ёмкости малого объема 0,25 л (эксперимент № 1, пластиковый контейнер, заполнение 0,20 л), в ёмкости объемом 45 л (эксперимент № 2, эмалированный сосуд, заполнение 8 л) и в ёмкости объемом 17,3 л (эксперимент № 3, стеклянная ёмкость, заполнение 8 л). Данный метод предполагает многократный отъём гель-пленок БНЦ с одной и той же питательной среды без дополнительного внесения инокулята и питательных веществ: пятикратно в эксперименте № 1, семикратно в эксперименте № 2, одиннадцатикратно в эксперименте № 3. Установлено, что наибольшая толщина образцов БНЦ наблюдается на 6-е сутки культивирования в эксперименте № 1 – 0,020 мм; на 10-е сутки в эксперименте № 2 – 0,020 мм; на 4-е и 7-е сутки культивирования в эксперименте № 3 – 0,013 мм. Максимальная прочность при разрыве для образцов экспериментальной серии № 1 составила 84 МПа (II отъём БНЦ, 6-е сутки культивирования), для серии № 2 – 177 МПа (III отъём БНЦ, 10-е сутки культивирования), в эксперименте № 3 – 265 МПа (VII отъём БНЦ, 32-сутки культивирования). Наибольшие значения степени полимеризации зафиксированы в экспериментах № 2 и № 3 (5550), что в 1,5 раза больше, чем в эксперименте № 1 (3750). Модуль Юнга образцов БНЦ в эксперименте № 1 (1403 МПа) в 3,9 раза меньше, чем модуль Юнга образцов, полученных в эксперименте № 2 (5433 МПа) и в 5,2 раза меньше, чем модуль Юнга образцов, полученных в эксперименте № 3 (7250 МПа). Отсутствие литературных данных о продленном культивировании БНЦ не позволяет сравнить полученные результаты, но обосновывает несомненный приоритет проведенных исследований. Bacterial nanocellulose (BNC) has unique physical and mechanical properties, as a result of which it has a huge applied potential. The aim of this work was to study the physical and mechanical properties of BNC samples synthesized by the producer of Medusomyces gisevii Sa-12 on a semi-synthetic nutrient medium by the method of prolonged cultivation. BNTs samples were air dried. The article presents data on the study of the properties of BNC obtained in containers of various volumes and made of different materials: in a small-volume container of 0.25 L (experiment No. 1, plastic container, filling 0.20 L), in a container with a volume of 45 L (experiment No. 2, enameled vessel, filling 8 L) and in a container with a volume of 17.3 L (experiment No. 3, glass container, filling 8 L). This method involves multiple weaning of BNC gel films from the same nutrient medium without additional addition of inoculum and nutrients: five times in experiment No. 1, seven times in experiment No. 2, eleven times in experiment No. 3. It was found that the greatest thickness of BNC samples is observed on the 6thday of cultivation in experiment No. 1 – 0.020 mm; on the 10th day in experiment No. 2 – 0.020 mm; on the 4th and 7th days of cultivation in experiment No. 3 – 0.013 mm. The maximum tensile strength for samples of experimental series No. 1 was 84 MPa (II weaning BNTs, 6th day of cultivation), for series No. 2 – 177 MPa (III weaning of BNC, 10th day of cultivation), in experiment No. 3 – 265 MPa (VII weaning BNC, 32-day cultivation). The highest values ​​of the degree of polymerization were recorded in experiments No. 2 and No. 3 (5550), which is 1.5 times more than in experiment No. 1 (3750). Young’s modulus of BNC specimens in experiment No. 1 (1403 MPa) is 3.9 times less than Young’s modulus of specimens obtained in experiment No. 2 (5433 MPa) and 5.2 times less than Young’s modulus of specimens obtained in experiment No. 3 (7250 MPa). The lack of literature data on prolonged cultivation of BNC does not allow us to compare the results obtained, but justifies the undoubted priority of the studies performed.

Experience of structure development, manufacture, and testing of a pneumatic pressure shell accumulator with a volume of 25 dm3 is presented. A binder composition for “cold” hardening based on ÉD-20 epoxy resin and Étal-23X cycloaliphatic amine is developed. In terms of rheological and physicomechanical properties the binder proposed is suitable for manufacturing shells by a “wet” winding method with low energy consumption for hardening.

: Scaling biosynthesis of bacterial nanocellulose (BNC) allowed samples of composite paper with an increased proportion of BNC to be obtained. This work aims to study BNC samples and bleached soft wood kraft pulp (BSKP) composite paper with a ratio of components varying across a wide range: 10:90, 30:70, 50:50, 60:40, 70:30, 90:10. The method of paper manufacturing was chosen based on the determinations of strength and deformation properties of composite samples with the BNC:BSKP ratio of 20:80. Surface application of BNT on BSKP handsheet provided for an increase in the strength values (tear resistance – by 37%, burst index – by 17%) and deformation characteristics (tension stiffness – by 66%, fracture work – by 8%, breaking length – by 4%) compared to a reference sample. The formation of composites is confirmed in all samples. Scanning electron spectroscopy revealed that paper composites comprise interlaced micro BSKP and nano BNC fibres. As the proportion of BNC in composites elevated, densification of the structure was observed due to an increased fraction of cross-linked nanosized elements. IR spectroscopy indicated the resemblance of cellulose structure in all samples. It was found that an increase in the degree of polymerisation of composite paper is directly proportional to an increase in the BNC amount in the samples. The filtering ability of composite paper samples against microorganisms in the culture liquid of the Medusomyces gisevii Sa-12 producer was studied. It should be noted that yeast retention is achieved with 70% BNC in the paper composite. The presented properties of the new material determine prospects for its use in filtering microorganisms.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФБийский технологический институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Алтайский

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФБийский технологический институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Алтайский