Влияние золы рисовой и гречневой шелухи на биоразлагаемость эпоксидных материалов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Ввиду микробиологической стойкости эпоксидных полимеров, проблема утилизации их после завершения срока эксплуатации является особенно актуальной. В этом аспекте особый интерес представляют производные рисовой и гречневой шелухи как потенциально биодеградируемые компоненты, которые при применении их в качестве наполнителей обеспечивают улучшение эксплуатационных характеристик эпоксидных материалов. Полученные результаты свидетельствуют об использовании рисовой и гречневой шелухи и их золы в качестве субстрата микроорганизмами почвы. Вместе с тем рисовая шелуха в значительно большей степени, чем гречневая шелуха, увеличивает биологическую активность микробиоты почвы. При этом с ростом температуры получения золы рисовой шелухи использование ее в качестве субстрата микроорганизмами почвы закономерно снижается по сравнению с рисовой шелухой. Это обусловлено уменьшением содержания в ее составе рентгеноаморфной фазы и ростом количества кристаллических минералов. В то же время зола гречневой шелухи, не зависимо от температуры ее получения, существенно активирует процессы почвенного дыхания по сравнению с гречневой шелухой, что указывает на возможность микробиологической утилизации образцов золы гречневой шелухи в процессе инкубирования в почве. Эпоксидные материалы, как ненаполненные, так и наполненные золой рисовой и гречневой шелухи, не используются в качестве субстрата микроорганизмами почвы. В то же время наполнение эпоксидных композиций рисовой шелухой обусловливает улучшение их биодеградируемости. Степень биодеструкции шелухи риса и гречихи и их золы определяет влияние этих наполнителей на дыхательную активность почвы в присутствии эпоксидных материалов.

Об авторах

Е. М. Готлиб

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Email: egotlib@yandex.ru

Е. В. Перушкина

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Email: perushkina_elena@mail.ru

Р. Ш. Нцуму

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Email: david_schelton@mail.ru

Е. C. Ямалеева

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Email: curls888@yandex.ru

Список литературы

  1. Фомин В. А., Гузеев В. В. Биоразлагаемые полимеры, состояние и перспективы использования // Пластические массы. 2001. N 2. С. 42-46.
  2. Роговина С. З. Биоразлагаемые полимерные композиции на основе синтетических и природных полимеров различных классов // Высокомолекулярные соединения. Серия С. 2016. Т. 58. N 1. С. 68-80. https://doi.org/10.7868/S2308114716010106.
  3. Готлиб Е. М., Вдовина Т. В., Ямалеева Е. С. Повышение биоразлагаемости эпоксидных материалов за счет модификации растительными маслами и их кислородсодержащими производными // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2020. Т. 10. N 4. C. 700-707. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2020-10-4-700-707.
  4. Kenechi N.-O., Linus C., Kayode A. Utilization of rice husk as reinforcement in plastic composites fabrication - a review // American Journal of Materials Synthesis and Processing. 2016. Vol. 1, no. 3. P. 32-36. https://doi.org/10.11648/j.ajmsp.20160103.12.
  5. Andrzejewski J., Barczewski M., Szostak M. Injection molding of highly filled polypropelene-based biocomposites. Buckwheat husk and wood flour filler: a comparison of agricultural and wood industry waste utilization // Polymers. 2019. Vol. 11, no. 11. P. 1-18. https://doi.org/10.3390/polym11111881.
  6. Goodman B. A. Utilization of waste straw and husks from rice production: a review // Journal of Bioresources and Bioproducts. 2020. Vol. 5, no. 3. P. 145-169. https://doi.org/10.1016/j.jobab.2020.07.001.
  7. Akhter F., Siddique M., Soomro S. A., Jamali A. R., Chandio Z. A., Ahmed M. Rice husk ash as green and sustainable biomass waste for construction and renewable energy applications: a review // Biomass Conversion and Biorefinery. 2021. https://doi.org/10.1007/s13399-021-01527-5.
  8. Ерофеев В. Т., Смирнов В. Ф., Лазарев А. В., Богатов А. Д., Казначеев С. В., Родин А. И.. Биологическая и климатическая стойкость полимерных композитов // Academia. Архитектура и строительство. 2017. N 1. C. 112-119.
  9. Ахметзянов Р. Р., Вагизов Т. Н., Галимов Э. Р. Разработка составов и технологии изготовления дисперсно-наполненных композиционных материалов для узлов трения // Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева. 2019. Т. 75. N 2. С. 61-65.
  10. Nourbakhsh A., Ashori A., Tabrizi A. K. Characterization and biodegradability of polypropylene composites using agricultural residues and waste fish // Composites Part B: Engineering. 2014. Vol. 56. P. 279-283. https://doi.org/10.1016/J.COMPOSITESB.2013.08.028.
  11. Сергиенко В. И., Земнухова Л. А., Егоров А. Г., Шкорина Е. Д., Василюк Н. С. Возобновляемые источники химического сырья: комплексная переработка отходов производства риса и гречихи // Российский химический журнал. 2004. N 3. С. 117-124.
  12. Готлиб Е. М., Ямалеева Е. С., Нцуму Р. Ш., Валеева А. Р. Изучение влияния температуры получения золы гречневой шелухи на антифрикционные свойства и износостойкость эпоксидных покрытий // Бутлеровские сообщения. 2021. Т. 68. N 12. C. 70-76. https://doi.org/10.37952/ROI-jbc-01/21-68-12-70.
  13. Rohani A. B., Rosiyah Y., Seng N. G. Production of high purity amorphous silica from rice husk // Procedia Chemistry. 2016. Vol. 19. P. 189-195. https://doi.org/10.1016/j.proche.2016.03.092.
  14. Вураско А. В., Дрикер Б. Н., Мозырева Е. А., Земнухова Л. А., Галимова А. Р., Гулемина Н. Н. Энергосберегающая технология получения целлюлозных материалов при переработке отход сельскохозяйственных культур // Химия растительного сырья. 2006. N 4. C. 5-10.
  15. Клинцевич В. Н., Флюрик Е. А. Способы использования лузги гречихи посевной (обзор) // Труды БГТУ. Серия 2: Химические технологии, биотехнология, геоэкология. 2020. Т. 2. N 1. С. 68-81.
  16. Готлиб Е. М., Валеева А. Р., Ямалеева Е. С., Твердов И. Д., Долгова А. В. Сравнение модифицирующего действия золы рисовой и гречневой шелухи в эпоксидных антифрикционных покрытиях // Вестник Югорского государственного университета. 2021. Т. 63. N 4. С. 9-15. https://doi.org/10.17816/byusu20210409-15.
  17. Perez J., Munoz-Dorado J., Rubia T., Martıґnez J. Biodegradation and biological treatments of cellulose, hemicellulose and lignin: an overview // International Microbiology. 2002. Vol. 5, no. 2. P. 53-63. https://doi.org/10.1007/s10123-002-0062-3.
  18. Sanchez C. Lignoceelulosic residues: biodegradation and bioconversion by fungi // Biotechnology Advances. 2009. Vol. 27, no. 2. P. 185-194. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2008.11.001.
  19. Rahman W. A., Isa N. M., Rahmat A. R., Adenan N., Ali R. R. Rice husk/high density polyethylene bio-composite: effect of rice husk filler size and composition on injection molding processability with respect to impact property // Advanced Materials Research. 2009. Vol. 83-86. P. 367-374. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.83-86.367.
  20. Клебанович Н. В., Киндеев А. Л. Геостатистическая оценка вариабельности свойств почв // Вестник Удмуртского университета. Серия: Биология. Науки о Земле. 2018. Т. 28. N 1. C. 91-102.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».