Новую технологию изготовления строительных композитов и плит на их основе разработали ученые НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из Федерального технологического университета в Акуре (Нигерия). Растительные отходы из волокон кокоса и гибискуса в составе обеспечивают повышенную влагостойкость и прочность. Благодаря этим свойствам разработка будет востребована в жилом строительстве. Исследование опубликовано в международном научном журнале Environmental Science and Pollution Research.

Для обшивки стен и потолков, а также замены дорогих древесно-стружечных плит (ДСП) в мебельном производстве могут использоваться цементные картоны – композиты из макулатуры и цемента в качестве связующего звена. Однако обладающая высокой пористостью бумага в составе макулатуры склонна к поглощению влаги из воздуха, что ухудшает функциональные свойства цементных картонов. Русско-африканские химики решили эту проблему. Так в качестве наполнителя бумажных пор они использовали порошок скорлупы кокосового ореха и кенафа (гибискус коноплёвый).

Микроструктура волокон с разным процентным содержанием растительного волокна

Микроструктура волокон с разным процентным содержанием растительного волокна

Источник фото: НИТУ «МИСиС»

Натуральные растительные волокна, по словам ученых, пластичны, прочны и легки. Непромокаемое волокно кенафа, прядильной культуры, подходит для изготовления упаковочных тканей, мешков, скатертей, бумаги и картона. Прочность итоговых строительных плит выросла благодаря добавке волокна кенафа в процентной массе 1-3%, что обеспечило увеличение модуля упругости композита.

Схема технологии производства композита

Схема технологии производства композита

Источник: НИТУ «МИСиС»

«Целью включения волокон в цементный материал было повышение его прочности и придание пластичности. Кроме того, волокна включены для уменьшения зарождения и распространения трещин и для равномерного распределения напряжения в матрице композита. Полученные образцы композитов выдерживали в течение 14, 28 и 90 дней и исследовали механические свойства. Результаты показали, что дозировка волокна в 2% оптимально улучшила прочность сцепления и силу удержания шурупа по сравнению с контрольной смесью», – рассказал соавтор исследования, ведущий эксперт НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Валентин Романовский.

Источник фото: НИТУ «МИСиС»