Термические свойства композиционных волокон состава целлюлоза-хитозан

Получены композиционные волокна состава целлюлоза-хитозан по способу мокрого формования из совместных растворов в ортофосфорной кислоте. Методами термогравиметрии (ТГ), дифференциальной термогравиметрии (ДТГ) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) проведена оценка их термических свойств в интервале 20-600 ^оС в атмосфере воздуха. Установлено, что температура максимальной скорости разложения композиционных волокон лежит между температурами, характерными для индивидуальных компонентов. Показано, что добавление к целлюлозе хитозана приводит к росту массы карбонизованного остатка и придает целлюлозным волокнам свойство самозатухаемости. Дано объяснение наблюдаемому эффекту, обусловленному достижением равномерного распределения друг в друге макромолекул целлюлозы и хитозана и их агрегатов, разделенных межфазными слоями, в которых реализована сетка зацеплений взаимопроникающих сегментов макромолекул обоих полимеров, что обеспечивает появление у композиционных волокон негорючести при содержании хитозана более 20 % и сохранение целостности волокон после их обработки растворителем хитозана - уксусной кислотой.

1. Large-scale additive manufacturing with bioinspired cellulosic materials / N. D. Sanandiya [et al.] // Sci. Rep. - 2018. -Vol. 8, N 1. p. https://doi.org/10.1038/s41598-018-26985-2

2. Strnad, S. Cellulole fibres functionalized by chitosan: characterization and application / S. Strnad, O. Sauperl, L. Fras-Zem-ljic // Biopolymers / ed. by M. Elnashar - London, UK: InTechOpen, 2010. - P. 181-200. https://doi.org/10.5772/10262

3. Biologically active fibers based on chitosan-coated lyocell fibers / S. Janjic [et al.] // Carbohydrate Polymers. - 2009 -Vol. 78, N 2. - P 240-246. https://doi.org/10.1016Zj.carbpol.2009.03.033

4. Dutta, P. K. Chitin and chitosan for versatile applications / P. K. Dutta, M. N. Ravikumar, J. Dutta // J. Macromol. Sci., Part C: Polymer Review. - 2002. - Vol. 42. - P. 307-354. https://doi.org/10.1081/mc-120006451

5. Shih, C. M. Preparation and characterization of cellulose/chitosan blend films // C. M. Shih, Y. T. Shieh, Y. K. Twu // Carbohydrate Polymers. - 2009. - Vol. 78. - P. 169-174. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2009.04.031

6. Polysaccharide Blend Fibres Formed from NaOH, N-Methylmorpholine-N-oxide and 1-Ethyl-3-methylimidazolium acetate / F. Wendler [et al.] // Fibres and Textiles in Eastern Europe. - 2010. - Vol. 18, N 2. - P. 21-30.

7. Novel materials based on chitosan and cellulose / S. C. Fernandes [et al.] // Polym. Intern. - 2011. - Vol. 60, N 6. -P. 875-882. https://doi.org/10.1002/pi.3024

8. Biodegradable and sustainable fibres / ed. by R. S. Blackburn. - Boca Raton: CRS Press. 2005. - 414 p. https://doi.org/10.1533/9781845690991

9. Parmar, M. S. Comparative Study on Dyeing Behavior of Crabyon and Viscose Rayon Fibres / M. S. Parmar, N. Sisodea, N. Sonee // Int. J. Eng. Res, Techn. - 2013 - Vol. 2, N 12. - P. 2338-2331.

10. Получение гидратцеллюлозных волокон из растворов целлюлозы в ортофосфорной кислоте / Д. Д. Гриншнан [и др.] ZZ Вес. Нац. акад. навук. Беларусь Сер. xiM. навук. - 2014. - № 2. - С. 115-118.

11. Способ получения формованного целлюлозного материала: патент ЕА № 026035 / Д. Д. Гриншпан, Т. А. Савицкая, А. Н. Гончар, Н. Г. Цыганкова, С. В. Макаревич, В. И. Вовк. - Опубл. 28.02.2017.

12. Способ получения формованных изделий из растворов целлюлозы и ее смесей с хитозаном; авторы: патент ЕА № 029929 / Д. Д. Гриншпан, Т.А. Савицкая, Н.Г. Цыганкова, С. В. Макаревич, Г. Ф. Серебряков, В. В. Костюкевич. -Опубл. 28.02.2017.

13. Schwenker, R. Study of the pyrolytic decomposition of cellulose by gas chromatography / R. Schwenker, L. R. BeckJr. // J. PolymerSci. PartC. - 1963. - Vol. 1, N 2. - P. 331-340. https://doi.org/10.1002/polc.5070020133

14. Самозатухающий материал на основе целлюлозы и способ его получения; авторы: патент ЕА № 028893 / Д. Д. Гриншпан, Т. А. Савицкая, А. Н. Гончар, Н. Г. Цыганкова, С. В. Макаревич, В. И. Вовк. - Опубл. 31.01.2018.