Study of water vapor sorption by cellulose-containing materials | Исследование сорбции паров воды целлюлозосодержащими материалами

Russian. Проведена оценка гигроскопичности при разных температурах натуральных сорбентов на основе костры льна-долгунца сорта Антей с размерами частиц сорбента 1,5-18 мм. Льняная костра получена при переработке льна, выращенного в Московской обл. в 2012-2015 гг. Оценивали динамику сорбции паров воды кострой при температурах 5 и 25 град. С. Для цельной и измельченной костры составили уравнения, описывающие дифференциальную и интегральную скорости сорбции. Форма кинетических кривых во всех случаях была одинаковой, следовательно, механизм сорбции един для всех изученных материалов. Установлено, что максимальная гигроскопичность сорбентов составляет 16,2% для дополнительно измельченной костры (фракция менее 1,5 мм) при температуре 5 град. С, при этом гигроскопичность измельченной костры по сравнению с исходной возрастает на 16,7%. При температуре 25 град. С гигроскопичность размолотой льняной костры на 11,1% больше, чем исходной. Повышение температуры приводит к снижению гигроскопичности вследствие десорбции молекул воды с поверхности сорбента, а измельченная костра проявляет в большей степени гидрофобные свойства, по сравнению с исходной кострой. Предложено показатель гигроскопичности использовать для оценки сорбционных свойств и срока службы строительных, технических и других материалов из натуральных волокон.

English. Water absorption at different temperatures of natural sorbents made of flax shives (Antey variety) with sorbent particles size of 1.5-18 mm was investigated. Linen shives was obtained during the processing of flax, grown in the Moscow region in 2012-2015. The dynamics of sorption of water vapors by shives at the temperatures of 5 and 25 deg C were evaluated. The equations describing differential and integrated speeds of sorption were created for integral and crushed shives. The form of kinetic curves in all cases was identical, therefore, the mechanism of sorption is the same for all studied materials. It was determined that the maximum water absorption of sorbents reached 16.2%. In the case of flax shives particles less than 1.5 mm and at the temperature of 5 deg C water absorption of milled shives in comparison with the initial one increased by 16.7%. At the temperature of 25 deg C water absorption capacity of milled flax shives exceeded the initial one by 11.1%. Water absorption decreases with increasing temperature due to desorption of water molecules from the surface of the sorbent. Moreover, milled flax shives shows more hydrophobic properties than the original shives. Water absorption index is suggested to be used for the evaluation of sorption properties and quality of construction, engineering, and other materials which contain natural fibers.