Волокно джут: Джут – что же это такое?

Джутовое волокно – обзор

7.10.2.3 Химический состав и структура джутового волокна

Джутовое волокно представляет собой сложную смесь химических соединений, образующихся в результате естественного процесса (фотосинтеза) во время роста волокна в стебле растения. . Состав джутового волокна неоднороден. Состояние почвы, климат, зрелость растений, вымачивание и т. д. создают значительные различия в составе волокон ( 22 ). Состав капсульных и olitorius волокон более или менее одинаков, с небольшими различиями в компонентах.Средний состав джута волокна выглядит следующим образом ( 23 ):

Как видно из состава джутового волокна, основными составляющими являются α-целлюлоза, гемицеллюлоза и лигнин; остальные очень малы по пропорции и очень мало влияют на структуру волокна. Отсюда ясно, что джутовое волокно в основном состоит из α-целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. Ниже предпринята попытка обсудить структуру целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина и природу возможных комбинаций, существующих между этими составляющими.

7.10.2.3.1 Целлюлоза

Целлюлоза относится к классу углеводов. Он содержит 44,4% углерода, 6,2% водорода и 49,4% кислорода ( 24 ). Целлюлоза, основная составляющая всей растительной жизни, представляет собой линейный полимер ангидроглюкозных звеньев, связанных в положениях 1 и 4 β-глюкозидными связями. Эмпирическая формула целлюлозы (C ₆ H ₁₀ O ₅ ) _n соответствует полиангидриду глюкозы. Два концевых остатка глюкозы молекулы целлюлозы содержат две разные концевые группы: одна содержит восстанавливающую полуацетальную группу в положении C ₁ и поэтому известна как восстанавливающая концевая группа, а другая содержит дополнительную вторичную гидроксильную группу в положении C ₄ и известна как невосстанавливающая концевая группа. Структура целлюлозы записывается следующим образом:

В каждом основном звене ангидро-d-глюкозы имеются две вторичные и одна первичная спиртовые гидроксильные группы (C ₆ H ₁₀ O ₅ ) _n , которые расположены в позициях 2, 3 и 6 соответственно на основном блоке. Реакционная способность гидроксильных групп различна в разных реакциях. Во многих реакциях (главным образом этерификации) большей реакционной способностью обладают первичные гидроксильные группы. Два вторичных гидроксила при втором и третьем атомах углерода несколько различаются по своей реакционной способности.Первичные гидроксилы элементарных звеньев целлюлозы ответственны за сорбирующую способность и окрашиваемость целлюлозных материалов. Целлюлоза обладает высокой стереоспецифичностью. Высокое содержание гидроксила в целлюлозе может свидетельствовать о высокой растворимости в воде. Это происходит из-за жесткости цепей и водородных связей между гидроксильными группами соседних цепей, как показано ниже ( 25 ): целлюлоза ( 26 ).

Из рентгенограммы сделан вывод, что целлюлоза имеет две области: кристаллическую и аморфную. В аморфной области полимерные цепи имеют тенденцию к свертыванию, и, следовательно, они будут иметь несколько иные свойства, чем кристаллическая область. Именно в неупорядоченных участках происходит большинство химических реакций с целлюлозой. Опять же, полимерные волокна никогда не бывают полностью кристаллическими. Эта взаимосвязь кристаллических и аморфных областей повышает прочность полимера.Еще в 1920 году Херцог и Янеке установили, что целлюлоза из таких совершенно разных источников, как хлопок, рами, дерево, джут и лен, дает одинаковые рентгеновские диаграммы, и пришли к выводу, что эти волокна имеют одинаковую кристаллическую структуру ( 27 ).

7.10.2.3.2 Гемицеллюлоза

Гемицеллюлоза представляет собой группу полисахаридов клеточной стенки. Выделенные гемицеллюлозы представляют собой аморфные вещества. Целлюлоза и лигнин клеточных стенок растений тесно пронизаны смесью полисахаридов, называемой гемицеллюлозой. Он растворим в разбавленной щелочи и легко гидролизуется до пентозы и гексозы некоторыми уроновыми кислотами.

Саркер и другие показали, что ксилоза, связанная с метилуроновой кислотой, образует основные строительные единицы гемицеллюлозы в джуте ( 28 ). Оказалось, что шесть единиц ксилозы были связаны с единицами 1-метилглюкуроновой кислоты ( 29 ).

Структура повторяющегося звена гемицеллюлозы джута 3-метоксигалактуроновая кислота связана с звеньями ксилозы. Гемицеллюлозы являются соединениями с относительно короткой цепью и поэтому занимают в продольном направлении такое же место, как и ангидроглюкозное звено в цепи целлюлозы.Таким образом, полисахариды с короткой цепью будут жестко упакованы в ориентированную структуру целлюлозы, между которыми также могут возникать перекрестные мостики или петли.

7.10.2.3.3 Лигнин

Большинство тканей растений содержат, помимо углеводов и экстрактивных веществ, аморфный полимерный камедеобразный материал, называемый лигнином ( 30 , 31 ). Природа лигнина и его связь с целлюлозой и другими составляющими джутового волокна до сих пор неясны. В отличие от целлюлозы и гемицеллюлозы лигнин дает ряд цветных реакций, указывающих на наличие соединений, для которых эти реакции типичны.Выделенный лигнин, как правило, представляет собой аморфный материал со средней высокой молекулярной массой ( 32 ).

Лигнин представляет собой нерастворимое смолоподобное вещество фенольного характера. Он построен в значительной степени из фенилпропановых строительных камней, часто имеющих гидроксильную группу в пара-положении и метоксильную группу/группы в мета-положении/положениях к боковой цепи ( 33 , 34 ). Кроме того, могут существовать углерод-углеродные или углерод-кислородные связи, соединяющие ароматическое кольцо с частями структуры.Таким образом, молекула лигнина, будучи полифункциональной из-за присутствия спиртовых и фенольных гидроксильных групп, может существовать в сочетании с двумя или более соседними цепочечными молекулами, целлюлозой или гемицеллюлозой, выполняя функцию сшивающего агента. Постулируемый мономер в лигнине, как показано ниже ( 35 ):

Что такое джут? «Золотое волокно», которое останется навсегда

Все мы использовали мешки из мешковины, сумки в деревенском стиле, занавески и несколько других предметов мебели или аксессуаров, которые имеют решетчатое переплетение и грубую текстуру.Скорее всего, эти изделия были сделаны из джута. Но сколько людей на самом деле знают, что такое джут?

Джут – это натуральное волокно, полученное из растений. Длинные, мягкие и блестящие волокна скручиваются в грубые, прочные нити, которые затем используются для самых разных целей. Джут занимает второе место после хлопка по объемам производства. Его также называют «золотым волокном» из-за его цвета и экономичности.

Джут получают из растений Corchorus Olitorius и Corchorus Capsularis.Эти растения произрастают на Индийском субконтиненте и выращиваются в течение всего года. Волокна джута в основном сосредоточены вблизи одревесневших, центральных частей стебля. Они состоят из целлюлозы и лигнина. Сегодня производится два вида джута: белый джут и коричневый джут (более прочный, мягкий и шелковистый).

В исторических документах, относящихся ко времени правления Великих Моголов в Индии, говорится, что жители деревень носили одежду из джута.Индейцы также использовали веревки и шпагаты из джута в хозяйственных и других целях. Китайцы использовали джут, среди других природных материалов, для изготовления бумаги. Небольшой кусок джутовой бумаги с китайскими иероглифами был обнаружен в Дуньхуане, провинция Ганьсу на северо-западе Китая. Считается, что он был произведен во времена династии Западная Хань.

Начиная с 17 века

Британская Ост-Индская компания была первым торговцем джутом. В 1793 году компания экспортировала около 200 000 фунтов джута.Когда партия была отправлена ​​в Данди, Шотландия, льнопрядильщики очень хотели узнать, можно ли обрабатывать джут механически.

В 1830-х годах прядильщики Данди научились прясть джутовую пряжу, модифицировав свое льняное оборудование с механическим приводом. Рост джутовой промышленности в Данди привел к соответствующему увеличению производства и экспорта джута-сырца с Индийского субконтинента.

Калькутта (теперь Калькутта) была центром сырья. Было много рабочей силы, а также достаточно угля для производства энергии.Город также был удобно расположен для международного судоходства. Первая джутовая фабрика была открыта в Ришре на реке Хугли недалеко от Калькутты в 1855 году.

К 1869 г. работало пять фабрик с 950 станками. В 1910 году 38 компаний экспортировали более 3 миллиардов футов ткани и более 450 миллионов мешков. Затем, к 1939 году, в общей сложности насчитывалось 68 377 ткацких станков, сосредоточенных в основном на реке Хугли недалеко от Калькутты.

Самые ранние изделия из джута, сделанные в Данди, были грубым материалом для мешков.Однако с большим опытом стали производиться более тонкие ткани, называемые мешковиной или гессианом.

После падения Британской империи в Индии в 1947 году большинство джутовых баронов покинули Индию, хотя промышленные установки для производства джута остались. Большинство этих заводов перешло к бизнесменам Марвари. В Восточном Пакистане не было джутовой промышленности, но был лучший запас волокна. По мере роста политической напряженности между Пакистаном и Индией Пакистан почувствовал необходимость создания собственной джутовой промышленности.После освобождения Бангладеш от Пакистана в 1971 году большинство пакистанских джутовых фабрик перешло к правительству Бангладеш. В конце концов, правительство Бангладеш создало Бангладешскую корпорацию джутовых фабрик.

Как делают джут?

Для выращивания джута требуется теплый и влажный климат, обильные осадки и хорошо дренированные суглинистые почвы. Что интересно в выращивании джута, так это то, что он почти не нуждается в удобрениях и пестицидах.

После того, как стебли собраны с растения, их подвергают «вымачиванию», при котором их замачивают в медленно проточной воде на 10–30 дней, чтобы бактерии могли растворить липкие материалы, скрепляющие волокна. После этого неволокнистое вещество джута соскабливают в процессе, называемом «зачисткой», а затем волокна отделяют, разбивая стебель лопаткой.

Отделенные волокна затем промывают, сушат, сортируют и отправляют на джутовые фабрики, где они перерабатываются в джутовую пряжу. Затем пряжа используется для производства различных изделий из джута.

Для чего используется джут?

В древние времена джутовые мешки с песком экспортировались из Бенгалии в окопы во время Первой мировой войны для изготовления одежды, веревок и предметов домашнего обихода.Впоследствии он также использовался для рыбной и оружейной и строительной промышленности.

В настоящее время это универсальное волокно используется для изготовления предметов домашнего обихода, таких как ковры, мешки, коврики, покрывала для стульев и т. д. Более разнообразное использование джута включает такие изделия, как эспадрильи, которые придают элемент гламура этому обычно скромному волокну. .

Преимущества джута

• Прочный
• Дышащий
• Экономичный
• Экологичный
• Универсальный
• Антистатический
• Легко смешивается с синтетическими волокнами
  • Склонен к сминанию
  • Недостаточно драпируется
  • Цвет может измениться под воздействием солнечных лучей
  • Потеря прочности под воздействием воды

  Могу ли я напечатать свой собственный джут?

  Существует множество причин, по которым вы можете захотеть печатать на джутовом материале. Мало что приносит большее удовлетворение, чем создавать что-то самостоятельно, особенно от начала до конца, и печать собственного джута, безусловно, может помочь вам в этом.

  Теперь, когда вы знаете все о джуте, ознакомьтесь со всеми другими тканями в нашем ассортименте с помощью нашего набора образцов тканей и проявите творческий подход к своему следующему проекту.

  Область применения джутового волокна для армирования бетонного материала | Текстиль и одежда Устойчивое развитие

  Материалы

  Местное необработанное джутовое волокно, показанное на рис.1 использовали без какой-либо обработки. Это джутовое волокно с четырьмя различными длинами нарезки (10, 15, 20 и 25 мм), также показанное на рис. 2, наносили на бетонную смесь в различных объемных процентах. В качестве вяжущего применялся обычный портландцемент; нормальная консистенция которого составляла 30 %, время начального схватывания 132 мин, время окончательного схватывания 07:00 ч. В качестве крупного заполнителя использовали песок (модуль крупности = 2,5) и хорошо отсортированный кирпичный щебень 25 мм вниз.

  Рис.1 Рис. 2

  Отрезанные куски необработанного джутового волокна

  Бетонная смесь

  Состав смеси – это подбор ингредиентов смеси и их пропорций, необходимых в бетонной смеси. Состав смеси предполагает наличие количества цемента, мелкого и крупного заполнителя (кирпичная крошка, показанная на рис. 3), а также необходимо знать соотношение между водоцементным отношением и заданной прочностью. Поскольку целью исследования является изучение влияния включения джутового волокна на механические свойства бетона, расчет состава смеси с заданной прочностью в исследовании не проводился.Вместо этого использовалось общепринятое соотношение компонентов смеси, используемое в Бангладеш и других соседних странах, таких как части Индии и Пакистана. С этой целью в настоящем исследовании использовались два различных соотношения смеси: цемент/песок/кирпичная крошка (по объему) = 1:2:4 и 1:1,5:3 и соотношение вода/цемент (по весу) 0,60 и 0,55. осторожно поддерживается. При приготовлении бетонной смеси первоначально в бетонную смесь добавляли джутовое волокно разной длины и объемного содержания и наблюдали за эффективностью смешивания для получения лучшего расположения джута.И, наконец, было выбрано джутовое волокно длиной 10, 15, 20 и 25 мм с объемной дозировкой 0, 0,1, 0,25, 0,50 и 0,75%; и, наконец, образцы были подготовлены для определенного набора параметров. В таблице 1 показано расчетное количество материалов для одной переменной, тогда как другие могут быть получены с помощью той же процедуры.

  Рис. 3 Таблица 1 Количество различных материалов для изготовления призмы с соотношением компонентов 1:2:4

  Подготовка образца для испытаний

  Были использованы различные параметры бетонных композитов, длина и объемная доля содержания джутового волокна.Использовались волокна разной длины 10, 15, 20 и 25 мм и содержание 0, 0,1, 0,25, 0,50 и 0,75 %. Три разных образца: кубы (150 мм × 150 мм × 150 мм), призмы (450 мм × 150 мм × 150 мм) и цилиндры (150 мм × 300 мм) были отлиты для определения прочности на сжатие, изгиб и растяжение композиты соответственно. Волокна обрезали до указанной длины вручную ручными ножницами. Смешивание ингредиентов производилось с помощью тарельчатого миксера, и джутовые волокна медленно и равномерно добавлялись в бетонную смесь, чтобы можно было подтвердить равномерное распределение нитей по всему бетону.В смеситель добавляли цемент и проводили перемешивание с последующим добавлением воды до достижения однородности. Такой способ перемешивания бетона продолжался около 3 мин. Затем свежезамешанный бетон заливали в формы куба, призмы и цилиндра. После этого образцы оставляли на 24 ч для расформовки. Затем их выдерживали в воде не менее 28 дней. По окончании периода отверждения образцы высушивали на воздухе в течение 24 часов перед испытанием.

  Экспериментальная программа

  Настоящее исследование состоит из определения прочности на изгиб, сжатие и растяжение бетонных композитов с джутовым волокном и сравнивалось с аналогичными показателями простого бетона. Универсальная испытательная машина (модель-UTN-100, Индия, грузоподъемность 980 кН) для испытания на растяжение и автоматическая испытательная машина на сжатие (MATEST srl, Италия, грузоподъемность 3000 кН), показанные на рис. 4, для испытания на сжатие и автоматический изгиб Для испытаний на изгиб использовалась машина для испытаний на прочность (MATEST srl, Италия, грузоподъемность 150 кН). Кроме того, анализировались микроскопические изображения испытуемых образцов.

  Рис. 4

  Автоматическая машина для испытаний на сжатие (MATEST s.r.l.)

  Испытание на прочность при сжатии

  Прочность бетона на сжатие является мерой его способности противостоять статической нагрузке, когда последняя стремится его раздавить.Испытание прочности на сжатие является наиболее распространенным; многие желательные характеристики бетона связаны с его прочностью, и, следовательно, прочность бетона на сжатие при проектировании конструкций имеет первостепенное значение. Кроме того, прочность на сжатие дает хорошее и четкое представление о том, как на прочность влияет увеличение объемной дозировки волокна в испытуемых образцах. В AS 1012 упоминается, что образцы для прочности на сжатие должны иметь диаметр 150 мм и высоту 300 мм, но это относится только к максимальному размеру заполнителя более 20 мм, в то время как кубический образец со стороной 150 мм (AS 1012 2002 г. ), а интенсивность нагрузки качественно определяется в мегапаскалях.Процедура испытания на сжатие проводилась в соответствии с методом испытаний AS 1012.9.

  Испытание на прочность на изгиб

  Прочность бетона на изгиб является мерой его способности сопротивляться изгибу и может быть выражена в терминах модуля разрыва. Таким образом, при проведении испытаний бетона на прочность при изгибе с использованием несущих блоков использовался метод двухточечной нагрузки, который гарантировал, что силы, приложенные к балке, были перпендикулярны поверхности образца и прикладывались без эксцентриситета. Во время испытания реакция всегда была параллельна направлению приложенной силы. Процедура испытаний проводилась в соответствии с методом испытаний ASTM C 78-00. Расстояние до точки нагрузки (l) составляет 133 мм, а до точки опоры (L) – 400 мм, при этом нагрузка прикладывалась непрерывно и без какого-либо удара с постоянной скоростью до точки разрыва. Прикладывайте нагрузку со скоростью, которая постоянно увеличивает предельное напряжение волокна 1,21 МПа/мин. Наконец, были получены результаты в виде полной нагрузки в килоньютонах и интенсивности нагрузки в мегапаскалях.

  Испытание на прочность при растяжении

  Исследование механических свойств бетона может быть обоснованно представлено посредством анализа прочности на растяжение. Хрупкость и малая прочность бетона на растяжение делают бесперспективной борьбу с прямым напряжением. Следовательно, измерение прочности на растяжение является обязательным для определения нагрузки, при которой бетонные элементы могут треснуть; следовательно, растрескивание происходит из-за нарушения натяжения. Испытания на расщепление (иногда называемые испытаниями на растяжение при расщеплении) являются хорошо известными косвенными испытаниями, используемыми для определения прочности бетона на растяжение.Процедура испытания состоит в приложении сжимающей линейной нагрузки вдоль противоположных образующих бетонного цилиндра, расположенного с горизонтальной осью между сжимающими плоскостями. Испытание на прочность на растяжение при раскалывании проводили в соответствии с методом испытаний ASTM C 496/M496.

  Волокна будущего: Джут

  Джут, известный как «золотое волокно», является одним из самых длинных и наиболее часто используемых натуральных волокон для различных текстильных изделий.

  Растение
  Джут получают из коры белого джута (Corchorus capsularis) и в меньшей степени из джута тосса (C.Олиториус). Это натуральное волокно с золотым и шелковистым блеском, поэтому его называют золотым волокном. Джут — это однолетняя культура, для выращивания которой требуется около 120 дней (апрель/май-июль/август).
  

  Растет в тропических низменных районах с влажностью от 60% до 90%. Джут – богарная культура, которая не нуждается в удобрениях или пестицидах. Урожайность составляет около 2 тонн сухого джутового волокна с гектара. Джут является одним из самых доступных натуральных волокон и считается вторым после хлопка по объему производства и разнообразию использования растительных волокон.
  

  Волокно
  Джут длинный, мягкий и блестящий, длиной от 1 до 4 м и диаметром от 17 до 20 мкм. Джутовые волокна состоят в основном из целлюлозы растительного происхождения (основной компонент растительного волокна) и лигнина (основной компонент древесного волокна). Волокна могут быть извлечены либо биологическими, либо химическими процессами вымачивания. Учитывая стоимость использования химических веществ для отделения волокна от стебля, биологические процессы получили более широкое распространение.Биологическое вымачивание может быть выполнено с помощью процессов штабелирования, крутого и ленточного процессов, которые включают различные методы связывания стеблей джута вместе и замачивания в воде, чтобы помочь отделить волокна от стебля перед зачисткой. После процесса вымачивания начинается зачистка. В процессе зачистки неволокнистый материал соскабливают, оставляя волокна, которые нужно вытащить из стебля.
  

  Преимущества для окружающей среды
  Джутовое волокно на 100 % биоразлагаемо и пригодно для повторного использования и, таким образом, безвредно для окружающей среды.Гектар джутовых растений потребляет около 15 тонн углекислого газа и выделяет 11 тонн кислорода. Выращивание джута в севооборотах обогащает плодородие почвы для следующего урожая. Джут также не выделяет токсичных газов при горении.
  

  Использование джута
  Джут — универсальное волокно. Во время промышленной революции джутовая пряжа в значительной степени заменила льняные и конопляные волокна в мешковине. Сегодня мешковина по-прежнему составляет основную часть производимых джутовых изделий. Ключевой особенностью джута является его способность использоваться как самостоятельно, так и в смеси с рядом других волокон и материалов. В то время как джут заменяется синтетическими материалами во многих из этих применений, некоторые используют преимущества биоразлагаемого характера джута, где синтетические материалы были бы непригодны. Примеры такого использования включают в себя контейнеры для посадки молодых деревьев, геотекстиль для почвы и борьбы с эрозией, где применение рассчитано на то, чтобы через некоторое время разрушиться и не требует удаления.
  

  К достоинствам джута относятся хорошие изоляционные и антистатические свойства, а также низкая теплопроводность и умеренное влагоудержание.
  

  Текстиль
  Основными промышленными изделиями из джутового волокна являются: пряжа и шпагат, мешковина, мешковина, ковровая основа, а также другие текстильные смеси. Обладает высокой прочностью на разрыв, низкой растяжимостью, обеспечивает лучшую воздухопроницаемость тканей. Волокна вплетаются в шторы, чехлы для стульев, ковры и коврики, а также часто смешиваются с другими волокнами, как синтетическими, так и натуральными. Самые тонкие нити можно отделить и превратить в искусственный шелк.Джут также можно смешивать с шерстью. При обработке джута едким натром улучшается извитость, мягкость, гибкость и внешний вид, что способствует его способности прясть с шерстью.
  

  Упаковка
  Джут широко используется для изготовления мешков для сельскохозяйственных товаров, а также все чаще используется в жесткой упаковке и армированном пластике и заменяет древесину в целлюлозно-бумажной промышленности.
  

  Побочные продукты
  Разнообразные побочные продукты джута включают его использование в косметике, медицине, красках и других продуктах.Джутовые палочки используются в качестве топлива и материалов для ограждения в сельских районах стран-производителей джута. Это хорошая замена лесной древесине и бамбуку для производства древесностружечных плит, целлюлозы и бумаги.
  

  Производители
  Джут является продуктом Южной Азии и, в частности, продуктом Индии и Бангладеш. Около 95% мирового джута выращивается в этих двух странах Южной Азии. Непал и Мьянма также производят небольшое количество джута. Пакистан, хотя и не производит много джута, импортирует значительное количество джута-сырца, в основном из Бангладеш, для переработки.
  

  Производство и торговля
  Производство джута колеблется под влиянием погодных условий и цен. Годовой объем производства в последнее десятилетие колеблется от 2,5 до 3,2 млн тонн наравне с шерстью. На Индию и Бангладеш приходится около 60% и 30% мирового производства соответственно. Бангладеш экспортирует почти 40% сырья и около 50% готовых изделий. Индия экспортирует почти 200 000 тонн джутовой продукции, остальная часть потребляется внутри страны.

  Обзор рынка
  По мере увеличения спроса на смеси натуральных волокон ожидается увеличение спроса на джут и другие натуральные волокна, которые можно смешивать с хлопком. Профиль джута в текстильной промышленности расширился за пределы традиционных применений и используется в различных более дорогих тканях для мебели, а также в композитах, особенно в качестве древесного волокна. Хотя в настоящее время диверсифицированные изделия из джута составляют небольшой процент от общего потребления, этот сегмент может быстро расширяться при дополнительных инвестициях в ресурсы и опыт.С точки зрения природоохранного сельского хозяйства джут также играет определенную роль и в настоящее время признан экологическим и экономически эффективным материалом для различных почвенных применений.
  

  Jute Developments
  Общий фонд сырьевых товаров (CFC) осуществляет несколько проектов в Бангладеш для расширения возможностей производителей джута и поддержки диверсификации отрасли.
  

  Полиолефины, армированные джутом, для промышленного применения. Фаза II: оптимизация материалов и масштабирование процесса для коммерциализации.Ожидается, что оптимизация материалов и масштабирование процессов будут способствовать инвестициям и более широкому использованию джутового волокна в различных отраслях, тем самым открывая новые рыночные ниши для джутового волокна.
  

  Развитие предпринимательства в сфере диверсифицированных изделий из джута
  В проекте участвуют бедные женщины и другие безработные и частично занятые в сельских и городских районах: следовательно, от проекта ожидается значительное снижение уровня бедности. В рамках проекта проводится экспериментальное применение новых физико-химических методов обработки для окрашивания, отбеливания и расстойки джута, а также комплексное производство изделий с добавленной стоимостью из джутовых смесей посредством мелкосерийного прядения и ткачества с использованием небольших ручных и механических ткацких станков, а также производства домашний текстиль.Модельные химические очистные сооружения в Индии и Бангладеш используются для демонстрации очистки химических стоков с целью сведения к минимуму загрязняющего воздействия красителей и других химических применений.
  

  Были заказаны другие проекты для изучения рынков применения геотекстиля и проекты по повышению эффективности производства различных видов джута. Вместе эти проекты наращивают мощности по переработке джута и помогают более прочно позиционировать волокно на международных рынках и повышать осведомленность о потенциале волокна.

  Натуральное джутовое волокно Для универсального использования Условия оплаты Поддержка

  Пополните свою коллекцию дизайнерского сырья натуральным джутовым волокном от Alibaba.com. Более универсальное использование продукта и вариантов включает, среди прочего, изготовление предметов искусства и ремесел, циновок, веревок, предметов домашнего обихода и мешков для мешков. Джутовое волокно также имеет жизненно важное значение для широкого применения в сельском хозяйстве из-за его высокой биоразлагаемости. Их материалы прочные и долговечные; таким образом, он подходит для изготовления уличной обивки, ковриков ручной работы, фартуков и корзин для белья.

  Это джутовое волокно происходит из выращенных в естественных условиях растений и является экологически безопасным для улучшения защиты окружающей среды и рентабельных результатов применения. Широкий выбор материалов пригоден для вторичной переработки, а по мере старения предметов доступны более изобретательные применения, такие как коврики для сорняков и компостирование в садах. Более интригующие области применения этого продукта включают производство передовых военных камуфляжных костюмов, чтобы оперативники оставались незаметными в условиях высокой растительности.Изучите различные варианты продукции на Alibaba.com с уникальными характеристиками, чтобы удовлетворить различные требования к текстилю и тканям, а также потребности клиентов.

  Основные разновидности джутового волокна , представленные на сайте, белого и коричневого цветов со светлыми и темными вариациями. Гибридные сорта и побочные продукты также хорошо подходят для изготовления элементарного текстиля. Аккредитованные производители и дилеры гарантируют, что материалы имеют все соответствующие сертификаты государственных органов и природоохранных органов, а также устойчивые гарантии высокого качества и надежности.

  Просмотрите сайт Alibaba.com, чтобы найти привлекательные варианты джутового волокна , а также умопомрачительные предложения и сделки. Их продавцы и дистрибьюторы предлагают качественную продукцию и удобное послепродажное обслуживание, а также поддержку для конкретных объемов заказа. Получите эти натуральные материалы для своих проектов товаров для дома.

  Характеристика свойств джутового волокна на различных участках

  Натуральные волокна являются экологически безопасными, биоразлагаемыми, неабразивными, менее дорогостоящими и обладают высоким начальным модулем упругости и высоким поглощением влаги.Однако они имеют неоднородность по своим механическим, физическим, химическим и термическим свойствам на разных участках. По этой причине длинное джутовое волокно разрезали на три разные части и впоследствии охарактеризовали с помощью испытания на растяжение одиночного волокна, дифференциальной сканирующей калориметрии, термогравиметрического анализа, рентгеновской дифракции и сканирующей электронной микроскопии в соответствии с верхней, средней и режущей частями. Кристалличность и влагосодержание измеряли по данным XRD и испытаниям на влагопоглощение различных частей необработанного джутового волокна, соответственно.Средняя часть имела лучшие механические, термические, химические и кристаллические свойства по сравнению с двумя другими частями джутового волокна. Диаметр постепенно уменьшался от резки к верхним частям. Таким образом, средняя часть джутового волокна будет лучшим выбором при использовании в качестве армирующего материала в композитах.

  1. Введение

  В настоящее время доступно большое разнообразие натуральных волокон, которые могут использоваться в качестве наполнителя в сырых композитах благодаря их лучшим физико-химическим и физико-механическим свойствам.В последнее время натуральные волокна нашли новую область применения в качестве армирующих материалов для замены искусственных синтетических волокон, таких как углерод [1]. Экологические нормы привели к изменению парадигмы на рынке композитов. Таким образом, интерес к полимерному композиту, армированному натуральным волокном, на рынке композитов и в технике значительно возрос [1, 2].

  Натуральные волокна, такие как пенька, кокосовое волокно, бамбук, пальма и кенаф, легкодоступны, недороги, легки, возобновляемы, биоразлагаемы и экологически безопасны.Джут — биоразлагаемое, дешевое, нетоксичное, экологически чистое и самое длинное лубяное волокно. Из-за появления дешевых синтетических заменителей, перевалки, контейнеризации и хранения в почве джут и джутовые товары резко теряют рынок сбыта в странах. Поэтому диверсифицированное использование джута необходимо для предотвращения дальнейшего упадка джутовых секторов [2]. Однако физико-механические свойства джутового волокна варьируют в широких пределах. По этой причине джутовые волокна не используются в большом ассортименте в многопрофильных отраслях производства.Чтобы разнообразить использование джутового волокна, джутовое волокно подвергалось различным химическим обработкам. В некоторых местах джут смешивали с другими материалами [3–8]. Уддин и др. смешали верхнюю, среднюю и нижнюю части джута с джутовым хлопком и обнаружили значительные различия в свойствах. Верхняя и режущая части имели сопоставимые результаты при смешивании с джутовым хлопком [3, 4]. Шахинур сообщил, что свойства растяжения различных частей джутового волокна стали одинаковыми после химической обработки.Однако свойства были разными в трех разных частях необработанного джутового волокна [5]. Ван и др. приготовили микрофибриллы и нефибриллы из джутового волокна с помощью химической обработки и сообщили о лучших свойствах джутовых волокон [6]. Тели и Валиа провели ацетилирование джута для улучшения впитываемости масла [7]. Однако необработанное джутовое волокно не было должным образом охарактеризовано, и тепловые свойства не были оценены в зависимости от различных частей. Главный недостаток натуральных волокон заключается в том, что они имеют разные свойства в разных частях из-за разной зрелости клеток в разных частях.Отклонение свойств также колеблется в широких пределах, так как натуральное волокно содержит широкий диапазон неоднородностей [9, 10]. В результате джутовые композиты, приготовленные с использованием различных частей джутового волокна, не будут демонстрировать одинаковые свойства. Чтобы исследовать свойства различных частей джутового волокна, длинное джутовое волокно было разрезано на три части (верхняя, средняя и режущая) в настоящем исследовании. Эти части впоследствии были охарактеризованы с использованием физических, механических и термических методов.

  2. Методика

  Джутовое волокно было получено из Бангладешского научно-исследовательского института джута, Бангладеш. Происхождением волокна был регион Фаридпур, расположенный в средней части Бангладеш. Собранные волокна разрезали вручную на три части (верхнюю, среднюю и режущую) длиной примерно 250 мм (рис. 1). Одиночное волокно характеризовалось испытанием на растяжение на машине 6353 Instron (Instron, США) при скорости траверсы 5 мм/с [10]. Длина пролета волокна составляла 5 мм, 15 мм, 25 мм и 35 мм.Эффект длины пролета был скорректирован недавно разработанным методом [10]. Содержание влаги измеряли обычным методом при комнатной температуре, влажности и дождливых условиях. Морфологию поверхности волокна наблюдали под сканирующим электронным микроскопом. Характеристики влагопоглощения различных частей изучали в дистиллированной воде, 10% HCl и 10% NaCl с использованием ASTM-D 570. Кристалличность волокна измеряли по данным рентгеновской дифракции. Использовали электронный дифрактометр Norelco тип 120-101-85 Philips с никелевым фильтром из меди K α .Данные рентгеновской дифракции были собраны с экваториальных дифракционных профилей с использованием сканирования от 5 до 15 шагов (2), методом «вершины сглаженного пика», волокнистой диаграммы. Термические свойства измеряли с помощью термогравиметрического анализатора (TA Instruments SDT Q50) на 8–10 мг необработанного джутового волокна при скорости нагревания 5°С/мин в атмосфере азота. Дифференциальный сканирующий калориметрический анализ был также проведен для измерения тепловых свойств с использованием тепловой системы DSC Q10 (TA Instruments) с герметичной алюминиевой капсулой.Использовали 10 мг джутового волокна, а температуру варьировали от 0 до 500°C.

  
  

  3.

  Результаты и обсуждение

  3.1. Морфология поверхности

  Целое джутовое волокно разрезали на три части: верхнюю, среднюю и нижнюю/верхнюю (рис. 1). Морфология поверхности верхней, средней и режущей частей оказалась различной по толщине, что связано с разной степенью зрелости джутового волокна. Верхнее волокно было незрелым, среднее волокно созрело должным образом, а режущая часть перезрела [11] (рис. 2).На поверхности волокна верхней части было меньше пор и пустот по сравнению с поверхностями средней и режущей частей. Физически верхняя часть была разветвленной, мягкой и светлой. Средняя часть была красивой по цвету и стекловидной, а режущая часть была шероховатой и темной по сравнению с верхней и средней частью [12]. Верхняя часть имела меньший диаметр (40  мкм мкм) из-за незрелости, тогда как средняя и режущая часть имели достаточный диаметр из-за содержания в них целлюлозы [13].Диаметр средней и режущей частей составлял примерно 65  µ м и 75  µ м соответственно.

  3.2. Свойства на растяжение

  Прочность на растяжение, модуль Юнга и деформация до разрушения джутового волокна средней части были выше по сравнению с верхней и режущей частями (рис. 3). Это было связано с более высоким содержанием целлюлозы в средней части [13]. Важно то, что волокна средней части были созревшими, тогда как верхняя и режущая части были незрелыми и перезрелыми соответственно [11].Прочность на растяжение и деформация до разрушения для всех частей уменьшались с длиной пролета. Это связано с тем, что на длину нижнего испытательного участка в значительной степени влияли свойства волокна и параметры машины. С другой стороны, модуль Юнга увеличивался с увеличением длины пролета, как было обнаружено в предыдущих исследованиях [10, 11].

  3.3. Результаты определения содержания влаги

  Содержание влаги в необработанном джутовом волокне в различных частях показано на рисунке 4. Средняя часть джутового волокна показала исключительные результаты по сравнению с верхней и режущей частями благодаря высокому содержанию целлюлозы и свободной гидроксильной (-ОН) группе. содержание [13].При комнатной температуре и влажности средняя часть имела более низкое содержание влаги, чем две другие части; в результате механические и термические свойства средней части были выше по сравнению с верхней и режущей частями [14].

  
  

  3.4. Анализ кристалличности

  Рентгенограмма, а также кристалличность верхней средней и режущей частей были сходными (рис. 5). Кристалличность верхней части джутового волокна была несколько выше по сравнению со средней и режущей частями, что может быть связано с наличием в верхней части менее плотных жиров и восков или лигнина [15].В результате на поверхности волокна верхней части было меньше пор и пустот. Из данных РФА отчетливо видно, что ширина на половине высоты 002 при 29–18° и 29–24° была одинаковой для верхней, средней и режущей частей волокон. Имелась лишь небольшая разница в положении этих пиков [16].

  
  

  3.5. Тепловые свойства

  3.5.1. Термогравиметрический анализ

  Термические свойства различных частей джута показаны на рисунке 6 и представлены в таблице 1. На термограмме отдельно трехкомпонентного джутового волокна представлены три стадии (от 25 до 180°С, от 180 до 280°С и от 280 до 500°С) разложения [17]. Средняя часть необработанного джутового волокна имела более высокие изменения производных (рис. 6(а)) из-за более высокого содержания целлюлозы [13] по сравнению с верхней и режущей частью при повышении температуры. Термическая стабильность была одинаковой для разных частей, но изменение веса волокна быстро менялось в случае средней части, за которой следовала резка и верхняя часть соответственно.Это было связано с содержанием влаги в различных частях джутового волокна [5]. Первые 10 % потери веса (рис. 6(b)) произошли из-за испарения влаги, 20–30 % потери веса произошли из-за разложения легких материалов, таких как гемицеллюлоза и целлюлоза, а 70 % потери веса произошли из-за разложения тяжелых материалов. подобно лигнину джутового волокна [17, 18]. Температура разложения целлюлозы была выше, чем у гемицеллюлозы (25–290°С) и лигнина (150–420°С). Это было связано с тем, что большая часть структуры целлюлозы была кристаллической, прочной и устойчивой к гидролизу [19, 20].После удаления свободной воды начался процесс деградации целлюлозы, гемицеллюлоз, лигниновых составляющих и связанной воды [17, 21].

  0 Celluleose и Hemicelloose 0 Lignin 3 Top 0 100 0 290 0 325 0 310 0 0 320 9 Часть Температура деградации (° C) 9 0 Средний 101 280 Track 100 9

  Curve dtga показали более низкий пик температуры при температуре около 250 ° C для верхней части волокна, что было связано с распад гемицеллюлозы. Для средней и режущей части этот пик не был виден, что указывает на удаление гемицеллюлозы из волокна. Кроме того, большой пик при температуре около 320°C обусловлен разложением целлюлозы и лигнина. На этом этапе средняя часть показала более высокую температуру разложения по сравнению с верхней и режущей частью джутового волокна. Это еще раз доказывает, что в средней части было меньше гемицеллюлозы и лигнина [17].

  3.5.2. Анализ ДСК

  Кривые ДСК трех порций джутового волокна показаны на рисунке 7.Болл и др. сообщили, что эндотермическая реакция происходит из-за улетучивания (газов) молекул, тогда как экзотермическая реакция происходит из-за образования обугливания (твердого остатка) [18, 22]. Режущая часть показывает более высокий эндотермический пик (около 100°C) испарения воды по сравнению с верхней и средней частью (около 80°C). Этот результат указывает на то, что режущая часть содержит меньше гемицеллюлозы по сравнению со средней и верхней частью. Небольшой экзотермический пик появлялся в интервале температур 250–290°С для режущей части. Этот пик в основном возник из-за разложения гемицеллюлозы и частичного разложения лигнина. Этот экзотермический пик исчез в верхней и средней частях джутовых волокон, что указывает на отсутствие большего количества гемицеллюлозы и лигнина в соответствующих частях джута.

  
  

  4. Выводы

  В настоящем исследовании изучались физические, механические и термические свойства различных частей джутового волокна. Были проведены испытания на растяжение одиночного волокна, дифференциальный сканирующий калориметрический анализ, термогравиметрический анализ, рентгеноструктурный анализ и сканирующая электронная микроскопия на верхней, нижней и срезанной частях джутового волокна.Средняя часть имела более высокую прочность на растяжение, деформацию до разрушения и модуль Юнга по сравнению с верхней и режущей частями. Поверхность режущей части была более шероховатой по сравнению с верхней и средней частями. С другой стороны, кристалличность различных частей джутового волокна была одинаковой. Однако была небольшая разница в положении пиков. Средняя часть джутового волокна также обладала более высокой термостойкостью по сравнению с двумя другими частями. Таким образом, средняя часть должна использоваться в качестве армирования в композитах.

  Конфликт интересов

  Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в связи с публикацией данной статьи.

  Джут: волокно будущего

  Джутовая промышленность в Индии A Glace

  На протяжении веков в Индии выращивали джут. Джут является основной культурой в восточном регионе Индии. Основными провинциями, где выращивают джут, являются Ассам, Западная Бенгалия, Бихар, Трипура, Орисса и Уттар-Прадеш.

  В настоящее время производство волокна в Индии составляет около 10 миллионов тюков, и в настоящее время в Индии работает около 73 джутовых фабрик.Кроме того, в децентрализованном сегменте довольно много мелких производств, производящих изделия ручной работы, декоративные изделия, пряжу и целлюлозу из джута.

  Изделия из джута из Мадхья-Прадеша представляют собой эксклюзивное сочетание художественного смысла и полезности. Опытные мастера Hasta Shilp Vikas Nigam уже экспериментировали с волокном. Каждое художественное произведение обладает исключительной харизмой, а созданные таким образом предметы продаются через торговый центр штата Мадхья-Прадеш «Мриганаяни». Другими крупными центрами производства джута являются Райпур, Индаур, Бхопал и Гвалиор.

  Milestones Indian Jute Industry

  Крупнейший производитель джута-сырца в мире.
  Крупнейший производитель джутовых изделий в мире.
  Огромные возможности для производства огромного ассортимента продукции.
  Комплексные научно-исследовательские центры высокого стандарта в сегменте джутового сельского хозяйства, разработка продукта и оборудования.
  Инфраструктура мирового стандарта, такая как порты, логистические объекты и т. д.
  Пульсирующая отрасль, ориентированная на максимальное удовлетворение потребностей покупателей.
  Возможность производить и удовлетворять глобальный спрос на одежду и джутовые мешки для пищевых продуктов.
  Пищевые джутовые мешки и ткань производства Индии – это преимущество в рамках общемирового экологического и природного бедствия. Индийские пищевые джутовые мешки имеют двойное преимущество, сохраняя продукты естественным образом.

  Исследования и разработки – Джутовая промышленность в Индии

  Исследования и разработки, проведенные известными индийскими институтами, привели к усилению естественных характеристик джутового волокна.Технологическая помощь, наряду с усилиями правительства в области развития, позволила джуту преодолеть порог нескольких областей применения, способствуя дальнейшему развитию человека, создавая возможности для трудоустройства и предлагая более чистую окружающую среду.

  Обширные исследования и разработки во многих научно-исследовательских институтах, большинство из которых поддерживается правительством. Индии, привело к поразительному проникновению в диверсификацию ассортимента продукции.