Nanotechnologies in Construction: A Scientific Internet-Journal2075-8545ООО "Центр новых технологий "НаноСтроительство"10.15828/2075-8545-2026-18-1-82-92UGIZEXCONSTRUCTION MATERIALS SCIENCEResearch ArticleProduction of a highly dispersed filler for building composites from flax processing wasteCherkashinaNatalia I.

Dr. Sci. (Eng.), Associate Professor, Leading Researcher, Head of the Research Laboratory "Development of Scientific and Technical Foundations for the Creation of Polymer Systems from Renewable Plant Raw Materials" of the UNIR

natalipv13@mail.ruRuchiyArtem Y.

Research Engineer of the Research Laboratory "Development of Scientific and Technical Foundations for the Creation of Polymer Systems from Renewable Plant Raw Materials"

artiem.ruchii.99@mail.ruPushkarskayaDaria V.

Junior Researcher, Research Laboratory "Development of Scientific and Technical Foundations for the Creation of Polymer Systems from Renewable Plant Raw Materials", UNIR

dashamenzhulina@mail.ruKuzhelevaAnna A.

Junior Researcher, Research Laboratory "Development of Scientific and Technical Foundations for the Creation of Polymer Systems from Renewable Plant Raw Materials", UNIR

akujeleva@yandex.ruLitvinovaYulia I.

Junior Researcher, Research Laboratory "Development of Scientific and Technical Foundations for the Creation of Polymer Systems from Renewable Plant Raw Materials", UNIR

litwinova.julija@yandex.ruBelgorodRussian FederationBelgorod State Technological University named after V.G. Shukhov1818292© Natalia I. Cherkashina, Artem Y. Ruchiy, Daria V. Pushkarskaya, Anna A. Kuzheleva, Yulia I. LitvinovaNatalia I. Cherkashina, Artem Y. Ruchiy, Daria V. Pushkarskaya, Anna A. Kuzheleva, Yulia I. Litvinova

Introduction. The study investigates the possibility of extracting valuable compounds from flax processing waste (flax shives) for subsequent use as a highly dispersed filler in building composites. Materials and methods. The following chemical reagents were used for synthesis: H2SO4 93.64 % (C.P.), NaOH (C.P.), H2O (distilled), H2O2 ~30 % (C.P) as well as flax shives powder crushed in a cryogenic mill. Results and discussion. The characteristics of the raw materials confirmed the presence of useful components in the material - cellulose, silicon dioxide and lignin. A technology for the chemical treatment of flax shives was developed, thereby enabling the extraction of valuable components. Conclusion. A method for obtaining cellulose, silicon dioxide and lignin from flax shives has been worked out. Further practical application of the obtained materials for building compositions is possible after the use of special purification methods.

flax shivescellulosesilicon dioxideligninplant wasteУсов Б.А., Окольникова Г.А., Акимов С.Ю. К вопросу состояния инновационных направлений развития производства строительных материалов из отходов промышленности. Экология и строительство. 2017;1:14-25. EDN: ZNHTSRПичугин А.П., Смирнова О.Е., Хританков В.Ф. Композиционные прессованные материалы на основе органического сырья. Эксперт: теория и практика. 2023;2(21):75-81. https://doi.org/10.51608/26867818_2023_2_75 EDN: WOYXHIСавенко А.А., Столярова Ю. В., Шадрина О. М. Ресурсосбережение в современном строительстве. Научные труды КубГТУ. 2017;11:112-122. EDN: XMRKVFRautela R., Kumar S., Bhatt M., Kaur J., Prakash N., Gupta V. Role of Energy-Efficient Technology to Build Sustainable Cities. Advanced Technologies for Realizing Sustainable Development Goals: 5G, AI, Big Data, Blockchain, and Industry 4.0Application. 2024; 1-9. https://doi.org/10.2174/9789815256680124010004Мочалова Л.А. Циркулярная экономика в контексте реализации концепции устойчивого развития. Journal of New Economy. 2020; 21(4):5-27. https://doi.org/10.29141/2658-5081-2020-21-4-1 EDN: DWBMITСмирнова О.Е. Теплоизоляционные материалы на основе костры льна: автореферат дис. канд. техн. наук: 05.23.05 / О.Е. Смирнова; науч. рук. А.Ф. Бернацкий. Новосибирск: Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин). 2007. EDN: NJCFJLПичугин А.П., Хританков В.Ф., Смирнова О.Е. Эффективные технологии при использовании растительного сырья в строительстве:монография. 2020. ISBN: 978-5-7795-0922-0. EDN: RHZMDFЧеркашина Н.И., Павленко З.В., Домарев С.Н., Ручий А.Ю., Солгалов В.В. Создание композиционного материала на основе растительных компонентов. Нанотехнологии в строительстве. 2024;1(16):67-76. https://doi.org/10.15828/2075-85452024-16-1-67-76 EDN: QNOAYSСусоева И.В., Вахнина Т.Н., Свиридов А.Б. Химический состав и способ утилизации отходов производства хлопковых и льняных волокон. Химия растительного сырья. 2017;3:211-220. https://doi.org/10.14258/jcprm.2017031492 EDN: ZFLOCRЛуговой Ю.В., Чалов К.В., Степачева А.А., Косивцов Ю.Ю., Сульман Э.М. Исследование кинетики процесса термической деструкции костры льна. Бюллетень науки и практики. 2017;12:76-83. https://doi.org/10.5281/zenodo.1101163 EDN: ZWSMRPКомарова Н.Г., Храбровская В.А. Разработка метода физико-химической переработки отходов производства льна. Ползуновский вестник. 2011;4(1):246-250. EDN: OIKHEBПрищенко Н.А., Заболотная А.М., Руденко А.А., Ярыгин Д.В., Дорожкин В.П., Гулая Ю.В., Дворницин А.А., Лим Л.А. Перспективы применения отходов сельскохозяйственных культур в производстве полимерных композитов. Молодой ученый. 2017;2.1(136.1):27-30. EDN: XRVHINYu B., Fan G., Zhao S., Lu Y., He Q., Cheng Q., Yan J., Chai B., Song G. Simultaneous isolation of cellulose and lignin from wheat straw and catalytic conversion to valuable chemical products. Applied Biological Chemistry. 2021; 64:1-13. https://doi.org/10.1186/s13765-020-00579-x EDN: HDFOTKЗахарчук Д.Д. Костра льна: состав и перспективы переработки для получения пищевых волокон. 74-я научно-техническая конференция учащихся, студентов и магистрантов: тезисы докладов. 2023;92-93. https://elib.belstu.by/handle/123456789/63450Sachan N., Yadav D., Chandra P. Ethnomedicinal Uses, Phytochemistry, Pharmacological Effects, Pre-clinical and Clinical Studies on Flaxseed: A Spice with Culinary Herbbased Formulations and its Constituents. Science of Spices and Culinary Herbs - Latest Laboratory, Pre-clinical, and Clinical Studies. 2021;28-53. https://doi.org/10.2174/9789814998123121040004Вахнина Т.Н., Сусоева И.В., Титунин А.А. Оценка влияния структуры и химического состава растительного наполнителя на свойства композитов теплоизоляционного назначения. Лесной вестник. 2019; 23(1):94-101. https://doi.org/10.18698/2542-1468-2019-1-94-101 EDN: ZABAUPЧендылова Л.В., Каретникова Н.В., Марченко Р.А., Алашкевич Ю.Д. О возможности использования отходов льна в целлюлозно-бумажной промышленности. Решетневские чтения. 2016;322-323. EDN: YHZRALПатент А. с. 931872 СССР, МКЛ{3} D 21 C 3/02. Способ получения целлюлозы: № 3008057/29-12: заявл. 21.11.1980: опубл. 30.05.1982 / А. Д. Алексеев, И. И. Савина, В. М. Резников [и др.]; патентообладатель Белорусский технологический институт им. С. М. Кирова. 3 с.Prosvirnikov D.B., Safin R.G., Zakirov S.R. Microcrystalline Cellulose Based on Cellulose Containing Raw Material Modified by Steam Explosion Treatment. Solid State Phenomena. Trans Tech Publications. 2018; 284:773-778. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.284.773 EDN: XZWCDR (in Russ.)Угрюмов С.А. Применение костры льна в производстве клееных материалов. Лесной вестник. 2002;2:186-188. EDN: HVSFOTВильданов Ф.Ш., Латыпова Ф.Н., Красуцкий П.А., Чанышев Р.Р. Биоразлагаемые полимеры современное состояние и перспективы использования. Башкирский химический журнал. 2012;19(1):135-139. EDN: NLJRBVТасекеев М.С., Ермеева Л.М. Производство биополимеров как один из путей решения проблем экологии и АПК: аналитический обзор. 2009; 7.Мазитова А.К., Аминова Г.К., Зарипов И.И., Вихарева И.Н. Биоразлагаемые полимерные материалы и модифицирующие добавки: современное состояние. Часть II. Нанотехнологии в строительстве. 2021;13(1):32-38. https://doi.org/10.15828/2075-8545-2021-13-1-32-38 EDN: VPHHVPСырцова М.Ю., Максимова М.Г. Полилактид - как основа развития технологии в области биоразлагаемых полимеров. Вестник магистратуры. 2019;2-2(89):12-13. EDN: YVSTTVЗеленухо Е.В., Скуратович И.В., Лаптенок С.А., Красовская Е.А. Использование костры льна для получения композитного топлива. Научные горизонты. 2023;8(72):41-50. EDN: FLMRNEФедосенко И.Г., Жарская П., Дубоделова Е.В., Веретиков И.И. Использование отходов переработки льна для получения топливных гранул. Лесная инженерия, материаловедение и дизайн. 2024;215-217. EDN: ATZYXLФомин В.А., Гузеев В.В. Биоразлагаемые полимеры, состояние и перспективы использования. Пластические массы. 2001;2:32.Ilyas R.A., Sapuan S.M. Biopolymers and Biocomposites: Chemistry and Technology. Current Analytical Chemistry. 2020; 16(5): 500-503. (in Russ.) https://doi.org/10.2174/157341101605200603095311 EDN: JAFELBPattanayak S., Priyadarsini P., Singh Y.D. Cellulose and Nanocellulose Productions from Lignocellulosic Biomass for Biofuel Production for Biofuel Production. Current Analytical Chemistry. 2021;4. https://doi.org/10.2174/2405463104999201231195628 (in Russ.)Hasan M.S., Sardar M.R., Shafin A.A., Rahman M.S., Mahmud M., Hossen M.M. A Brief Review on Applications of Lignin. Journal of Chemical Reviews. 2023; 5(1):56-82. https://doi.org/10.22034/jcr.2023.359861.1186Шарков В.И., Куйбина Н.И. Химия гемицеллюлоз. 1972; 440.Bourakadi K.E., Semlali F.Z., Hammi M., Achaby M.E. A review on natural cellulose fiber applications: Empowering industry with sustainable solutions.International journal of biological macromolecules. 2024; 281(2):135773. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.135773Патент RU 2313502 C1 Российская Федерация, МПК C04B 18/24, C04B 40/00. Способ получения органического строительного материала на основе льняной костры: № 2006119092/03: заявл. 31.05.2006: опубл. 27.12.2007 / А.Н. Стеблин, Н.А. Стеблин; патентообладатель ГНУ ВНИПТИМЛ Россельхозакадемия. 9.Ошкордин О.В., Лаврова Л.Ю., Усов Г.А. Теоретические исследования интенсификации процесса механоактивации органопорошков из растительного сырья. Казанская наука. 2011;2:34-36. EDN: NYGZTHПитель Т.С., Золотарев А.С. Исследование проблем создания без клеевого композитного строительного материала на основе рециклинга растительных отходов растительных отходов. Научные исследования - сельскохозяйственному производству. 2023;379-384. EDN: GRJHUFПодгорбунских Е.М. Исследование механоферментативных превращений полимеров трудноперерабатываемого растительного сырья: автореферат дис. канд. хим. наук: 02.00.21 / Е.М. Подгорбунских; науч. рук. А.Л. Бычков; Новосибирск: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии. 2018. EDN: PFWAKVЧеркашина Н.И., Ручий А.Ю., Синебок Д.А., Самойлова Ю.М., Баринов Р.А. Получение, состав и свойства кремнийи углеродсодержащих продуктов переработки шелухи гречихи. Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2025;6:95-106. https://doi.org/10.34031/2071-7318-2025-10-6-95-106 EDN: KCZRGK