<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Archiving and Interchange DTD v1.4 20241031//EN" "https://jats.nlm.nih.gov/archiving/1.4/JATS-archive-oasis-article1-4-mathml3.dtd">
<article xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="https://jats.nlm.nih.gov/archiving/1.4/xsd/JATS-archive-oasis-article1-4-mathml3.xsd" article-type="research-article" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал</journal-title></journal-title-group><issn publication-format="electronic">2075-8545</issn><publisher><publisher-name xml:lang="ru">ООО &quot;Центр новых технологий &quot;НаноСтроительство&quot;</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.15828/2075-8545-2026-18-2-232-241</article-id><article-id pub-id-type="edn">YPWZTB</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading"><subject>ПРИМЕНЕНИЕ НАНОМАТЕРИАЛОВ И НАНОТЕХНОЛОГИЙ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Научная статья</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="ru">Композиционные материалы на основе модифицированных лигносульфонатов и целлюлозосодержащих отходов</article-title></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-5358-2935</contrib-id><name><surname>Степина</surname><given-names>Ирина Васильевна</given-names></name><bio><p>кандидат технических наук, доцент; кандидат технических наук, доцент кафедры строительного материаловедения</p></bio><email>sudeykina@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"></xref><xref ref-type="aff" rid="aff2"></xref></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-0593-3259</contrib-id><name><surname>Жуков</surname><given-names>Алексей Дмитриевич</given-names></name><bio><p>кандидат технических наук, доцент; кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры строительного материаловедения</p></bio><email>lj211@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"></xref><xref ref-type="aff" rid="aff3"></xref></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-6895-4511</contrib-id><name><surname>Строкова</surname><given-names>Валерия Валерьевна</given-names></name><bio><p>доктор технических наук; доктор технических наук, заведующий кафедрой материаловедения и технологии материалов</p></bio><email>vvstrokova@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff2"></xref></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-6111-201X</contrib-id><name><surname>Баженова</surname><given-names>Софья Ильдаровна</given-names></name><bio><p>кандидат технических наук, доцент; кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры строительного материаловедения</p></bio><email>bazhenovasi@mgsu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"></xref></contrib></contrib-group><aff id="aff1"><city>Москва</city><institution>Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет</institution></aff><aff id="aff2"><city>Белгород</city><institution>Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова</institution></aff><aff id="aff3"><institution>Научно-исследовательский институт строительной физики</institution></aff><author-notes><fn fn-type="coi-statement"><p>Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов</p></fn></author-notes><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2026-04-20"><day>20</day><month>04</month><year>2026</year></pub-date><volume>18</volume><issue>2</issue><fpage>232</fpage><lpage>241</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2026-01-19"><day>19</day><month>01</month><year>2026</year></date><date date-type="accepted" iso-8601-date="2026-04-02"><day>02</day><month>04</month><year>2026</year></date></history><permissions><copyright-statement>© Степина И. В., Жуков А. Д., Строкова В. В., Баженова С. И., 2026</copyright-statement><copyright-year>2026</copyright-year><copyright-holder>Степина И. В., Жуков А. Д., Строкова В. В., Баженова С. И.</copyright-holder><license license-type="open-access" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><license-p>Это статья открытого доступа, распространяемая на условиях лицензии <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)</ext-link>.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://nanobuild.ru/en_EN/journal/Nanobuild-2-2026/232-241.pdf" xlink:title="URL">https://nanobuild.ru/en_EN/journal/Nanobuild-2-2026/232-241.pdf</self-uri><abstract><p>Введение. Отходы переработки древесины и сельскохозяйственной продукции могут использоваться как компоненты строительных материалов, как топливо в брикетах и пр. Активно развивающимся направлением использования этих отходов, равно как и отходов целлюлозно-бумажной промышленности, является их утилизация в качестве ресурсного источника для получения строительных материалов. Целью исследований является изучение возможности использования отходов деревообработки и производства бумаги, в том числе лигносульфонатов, в качестве связующих для создания композиционных материалов. Методы и материалы. Объектом исследования являются теплоизоляционные материалы на основе отходов деревообработки и модифицированного лигнин-содержащего связующего, а также способы модификации этого связующего. В качестве связующего изучалась возможность применения лигносульфоната натрия, активированного водным раствором боразотных соединений. Образцы изготавливались прессованием опилок хвойных пород с модифицированным лигнином и последующей тепловой обработкой формованного сырца. Результаты. Определены значения плотности и прочности образцов в зависимости от состава и режимов тепловой обработки. Установлено, что наилучшими показателями обладают образцы с модифицированным лигносульфонатом. Цифровая оптимизация параметров изготовления и рецептурных факторов проводилась именно для этого материала. Установлено, что наилучшие показатели получены при среднем размере опилок хвойных пород 8,0 мм, расход модификатора 7,5% и температуре тепловой обработки 103-104 <sup>о</sup>С. Прочность образцов оптимального состава при изгибе составляет 3,4-3,5 МПа. Прочность при сжатии при 10% деформации 4,7 МПа, средняя плотность - 683 кг/м<sup>3</sup>. Расхождение между расчетным и экспериментальным значениями величин по прочности при изгибе не превышает 7,0%. Обсуждение. Эксперименты, в том числе и проведенные на основе цифровых методик, подтвердили целесообразность применения боразотных соединений для модификации свойств лигнина, который может рассматриваться как природное вяжущее вещество. Заключение. Полученные изделия вполне соответствуют требованиям, предъявляемым к композиционным теплоизоляционным материалам, и использование в качестве модификатора боразотных соединений не только влияет на механические свойства изделий, но и позволяет повысить стойкость полученного материала по отношению к процессам гниения и другим биологическим воздействиям.</p></abstract><kwd-group><kwd>отходы деревообработки</kwd><kwd>целлюлозосодержащие материалы</kwd><kwd>лигнин</kwd><kwd>лигносульфонат натрия</kwd><kwd>боразотные соединения</kwd><kwd>тепловая обработка</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ack><p>Работа выполнена в рамках реализации государственного задания Минобрнауки РФ № FZWN-2026-0005 с использованием оборудования Центра высоких технологий БГТУ им. В.Г. Шухова.</p></ack><ref-list><ref id="ref1"><label>1</label><mixed-citation>Косенко Е.А., Баурова Н.И., Зорин В.А. Природоподобные материалы и конструкции в машиностроении. Все материалы. Энциклопедический справочник. 2020;6:2-7. https://doi.org/10.31044/1994-6260-2020-0-6-2-7 - EDN: GIHEPB.</mixed-citation></ref><ref id="ref2"><label>2</label><mixed-citation>Жуков А.Д., Боброва Е.Ю., Бессонов И.В., Медникова Е.А. Энергетическая эффективность строительных систем: ООО «Научно-издательский центр Инфра-М», 2022;329. (Научная мысль). ISBN 978-5-16017479-2. https://doi.org/10.12737/1856852 - EDN: OUWLAU.</mixed-citation></ref><ref id="ref3"><label>3</label><mixed-citation>Тер-Закарян К.А., Сабу Т., Жуков А.Д., Блесси Б., Бессонов И.В., Пережогин Ю.Д. Системы бесшовной изоляции для арктических условий. Строительные материалы. 2025;5:5-12. https://doi.org/10.316559/0585-430Х-2025-5-5-12 - EDN: YCCXDO.</mixed-citation></ref><ref id="ref4"><label>4</label><mixed-citation>Ter-Zakaryan K.A., Zhukov A.D., Bobrova E.Yu., Bessonov I.V., Mednikova E.A. Foam Polymers in Multifunctional Insulating Coatings. Polymers. 2021;13(21):3698; https://doi.org/10.3390/polym13213698 - EDN: HHPQWN.</mixed-citation></ref><ref id="ref5"><label>5</label><mixed-citation>Лесовик В.С. Строительные материалы. Настоящее и будущее. Вестник МГСУ. 2017;1(100):9-16. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2017.1.9-16 - EDN: XRJBSV.</mixed-citation></ref><ref id="ref6"><label>6</label><mixed-citation>Sagar B.M., Islam Md.M., Habib Md.L., Ahmed S., Sahadat Hossain Md. Utilization of natural and waste sources for synthesis of cellulose, chitin, and chitosan for a suitable environment. RSCAdvances. 2025;32(15):26276-26301. https://doi.org/10.1039/d5ra02896e - EDN: FSMGCW.</mixed-citation></ref><ref id="ref7"><label>7</label><mixed-citation>Mondal P., Mondal M., Chakraborty J., Sing N., Ghosh B., Roy S., Mahali K. Advances in upcycling waste cellulose into functional materials: strategies, challenges, and emerging applications - A comprehensive review. Next Research. 2025;4(2):100768. https://doi.org/10.1016/j.nexres.2025.100768 - EDN: VSNXHO.</mixed-citation></ref><ref id="ref8"><label>8</label><mixed-citation>Karmanov A.P., Kocheva L.S, Belyy V.A. Topological structure and antioxidant properties of macromolecules of lignin of hogweed Heracleum sosnowskyi Manden. Polymer. 2020;202:122756. https://doi.org/10.1016/j.polmer.2020.122756 - EDN: RUFFOH.</mixed-citation></ref><ref id="ref9"><label>9</label><mixed-citation>Hasheminya S.M., Dehghannya Ja. Chemical composition, antioxidant, antibacterial, and antifungal properties of essential oil from wild Heracleum rawianum. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. 2021;31:101913. https://doi.org/10.1016/j.bcab.2021.101913 - EDN: LBHDTB.</mixed-citation></ref><ref id="ref10"><label>10</label><mixed-citation>Gong Ch., Ju Zh., Lin Q., Lv X., Smith R.L., Xu L., Cao Ya., Shuai Li., Fang Zh. One-step valorization of cellulose acetate plastic waste into 5-hydroxymethylfurfural. Applied Catalysis B: Environmental. 2026;381:125880. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2025.125880 - EDN: VFUVGZ.</mixed-citation></ref><ref id="ref11"><label>11</label><mixed-citation>Palaniappan M., Palanisamy S., Tadepalli S. [et al.] Extraction and characterization of cellulose from Anacar-dium occidentale shells: A sustainable approach to industrial waste management.International Journal of Biological Macromolecules. 2025;320:146120. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.146120 - EDN: ICIAES.</mixed-citation></ref><ref id="ref12"><label>12</label><mixed-citation>Kassab Z., Abdellaoui Y., Salim M. H., El Achaby M. Cellulosic materials from pea (Pisum Sativum) and broad beans (Vicia Faba) pods agro-industrial residues. Materials Letters. 2020;280:128539. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2020.128539 - EDN: FVVERX.</mixed-citation></ref><ref id="ref13"><label>13</label><mixed-citation>Mohamad Haafiz M.K. , Eichhorn S.J. , Hassan Azman , Jawaid M. Isolation and characterization of microcrystalline cellulose from oil palm biomass residue. Carbohydrate Polymers. 2013;2:628-634. https://doi.org/10.1016/).carbpol.2013.01.035</mixed-citation></ref><ref id="ref14"><label>14</label><mixed-citation>Hosseini S.S., Moradi A.M., Javid A.H., Mahvi A.H. From waste to water savior: Fe-Mn-boosted waste-derived cellulose for sustainable tetracycline treatment.International Journal of Biological Macromolecules. 2025;327:147286. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.147286 - EDN: HWOKBB.</mixed-citation></ref><ref id="ref15"><label>15</label><mixed-citation>Saha P., Ghosh S.K., Singh P. A holistic review on synthesis, properties, and multifunctional applications of cellulose aerogels from cellulose waste streams.International Journal of Biological Macromolecules. 2025;321:146334. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.146334 - EDN: LVBJUZ.</mixed-citation></ref><ref id="ref16"><label>16</label><mixed-citation>Кондрашов М.В., Степина И.В. Теоретические основы использования лигнина в качестве связующего для композитных строительных материалов. Актуальные проблемы строительной отрасли и образования - 2023: Сборник докладов IVНациональной научной конференции, Москва, 15 декабря 2023 года. - Москва: Московский государственный строительный университет (национальный исследовательский университет). 2024:185-189. - EDN: NCUAAD.</mixed-citation></ref><ref id="ref17"><label>17</label><mixed-citation>Тунцев Д.В., Хайруллина М.Р., Романчева И.С., Савельев А.С. Использование лигнина при получении современных материалов. Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства : IVМеждународная научная экологическая конференция (с участием экологов Азербайджана, Армении, Беларуси, Германии, Грузии, Казахстана, Киргизии, Латвии, Ливана, Молдовы, Приднестровья, России, Словакии, Узбекистана и Украины), Краснодар, 24-25 марта 2015 года. Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет. 2015:285-287. - EDN: UDPVTB.</mixed-citation></ref><ref id="ref18"><label>18</label><mixed-citation>Усова К.А., Захаров П.С., Шкуро А.Е. Перспективные направления применения лигнина в производстве полимерных и композиционных материалов. Молодой ученый. 2023;8(455):11-16. - EDN: HMZKHS.</mixed-citation></ref><ref id="ref19"><label>19</label><mixed-citation>Симикова А.А., Челышева И.Н., Плотников Н.П. Применение лигнина в производстве древесно-полимерных композитов. Вестник КрасГАУ. 2013;1(76):162-169. - EDN: PYXIHR.</mixed-citation></ref><ref id="ref20"><label>20</label><mixed-citation>Цветков М.В., Салганский Е.А. Лигнин: направления использования и способы утилизации (обзор). Журнал прикладной химии. 2018;91(7):988-997. https://doi.org/10.1134/S0044461818070095 - EDN: XZIFIT.</mixed-citation></ref><ref id="ref21"><label>21</label><mixed-citation>Степина И.В., Содомон М., Кононов Г.Н., Петухов В.А. Компонентный состав модифицированного растительного сырья. Инженерный вестник Дона. 2022;9(93):223-231. - EDN: DNXAFP.</mixed-citation></ref><ref id="ref22"><label>22</label><mixed-citation>Stepina I., Sodomon M., Semenov V. [et al.] Modifying Heracleum sosnowskyi Stems with Monoethanola-mine(N B)-trihydroxyborate for Manufacturing Biopositive Building Materials. Lecture Notes in Civil Engineering. 2022;170:45-52. https://doi.org/10.1007/978-3-030-79983-0_5</mixed-citation></ref><ref id="ref23"><label>23</label><mixed-citation>Патент на полезную модель № 217420 U1 Российская Федерация, МПК B27K 3/52. Биостойкий теплоизоляционный композит на основе растительного сырья Гераизол : № 2022121630 : заявл. 09.08.2022 : опубл. 31.03.2023 / И.В. Степина, М. Содомон.</mixed-citation></ref><ref id="ref24"><label>24</label><mixed-citation>Жуков А.Д., Артеменко С.О., Жук П.М., Боброва Е.Ю., Медведев А.А. Малоэнергоемкое связующее для изделий на основе каменной ваты. Нанотехнологии в строительстве. 2025;17(4):377-388. https://doi.org/10.15828/2075-8545-2025-17-4-377-388 - EDN: BORGVT.</mixed-citation></ref><ref id="ref25"><label>25</label><mixed-citation>Ter-Zakaryan K.A., Zhukov A.D., Bessonov I.V. [et al.] Modified Polyethylene Foam for Critical Environments. Polymers. 2022;14(21):4688. https://doi.org/10.3390/polym14214688 - EDN: JPQEWQ.</mixed-citation></ref><ref id="ref26"><label>26</label><mixed-citation>Kozlov S., Efimov B., Zinovieva E. [et al.] Optimization of foamed plastic technology. E3S Web of Conferences: 22nd International Scientific Conference on Construction the Formation of Living Environment, FORM 2019, Tashkent, 18-21 апреля 2019 года. Vol. 97. - Tashkent: EDP Sciences. 2019:06010. https://doi.org/10.1051/e3s-conf/20199706010 - EDN: YSIYLI.</mixed-citation></ref><ref id="ref27"><label>27</label><mixed-citation>Efimov B., Isachenko S., Kodzoev M.B. [et al.] Dispersed reinforcement in concrete technology. E3S Web of Conferences: 2018 International Science Conference on Business Technologies for Sustainable Urban Development, SPbWOSCE 2018, St. Petersburg, 10-12 декабря 2018 года. Vol. 110. - St. Petersburg: EDP Sciences. 2019:01032. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201911001032 - EDN: HGSKBP</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>