- 7
- Компостируемые композиты из натуральных волокон с глютеновой матрицей
- Рудовский П. Н., Смирнова С. Г., Смирнов А. Ю. Компостируемые композиты из натуральных волокон с глютеновой матрицей // Технологии и качество. 2026. № 2(72). С. 44–51. https://doi.org/10.34216/2587-6147-2026-2-72-44-51.
- DOI: https://doi.org/10.34216/2587-6147-2026-2-72-44-51
- УДК: 678.06:547.96
- EDN: IZMZWU
- Дата приема статьи в публикацию: 27.04.2026
- Аннотация: В обзоре систематизированы современные данные о компостируемых композиционных материалах на основе глютеновой матрицы, армированной натуральными волокнами растительного и животного происхождения. Рассмотрены прочностные, упругие, демпфирующие, изоляционные и гидрофобные свойства таких материалов, проанализированы ключевые технологические подходы к их получению (горячее прессование, экструзия, литье под давлением, 3D-печать). Особое внимание уделено перспективным областям применения – от упаковки и сельского хозяйства до строительства и электроники. Рассмотрено использование глютенов животного происхождения (желатин, коллаген, кератин, белки молочной сыворотки) в качестве биоразлагаемой матрицы для композитов.
- Ключевые слова: компостируемые композиты, пшеничный глютен, глютены животного происхождения, натуральные волокна, биоразлагаемость, прочность, демпфирование, горячее прессование, экструзия
- Список литературы: 1. Колпакова В. В., Усачев И. С., Соломин Д. А. Биоразлагаемые полимеры: составные биокомпоненты и технологические решения производства // Пищевая промышленность. 2019. № 12. С. 51–57. 2. Наумова Л. Н., Лобанова Э. Р. Волокнистые полимерные композиционные материалы // Энерго- и ресурсосберегающие экологически чистые химико-технологические процессы защиты окружающей среды : сб. докладов II Междунар. науч.-техн. конф., 06–08 декабря 2016 г. / Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова. Белгород : Изд-во БГТУ им. В. Г. Шухова, 2016. C. 27–30. 3. Тасекеев М. С., Еремеева Л. М. Производство биополимеров как один из путей решения проблем экологии и АПК. Аналитический обзор. Алматы : НЦ НТИ, 2009. 200 с. 4. Redondo-Gómez C., Rodríguez Q., Rojas O. J. Proteins from Agri-Food Industrial Biowastes or Co-Products and Their Applications as Green Materials // Foods. 2021. Vol. 10, No. 5. P. 981. 5. Biobased composites from agro-industrial wastes and by-products / J. F. Mendes, L. B. Norcino, H. H. A. Martins [et al.] // Emergent Materials. 2021. Vol. 5, No. 3. P. 873–921. 6. Green composites based on wheat gluten matrix and Posidonia oceanica waste fibers as reinforcements / B. Ferrero, T. Boronat, R. Moriana, O. Fenollar // Polymer Composites. 2013. Vol. 34, No. 10. P. 1663–1669. 7. Reinforcement of plasticized wheat gluten with natural fibers: From mechanical improvement to deplasticizing effect / T. Kunanopparat, P. Menut, M. H. Morel, S. Guilbert // Composites. Part A: Applied Science and Manufacturing. 2008. Vol. 39, No. 5. P. 777–785. 8. Preparation, properties, protein cross-linking and biodegradability of plasticizer-solvent free hemp fibre reinforced wheat gluten, glutenin, and gliadin composites/ F. Muneer, E. Johansson, M. S. Hedenqvist [et al.] // BioResources. 2014. Vol. 9, No. 3. P. 5246–5261. 9. Biodegradable Fiber-Reinforced Gluten Biocomposites for Replacement of Fossil-Based Plastics / A. J. Capezza, M. Bettelli, X. Wei [et al.] // ACS Omega. 2023. Vol. 9, No. 1. P. 1341–1351. 10. Plasticized wheat gluten reinforcement with natural fibers: Effect of thermal treatment on the fiber/matrix adhesion / T. Kunanopparat, P. Menut, M. H. Morel, S. Guilbert // Composites. Part A: Applied Science and Manufacturing. 2008. Vol. 39, No. 12. P. 1787–1792. 11. Renewable proteins from agricultural and animal sources as innovative multifunctional bio-fillers for rubber composites: A comprehensive review / M. Alagia, B. La Ferla, L. Zoia, F. Peri // International Journal of Biological Macromolecules. 2025. Vol. 284, Part 1. Article 137941. 12. Ibrahim S., Elsayed H. M., Hasanin M. Biodegradable, Antimicrobial and Antioxidant Biofilm for Active Packaging Based on Extracted Gelatin and Lignocelluloses Biowastes // Journal of Polymers and the Environment. 2021. Vol. 29, No. 3. P. 1–11. 13. Shubhra Q. T. H., Alam A., Beg M. D. H. Mechanical and degradation characteristics of natural silk fiber reinforced gelatin composites // Materials Letters. 2011. Vol. 65, No. 2. P. 333–336. 14. Preparation of biocomposites based on gluten resin and unidirectional flax fibers / N. Vo Hong, P. Van Puyvelde, A. W. Van Vuure, I. Verpoest // Proceedings of the 15th European Conference on Composite Materials (ECCM-15). Venice, 2012. 15. Flexible strength-improved and crack-resistant biocomposites based on plasticised wheat gluten reinforced with a flax-fibre-weave / W. R. Newson, R. Kuktaite, M. S. Hedenqvist et al. // Composites. Part A: Applied Science and Manufacturing. 2017. Vol. 94. P. 1–8. 16. Effect of electron beam irradiation on mechanical properties of gelatin/Brazil nut shell fiber composites / P. Y. Inamura, K. Shimazaki, M. A. Colombo [et al.] // Revista Matéria. 2010. Vol. 15, No. 2. P. 380–385. 17. Diao C., Xia H., Parnas R. S. Wheat Gluten Blends with Maleic Anhydride-Functionalized Polyacrylate Cross-Linkers for Improved Properties // ACS Applied Materials & Interfaces. 2015. Vol. 7, No. 40. P. 22601–22609. 18. Advances in Biodegradable Food Packaging Using Wheat-Based Materials: Fabrications and Innovations, Applications, Potentials, and Challenges / R. S. Alibekov, K. U. Urazbayeva, A. M. Azimov [et al.] // Foods. 2024. Vol. 13, No. 18. P. 2964. 19. Kashytskyi V., Sadova O., Shehynskyi V. The development of glutin-based biocomposite materials with advanced hydrophobicity // Товарознавчий вісник. 2024. Vol. 17, No. 1. P. 27–35. 20. Incorporation of Lipids into Wheat Bran Cellulose/Wheat Gluten Composite Film Improves Its Water Resistance Properties / G. Shen, G. Yu, H. Wu [et al.] // Membranes. 2022. Vol. 12, No. 1. P. 18. 21. Shreya S., Niranjan D., Bonamali P. Biodegradable wheat gluten/nanoclay-based bionanocomposite films for assessing the potential as a packaging material // Biomass Conversion and Biorefinery. 2025. Vol. 15. P. 25045–25062. 22. Шегинський В. О. Модифікація глютинових біокомпозитних матеріалів гідрофобними добавками // Наукові нотатки. 2024. № 77. doi:10.36910/775.24153966.2024.77.24. 23. Wheat Gluten-Laminated Paperboard with Improved Moisture Barrier Properties: A New Concept Using a Plasticizer (Glycerol) Containing a Hydrophobic Component (Oleic Acid) / S.-W. Cho, T. O. J. Blomfeldt, H. Halonen [et al.] // International Journal of Polymer Science. 2012. Vol. 9. doi:10.1155/2012/454359. 24. Recent Advances in Gluten-Based Active and Intelligent Food Packaging: A Review // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2025. Vol. 24, No. 5