По объему производства природные волокна можно расположить в следующем порядке: хлопок, джут, шерсть, асбест, лен, шелк, конопля и т. д.

Общее головое производство джута в мире составляет около 2,5 млн т. Из 770 тыс. т в год льна свыше 90% производится в СССР и в Восточной Европе.

Наибольший интерес для производства ДЦК представляют целлюлозосодержащие отходы переработки лубяных растений (костра волокон): льна, конопли, кенафа, джута, кендыря, рами и др. Лубяные волокна содержатся в коре (лубе) стебля растения.

Костра лубяных культур, в особенности конопли и льна,— распространенное и дешевое сырье. Ежегодно выход только костры льна и конопли составляет более 1 млн т.

В нашей стране примерно 25 областей имеют значительные площади посевов конопли. К таким областям относятся Орловская, Курская, Брянская, Пензенская, Черниговская, Сумская и Полтавская. В значительном количестве конопля выращивается в Краснодарском крае, в автономных республиках Мордовской, Северо-Осетинской, Кабардино-Балкарской, Татарской, Башкирской; в областях: Одесской, Днепропетровской, в отдельных районах Литовской и Белорусской ССР и в других районах. Применение отходов льняных и пеньковых заводов может удовлетворить нужды строителей указанных выше районов в теплоизоляционном и конструкционно-теплоизоляционном материале для зданий различного назначения в объеме 2 млн м3 изделий.

Лен — однолетнее растение, длина волокон которого в зависимости от вида и условий произрастания может быть 4 мм и более при ширине 0,01. .0,03 мм. Для волокон льна характерны следующие черты строения: заостренные концы, узкий нитевидный канал (полость клетки), доходящий до концов клетки, сильно и
равномерно утолщенные оболочки, шелевидные простые поры (рис. 2.12 и 2.13). Как видно из рис. 2.14 и 2.15, структура стебля кенафа и джута сходна со структурой льна. Все они содержат волокнистые пучки лубяных волокон.

Из сельскохозяйственных отходов костра льна является одним из самых распространенных. Она состоит из волокон длиной до 50 мм, шириной до 3 и толщиной до 0,3 мм, содержит целлюлозу (77,4%), гемицеллюлозу (16,2%), водорастворимые вещества (3,4%), смолы (19%), жиры и воск. Ее насыпная объемная масса — 110... 120 кг/м3, средняя влажность (в отвалах) — 15...20%, гигроскопичность -24,8%, водопоглощение —220... 240% (по массе), температура возгорания 2Ю...220°С, теплопроводность (в сухом состоянии) -0,04. .0,37 Вт/(м-°С). В костре льна содержится значительное количество экстрактивных веществ, в частности моносахаров, которые, по мнению исследователей, отрицательно влияют на процессы твердения портландцемента.

Во Вьетнаме для производства ДЦК широко применяются (табл, 2,17) волокнистые сельскохозяйственные отходы от плодов кокосовых пальм (кокосовое волокно) и джута.

Костра льна в отличие от костры конопли и древесных частиц незначительно изменяет свои линейные размеры даже при трехсуточном вымачивании в воде. Однако ее применение на основе портландцемента менее эффективно, чем использование костры конопли, так как первая содержит значительное количество экстрактивных веществ, смолы, жира и воска, и из-за гладкой («глянцевой») поверхности ухудшает адгезию заполнителя с цементным камнем.

Дли производства ДЦК костра конопли имеет ряд существенных преимуществ перед кострой льна. Хорошие прочностные показатели ДЦК (в частности арболита) на портландцементе с использованием костры конопли объясняется тем, что на пенькозаводах до извлечения лубяных волокон стебли конопли подвергаются длительной гидротермальной обработке (в течение 20. .30 суток вымачиваются, затем сушатся), что позволяет существенно снизить содержание в них легкогидролизуемых веществ, тормозящих твердение портландцемента.

Применение костры конопли для производства арболита более рационально еще и потому, что фракционный состав костры, поступающей с пенькозаводов, удовлетворяет предъявляемым требованиям. Опыт применения костры конопли для производства арболитовых конструкций и изделий в Краснодарском крае и ряде областей Украины показывает целесообразность и перспективность ее использовании с этой целью.

Костра конопли отход первичной переработки стеблей конопли при получении пеньки из волокнистого луба. Размеры частиц костры по длине составляют 10...70 мм, по ширине — 2...2,5 мм, средняя насыпная плотность—100...120 кг/м3. Состав костры конопли следующий: сырая клетчатка (57,6%), целлюлоза (16%), лигнин (18,05%), зола (0,5%), прочие составляющие (7,85%).

Диаметр стебля конопли обычно равняется 2.8 мм, его одревесневшая часть — кольцо и сердцевина — имеет большое число водоносных сосудов с внутренней полостью по длине стебля, поэтому экстрагирование водой вредных для цемента веществ из стебля конопли проходит быстрее и полнее, чем у древесины. Стенки клеток конопли более тонки и рыхлы. Это также ускоряет процесс растворения и выноса из нее веществ, вредных для цемента. В связи с этим при производстве арболита с использованием костры конопли часто нет необходимости предварительно замачивать ее с применением химических добавок.

С целью изучения влияния размеров частиц костры конопли на прочность арболита были изготовлены три партии образцов: в одних заполнителем была костра без дополнительной обработки (т. е. взятая непосредственно с заводов); в других — дробленая на установке ДКУ без сеток; в третьих — дробленая на ДКУ с сеткой (диаметр отверстий 5 мм).

Крупность частиц костры определяли рассевом навески на ситах с отверстиями диаметром 20, 15, 10 и 5 мм. Фракционный состав костры различных видов приведен в табл. 2.18.

Массовая влажность костры конопли в воздушно-сухом состоянии колеблется в широких пределах и зависит от относительной влажности воздуха, обычно влажность костры составляет 17...22%. Показатели сорбцнонного увлажнения костры при температуре 20±2"С и различной влажности воздуха приведены в табл. 2.19.

Установлено повышение прочности арболита на растяжение при изгибе с увеличением размеров частиц костры. Объясняется это тем, что крупные частицы костры как бы армируют арболит. Наибольшее значение предела прочности при изгибе имели образцы, изготовленные на костре, не подвергавшейся предварительному дроблению. Фракционный состав костры таков, что при изготовлении арболита она не нуждается в какой-либо обработке, кроме рассева.

До приготовления арболитовой смеси из костры должны быть удалены отдельные комковатые включения пакли и мелкие частицы, проходящие через сито с отверстиями размером 1 мм. Обычно количество таких частиц, включая пыль, доходит до 3,7% от массы заполнителя. Заполнитель из костры конопли не должен иметь гнилостного запаха и видимых признаков гнили.

Массовая влажность костры должна быть не более 20%, поэтому ее необходимо хранить под навесом или на закрытом складе.