Логин: Пароль: ?
 
Продукты питания Ткань, одежда, обувь, постельное белье, текстиль Строительные материалы Бумага, пластик, промтовары Биотопливо Продукция для сельского хозяйства, зоотовары Косметика, средства гигиены Медицинские товары и препараты, лекарства Иное

 

Наши партнеры:

 

Новости/Аналитика

Пластик из конопли

13.02.2020

Бутылка конопляного пластика компостируется на протяжении 73 дней

Как целлофан, так и вискоза производится из целлюлозы, поэтому в производственном процесс можно активно использовать коноплю в качестве основного сырья для изготовления целлофановой фольги либо вискозного волокна.

С тех пор, как пластик был изобретен в начале 19-го века, мир стал зависимым от этого универсального материала. К сожалению, после использования он слишком часто попадает в окружающую среду, где наносит огромный ущерб живой природе. Пришло время альтернативных решений и поможет этому конопля. Пластик из конопли является универсальным решением для безопасности природы. 

Пластик - это проклятие и благословение для человечества. С одной стороны, это идеальный и универсальный материал, который является широко используемым и достаточно доступным. С другой, благодаря пластикам в мире сейчас серьезный экологический кризис, включая огромное количество пластика в океанах уже достигающих размеров Франции. По данным Greenpeace в океаны мира сбрасывается более 200 кг пластика в секунду, что составляет более 8 млн. тонн пластиковых отходов в год.

Очевидным становится проблема ликвидации загрязнения от пластиковых изделий, а люди для того, чтобы выжить должны внести свой вклад в дело инноваций, изменения менталитета и уважения к окружающей среде. Хорошим решением «пластикового загрязнения» может стать биопластик из конопли, которым планируют заменить многие виды пластика. 

Но что такое конопляный пластик, какие существуют виды изделий из данного материала и как он на самом деле сделан?

Целлюлоза является наиболее распространенным органическим полимером на земле. Хотя целлюлоза в основном используется для производства бумаги, ее  также применяют для производства широкого спектра различных видов пластмасс, включая целлулоид, целлофан и вискозу.

Первые виды пластмасс были изготовлены из органических и несинтетических материалов, а целлюлоза была тогда важным элементом в развивающейся индустрии пластмасс. В настоящее время биопластик снова находятся в центре внимания из-за их своего экологического преимущества.

Как целлофан, так и вискоза производится из целлюлозы, поэтому в производственном процессе можно активно использовать коноплю в качестве основного сырья для изготовления целлофановой фольги либо вискозного волокна. 

После того, как конопляная целлюлоза была извлечена из волокон растения, ее можно использовать для изготовления целлофана, вискозы, целлулоида и различных родственных видов пластика. Известно, что конопля содержит около 65-70% целлюлозы и считается отличным ее источником, главным образом из-за относительной прочности и низкого воздействия на окружающую среду конопляной целлюлозы. Для сравнения - древесина содержит около 40% целлюлозы, лен  65-75%, а хлопок до 90%.

Целлюлоза может быть использована для изготовления многих видов пластиков и связанных с ними материалов. Разница в физических свойствах в значительной степени обусловлена длиной полимерных цепей и степенью кристаллизации.

Целлюлоза извлекается различными способами из конопли и других волокнистых культур. Сырая целлюлоза может быть гидролизована с добавлением воды температурой 50-90°С для разделения компонентов. На данное сырье может быть оказано дополнительное тепловое воздействие, создавая вариант материала известный как наноцеллюлоза. Это «псевдопластик», который при нормальных условиях напоминает вязкий гель и становится более жидким при встряхивании или нагрузке.

Наноцеллюлоза или микрофибриллированная целлюлоза (МФЦ) имеет широкий спектр потенциальных применений. Ее можно использовать в качестве армирующего материала или как сильный абсорбент для удаления пролитой нефти или масляных пятен. Кроме того, конопляную наноцеллюлозу можно использовать для изготовления санитарно-технических изделий и в качестве низкокалорийного стабилизатора в пищевых технологиях.

Некоторые европейские компании уже включили в производственный процесс изготовления пластика органические компоненты, включая конопляные составляющие. Например, благодаря уникальной технологии изготовления и природным свойствам конопляные целлюлозные волокна превращаются в ковкий материал с высокой промышленной прочностью, что позволяет использовать его для самых разных продуктов. Этот материал рекламируется как 100% нетоксичный, биоразлагаемый и пригодный для вторичной переработки, поскольку он может быть компостирован и предлагает очень интересную форму «улавливания» углерода. 

Сегодня важно внедрять  именно биопластики на основе растительных волокон. Биокомпозиты обычно имеют, по крайней мере, один важный компонент биологического происхождения. Хотя существуют 100% органические пластики, большинство из них содержат некоторые синтетические элементы. Натуральное волокно обычно смешивают с синтетическим полимером и затем маркируют как биокомпозит. Существуют различные комбинации натуральных волокон и полимеров, которые могут быть использованы для производства биопластика, которые сильно различаются по плотности,  разрывным нагрузкам, твердости и другим аспектам. Эти факторы могут быть изменены в процессе производства для создания продуктов, подходящих для широкого спектра применений. Это касается производства строительных материалов, мебели, музыкальных инструментов, лодок, автомобильных панелей, биоразлагаемых бытовых товаров, а в медицине - биосовместимых «опорных конструкций» применяемых для реконструкции костной ткани и т.д. 

Проведенное в 2003 году исследование композиционных материалов из полипропилена, армированного натуральными волокнами, показало, что прочность на растяжение конопли, кенафа и сизаля сравнима с таковой у традиционных стеклопластиковых композитов, и что конопля обладает лучшими показателями по ударопрочности, чем ее конкуренты. Другие исследования, проведенные в этом же году на прочность и разрыв конопляных волокон, показали, что, если они подщелачиваются разбавленным гидроксидом натрия (NaOH) в концентрациях 4-6 %, они проявляют более высокую прочность на разрыв и твердость, особенно если используются в производстве биокомпозитных пластиков.

В 2007 году еще одно исследование полипропиленовых композитов, армированных конопляным волокном, в данном случае с использованием материала, известного как полипропилен с привитой малеиновой кислотой (MAPP), показало, что общая нагрузка и механические свойства увеличились на 80% по сравнению с традиционными стеклопластиковыми композитами. В этом же  году группа корейских исследователей объявила, что был создан биокомпозит на основе органической полимолочной кислоты (PLA, важного биоразлагаемого термопластичного полиэфира), усиленной волокнами конопли.  Они также обнаружили, что обработка пеньковых волокон разбавленной  щелочью увеличивает их прочность на разрыв. Биокомпозитные материалы оказались более прочными и твердыми, чем пластмассы, содержащие только PLA.

В 2009 году группа исследователей из Стэнфордского университета объявила, что был разработан армированный конопляным волокном композит биополигидроксибутирата (BHP). Данный материал из конопли достаточно прочный, мягкий и привлекательный  как  материал для  использования в строительстве, изготовлении мебели и как наполнитель для биокомпозитов.

В ходе исследования в 2014 году, производились разработки полностью биоразлагаемых композиционных материалов с использованием волокон в ходе которых было обнаружено, что как на прочность, так и на ударную вязкость влияют тип и количество наполнителя, которое используется. В более выгодном положении оказались именно конопляные волокна.

Естественно, что предстоит еще много исследований, прежде чем будут реализованы наиболее оптимальные технологии производства биокомпозитных материалов. Тем не менее, новые исследования расширяются, поскольку все больше людей в экономически развитых государств осознают необходимость радикального сокращения использования товаров, изготовленных на основе переработки ископаемых материалов. В этом аспекте конопля все чаще признается как потенциально более выгодный материал для изготовления биопластиков, поскольку имеет уникальные и многоцелевые свойства и характеристики.

Комментарий специалистов Ассоциации «Украинская техническая конопля»

Тенденции общемирового рынка биокомпозитных материалов, изготовленных на основе конопляного растения, а также наработки национальных компаний, специализирующихся в данной сфере деятельности демонстрировались на круглом столе «Конопляное сырье - технологии его использования в строительстве, производстве биокомпозитных материалов и мебели», который проводился в рамках «Конопляного Университета». Следующее обучение слушателей «Конопляного Университета» будет проведено в апреле 2020 года на базе Национального университета биоресурсов и природопользования Украины.

Обучение в рамках "Конопляного Университета"
13.10.2020

Объявления
Все объявления »
 
 

facebook

telegram

twitter