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

 

 

 

 

 

 

 

Новости/Аналитика

Конопляный биокомпозит – история и перспективы использования

08.01.2015

Перспективы конопляных биокомпозитов

Биокомпозитные материалы на основе технической конопли в большинстве экономически развитых стран мира считаются чрезвычайно перспективным материалом для внедрения в повседневную жизнь. По сравнению с другими композитными материалами конопляный биопластик обладает рядом существенных преимуществ, а именно: прочностью, лёгкостью, потенциалом к 100 % разложению после истечения срока эксплуатации, низкой себестоимостью даже по сравнению с традиционными пластмассами, произведенными из продуктов нефтехимии, и несоизмеримо меньшим негативным воздействием на окружающую среду в ходе своего производства, чем аналогичные природные материалы.

Необходимо отметить, что биокомпозитные материалы на конопляной основе не являются для рынка абсолютно новым продуктом. Именно из конопляных ингредиентов были изготовлены первые образцы пластиков и пластмассы. Основой использования именно конопляного сырья для создания первых образцов пластмасс стало высокое содержание целлюлозы в растении, а также прочность получаемого материала, основанного на свойствах молекулярной цепочки cannabisа и межклеточных связей в растении. Уже сейчас для того, чтобы отделить материалы нефтехимии от пластмасс произведенных из растительного сырья их называют "Bioplastics".

Конопляный биопластик - сырье для продукции XXI-го века

В настоящий момент количество изделий изготовленных из конопляного сырья и коммерчески доступных на полках магазинов относительно невелико. Главной причиной подобного рода ситуации является психологическое отношение производителей к растению, а также отождествление конечным потреблением конопли и марихуаны в большинстве стран мира. Другими словами, антимарихуанная компания проводившаяся по всему миру на протяжении последних 80-ти лет привела к повсеместному отсутствию культуры потребления конопляных продуктовая, изделий, тканей, косметики, зоотоваров и т.д.

Однако некоторые компании и даже правительства отдельных государств прилагают значительные усилия по внедрения конопляных биокомпозитов в повседневную жизнь людей. Даже современная электронная промышленность обратила своё внимание на биопластики и активно использует их в последние несколько лет в виде корпусов CD и DVD-плееров, другой бытовой электроники и даже музыкальных инструментов. 

Сотни способов применения и тысячи изделий

Как можно понять из первоначального названия – целлулоид (прототип первых пластмасс) изготавливался из целлюлозы. Разработанный в 1869 году в качестве альтернативы слоновой кости, первые эксперименты с применением целлулоида были опробованы в бильярде. Новый на то время композит использовался для изготовления бильярдных шаров. Как только бизнес почувствовал перспективность данного направления разработок и продолжил финансировать эксперименты, появились сотни схожих формул изготовления целлулоидных изделий, соответственно появились тысячи прототипов изделий необходимых потребителю – шланги, трубки, изоляция и конечно же упаковочные материалы, в том числе целлофан. Твёрдая смесь нитроцеллюлозы и камфоры была зарегистрирована под торговой маркой Celluloid в 1870 году. 

Наиболее эффективная сельскохозяйственная культура для производства биопластика

После отделения волокон, в конопле остается до 77 % целлюлозы, что делает cannabis самой прибыльной сельскохозяйственной культурой для биокомпозитных материалов из растительного сырья. Древесина способна содержать в себе до 50% целлюлозы. Хлопок может производить до 90%, но не может конкурировать с промышленными посевами технической конопли с точки зрения выхода целлюлозы на квадратный метр культивируемой площади, скорости роста, а также экологической составляющей. Именно поэтому в конце 19 века конопля рассматривалось предпринимателями в качестве основы зарождавшейся целлюлозной промышленности экономически развитых стран Европы и Северной Америки. Уже в начале 20 века производители пластмассовых изделий и композитных материалов испытывали острейшую нехватку конопляного сырья для производства своей продукции, а зарождавшаяся нефтяная промышленность увидела в коноплеводстве одну из главных угроз своему стремительному развитию и дальнейшему существованию.

Современное возрождение биокомпозитных материалов на основе конопли

Уже в конце 20 – начале 21 столетия экономическая целесообразность использования конопли для производства пластмассовых изделий нашла свое подтверждение во Франции, Канаде, Китае, США и некоторых других, экономически развитых странах Европы и Азии. По ряду составляющих целые отрасли экономик заинтересованы в использовании возобновляемого экологически чистого сырья, себестоимость производства из которого конечного продукта дешевле, чем подобных аналогов из нефти. Одним из основных аспектов производства пластмасс из ископаемого сырья, сделавшая его настолько популярным на общемировом рынке, была его низкая стоимость, делавшая минимальной себестоимость конечной продукции. После существенного увеличения стоимости нефтепродуктов и соответственно нефтехимии, крупные мировые компании стали искать альтернативу дорогостоящему сырью, что опять приводит инженеров, технологов и в конце концов собственников принимающих решения к безальтернативности использования растительного сырья для производства современных биопластмасс и биопластиков.

Конопляный автомобиль Генри Форда

Одним из самых известных примеров использования композитных материалов из конопляного сырья, является экспериментальный автомобиль, разработанный и изготовленный Генри Фордом. Американский предприниматель изготовил корпус машины из биокомпозитного материала, на 70% состоящей из конопляной целлюлозы. Этот автомобиль был создан в 1941 году, когда выращивание конопли в США было временно легализовано для потребностей армии страны, участвующей во Второй мировой войне. К сожалению после окончания военных действий коноплеводство в Северной Америке было уничтожено и автомобиль, произведенный из биокомпозитных материалов на основе конопли, не «пошел» в массовое производство.

Необходимо отметить, что 30 % формулы биокомпозитного материала Генри Форда составляли связующие смолы. Они также изготавливались из природных материалов, в том числе масла, получаемого из семян конопли. 

В тот же период в США производились активные разработки методик использования конопляного сырья для производства бумаги, топлива и даже сахара.

Конопля – связывая углеводород, способствует предотвращению глобального потепления

Еще одним ключевым фактором, рассматриваемым иностранными специалистами в качестве замены пластмассы получаемой из продукции нефтепереработки, является способность технической конопли связывать значительные объемы углеводорода, препятствуя распространению парникового эффекта на Земле.
 Во время роста конопля поглощает огромное количество СО2, связывая углеводород внутри своих клеток и генерируя для окружающей среды кислород. Таким образом, изготавливая биокомпозитные материалы из конопляного сырья, промышленность на длительное время «связывает» избыточный на планете углеводород. В то же время производство пластмассы из ископаемого сырья генерирует значительные выбросы не только углеводорода, но и других токсичных продуктов.

Author: 
Александр Игнатюк
Объявления
Все объявления »
 
 

facebook

telegram

twitter