Новости/Аналитика

На данный момент массовая доля конопляных волокон в разработанных листовых формовочных смесях составляет порядка 15 %. Благодаря планируемому использованию смолы на биологической основе в качестве матрицы, то есть компонента, в который заключены волокна, в будущем «натуральная» составляющая увеличится до 38%.

На страницах профильного электронного издания национальных коноплеводов на протяжении последних лет постоянно акцентируется внимание на том, что конопляное сырье активно замещает ископаемое в различных сегментах современного хозяйствования. В частности, конопляное волокно активно применяется для производства различного рода биокомпозитных материалов, которые по своим характеристикам не уступают традиционной пластмассе либо пластику. Рынок конопляных биокомпозитов в экономически развитых странах мира стремительным образом развивается, поэтому появление новых технологий в данном сегменте современного коноплеводства не может пройти вне поля нашего зрения.

Некондиционное конопляное волокно, являющиеся побочным продуктом текстильного производства, может заменить нити синтетических наполнителей, например, таких как стекло, в листовых формовочных смесях, процесс производства которых является чрезвычайно энергоемким.

Листовые формовочные смеси (ЛФС) представляют собой армированные длинными волокнами полуфабрикаты, которые используют для изготовления сложных деталей с высоким качеством поверхности с помощью процесса экструзии. 

Институт станков и формовочных технологий Fraunhofer IWU на протяжении последних нескольких лет исследует биологические альтернативы стеклянным волокнам в композитных материалах. Немецкие специалисты разрабатывают экономичные производственные процессы, чтобы в ближайшее время осуществить переход на применение менее вредных для окружающей среды конопляных волокон используемых для армирования.

Перспектива замены стекловолокна на конопляный аналог с целью применения их в ЛФС чрезвычайно заманчива. Листовые формовочные смеси уже служат основой для изготовления внутренней обшивки поездов, внешней обшивки грузовых автомобилей и сельскохозяйственной техники, применяются в электроэнергетике, например, защищают электрические коробки либо распределительные устройства, а также используются в десятках иных направлений современного бизнеса. 

На данный момент массовая доля конопляных волокон в разработанных листовых формовочных смесях составляет порядка 15 %. Благодаря планируемому использованию смолы на биологической основе в качестве матрицы, то есть компонента, в который заключены волокна, в будущем «натуральная» составляющая увеличится до 38%.В состав конечного изделия входит до 55% минералов, таких как карбонат кальция (известняк/мел) или гидрат гидроксида алюминия, который встречается в природе в виде боксита. Остальные 7% ЛФС представляют собой преимущественно нефтехимические добавки, которым в настоящее время не существует замены на биологической основе.

Проблемой массового производства на данный момент конопляных ЛФС является то, что натуральные волокна сильно впитывают влагу, поэтому в странах с высокой влажностью необходима предварительная сушка, иначе в конечных изделиях могут образовываться пузырьки. Учитывая тот факт, что образование внутренних полостей в ЛФС зависит от пропитки, вопрос и гигроскопичностью конопляных волокон вероятнее всего на протяжении не очень длительного времени будет решена. 

По мнению сотрудников Fraunhofer IWU «ЛФС из конопляного волокна разработан таким образом, что для производства больших объемов требуются лишь чрезвычайно небольшие дополнительные инвестиции в оборудование и минимальные изменения параметров производственного процесса». В ходе изготовления полуфабрикатов и компонентов методом экструзии существенных различий между ЛФС из натурального волокна и стекловолокна с точки зрения процессов нет. Производство конопляных полуфабрикатов происходит при комнатной температуре, поэтому энергетические потребности системы относительно невелики. Формование деталей происходит в ходе горячего прессования на гидравлическом оборудовании при температуре от 110 до 150 °C. Этот температурный диапазон ниже, чем у термопластичных компонентов, и не требует никаких циклов охлаждения или нагрева, что соответственно положительно влияет на энергопотребление”. 

Необходимо понимать, что, как и во всех пластиковых изделиях, существует вероятность образования микропластика в результате эксплуатации изделия. Однако в ЛФС из натуральных волокон, разработанных в Fraunhofer IWU, не происходит интенсивного истирания. Замена стекловолокна волокнами конопли приводит к значительному снижению раздражения кожи и дыхательных путей у работников сферы материального и продуктового производства, а также при обращении с поврежденными деталями или при их утилизации. Кроме того, использование волокон из конопли в ходе производственного процесса приводит к значительному снижению выбросов CO 2 по сравнению с изготовлением стеклянных волокон, что значительно снижает воздействие на окружающую среду.

Типичный срок службы ЛФС из конопляного волокна составляет до 30 лет, в зависимости от того, используется ли материал для внутреннего или наружного применения. Например, стойкость к атмосферным воздействиям можно повысить путем специального подбора смолы матрицы.

Подобно обычным листовым формовочным смесям, ЛФС из натурального волокна не подлежат вторичной переработке. Последние в целом не биоразлагаемы, однако предпринимаются многообещающие попытки отделить натуральное волокно от матрицы и наполнителя, чтобы предоставлялась возможность часть натурального волокна компостировать, а наполнитель использовать повторно. 

< Предыдущая статья     Следующая статья >