Для борьбы с загрязнением окружающей среды трудноразлагаемыми пластиками разработаны композитные материалы с регулируемой скоростью биоразложения. Их создание основано на использовании биополимеров и отходов рыбопереработки и агросектора, что снижает экологическую нагрузку и расширяет применение «зеленых» материалов в промышленности.
Основные компоненты и метод производства
Базовым компонентом служат полигидроксиалканоаты (ПГА) — биополимеры, синтезируемые микроорганизмами. Питательной средой для бактерий стал жир, извлеченный из отходов переработки балтийской кильки. В состав композитов также введены растительные наполнители: древесная мука березы, костра и волокна технической конопли.
Получение композитов осуществляется методом горячего прессования смесей полимера с наполнителями. Использование доступного растительного сырья обусловлено его высокой распространенностью и функциональными характеристиками. Отходы древесины обладают высоким содержанием целлюлозы, а техническая конопля отличается быстрым ростом, прочностью и гибкостью волокон, что позволяет варьировать механические свойства конечного материала.
Регулируемые свойства и скорость разложения
Изменение состава и доли растительных компонентов позволяет целенаправленно регулировать свойства композитов. Свойства пластика можно целенаправленно изменять: делать материал более прочным и влагостойким для строительства и сельского хозяйства или быстро разлагающимся для упаковки и одноразовых изделий.
Лабораторные испытания подтвердили высокую степень биоразлагаемости материалов. В частности, образцы с содержанием волокон конопли на уровне 70% теряли более половины массы в течение трех месяцев, при 50% наполнителя — за четыре месяца.
Актуальность разработки обусловлена ростом мирового производства синтетических пластиков, объем которого к 2025 году достиг 450 млн тонн, при этом значительная часть таких материалов сохраняется в окружающей среде десятилетиями. Использование биоразлагаемых композитов на основе вторичных ресурсов может стать одним из инструментов снижения экологической нагрузки и повышения эффективности переработки отходов.
