Біокомпозити з конопель (частина 2)
Конопляне волокно добре відомо технологам усього світу за їх межу міцності на розрив, зокрема волокна жіночих рослин - матерки. Біокомпозіт на конопляної основі перевершив своїх природних конкурентів по зусиллю опору на розрив, а також ударопрочности.
Пластикові композити на конопляній основі
Пластикові композити містять полімерну матрицю, яка може створюватися на основі целюлози або різних інших природних або синтетичних полімерів, а також армуючих волокон, які можуть бути природними (в основному складаються з целюлози) або синтетичними. Серед природних полімерів використовуються різного виду гірські (асфальт), природні (шелак) і деревні смоли або різні елементи представників тваринного світу (панцир черепахи). Як природних армованих натуральних волокон використовується джут, сизаль, бавовна, коноплі та льон. Неорганічні наповнювачі включають тальк, слюду і скловолокно.
До біокомпозіти зазвичай відноситься композитне з'єднання, що містить щонайменше один основний компонент органічного походження. Незважаючи на те, що можна виробляти 100% органічний біопластик, більшість з біокомпозіти містять якусь кількість синтетичних складових. Часто, натуральне волокно змішується з синтетичним полімером, і отриманий продукт буде позначатися як біокомпозіт. Різні комбінації волокон і полімерів, які використовуються для створення біопластика істотно розрізняються з точки зору їх щільності, межі міцності на розрив, а також ряду інших характеристик, які повинні бути дотримані в ході виробничого процесу, створюючи вироби і матеріали застосовуються в різних галузях господарювання - матеріали для будівництва і проведення громадських робіт, виробництва меблів, музичних інструментів, човнів, панелей автомобільних кузовів, біорозкладаючихся продуктових мішків, і навіть в області медицини. Наприклад, з органічних біокомпозіти в останні роки виготовляють замінники кісткових тканин, які активно використовуються в травматології.
Конопляне волокно добре відомо технологам усього світу за їх межу міцності на розрив, зокрема волокна жіночих рослин - матерки. Волокна поськоні тонше, м'якше і часто довше матерки, проте в той же самий час мають менше значення опору на розрив. Проведені в 2003 році дослідження поліпропілену армованого натуральним волокно конопель, кенафа і сизалю продемонстрували, що їх міцність на розрив була порівнянна зі звичайними композиційними матеріалами армованими скловолокном. Крім того біокомпозіт на конопляної основі перевершив своїх природних конкурентів по зусиллю опору на розрив, а також ударопрочности.
Дослідження проведені в 2006 році наочно продемонстрували, що практично по всіх основних характеристиках біокомпозітние матеріали армовані конопляним волокном ідентичні композитам, армованим скловолокном.
Досліди, проведені в 2007 році з біокомпозітнимі матеріалами армованими конопляними волокнами показали, що біокомпозіт з поліпропілену малеата збільшує межа міцності при розтягуванні і загальні механічні властивості кінцевого матеріалу і досягає 80% технічних характеристик звичайних композиційних матеріалів на основі скловолокна.
100% біокомпозіти з конопель
Розроблено різні біокомпозитні матеріали повністю з органічних матеріалів. Деякі з них використовують коноплю в якості наповнювача. У 2003 році дослідники межі міцності на розрив волокна конопель встановили, що якщо рослина оброблено розведеним розчином гідроксиду натрію в концентрації від 4 до 6%, то такі волокна значно краще пручалися зусиллю на розрив. Крім того, значно збільшується жорсткість конопляного волокна, просоченого рідиною виготовленої з шкаралупи горіха кешью в поєднанні з стандартної полімерною матрицею.
У 2007 році корейські вчені оголосили про відкриття біокомпозітного матеріалу виготовленого з полімолочной кислоти органічного походження, посилену конопляним волокнами. Дослідники виявили, що обробка конопляного волокна лужним розчином невеликій концентрації підвищує їх міцність і опірність зусиллю розтягування. Дані біокомпозітні матеріали продемонстрували міцність і підвищену жорсткість в порівнянні з пластиком, виготовленим виключно на основі синтетичних складових.
У 2009 році дослідники зі Стенфордського університету оголосили про розробку композиційного матеріалу, армованого конопляним волокном, виготовленого з біополігідрооксібутірате - отриманий з мікобактерій піддаються різним біологічним навантажень, наприклад дефіцитом поживних речовин. Даний біокомпозіт є надзвичайно міцним, м'яким і комерційно привабливим для використання в будівництві, виробництві меблів і підлогових покриттів.
100% органічний поліетилентерефталат
Пластики з полімерних смол можуть складатися з однієї молекули, в той час як композитні пластики включають додавання однієї або декількох смол з тим, щоб волокна склеювалися і приймають остаточну форму у вигляді виробів. Біопластики складаються з безлічі різних матеріалів з яких можна виробляти різні біопластмаси, навіть повністю органічні біокомпозіціонного матеріали.
У 2011 рогу компанія PepsiCo оголосило виробництво оригінальної пластикової пляшки на 100% виготовленої з поліетилентерефталату - термопластичний полімер смоли, хімічну формулу якої зазвичай виготовляють з хімічної сировини, проте в даному випадку поліетилентерефталат виходить з цілого ряду рослинних джерел, включаючи різні трави, соснову кору або кукурудзяну лушпиння.
Проте пляшка з 100% біопластика в даний час недоступна для виробництва, хоча PepsiCo і інші виробники безалкогольних напоїв тільки починають включати пляшки з біопластика, в тому числі і Coca-Cola, що продала 2,5 мільйона виробленої з конопель "PlantBottle" в протягом перших двох років виробництва, що становить 68 мільйонів кілограм пляшок з біокомпозітних матеріалів. Компанії, які просувають цю ініціативу вказують, що їх метою є забезпечення 100% кількості пляшок з біокомпозітних матеріалів до 2018 року.
Інформація взята з сайту http://tku.org.ua