Пластик дешев и легок и, вероятно, пригоден для вторичной переработки, что делает его удобным выбором для упаковки продуктов питания и косметики. Но он также потенциально токсичен и биологически вреден, что делает его неприемлемым для многих экологически ответственных и социально сознательных компаний в Канаде и во всем мире. Профессор химии Элизабет Гиллис, профессор механики и материаловедения Аарон Прайс и их исследовательские группы работали с отраслевым партнером CTK Bio Canada над созданием нового биоразлагаемого материала на основе конопли , который мог бы служить устойчивой заменой упаковки для широкого спектра продуктов.
«Когда дело доходит до упаковки, пластик заменяет такие вещи, как металл и стекло. Они тяжелые и дорогие», — сказал Гиллис, который также является канадским научным руководителем в области полимерных биоматериалов. «Переработка стекла — не очень прибыльный бизнес, хотя многие пластмассы потенциально пригодны для вторичной переработки, на практике не всегда получается». Отсутствие переработки, усугубляемое глобальным кризисом загрязнения микропластиком, побудило Гиллис и ее команду найти разлагаемый «пластик» для решения проблемы, в данном случае, продукт на основе конопли. Конопля — это устойчивая сельскохозяйственная культура, для выращивания которой требуются минимальные ресурсы.
Это также отходы постоянно растущей индустрии каннабиса в Канаде, что делает его бесплатным ресурсом, который в противном случае был бы предназначен для компостной кучи или свалки. Одни только эти причины делают коноплю подходящим кандидатом, структурный состав делает ее явным победителем. «В зависимости от формы конопля может иметь волокнистую структуру, которая отлично действует в качестве армирующего материала», — сказал Гиллис. «По сути, конопля прочнее и пластичнее многих других биоматериалов». Цель проекта с CTK Bio заключалась в том, чтобы найти аналог широко используемого промышленного пластика, такого как полиэтиленовые гранулы высокой плотности, который можно было бы использовать непосредственно в том же производственном процессе , который в настоящее время используется для производства пластиковой упаковки .
Гиллис и ее сотрудники использовали молотый порошок стебля конопли в качестве наполнителя при производстве упаковки. Хотя механические свойства , такие как прочность и пластичность, не совсем такие, как у современных упаковочных пластиков , новый биоматериал приближается к необходимым качествам в зависимости от применения, и он действительно демонстрирует способность к разложению, что является ключевым фактором. С точки зрения стоимости производство биоматериалов в настоящее время дороже, чем производство пластика, но компании работают над оптимизацией и снижением цен, поэтому ожидается, что в ближайшие годы затраты снизятся по мере совершенствования этих технологий. Результаты исследования подтверждают потенциал нового биоматериала на основе конопли в качестве альтернативы пластику и открывают двери для будущего сотрудничества и партнерства в отрасли. Этот новый биоматериал описан в новом исследовании, опубликованном в Journal of Polymer Science.
