Лигнин для производства эко-пластика

Лигнин для экологически чистого пластика

Одним из важнейших достижений прошлого века является пластики - органические материалы, основой которых являются синтетические или природные высокомолекулярные соединения (полимеры). Сегодня пластик, пожалуй, самый востребованный материал во всех областях производства. Но он обладает рядом существенных недостатков:

• относится к неперерабатываемым природой (неразлагаемым) ресурсам;

• содержит токсичные вещества, которые могут служить причиной онкологических заболеваний;

• пластик делается из углеводородного сырья, запасы которого невосполнимы, цены на которого растут стремительно.

Эти недостатки заставляют производителей искать новые альтернативные технологии. Такой технологией является создание биопластика на основе лигнина, который может стать не только заменой стандартным пластикам, но и решить проблему утилизации лигнина. Более того, это может стать одним из решений экологической проблемы его хранения и ограниченного промышленного применения. Повышенная заинтересованность в снижении зависимости производства пластмассы от нефтяных ресурсов также способствует внедрению технологии получения биопластиков из лигнина в промышленных масштабах. Резкий рост цен на нефть, являющуюся основным компонентом полиэтилентерефталата (ПЭТ), и других упаковочных пластиков, делает биопластики конкурентоспособной альтернативой. Только для производства пластиковых пакетов используется около 5% всей добываемой нефти.

За счет смешения лигнина с рядом натуральных материалов – волокнами древесины и другими компонентами, - можно получить легкообрабатываемый материал, перерабатываемый литьем в формы, подобно пластмассе и не уступает по физическим свойствам органическим полимерам. Однако, в отличие от нее - это полностью природный биоразлагаемый материал.

Биопластик на основе лигнина проявляет завидную устойчивость к практически любым механическим воздействиям, способен выдерживать большие нагрузки, не повреждаться вследствие сильных ударов и не трансформироваться: предел их прочности 15-20 Н/мм2; модуль упругости при растяжении и при изгибе 1000-5000 Н/мм2; ударная вязкость 2-5 кДж/м2; твердость (испытание шариком) 20-70 Н/мм2. Тепловые характеристики: коэффициент температурного расширения 1х10 е-5–5х10 е-5 м/м·oС; теплостойкость по Вика и по Мартенсу 80-95 oС и 54 oС соответственно; теплопроводность 0,384 Вт/м·К. Электрические свойства: электропроводность по поверхности и в массе 5 Ом/м и 3 Ом/м соответственно.

Этот биопластик устойчив и к биологическому воздействию, то есть не разрушается вследствие пагубной деятельности различных грибков, бактерий, насекомых и грызунов. Не повреждается от воздействия моющих средств, не выгорает на солнце, не подвергается повышенной влажности и действию ненастной погоды, в том числе большие перепады температур.

Его можно применять в самых различных областях: для изготовления элементов автомобильных салонов, для применения в строительстве, электронике, прецизионных изделиях, мебели, музыкальных инструментах, бижутерии, игрушках, садовом инвентаре.

Главным достоинством биопластика является возможность подвергаться многократной переработке.

Биопластик на основе лигнина проявляет завидную устойчивость к практически любым механическим воздействиям, способен выдерживать большие нагрузки, не повреждаться вследствие сильных ударов и не трансформироваться:

• В свяпредел их прочности 15-20 Н/мм2;

• модуль упругости при растяжении и при изгибе 1000-5000 Н/мм2;

• ударная вязкость 2-5 кДж/м2;

• твердость (испытание шариком) 20-70 Н/мм2.

Тепловые характеристики:

• коэффициент температурного расширения 1х10е-5 – 5х10е-5 м/м·oС;

• теплостойкость по Вика и по Мартенсу 80-95 oС и 54 oС соответственно;

• теплопроводность 0,384 Вт/м·К.

Электрические свойства:

• электропроводность по поверхности и в массе 5 Ом/м и 3 Ом/м соответственно.

В связи с выше изложенным, разработана технология получения биопластиков на основе лигнина, является наиболее актуальным вопросом для современного лесного и сельскохозяйственного комплекса.