Спецвозможности
Новости

Ученые создали мульчирующую биоразлагаемую бумагу

15.10.2021
507
Ученые создали мульчирующую биоразлагаемую бумагу  фото, иллюстрация

Во многих странах фермеры и садоводы используют мульчирующие пленки для повышения урожайности своих культур. 

Об этом пишет propozitsiya.com со ссылкой на agrarii-razom

Пленки часто изготавливаются из полиэтилена и могут использоваться для контроля роста сорняков, температуры почвы и потребления воды. К сожалению, материал на основе продуктов нефтепереработки не поддается биологическому разложению. Итак, остатки пленки должны быть собраны в конце сезона, иначе они загрязнят поля. 

В рамках проекта NewHyPe исследователи из Института силикатных исследований Фраунгофера ISC работают с европейскими партнерами над разработкой устойчивой, биоразлагаемой мульчирующей бумаги с защитным гибридным покрытием. 

Пленки, изготовленные из полиэтилена на нефтяной основе (ПЭ), должны быть собраны после сбора урожая. Однако остатки укрывного материала остаются в почве в течение десятилетий и накапливаются там, поскольку микроорганизмы не способны их расщеплять. 
Группа исследователей из ISC Фраунгофера в Вюрцбурге работает с исследовательскими и промышленными партнерами из Германии, Финляндии и Норвегии над проектом NewHyPe по разработке биоразлагаемых, устойчивых альтернатив. Экологически чистый заменитель таких пленок должен быть недорогим и способным к массовому производству. Разработчики решили использовать бумагу на основе целлюлозы для производства пленки. 

«Одним из преимуществ бумаги является то, что она может очень быстро разлагаться, не оставляя никаких следов. Но в настоящее время этот процесс идет слишком быстро. Материала не хватает на весь сельскохозяйственный сезон. Как только несколько раз пройдет дождь, материал размягчается, и защита больше не эффективна», — говорит доктор Клаус Роуз, научный сотрудник ISC Фраунгофера. 

Итак, для хрупкого материала необходимо функциональное покрытие. Защитное гибридное покрытие изготовлено из ORMOCER. Класс материалов этих неорганическо-органических гибридных полимеров был разработан более 30 лет назад в ISC Фраунгофера. 

«Покрытие состоит из двух различных компонентов, органического полимера и неорганического силиката, которые обычно несовместимы. Но в сочетании они обеспечивают химическую и механическую стабильность при сохранении способности к разложению», — объясняет исследователь.

Заменяемого материала должно хватить на сельскохозяйственный сезон примерно от трех до шести месяцев, а затем он должен полностью разложиться. Первые испытания показали, что покрытие бумаги повышает его прочность во влажном состоянии, делая его более стабильным, чем аналог без покрытия. Кроме того, тест на компостирования показал, что материал с покрытием разлагается медленнее. 

Кроме стабилизирующего функционального покрытия, партнеры проекта работают над новым гибридной мульчирующей бумагой, изготовленной как с функционализованной целлюлозы с включенными ORMOCERs, так и с функционализованной наноцелюлозы, которая характеризуется высокой внутренней стабильностью. При этом целлюлозные волокна связаны с помощью гибридного полимерного состава словно клеем. Плотность сетки влияет на стабильность. Эта соединительная система эффективно действует в качестве покрытия. Итак, гибридная бумага не требует дополнительного покрытия. 

«Бумага должна быть водоотталкивающей, более устойчивой к разрывам. Механическая стабильность, а также устойчивость к ультрафиолетовому излучению важные свойства», — объясняет химик.

Выбор оптимального композита является актуальной задачей. Как только это будет полностью разработано, упаковочная промышленность также сможет извлечь выгоду из нового материала. Биоразлагаемая бумага вместо пластиковых пленок сделала бы значительный вклад в защиту окружающей среды.

Интервью
Выход на внешние рынки все чаще становится закономерным этапом развития успешного бизнеса. Впрочем, перед руководителем, который принял решение о внешней экспансии, традиционно возникает много
Максим Тарапата
Украина является лидером по экспорту растительного масла. Один из перспективных рынков для украинского масла – КНР, на котором интерес к подсолнечному маслу постоянно растет. Какие сложности ожидают украинских импортеров, рассказал Максим... Подробнее

1
0