Создание биопластика в домашних условиях

Информация о работе

Автор: Урасинова Таисия Дмитриевна
Научный руководитель: Антонова Мария Дмитриевна
Учебное заведение: МБОУ СОШ 210
Год защиты: 2026-03-26
Класс: 10

Достижения работы

Первая работа автора в библиотеке

Достижение получено за работу "Создание биопластика в домашних условиях"

Основная тема текста заключается в рассмотрении биопластика как замену нынешним пластмассам, попытка воссоздания его в домашних условиях. В рамках проекта анализируется развитие данного продукта и продвижение на мировом рынке.

Представленные в «Библиотеке» работы могут не соответствовать требованиям (к оформлению и структуре) представленным у нас на сайте (ВоркПроект), так как каждое учебное заведение:

  • Устанавливает собственные требования к оформлению текста работы, но текст работы должен иметь хотя бы примерное единообразие оформления.
  • Определяет структуру «Введения», «Заключения», при этом оба структурных элемента должны иметь обязательные разделы.
  • Указывает количество глав – обязательным требованиям является наличие не менее 2 глав (не путать с параграфами и пунктами).
  • Назначает минимальный и максимальный объём проекта, минимальный объем 10 страниц.

У нас на сайте представлены общие требования и рекомендации к проектным работам, характеристика, примеры и рекомендации по разработке, но итоговый вариант проектной работы всегда зависит от конкретного учебного заведения.

Размещённые работы представлены в том виде в каком их добавил автор работы, мы не вносим корректировки в текстовую часть и оформление, при этом могут наблюдаться незначительные отклонения в оформлении текста связанные с изменением формата документа.

---
Работа на оценке
Оценка появится после проверки

AI.WorkProekt — ваш ИИ-помощник

Генерация отчетов, анализ данных, создание презентаций и документов с помощью нейросетей

от 5 рублей* *зависит от выбранного модуля

Текст работы

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

города Новосибирска

«Средняя общеобразовательная школа № 210»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Индивидуальный проект

«Создание биопластика в домашних условиях»

по химии

 

 

 

 

 

Ученицы 10 «А» класса

Урасиновой Таисии Дмитриевны

 

Научный руководитель:

Преподаватель предмета

Химия и биология

Антонова Мария Дмитриевна

 

 

Новосибирск 2025

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Вокруг нас множество вещей и предметов ежедневного пользования сделаны из пластика и пластмасс, являющимися удобными и практичными материалами. Однако то самое удобство и технологичность влекут за собой серьёзные последствия, такие как загрязнение воды, почвы и вокруг нас множество вещей и предметов ежедневного  воздуха. Отходы с производств попадают в окружающую среду и животные погибают, а остатки не разлагаются долгие годы. Многие изделия из пластика имеют короткий срок службы: пакеты, упаковочные материалы, салфетки, бутылки, мешки для мусора. Так же кожа и мех животного происхождения используется для одежды и аксессуаров. Люди борются с данной проблемой, но этого недостаточно чтобы остановить то что уже происходит.

 

Актуальность:

Биопластик актуален как альтернатива традиционным пластикам из-за экологических проблем, связанных с загрязнением окружающей среды пластиковыми отходами. Биопластики производятся из возобновляемых ресурсов, таких как кукурузный крахмал, сахарный тростник или целлюлоза, и могут разлагаться в природе под воздействием микроорганизмов.

 

Цель:

Создание экологически безвредного материала, который разлагается в природе, при этом стильного и удобного.

 

Задачи:

-изучить биопластик как материал, его создание.

-проанализировать рынок.

-рассчитать себестоимость.

-сравнить с другими неэкологическими материалами.

-воссоздание биопластика.

-создание аксессуаров.

 

Гипотеза:

Стоит ли предлагать на замену пластмассам биопластик и оправдывает ли экологичность стоимость производства.

 

Предмет:

Изготовленные из биопластика картхолдер и кошелёк (?)

Объект исследования:

Создания биопластика по нескольким разным рецептам; сравнительная характеристика; анализ рынка на похожие производства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ГЛАВА

Всё о биопластике в нашем времени
Предметы из пластмасс стали бытовой необходимостью и вошли в нашу жизнь довольно быстро, но многие даже не задумываются что такое пластик в целом.
Пластиками, или пластмассами, называют целую группу материалов искусственного происхождения. Их производят химическим путём из природного газа и остатков переработки нефти. Пластик представляет собой органические вещества с длинными полимерными молекулами, которые состоят из соединённых между собой молекул более простых веществ. Изменяя условия химической реакции – полимеризации – химики получают пластик с нужными свойствами: мягкий или твёрдый, прозрачный или непрозрачный и так далее.

История пластика началась в XX веке. В 1855 году Александр Паркс, британский изобретатель, создал первый целлулоид – первый в мире пластик на основе нитроцеллюлозы. Он обнаружил, что нитроцеллюлоза, которую получают из хлопка, может быть обработана таким образом, чтобы она стала твёрдой и прочной. Так был изобретён пластик.
Несмотря на свою популярность, первый целлулоид также имел некоторые недостатки. Первый пластик был легко воспламеняем и мог взрываться при нагревании, что делало его опасным для использования в некоторых приложениях, но его все же использовали в качестве материала для изготовления игрушек и музыкальных инструментов.
В 1907 году Лео Бекель, немецкий химик, он изобрёл первую пластиковую бутылку, которая была изготовлена из целлулоида.
Он начал экспериментировать с различными материалами, включая целлулоид. Бекель обнаружил, что целлулоид обладает рядом преимуществ, таких как лёгкость, прочность и устойчивость к воздействию кислот.


1.1 Полиэтилен
В конце 1930-х годов немецкий химик Пол Польсон разработал полиэтилен – еще один вид пластикового материала. Полиэтилен — это один из видов пластика, который получают из нефти.


1.2 Появление АБС-пластика
АБС-пластик (акрилонитрил бутадиен стирол) — это тройной сополимер, который был впервые получен и запатентован в 1943 году американской компанией DuPont. АБС-пластик представляет собой смесь трёх мономеров: акрилонитрила, бутадиена и стирола. Первоначально АБС-пластик использовался в авиационной промышленности для изготовления деталей самолётов, так как он обладает высокой прочностью, стойкостью к ударам и долговечностью. Со временем АБС-пластик стал широко применяться в других отраслях, таких как автомобилестроение, производство бытовой техники и электроники, а также в строительстве.
Создание полипропилена
Впервые полипропилен был получен в 1951 году в лаборатории концерна “Дюпон” (DuPont). Учёные провели реакцию полимеризации пропилена и открыли новое вещество — полипропилен. Полипропилен — это синтетический полимер, который был открыт в середине XX века. Его получили из пропилена — продукта крекинга нефти или природного газа.
До середины ХХ века пластики не были популярны. Сегодня производство пластиков даёт широчайший спектр бытовых и промышленных изделий.
Затронув понятие "пластик", нельзя не упомянуть "полимеры"
Полимеры — это высокомолекулярные вещества, состоящие из длинных цепочек молекул (мономеров), объединённых в длинные макромолекулы. Можно представить полимер как длинную цепочку, где каждое звено — это мономер.

 

Изделия из пластика изначально не предназначены для переработки, слишком хрупки или поддаются переработке только один-два раза. В России отсутствует инфраструктура для эффективной переработки.

Пластик также не выгоден из-за экономических издержек, а опасен для окружающей среды из-за негативного воздействия пластиковых отходов. Проблема загрязнения пластиком — одна из наиболее острых экологических проблем современности, и её решение требует принятия мер.


Биопластик же – это аналог традиционных пластмасс, сделанный не из нефтепродуктов, а из растительного сырья. Большая часть биопластиков делается из сахарного тростника и кукурузы, реже в качестве сырья используется целлюлоза (щепа, опилки) и даже пищевые остатки. Неоспоримое преимущество биопластика в том, что для его изготовления действительно используется гораздо меньше не возобновляемых природных ресурсов: нефти и газа, и углеродный след от его производства ниже.

 

1.3 Виды биопластика


1.3.1 Пластмассы на основе крахмала

Термопластичный крахмал в настоящее время представляет собой наиболее широко используемый биопластик, составляя около 50% рынка биопластиков. Простой крахмальный биопластик можно сделать в домашних условиях Чистый крахмал способен впитывать влагу и, таким образом, является подходящим материалом для производства капсул с лекарственными препаратами в фармацевтическом секторе. Можно также добавить гибкие усилители и пластификаторы, такие как сорбит и глицерин, чтобы крахмал также можно было обрабатывать термопластически. Характеристики получающегося в результате биопластика (также называемого «термопластичным крахмалом») могут быть адаптированы к конкретным потребностям путём корректировки количества этих добавок.

Пластмассы на основе крахмала представляют собой сложные смеси крахмала с компостируемыми пластиками, такими как полимолочная кислота, терефталат полибутиленадипата, сукцинат полибутилена, поликапролактон и полигидроксиалканоаты. Эти сложные смеси улучшают водостойкость, а также технологические и механические свойства.

Плёнки на основе крахмала (в основном используются для упаковочных целей) изготавливаются в основном из крахмала, смешанного с термопластичными полиэфирами для образования биоразлагаемых и компостируемых продуктов. Эти плёнки используются специально для упаковки потребительских товаров в журнальных упаковках и пузырьковых плёнках. В пищевой упаковке эти плёнки рассматриваются как пекарные или фруктовые и овощные пакеты. Компостирование мешков с этими плёнками используется при селективном сборе органических отходов.
1.3.2 Пластмассы на основе целлюлозы

Биопластиками целлюлозы являются главным образом сложные эфиры целлюлозы (включая ацетат целлюлозы и нитроцеллюлозу) и их производные, включая целлулоид.

Целлюлоза может стать термопластичной при значительной модификации. Примером этого является ацетат целлюлозы, который дорог и поэтому редко используется для упаковки. Однако целлюлозные волокна, добавленные в крахмалы, могут улучшить механические свойства, газопроницаемость и водостойкость, поскольку они менее гидрофильны, чем крахмал.

Группа из Шанхайского университета смогла создать новый зелёный пластик на основе целлюлозы с помощью метода, называемого горячим прессованием.
1.3.3 Белковые пластики

Биопластики могут быть сделаны из белков из разных источников. Например, пшеничный глютен и казеин проявляют многообещающие свойства в качестве сырья для различных биоразлагаемых полимеров.

Кроме того, соевый белок рассматривается как ещё один источник биопластика. Такие материалы используются в производстве пластмасс уже более ста лет. Например, панели кузова 8оригинального автомобиля Ford Model T были сделаны из пластика на основе сои.

Существуют трудности с использованием пластиков на основе соевого белка из-за их чувствительности к воде и относительно высокой стоимости. Следовательно, получение смесей соевого белка с некоторыми уже имеющимися биоразлагаемыми полиэфирами улучшает чувствительность к воде и стоимость.

 

 

1.4 Производство и потребление биопластиков в мире

По данным ассоциации European Bioplastics, объем производства биопластиков в мире в 2023 году составил около 2,5 млн тонн. Это около 0,6% от глобального потребления всей полимерной продукции, которая оценивается в 414 млн тонн. В стоимостном выражении объем рынка составил 9,5 млрд долл.

В настоящее время биопластиковая альтернатива существует практически для каждого синтезируемого химическими методами полимерного материала. При этом рынок пластмасс из растительного сырья растет за счет следующих основных причин:

-законодательные ограничения и государственные дотации, направленные на снижение выбросов углерода и общее потребление ископаемого сырья во многих странах, прежде всего в Европе;

-повышение социальной ответственности потребителей и их осведомленности о наличии более экологичных товаров-заменителей.

Последние исследования показывают, что новые материалы, такие как PLA, PHA и другие биопластики, в основе которых находится крахмал, не только обладают способностью к быстрому биоразложению (компостированию), но и в ряде случаев имеют преимущества по сравнению с традиционными полимерами, например, по барьерным свойствам. По показателям эластичности, термостойкости, долговечности и пригодности к печати они им как минимум не уступают. Видимо, в связи с этим 45% всех биопластиковых материалов в мире используется для изготовления упаковки. Эксперты ожидают, что мировой рынок биопластиков в перспективе до 2031 года будет расти с темпом около 20% в год и к концу прогнозного периода превысит 32 млрд долл. в стоимостном выражении.

1.5 Текущее состояние российского рынка

Российский биопластиковый рынок пока только формируется. Первая волна организации производств этой продукции возникла еще в 2010-х годах, когда были запланированы сразу несколько проектов по строительству совместных предприятий с ведущими иностранными компаниями из этого сегмента. Однако все они потерпели неудачу по разным причинам.

Например, СП холдинга «ТАИФ» и итальянского производителя Bio-On, организованное в 2018 г., не смогло запустить производство в Татарстане из-за банкротства иностранного партнера, а структуры ГК «Ренова» с 2013 года изучали эффективность и целесообразность строительства завода по производству PLA, но так и решились на запуск проекта с голландской Purac. И это несмотря на то, что вопрос о необходимости перехода на биопластик обсуждался в то время на государственном уровне и даже была определена конкретная дата, когда это должно произойти в сегменте упаковки для пищевой промышленности — 1 января 2017 года.

В настоящее время на производителей рынка биополимеров и биоразлагаемого пластика распространены меры государственной поддержки в рамках программы развития сельского хозяйства. Соответствующее распоряжение в марте 2021 года подписал Председатель Правительства РФ Михаил Мишустин. При этом в ближайшее время должны начать работу сразу 3 предприятия:

-компания «Рустарк» в 2026 году планирует запустить первую очередь биотехнологического кластера в Краснодарском крае. Наряду с рядом важных для промышленности продуктов глубокой переработки зерна кукурузы предполагается выпуск до 30 тыс. тонн в год молочной кислоты. Изначально она будет предназначаться для пищевой промышленности, однако в инвестиционных планах предприятия есть и производство биополимеров

-агрохолдинг «Сибагро» ведет строительство завода по глубокой переработке зерна с мощностью по сырью до 250 тысяч тонн кукурузы в год. В ассортименте предполагаемой к выпуску продукции есть полиактид — 30 тысяч тонн в год. По имеющейся информации, запуск завода планируется в 2025 году;

-в 2021 году было подписано соглашение о строительстве производственного комплекса по выпуску полиактида в Тульской области (ОЭЗ «Узловая»). Инициатор проекта — компания «Плант Спейс», плановая мощность завода — 30 тысяч тонн полимолочной кислоты в год. По имеющейся в открытых источниках информации, из-за санкций, существенно ограничивших доступность зарубежных рынков сбыта и технологий, проект временно переориентировали на производство продукции промежуточного передела.

Таким образом, на рынке биопластиков и биоразлагаемых полимеров в России пока будет производиться в основном полимолочная кислота. Это вполне понятно, так как выше мы уже отмечали, что это самый простой и дешевый биопластик, который преимущественно идет на изготовление упаковки. В РФ переход на биоразлагаемую упаковку и одноразовую посуду активно продвигают крупные торговые сети и предприятия HoReCa, спрос на эту продукцию, скорее всего, будет увеличиваться. Развитие остальных сегментов биопластикового производства — видимо, вопрос более отдаленной перспективы.

 

1.6 Плюсы и минусы биопластика

1.6.1 Плюсы биопластиков:

1.Биопластики снижают количество отходов. Компостирование биоразлагаемых пластиков дает полное разрушение продукта за несколько месяцев. Биопластики распадаются на природные материалы, которые в конечном итоге будут безвредно смешиваться с почвой.

2. Уменьшают энергетические затраты на их производство по сравнению с полимерами на основе углеводородного сырья. Хотя биоразлагаемые пластики стоят дороже в производственном цикле, они требуют на 65% меньше энергии за счет экономии затрат на добыче и транспортировке углеводородного сырья. В результате долгосрочные затраты на использование биоразлагаемых продуктов могут быть ниже.

3. Позволяют комбинировать углеводородные и биоразлагаемые материалы. Биопластики могут использоваться вместе с углеводородными полимерами. Это означает, что мы можем уменьшить процентное содержание ископаемого топлива, применяемого при производстве конечной продукции. Кроме того, подобные комбинации придают конечным материалам дополнительную прочность.

4. При производстве биопластиков используют возобновляемые ресурсы, растительные источники сырья – возобновляемые. Применение биопластиков не зависит от полезных ископаемых, объем которых ограничен.

1.6.2 Минусы биопластиков:

1. Необходима определённая процедура утилизации. Биопластики требуют специальных условий утилизации .Если предметы из биопластика выбрасывать просто на свалку, срок их разложения увеличивается многократно. Температура и влажность играют важную роль в этом процессе. Компостирование идёт намного медленнее, когда погода становится холоднее. При недостаточной влажности процесс почти полностью останавливается. Это означает, что многие из преимуществ исчезают в экваториальном и крайнем северном климате.

2. При производстве биопластиков могут применяться опасные химические вещества. Для того чтобы увеличить урожаи органических культур, из которых производят биопластики, не исключено применение различных химикатов. Законодательных 10 норм, ограничивающих это, нигде в мире не принято. Если же нет возможности исключить этот риск при производстве конечной продукции, вся идея «чистоты» биоматериалов и безопасности их применения становится ничтожной.

3. Не все биопластики можно утилизировать. При создании некоторых биопластиков используются углеводороды. И хотя в этом случае зависимость от нефтепродуктов снижается, современные технологии не позволяют полностью утилизировать такие гибридные элементы.

4. Производство биопластиков требует увеличения пахотных земель. Современные технологии требуют использования все большего количества пахотных земель для производства натуральных материалов при создании биоразлагаемых пластмасс. В случае если биопластики станут заменой полимеров на основе углеводородного сырья массово, проблемы продовольственного дефицита могут обостриться.

5. Производство биопластика значительно дороже углеводородных полимеров. Биопластики всегда будут дорогими потому, что для больших объёмов никогда не будет хватать растительного сырья. Продукт из PLA стоит 5–7 долл. за кг, а тот же полиэтилен – 1,5 долл

 

 

1.7 Прочие проблемы биопластиков

Хотя биоразлагаемость – преимущество биопластиков, но для их разложения требуется высокая температура, и далеко не все предприятия по утилизации имеют необходимое для этого оборудование. В результате биопластики часто просто утилизируют на открытых полигонах, где при недостатке кислорода выделяют метан – газ с парниковым эффектом в 23 раза сильнее, чем у углекислого газа.

Если биопластик неправильно утилизируется, он может загрязнять партии переработанного пластика и вредно воздействовать на инфраструктуру предприятий по утилизации. Если биопластик загрязняет переработанный полиэтилен – самый распространённый пластик, из которого изготавливаются бутылки для напитков - вся партия может быть забракована и отправлена на свалку. Поэтому для правильной утилизации биопластиков необходима налаженная система раздельного сбора отходов.

За землю, необходимую для производства биопластиков, конкурирует пищевая промышленность: урожаи, перерабатываемые в биопластик, могут использоваться и для пропитания людей. Коалиция по загрязнению пластиком прогнозирует, что для удовлетворения растущего мирового спроса на биопластики к 2019 г. будет использовано более 13 тыс. кв. км земли для выращивания сырья, что превышает площадь Бельгии, Дании и Нидерландов вместе взятых. Кроме того, бензин, на котором работает сельскохозяйственная техника, производит выбросы парниковых газов.

Также биопластики сравнительно дороги. PLA может быть на 20-50% дороже аналогичных материалов из-за сложности процесса переработки кукурузы или сахарного тростника в полимеры PLA. Но по мере развития более эффективных и экологичных технологий производства биопластиков цены на них снижаются.

Трудно утверждать, что биопластики более экологичны, чем традиционные пластики, если принять во внимание весь их жизненный цикл: использование земли, пестицидов и удобрений, энергопотребление, выделение парниковых газов и метана, биоразлагаемость, пригодность к переработке и т. д.   Наука работает над более экологически чистыми и эффективными технологиями их производства, и есть надежда на то, что биопластики помогут уменьшить загрязнение природы и снизить воздействие парникового эффекта.

 

1.8 Примеры успешного применения биопластика в различных отраслях

Одной из отраслей, где биопластик уже успешно применяется, является упаковочная индустрия. Он позволяет создавать экологически чистые упаковочные материалы, которые легко разлагаются в природе. Такие материалы могут использоваться для упаковки продуктов питания, напитков и других товаров.

Примеры успешного применения биопластика в различных отраслях:

• Упаковка. Из биопластика изготавливают упаковочные материалы для продуктов питания, а также упаковки для фруктов и овощей, яиц, деликатесных продуктов и выпечки. • Электроника. Биопластики используют для изготовления разъёмов, оболочки компьютеров, зарядных устройств, мобильных телефонов, клавиатур.

• Медицина. Полимеры, сделанные из биомолекул, лучше совместимы с человеческими тканями и рассасываются легче, чем «традиционные» пластики. Немецкие хирурги испытали хирургические винты из полилактидов.

 • Сельское хозяйство. Биопластики применяют для изготовления защитных плёнок.

• Общественное питание. Использование одноразовых столовых приборов и тарелок или термоформованных крышек для кофейных чашек помогает свести к минимуму воздействие отходов на окружающую среду.

• Италия. С 2011 года в стране действуют специальные правила, ограничивающие использование обычных пластиков. Биоразлагаемые пластиковые пакеты и шопперы являются обязательными.


2 ГЛАВА

2.1 Практическая часть

В ходе исследования были рассмотрены несколько рецептов для изготовления биопластика на основах желатина, агартина (10 г), кукурузного крахмала (30 г), агар-агара с добавлением глицерина для пластичности (10, 10, 10 мл), воды для лучшего смешивания (150, 200 мл), гибискусовой пудры в виде красителя (10, 10 г), уксуса 9% для смеси с кукурузным крахмалом (5 мл). Мы получили несколько видов биопластика и сравнили их физические свойства.

При приготовлении биопластмассы на желатиновой основе смешали желатин и воду. Дали смеси настояться несколько минут, чтобы желатин набух. Поставили кастрюли с желатином и водой на небольшой огонь и постоянно помешивали, пока желатин не растворится. Вылив смесь на поднос, дали остыть и затвердеть в течение 5 дней.

Изготавливая биопластик на основе агартина смешали ингредиенты в кастрюле и нагрели в воде до 95 градусов Цельсия, медленно перемешивая и сняли с плиты. Разлили смесь на противень, выровняв лопаткой. Дали высохнуть около 10 дней. Получившаяся пластмасса по физическим свойствам похожа на желатиновую пластмассу.

Во время приготовления биопластика на основе кукурузного крахмала смешали крахмал с глицерином и водой, после чего добавили уксус и перемешали, поставив на медленный огонь. Довели до кипения и сняли с плиты. Разлили по формам и оставили затвердевать на 7 дней. Получившаяся пластмасса уменьшилась в размерах и стала непригодна для использования.

При изготовлении биопластика на основе агар-агара нагрели воду в кастрюле до 80 градусов Цельсия. Добавили глицерин, агар-агар и медленно, при этом аккуратно, перемешали, чтобы он лучше растворился. Варили около 30 минут, регулярно перемешивая. Перед формовкой смесь была сиропообразной, а не водянистой. Вылили смесь в форму и на поднос, медленно, чтобы избежать воздушных пузырей. Дали высохнуть около недели. Материал получился не эластичный и непрочный, а также он быстро растворяется в воде, поэтому этот рецепт не подходит.

2.2 Выбран рецепт

Из этих рецептов был выбран вариант на желатиновой основе, он оказался наиболее эффективный и из него изготовлен практичный биопластик, экологически чистый и разлагаемый в природе.

Он практичен и подходит для использования, но под воздействием воды разрушаются эфирные связи в полимерной цепи, что снижает молекулярную массу. Образующиеся низкомолекулярные соединения затем метаболизируются микроорганизмами, превращаясь в углекислый газ, воду и биомассу. Такой экологичный биопластик может раствориться в среде с наименьшим последствием для окружающей среды.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Пластиковый мусор — это глобальная проблема двадцать первого века. Загрязнение почвы, воды и воздуха пластиковыми пакетами и упаковками является неотъемлемой частью нынешнего поколения.

В ходе данного проекта была успешно достигнута основная цель: экспериментальным путем получен биопластик на основе желатина и создан из него прототип экологичного биопластика. Практическая работа наглядно доказала, что создание альтернативы традиционному пластику возможно в домашних или лабораторных условиях с использованием доступных компонентов.

Проведенная работа позволяет сделать несколько выводов:

-Рецептура является эффективной, основные преимущества полученного материала полностью соответствуют заявленным целям создания биопластика, а это биоразлагаемость (материал начинает разлагаться в естественных условиях в течение короткого срока, что является его ключевым преимуществом перед полиэтиленом, разлагающимся сотни лет).

-Экологичность (желатин, глицерин и вода имеют природное происхождение и нетоксичны).

Выявлены основные недостатки и технические особенности, над которыми необходимо работать в будущем, такие как растворимость в воде, что является главным недостатком желатинового биопластика. Он теряет прочность и форму при контакте с влагой, что резко ограничивает сферу его практического применения. По сравнению с синтетическими пластиками, полученный материал уступает в механической прочности на разрыв и ударной вязкости.

Перспективы дальнейших исследований видятся в модификация рецептуры, эксперименты с добавлением воска, растительных масел или агар-агара для придания материалу влагостойкости, упрочнение структуры, введение в состав натуральных армирующих волокон (например, целлюлозы из переработанной бумаги или хлопка) для повышения прочности, использование других видов биополимеров.

В глобальном смысле данный проект имеет важное прикладное и исследовательское значение. Несмотря на существующие технологические барьеры, развитие и совершенствование материалов, подобных полученному, открывает путь к созданию по-настоящему устойчивой и циклической экономики будущего.

Главная цель проекта достигнута, что позволило осознать важность изменений и перемен в мире и обществе, так же, как и понять, насколько биопластик может стать полезным не только для нас, но и для нашей планеты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

Волова, Т. Г. Разрушаемые биополимеры: получение, свойства, применение : монография / Т. Г. Волова. — Красноярск : СФУ, 2011. — 389 с.

Почанин Ю. С. Использование биоразлагаемых материалов. — 1-е изд. - М.: Selfpub, 2020. — 136 с.

Сергеев О. Е. Вельможина К. А. Политаева Н. А. Обзор стратегий производства биопластиков как наиболее экологически устойчивой альтернативы традиционным пластикам — Вестник европейской науки, 2024. — №16. — С. 17.

Суворова А. И. Тюкова И. С. Полимеры: утилизация отходов и создание экологически чистых материалов учебное пособие для студентов, обучающихся по направлению 020800 "Экология и природопользование" и специальности 020801 "Экология". — 21 изд. — Екатеринбург: Уральский университет, 2008. — 143 с.

Российская академия наук, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова Химия биомассы: биотоплива и биопластики [сборник]. — М.: Научный мир, 2017. — 789 с.

Штильман, М. И. Полимеры медико-биологического назначения — М.: ИКЦ Академкнига, 2006. — 400 с.

Solaro, R. Biodegradable Polymers and Plastics. — New York: Springer eBooks, 2003. — 398 с.

Ebnesajjad, S. Handbook of Biopolymers and Biodegradable Plastics: Properties, Processing and Applications  — Amsterdam: Elsevier, 2012. — 472 с.

Chatterjee, R. Production of bioplastics from agricultural wastes Journal of Environmental Chemical Engineering, 2019. — Vol. 10, no. 1. — 3 c.

Mohanty, A. K., Misra, M., and Drzal, L. T. Sustainable Bio-composites from Renewable Resources: Opportunities and Challenges in the Green Materials World — Journal of Polymers and the Environment, 2002 (1-2): 19-26 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложения

 

 

Инструменты AI.WorkProekt

Генератор отчетов
Анализ данных
Диаграммы
Нейросети
от 5 рублей* *зависит от выбранного модуля
Узнать подробнее