Наука

«Аналогов такой упаковки нет в мире»: кто стоит за отечественными биоразлагаемыми материалами

Ирина Кирш – заведующая кафедрой «Промышленный дизайн, технология упаковки и экспертиза» и руководитель Центра коллективного пользования «Перспективные упаковочные решения и технологии рециклинга».

Ко дню женщин и девочек в науке она рассказала о том, как благодаря слаженной команде коллег-девушек за два года удалось создать Smart-упаковку, которая выполняет сразу две важные задачи — сохраняет свежесть продуктов  и безопасность окружающей среды. 

Ученые РОСБИОТЕХа опередили Гарвардский университет, который только год спустя после получения нашей командой патента на изобретение задумался о создании биоразлагаемой упаковки.

В новом материале специального проекта Минобрнауки России «Женщины-ученые» рассказывает, кто разработал уникальную упаковку и как удалось доказать ее эффективность.

Кафедра «Промышленный дизайн, технология упаковки и экспертиза» успешно ведет работу в рамках Федерального проекта «Экономика замкнутого цикла». Ученые разрабатывают упаковочные материалы и дизайн упаковки для рециклинга. Основной принцип – использовать вторичное сырье и полимерные отходы, создавать условия для максимального сохранения свежести продуктов и заботиться о сохранении экологии.

Так, команда Ирины Анатольевны Кирш разрабатывает полимерные материалы и покрытия с антимикробными свойствами, а также биоразлагаемые полимерные композиции для различных областей применения, в том числе для медицины.

На кафедре реализуются фундаментальные и прикладные исследования, направленные на разработку полимерных композиций с повышенными эксплуатационными свойствами для применения в авиационной промышленности, автомобилестроении, медицине и других специальных отраслях.

Что уже удалось выполнить?

• Проведены комплексные исследования по изучению влияния ультразвукового воздействия на полиолефиновые смеси, которые позволили разработать биоразлагаемую полимерную композицию с антимикробными свойствами.

• Изучены свойства полимерного композиционного материала на основе полиэтилена низкого давления, полипропилена, полиэтилена высокого давления, полиолефиновых смесей и термопластичного крахмала, а также бетулина. Теперь упаковка разлагается, не нанося вред окружающей среде. 

• Доказана эффективность данной разработки путем проведения исследований эксплуатационных характеристик опытно-промышленных образцов, в частности, изучены реологические, физико-механические свойства,  фунгицидная активность,  микробиологическая безопасность. 

• Изучены фазовые переходы в композиционных материалах, изучена структура разработанного материала методами оптической микроскопии и ИК-спектроскопии. 

• Получены патенты На состав композиции и  технологию производства.

• Проведена оценка сроков  биоразложения методами компостирования и методом Штурма. 

Разработки РОСБИОТЕХа в этой сфере очень востребованы на производстве. Ирина Анатольевна подмечает, что команда занимается «наукой для предприятий». Тесные связи с крупными корпорациями и предприятиям отраслей (ПАО «Сибур», ГК «ГОТЭК», ООО «Руспласт», НПО «Биотехкомпозит», ООО «Протэк Концерн», ООО «Георг полимер», ООО «Эдельвейс», ООО «Данафлекс Нано» и многими другими), институтами РАН позволили не только реализовать НИР для предприятий, но подготовить выпускников непосредственно «под заказ» предприятий.

Сотрудники кафедры и Центра – это молодые ученые, которые обучались в РОСБИОТЕХе, возглавляли лаборатории, технопарки, предприятия и прошли большую научную школу Валентина Евгеньевича Гуля, под руководством которого были заложены основные направления в создании упаковочных материалов и технологий, проведены исследования по созданию барьерных полимерных материалов, что в дальнейшем позволило создать целую серию упаковок для длительного хранения пищевых продуктов с последующем применением в космонавтике, сформированы научные направления по созданию водорастворимой упаковки, разогреваемой упаковки, мембранных систем и покрытий,  проведены первые испытания упаковки под вакуумом, термоусадочных материалов, заложены основы хранения пищевых продуктов в модифицируемой и газовой среде. Каждый из сотрудников продолжает развивать и ведет свое научное направление, и, что самое важное, все они – женщины.

Ирина Анатольевна гордится своей командой кандидатов наук, среди которых: Марина Губанова, Ольга Безнаева, Ольга Банникова, Юлия Филинская, Наталья Шмакова.

«Довольно сложно сегодня представить себе мир без полимерных материалов и упаковки. Упаковка и полимерные материалы прочно вошли в нашу жизнь. Фактически – это культура, без которой мы не сможем прожить и дня. Сложно представить себе, что мы несем продукты, как когда-то в бидонах – молоко, селедку – в газете …Каждый день заходя в магазин мы даже не задумываемся, что упаковка и ее материалы, дизайн, не только являются «продавцом товаров», но и полностью защищают, сохраняют для нас продукцию тот период, который закладывает производитель от производства до стола потребителя. Примеры же полимерных материалов в нашей жизни можно приводить множество – строительство, текстильная промышленность, сельское хозяйство и другие отрасли», – поделилась своими размышлениями Ирина Кирш.