Коллектив научной лаборатории «Перспективные композиционные материалы и технологии» РЭУ им. Г.В. Плеханова совместно с коммерческим партнером ООО «Полимер» создали инновационный полностью биоразлагаемый материал, подходящий для получения тонкой полимерной пленки. Разработка защищена патентом Российской Федерации RU 2867540 от 04.08.2026 «Биоразлагаемый пленочный материал из композиции хитозан-поликапролактон методом плоскощелевой экструзии».
Авторами изобретения являются сотрудники ООО «Полимер» Москаленко Наталья и Завьялова Ксения, а также сотрудники РЭУ им. Г.В. Плеханова Ольхов Анатолий, Масталыгина Елена, Абушахманова Зубаржат, Овчинников Василий, Пантюхов Петр.
Изобретение относится к композиции и способу получения бездефектных полимерных пленок с оптимальными реологическими характеристиками и высокой биоразлагаемостью. Основой разработанных материалов является биоразлагаемый полиэфир - поликапролактон, наполненный мелкодисперсным хитозаном, получаемым путем модификации хитина. Добавка хитозана помимо прочего обеспечит антимикробные свойства получаемых изделий.
Благодаря биоразлагаемости и безопасности для окружающей среды такие пленки подходят для широкого круга применений, в том числе изделий, контактирующих с продуктами питания. Материал может быть эффективно применен для получения упаковочных материалов для пищевой и непищевой продукции, сельскохозяйственных пленок. Важно также отметить биосовместимость поликапролактона, что позволит применять пленки в качестве раневых покрытий, биодеградируемых мембран или носителей лекарственных средств. За счет оптимальных реологических и механических характеристик материал пригоден не только для экструзионной переработки, но и в аддитивных технологиях (3D‑печати) временных конструкционных элементов, где важна управляемая деградация после выполнения функции.
Наша задача, как ученых, не просто изучать деградацию полимеров, а управлять ею. Вот, где теория встречается с практикой: такие разработки меняют подход к упаковке, сельскому хозяйству и медицине. В реализованном проекте удалось превратить идею о биоразлагаемом композите в технологию, которую можно масштабировать. Именно этот переход от лаборатории к производству создаёт устойчивый эффект для страны, – отметила Елена Масталыгина, к.х.н., ведущий научный сотрудник Научной лаборатории «Перспективные композиционные материалы и технологии» РЭУ им. Г.В. Плеханова.
В текущих промышленных практиках для схожих задач преимущество применяют традиционные полимеры (полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид) из‑за низкой стоимости и технологичности переработки. В ограниченных объемах известно применение композитов на основе полилактида и полибутилен адипат терефталата с крахмалом, но их реологические характеристики часто не позволяют получать бездефектные тонкие пленки без сложной модификации и добавок. Композиции на основе поликапролактона с мелкодисперсным хитозаном представляют собой материал с сочетанием биоразлагаемости и технологичности, что позволяет получать бездефектные пленки методами экструзии и каландрования. При этом хитозан придает антимикробные свойства и повышает биоразлагаемость, а модификация наполнителя и специальные технологии смешения улучшают совместимость с полимерной матрицей, снижая риск дефектов и расслоений.
Сейчас значительная часть биоразлагаемых полимеров и функциональных добавок закупается за рубежом. Освоение отечественной технологии получения и переработки такой композиции снизит зависимость от импорта и позволит локализовать производство в России. Контролируемая деградация в естественных условиях (без необходимости промышленного компостирования) делает утилизацию более доступной и экологичной. Таким образом, благодаря эффективному сотрудничеству учёных РЭУ им. Г.В. Плеханова с коммерческим партнером из реального сектора экономики научные идеи получили практическое подтверждение и легли в основу масштабируемых технологических решений.
Ученые – это не посредники на рынке услуг, а создатели новых знаний о материи или технологиях, которые способны изменить экономику Страны. Наша разработка по настоящему биоразлагаемой пленки – это вклад ученых РЭУ им. Г.В. Плеханова в решение проблемы утилизации не перерабатываемых полимерных отходов, которые на сегодняшний день составляют без малого 85%, – подчеркнул Анатолий Ольхов, руководитель проекта, д.х.н., ведущий научный сотрудник Научной лаборатории «Перспективные композиционные материалы и технологии» РЭУ им. Г.В. Плеханова.
Фото: РЭУ им. Г.В. Плеханова
Источник: Минобрнауки России
