CC BY
47
УДК 677.021.15/18:677.12
Т.О. КУЗЬМША, М.В. ШИНКАРУК, М.В. ШАМШУРА
Херсонський нацюнальний технiчний ушверситет
АНАЛ1З ТА ШЛЯХИ РОЗВИТКУ РИНК1В ПРОДУКЦIÏ 13 KOHOn^HOÏ СИРОВИНИ
У дантй poôomi проведено до^дження перспектив виробництва moeapie широкого вжитку з конопляно'1 сировини разного функцюнального призначення в Украт. Пpoaнaлiзoвaнo сучасний стан свimoвих i вimчизняних ринюв продукци i3 конопляно'1' сировини та встановлено oснoвнi тенденцИ' ïx подальшого розвитку. Результати показали, що розвиток гaлузi коноплярства у сучасних ринкових умовах неможливий без впровадження у виробництво oсmaннix селекцшних, наукових та iнженеpниx досягнень. Розробка нoвimнix технологш комплексноï переробки стебел конопель сприятиме розширенню сфери застосування конопляного волокна та створенню нових видiв продукцИ' в pi-зних галузях пpoмислoвoсmi. Досягнення бшьшоï тновацшноï пpивaбливoсmi волокна шляхом впровадження цих технологш дозволить отримувати волокно з новими mеxнoлoгiчними властивостями, що полегшить його подальшу переробку в текстильнш, харчовт, целюлозно-паперовш та iншиx галузях пpoмислoвoсmi. Шдвищення якoсmi вimчизнянoï коноплепродукци дозволить вийти на мiжнapoднi ринки та створюватиме позитивний твестицтний iмiдж для Украши.
Ключoвi слова: конопляна сировина, конопляне волокно, коноплепродукщя,, комплексна переробка, нoвimнi технологи, галузь пpoмислoвoсmi, ринки продукци.
Т.О. КУЗЬМИНА, М.В. ШИНКАРУК, М.В. ШАМШУРА
Херсонский национальный технический университет
АНАЛИЗ И ПУТИ РАЗВИТИЯ РЫНКОВ ПРОДУКЦИИ ИЗ КОНОПЛЯНОГО СЫРЬЯ
В данной работе проведено исследование перспектив производства товаров широкого потребления из конопляного сырья различного функционального назначения в Украине. Проанализировано современное состояние мировых и отечественных рынков продукции из конопляного сырья и установлены основные тенденции их дальнейшего развития. Результаты показали, что развитие отрасли коноплеводства в современных рыночных условиях невозможно без внедрения в производство последних селекционных, научных и инженерных достижений. Разработка новейших технологий комплексной переработки стеблей конопли будет способствовать расширению сферы применения конопляного волокна и созданию новых видов продукции в различных отраслях промышленности. Достижение большей инновационной привлекательности волокна путем внедрения этих технологий позволит получать волокно с новыми технологическими свойствами, что облегчит его дальнейшую переработку в текстильной, пищевой, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности. Повышение качества отечественной коноплепродукции позволит выйти на международные рынки и создаст позитивный инвестиционный имидж для Украины.
Ключевые слова: конопляное сырье, конопляное волокно, коноплепродукция, комплексная переработка, новейшие технологии, отрасль промышленности, рынки продукции
T.O. KUZMINA, M.V. SHYNKARUK, M.V. SHAMSHURA
Kherson National Technical University
ANALYSIS AND WAYS OF DEVELOPMENT OF MARKETS OF PRODUCTS FROM HEMP
RAW MATERIALS
In this paper, studies the prospects for the production of consumer goods from hemp raw materials of various functional purposes in Ukraine. Analyzes the current state of the world and domestic markets of products from hemp raw materials and the main trends of their further development. The results showed that the development of the hemp industry in modern market conditions is impossible without introduction in manufacture of the latest breeding, scientific and engineering achievements.
The development of the latest technologies of complex processing of hemp stems will help to expand the scope of application of hemp fibers and the creation of new kinds of products in various industries. Achieve greater attractiveness of innovation of fiber is possible by implementing these technologies. It will allow to obtain fibers with new technological features that will facilitate their further processing in the textile, food, pulp
and paper and other industries. Improving the quality of domestic hemp products will allow access to international markets and create a positive investment image for Ukraine.
Key words: hemp raw materials, hemp fiber, hemp product, complex processing, the latest technologies, industry, product markets.
Постановка проблеми
Розвиток впчизняного виробництва TOBapiB широкого вжитку потребуе б№ш повноцшного використання вiтчизняних видiв натурально! сировини, зокрема, конопляних волокон. 1сторично Укра!на традицiйно входила до числа лiдерiв з вирощування i переробки конопель. Досить вiдзначити, що в 90-тi роки XX столитя посiвнi площi пiд цю культуру складали майже 200 тис. га. Створеш новi високоволокнистi сорти однодомних конопель з вмютом волокна бшя 30% пiдвищують зацiкавленiсть текстильно!, харчово! та iнших галузей промисловостi в б№ш широкому застосуваннi всiх складових стебел конопель для виготовлення виробiв рiзного функцiонального призначення (пряж1, текстильних та трикотажних виробiв, матерiалiв саштарно-ппешчного призначення, паперу, целюлози, гранул для дорожшх покриттiв тощо).
Аналiз останшх дослiджень i публiкацiй
Як сввдчить анал1з статистичних даних [1, 2], у свт в останнi роки суттево зросли обсяги вирощування та переробки луб'яних культур. Особливо це стосуеться конопель. Про це переконливо сввдчать так1 факти: значне розширення поавних площ у багатьох економiчно розвинутих кра!нах пiд названi культури, подальше вдосконалення i екологiзацiя технологш !х вирощування та переробки, суттеве збiльшення обсягiв виробництва та розширення асортименту товарiв, отриманих на !х основi [3]. Це зумовило необхщшсть проведення поглиблених дослiджень асортименту та властивостей коноплевмюних матерiалiв i виробiв, комплексно! оцiнки рiвня !х якосп та конкурентоспроможностi, а також економiчного обгрунтовування сфер найбiльш ефективного !х використання. Невипадково цi питання в останш роки висвiтлюються у багатьох зарубiжних i вiтчизняних монографiях, наукових i фахових виданнях, а також е предметом дискусш на мiжнародних, регiональних i мiжвузiвських науково -практичних конференцiях та симпозiумах [1, 4].
Формулювання мети дослiдження Метою дано! роботи е дослвдження перспектив виробництва товарiв широкого вжитку з конопляно! сировини рiзного функцiонального призначення в Укра!ш. Для реалiзацi!' поставлено! мети та виконання запланованих дослвджень використано теоретичнi методи аналiзу, спостереження, вимiрювання. Оцiнювання конопляного волокна виконано зпдно з чинними стандартами ГОСТ 27024-86 «Солома конопляная. Технические условия», ГОСТ 27345-87 «Треста конопляная. Технические условия».
Викладання основного матерiалу дослщження
Розвиток галузi коноплярства у сучасних ринкових умовах неможливий без впровадження у виробництво останнiх селекцiйних, наукових та iнженерних досягнень. Все це е основою тдвищення ефективностi господарсько! дiяльностi в галузi та сприяе створенню як1сного конкурентного середовища в середиш кра!ни. Щдвищення якостi впчизняно! коноплепродукцi!, у свою чергу, дозволить вийти на мiжнароднi ринки та створювати позитивний швестицшний iмiдж для Укра!ни.
Отже, в галузi коноплярства можна видiлити такi основнi напрямки виробництва продукцi!' iз конопель: харчовий, текстильний, будiвельний, енергетичний, виробництво целюлози. Основш напрями використання продуктiв коноплярства в рiзних кра!нах свiту показано на рис. 1.
Харчовий напрям включае не тiльки виробництво олп, а й супутнi !й продукти. Цшт властивостi конопляно! олi!, отримано! з насiння, а саме, високий вмiст !! ненасиченими жирними кислотами (оле!новою - 10-16%, л1ноленовою - 50-60%, гамалшоленовою - 2-5%), дають змогу використовувати !! не пльки в харчовiй промисловостi, а й у косметищ (додаючи до складу продукпв догляду за тiлом, парфумiв), i у технiчних цiлях (виготовлення фарб, лашв тощо). Вирощуванням конопель для виробництва олп займаються у таких кра!нах як Францiя, Канада, Швденна Америка та iн.
В процес видiлення олi!' з насшня можна отримувати ще один цшний продукт - макуху. Вона мае такий хiмiчний склад: масова частка вологи - 11%, сирого проте!ну - 31 %, бшшв - 29,6 %, жирiв -7,7 %, кттковини - 24,7 %, безазотистих екстрактивних речовин - 17,7 %. Це цшний корм для коней, свиней i велико! рогато! худоби, найкращий прикорм для риби.
Текстильний напрям - це традицшний напрям використання коноплесировини. Волокно з конопл1 дуже мiцне, стшке до гниття, досить довго збертае сво! експлуатацiйнi властивостi [5].
Тканина з конопель в^^зняеться своею практичшстю, зручнiстю у використаннi, мае високий стутнь стiйкостi i при обробщ зберiгае всi кориснi i цшш властивостi природного матерiалу. Така тканина протягом тривалого часу здатна м'яко взаемодiяти зi шкурою i захистити людину в1д шкодливого впливу зовшшнього середовища. Вона затримуе ультрафiолетове випромшювання, майже повнiстю - на 95%, на ввдм^ вiд бавовни, яка затримуе ввд 30 до 60% шквдливих сонячних променiв.
Сучасш технологи, що застосовують в Кита! та Румуни, дають можливють отримувати з волокон конопель тонш тканини, як1 характеризуются високими показниками повiтропроникностi, гiгроскопiчностi, зносостшкосп та мiцностi. Але в Укра!ш iснуe проблема отримання тканин з м'яким грифом i з сучасним дизайном.
TEXHIЧНИИ ТЕКСТИЛЬ Ншеччина, Австратя, Канада, Китай, Pocin
ПАПЕРОВА ПРОМИСЛОВ1СТЬ 1спатя, Польща, Франщя
ЕКОЛОГ1Я 1тал1я
ПРОМИСЛОВ1ВИРОБИ Ншеччина, Канада
БУД1ВЕЛЬН1 МАТЕР1АЛИ
Ншеччина, Австрал1я, Великобритатя, 1рланд1я, США, Франщя, Швейцар1я
БУД1ВЕЛЬН1 МАТЕР1АЛИ
Ншеччина, Австрал1я, Великобритатя, 1рланд1я, США, Франщя, Швейцар1я
АВТОМОБ1ЛЕБ УДУВАННЯ Ншеччина, Канада, США
ТОВАРИ НАРОДНОГО СПОЖИВАННЯ Австрал1я, Бельг1я, Великобритатя, Ншеччина, 1нд1я, 1сланд1я, Канада, Китай, Н1дерланди, Франщя, Швейцар1я
ФАРМАКОЛОГ1Я ТА МЕДИЦИНА Великобритатя, 1зрать,Канада, Н1дерланди, СШП, Япотя
КОСМЕТОЛОГ1Я Великобритатя, Австрал1я, Швейцар1я
Х1М1ЧНА ПРОМИСЛОВ1СТЬ Великобритатя, Швейцар1я
ПРОДУКТИ ХАРЧУВАННЯ Великобритатя, Австратя, Бельг1я, Австрал1я, США, Япотя, Ншеччина, 1нд1я, 1рланд1я, 1спатя, 1тал1я, Канада, Китай, Н1дерланди, Франтя, Швейцарья
Рис. 1. Напрями використання продуктов коноплярства в рпних краТнах св^у
Взуття з конопель не викликае алерги, створюе температурний i енергетичний баланс, мае антисептичш, бактерицидш i болезаспокiйливi властивосп. Пористють волокон з конопель дозволяе тканиш краще вбирати вологу, дае плу дихати, а тд час сильно! спеки зберпае прохолоду. В £врот виробництвом взуття займаються таш кра!ни, як Англiя, США, Шмеччина та Францiя.
В Укра!ш юнуе тiльки двi оргашзаци, якi займаються виробництвом взуття з конопляно! сировини - це AG - Alengroup, яка розташованав м. Киевi та Житомирське пiдприемство «Hemps». Але на сьогодт як1сть продукцп цих виробнишв не задовольняе споживачiв за показниками довговiчностi, надiйностi та формостiйкостi, тому актуальним е подальшi дослiдження в цьому напрямi.
До сучасно! будiвельно! продукци ввдносяться костробетон, утеплювач iз конопляно! кострицi, конопляна штукатурка тощо. Властивостi конопель дозволяють ефективно !х використовувати для звуко-, паро- та теплоiзоляцiйних матерiалiв, що створюе особливий мiкроклiмат у примiщеннi, пригшчуе хвороботворнi мiкроорганiзми, грибки та бактери i, в той же час, благотворно впливае на оргашзм людини. Низька собiвартiсть i можливiсть повно! утилiзацi! без шкоди для навколишнього середовища дають додатковi переваги матерiалам на основi конопель. У Дани активно розширюеться ринок iзоляцiйних матерiалiв з конопляного волокна, що створюють сприятливе середовище проживання людини. Подальший розвиток ринку будiвельних матерiалiв з конопляно! сировини е дуже актуальною проблемою.
Продукщя енергетичного спрямування - з костри конопель виготовляють дрiбно сформоваш брикети та гранули, як1 за своею теплотворною здатнютю займають пром1жне мiсце мiж кам'яним вугiллям та деревиною. Крiм того, на ввдмшу ввд традицiйних видiв палива, raTOrai - швидко вiдновлювана сировина. Використовуючи брикети або гранули з конопель для опалення примщень можна, якщо не в повному обсязi, то хоча б частково скоротити видатки на щ цiлi [6]. Енергетичш показники деяких видiв паливних ресурав наведено у табл. 1.
Аналiз даних табл. 1 показуе, що енергетичш показники конопель е конкурентно привабливими, а продукщя цього напряму може зберегти щнш породи дерев та мае перспективи для розвитку.
Виробництвом паливних брикепв для теплоелектростанцш дуже активно займаються таш кра!ни, як Дашя та Польща.
Таблиця 1
Енергетичм показники рпних видiв паливних pecypciB_
Енергетичш показники Конопл1 М'яш породи дерев Кам'яне вугшля Торф
Щорiчний прирют бiомаси, м3 з 1 га 5,0 - 6,0 2,5 - 3,2 - -
Теплотворна здатшсть, кДж/кг 14500 11344 20168 8529
Для целюлозно-паперово! промисловостi iз конопель виготовляють широкий спектр сировини залежно ввд !! призначення: високояк1сний офюний папiр, картон, папiр для цигарок, банкнотний папiр тощо. Порiвняльнi показники якосл целюлози, одержано! нейтрально -сульфггним способом з конопляного волокна для виготовлення паперу, та целюлози сульфггао! iз хвойно! деревини подано в табл. 2 [7].
Таблиця 2
Порiвияльиi показники якосп целюлози з конопляного волокна та целюлози i3 хвойно' деревини
Фiзико-механiчнi показники целюлози Показники целюлози iз конопляного волокна Показники целюлози iз хвойно! деревини
1. Густина, г/см3 0,82 0,80
2. Розривна довжина, м 6294 8700
3. Абсолютний отр продавлюванню, кПа 393 470
4. Абсолютний отр роздиранню, мН 1280 830
5. Отр на зламування, к.п.п. 4076 3200
6. Бшсть, % 53,0 86,0
В результатi випробувань доведено, що целюлоза одержана з конопляного волокна характеризуеться високими значеннями фiзико-механiчних показник1в i за бшьшстю з них целюлоза з конопель не поступаеться целюлоз^ отримано! iз деревини, а за показниками опору роздиранню та опору зламання - перевершуе !!, хоча бiлiсть нижча за нормативш значення, тому це е актуальною проблемою i в цьому напрямку необх1дно працювати i проводити дослвдження.
Аналiз результатiв проведених дослiджень показуе, що потреби укра!нського ринку картонно-паперово! продукцi! значно перевищують обсяги вiтчизняного виробництва паперу та картону. Кожного року в Укра!ну iмпортуеться близько 1 млн. т. ще! продукцп, тому необхвдно створювати власну сировинну базу для вичизняних шдприемств целюлозно-паперово! промисловостi та зб№шувати обсяги газетного, офiсного, пакувального та iнших видiв паперу.
Останшм часом конопляна целюлоза активно застосовуеться в якосп основи для виробництва низки рiзних пластмас - целуло!ду, целофану, вiскози й iнше. Конопл1 мiстять в собi вiд 65 до 70% целюлози i в рослинному свiтi вважаються одним iз кращих !! джерел (деревина мютить близько 40%, льон до 65%, бавовна менше 90%) [8]. Саме конопляна целюлоза е перспективною сировиною для ринку бюпластишв оскiльки !й притаманнi вiдносна мiцнiсть, а також низький ступiнь негативного впливу на навколишне середовище у процесi культивування, переробки, експлуатацi!, а в подальшому й утилiзацi!. Враховуеться i той фактор, що конопл1 ростуть набагато швидше, нiж бiльшiсть видiв дерев i вимагають для вирощування набагато менше пестицидiв або iнших препарапв стимулюючих зростання рослин, нiж бавовна або льон. Також з конопляно! целюлози отримують псевдо пластичну наноцелюлозу, яка виглядае як гель. У нормальних умовах ця речовина в'язка i желеподiбна. Пiд впливом зовнiшнiх факторiв, наприклад струшування, вона стае рiдкою. Наноцелюлоза мае широкий спектр застосування в якосп армуючого матерiалу бiокомпозитного пластика, ефективний поглинач для очищення масляних пл1вок на рiзних поверхнях, активно використовуеться при виробнищга величезного спектру ппешчних виробiв i навiть в якосп стабшзатора, для зменшення калоршносп !ж1 [9].
Ще один напрям виробництва продукцi! з конопель - медичний. У Великобританi! дуже активно займаються дослiдженнями нового медичного препарату на основi ненаркотичних канабшощв i медичних показань до його застосування. Спочатку фахiвцi GW Pharmaceutical (Великобриташя) експериментували iз застосуванням канабшощв при розаяному склерозi, фантомних болях, раку, невралгп i травмах хребта. В останш роки в дослвдницьку програму включено також так1 захворювання, як епiлепсiя, артрити i синдром втрати ваги при СН1Д1. Ц лiки отримали назву Sativex. 57 % пащенпв, як1 вживали цей препарат, ввдчули полiпшення самопочуття [10]. В даний час компанiя мае патенти на методи екстракцп хiмiчно чистих канабшощв i пропiлових аналопв тетрагiдроканабiнолу i канабiхромену. Запатентованi також методи тепличного вирощування конопель з прогнозованим вмютом рiзних канабiно!дiв. На сьогодшшнш день британська компанiя е единим у свт виробником сировини,
що метить канабшо!ди, як вадповдають сучасним фармакологiчним стандартам. У Чехи, Швеци, Шмеччиш та США легалiзований продаж цих препаратiв. В подальшому досл1дження в цьому напрямку необхiдно розширювати.
Висновки
Аналiз риншв продукцй' з коноплесировини показуе, що отримання конопляно! целюлози i виробництво паперу е найбiльш перспективним напрямом використання конопляного волокна, шдприемства в основному зосереджеш у Францй' i займають близько 57% ринку. Використання iзоляцiйних матерiалiв е другим за важливютю на ринку кра!н свиу застосуванням конопляних волокон i складае близько 26%, 14% - виробництво одягу, трикотажу або текстилю [11]. Проведений аналiз використання коноплесировини в Укра!ш свiдчить, що об'еми вирощування й переробки конопель знаходяться на низькому рiвнi, зумовленому вiдсутнiстю сучасних шдприемств з ефективними технолотми переробки. Таким чином, сучасш ринки продукцп з коноплесировини мають досягти бшьше шновацшно! привабливостi шляхом впровадження новггшх технологiй обробки соломи та трести конопель, як1 дозволять отримувати волокно з новими технолопчними властивостями, що вщповвдатимуть вимогам технологiй !х подальшо! обробки в текстильнiй, харчовiй, целюлозно-паперовш та iнших галузях промисловостi. В Укра!ш необхiдно розширювати асортимент товарiв легко! промисловостi: тканин для одягового асортименту, трикотажу та матерiалiв для взуття шдвищено! якостi. Тому розробка новггшх технологiй комплексно! переробки стебел конопель, що сприятиме розширенню сфери застосування волокна з не!, створення нових видГв продукцй' в рГзних галузях промисловосп е виходом Укра!ни з кризового становища.
Список використаноТ лiтератури
1. Iнформацiйнi матерiали до МГжшродно! науково-практично! конференци «Проблеми i перспективи розвитку галузi льонарства та коноплярства», м. ГлухГв, 10 - 12 лютого 2009 року. -Режим доступу: www. minagro .kiev.ua.
2. Укра!на у цифрах у 2010 рощ / За редакщею О.Г. Осауленка. - К.: Держкомстат. - 251 с.
3. Семак Б.Б. ЕкономГчш та еколопчш проблеми виробництва та переробки конопель в Укра!ш // Агросвт 2012 - №3. - С.29 - 32.
4. Семак Б.Б. ШуковГ засади формування ринку рослинно! технологи сировини та його окремих сегмента в Укра!ш: монографiя / Б.Б. Семак. - ЛьвГв: Видавництво ЛьвГвсько! комерцiйно! академи, 2007. 512 с.
5. Пушкар Г.О. Проблеми формування асортименту товарiв з волокна конопель /Г.О. Пушкар, Б.Д. Семак // Весник ХНТУ. 2014. №4(51). С. 117 - 122.
6. Паливо техшчних конопель: переваги та особливосп виробництва / Примаков О.А., Маринченко 1.О. / Лу6'янГ та техшчш культури: [з6Грник наукових праць]. - вип. 3(8). - Суми: видавничий будинок «Елада». - 2014.- 155 с.
7. 1.О.Дудла Aналiз якосп целюлозних напiвфабрикатiв з любоволокнисто! сировини //Вюник ХНТУ. 2015. - №2(53). С. 33 - 37.
8. Технологи для коноплГ [Електронний ресурс] // Техническая конопля в Украине и других странах. Проблемы и перспективы культивирования, переработки, использования. - 2014. - 11 березня. Режим доступу: http : //tku.org.ua/news/2970.htm..
9. Биокомпозиты из конопли [Електронний ресурс] // Техническая конопля в Украине и других странах. Проблемы и перспективы культивирования, переработки, использования. - 2016. - 02 серпня. Режим доступу: http : //tku.org.ua/ru/news/4839.htm.
10. ТГК [Електронний ресурс] // Техническая конопля в Украине и других странах. Проблемы и перспективы культивирования, переработки, использования. - 2016. - 02 серпня. Режим доступу: http : //tku.org.ua/news/815.htm.
11. Короткий аналТз конопляного ринку £С [Електронний ресурс] // Техническая конопля в Украине и других странах. Проблемы и перспективы культивирования, переработки, использования. -2016. - 02 серпня. Режим доступу: http : //tku.org.ua/ru/node0/4681.htm.
