Американские биоинженеры описали новый метод переработки листьев агавы, позволяющий получить натуральный материал с высокой абсорбирующей способностью. Ученые предложили использовать его для производства предметов женской гигиены, таких как одноразовые прокладки.
Агава сизалевая (Agāve sisalāna) широко культивируется во многих тропических и субтропических регионах мира. Из ее крупных жестких листьев изготавливают грубое волокно, которое, как и само растение, называют сизалем. Изначально оно шло на производство веревок и морских канатов, но теперь из сизаля чаще делают упаковочные материалы, наполнители для матрацев, предметы интерьерного декора, щетки, мочалки и тому подобное.
Чтобы превратить волокна из листьев сизаля в хорошо впитывающий влагу материал, ученые из Стэнфордского университета (США) сначала обработали их пероксимуравьиной кислотой, а затем — гидроксидом натрия. Потом их промыли в воде, высушили на воздухе и смешали.
В результате удалось получить распушенную целлюлозу, гигроскопические свойства которой оказались выше, чем у аналога из хлопка, применяемого сегодня для изготовления женских гигиенических прокладок. Поглощающая способность первой составила 23,9 грамма воды на грамм материала против 15,2 грамма воды на грамм материала у второго.
Кроме того, в исследовании, опубликованном в журнале Communications Engineering, биоинженеры оценили затраты сырья, энергии и объем выбросов углекислого газа при подобной переработке сизаля. Полученные сведения сопоставили с данными о производстве распушенной целлюлозы из древесины хвойных пород и отбеленного хлопка, которую часто применяют при выпуске одноразовых женских прокладок.
Выяснилось, что на производство одного килограмма материала из сизаля в лабораторных условиях нужно от 44,6 до 119,6 килограмма воды, а углеродный след в этом случае составляет примерно 3,5 килограмма CO2.
Для сравнения, при изготовлении одного килограмма распушенной целлюлозы из древесины хвойных пород выделяется от 0,5 до 1,1 килограмма углекислого газа и расходуется 61,8 килограмма воды. С хлопком углеродный след составляет от 1,6 до 5,3 килограмма CO2, а расход воды варьируется от 64,5 до 139,5 килограмма.
Авторы работы считают, что в небогатых странах с полузасушливым климатом, где сизаль можно собирать круглый год, распушенная целлюлоза из этого растения могла бы стать целесообразной альтернативой аналогичным материалам из хлопка и древесины хвойных пород.
Исследователи предложили использовать сизалевую целлюлозу для производства женских прокладок, поскольку в регионах с низким и средним уровнями дохода, особенно в сельской местности, подобные средства гигиены, необходимые для базового качества жизни, часто бывают недоступны из-за трудностей с доставкой и дороговизны. По оценкам экспертов, от этой проблемы в мире страдают почти 500 миллионов женщин.
«В своей работе мы представили стратегию производства ключевого компонента для необходимого продукта, который можно изготовить распределенным способом, обеспечивая тем самым дальнейшее экономическое развитие в регионах с неблагоприятным климатом», — подытожили авторы.
Стоит отметить, что основную часть в стоимости такого рода средств гигиены составляют затраты на стадии изготовления финального изделия, а не цена сырья. Кроме того, производства на базе хлопка существенно более крупносерийны, поскольку сборы этого вида сырья намного выше, чем потенциально возможные сборы агавы. Поэтому не вполне ясно, насколько серьезно такое решение повлияет на доступность подобных продуктов конечному потребителю.