DEVELOPMENT OF MODERN PRODUCTION OF INDUSTRIAL HEMP PRODUCTS

DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.118.4.001

РАЗВИТИЕ СОВРЕМЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ ИЗ ТЕХНИЧЕСКОЙ КОНОПЛИ

Научная статья

Дубровин М.С.^*

ИП Дубровин М.С., Нижний Новгород, Россия

^* Корреспондирующий автор (mikledubrovin[at]yandex.ru)

Аннотация

Конопля является важным растением, которое широко используется в медицине и в различных отраслях народного хозяйства. Данная отрасль получила активное развитие во времена СССР, когда площадь посевов на территории СССР занимала первое место в мире. В указанное время в стране проводились селективные работы по увеличению урожайности конопли, а также по получению сортов конопли, которые бы не обладали наркотической активностью. Однако в 1987 году, по решению Совета Министров СССР, культивирование конопли на территории государства было запрещено. К сожалению, в настоящее время, Россия является крупнейшим импортером натурального волокна. Стоит отметить, что Россия имеет значительный потенциал по наращиванию посевов технической конопли, что может обеспечить работой большое количество граждан, от сельскохозяйственного сектора до предприятий легкой промышленности. В настоящей статье автором предпринята попытка научного анализа и критического осмысления проблем и перспектив развития современного производства продукции из технической конопли.

Ключевые слова: выращивание технической конопли, переработка конопли, повышение урожайности конопли, развитие сельского хозяйства, развитие легкой промышленности.

DEVELOPMENT OF MODERN PRODUCTION OF INDUSTRIAL HEMP PRODUCTS

Research article

Dubrovin M.S.^*

Sole Proprietor Dubrovin M. S. (IP Dubrovin M.S.), Nizhny Novgorod, Russia

^* Corresponding author (mikledubrovin[at]yandex.ru)

Abstract

Hemp is an important plant that is widely used in medicine and in various sectors of the national economy. This industry was actively developed during the Soviet era, when the area of crops in the USSR occupied the first place in the world. At the specified time, selective work was carried out in the country to increase the yield of cannabis, as well as to obtain varieties of cannabis that would not have narcotic qualities. However, in 1987, by decision of the Council of Ministers of the USSR, the cultivation of cannabis on the territory of the state was prohibited. Unfortunately, at present, Russia is the largest importer of natural fiber. It is worth noting that Russia has a significant potential of increasing the cultivation of industrial hemp, which can provide employment for a large number of citizens from the agricultural sector to light industry enterprises. In this article, the author attempts to conduct a scientific analysis and critical understanding of the problems and prospects for the development of modern production of industrial hemp products.

Keywords: cultivation of industrial hemp, processing of hemp, increasing the yield of hemp, development of agriculture, development of light industry.

В настоящее время, в связи с последними событиями и наложением на нашу страну больших экономических и технологических ограничений со стороны стран Запада и США, существует потребность в возрождении предприятий легкой промышленности. Продукция технического коноплеводства может использоваться в различных сферах жизнедеятельности человека. РФ имеет большой потенциал в возобновлении технического коноплеводства. Так же необходимо получить собственные технологии переработки технической конопли в конечную продукцию, обладающую высокой прибавочной стоимостью, для обеспечения рентабельности отрасли.

Конопля представляет собой разновидность волокнистой или масляной конопли, которая отличается от марихуаны содержанием тетрагидроканнабинола (ТГК) ниже 0,3%.

В 1988 году Организация Объединенных Наций выпустила Конвенцию Организации Объединенных Наций о борьбе с незаконным оборотом наркотических средств и психотропных веществ, которая дала четкое определение конопле: «Содержание ТГК в растении конопли составляет менее 0,3%, извлечь ТГК невозможно, токсичный ингредиент не может быть предоставлен для приема наркотиков и промышленного использования».

Введение этого термина Организацией Объединенных Наций указывает на то, что промышленное развитие и использование конопли вступило в совершенно новую эру, и с тех пор различные страны мира увеличили промышленное производство конопли. В настоящее время коноплю выращивают около 30 стран [8, С. 32].

Согласно статистическим данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций за последние годы, основными районами производства конопли в мире являются Китай, Европа и Канада.

Конопля характеризуется высокой живучестью и хорошей приспособляемостью, поэтому большинство регионов РФ могут соответствовать условиям выращивания конопли. Посадки конопли могут производиться на больших площадях, особенно там, где есть возможность ее искусственного орошения.

Однако во всей производственной цепочке конопли в России технология механизированного полевого производства все еще находится на стадии запуска, а уровень механизации всего цикла полевого производства низок. С увеличением стоимости рабочей силы разработка конопли сталкивается с проблемами.

Таким образом, повышение уровня механизации всего цикла производства конопли в полевых условиях и снижение трудозатрат являются ключом к расширению масштабов посадки конопли в России и преодолению «узких мест» выращивания конопли. В настоящее время соответствующие научно-исследовательские институты и предприятия должны разработать машины для полевого производства, подходящие для основных районов производства конопли в России, сформулировать эффективную схему посадки, объединяющую сельскохозяйственную технику и агрономию, и обобщить схему [3, С. 10].

Важная экономическая эффективность конопли заключается в полезности волокна ее стебля и не вызывающего привыкания компонента каннабидиола (CBD). Конопляное волокно может применяться в производстве бумаги, архитектуре и текстильной промышленности. Благодаря хорошим характеристикам, таким как комфорт, влагопоглощение, антибактериальные, термостойкие и антистатические свойства, текстиль из конопляного волокна все чаще приветствуется и ценится людьми в стране и за рубежом.

Помимо традиционных целей, конопляное волокно разрабатывается как новое применение возобновляемых материалов (волокно/биомасса), и в странах Европы и Америки, США, Китай, Россия, Индия, осуществляются попытки промышленного выращивания технической конопли.

Нетоксичный ингредиент CBD может применяться в фармацевтической промышленности и может лечить такие заболевания, как анорексия, эпилепсия, болезнь Паркинсона и опухоль головного мозга.

Сопутствующие товары (лекарства, товары для здоровья и косметика) уже продаются на рынке развитых стран Европы и Америки. Кроме того, масло CBD является натуральным ингредиентом, извлекаемым из конопли, и его можно легально использовать, если законодательство страны, будет давать такую возможность. Более того, его можно экспортировать в сорок стран, включая Китай. Масло CBD можно применять не только в пищевых продуктах, продуктах по уходу за кожей, обычных напитках и функциональных напитках, но и продавать его традиционными и прямыми способами.

Конопляное волокно и масло CBD представляют собой превосходные материалы и лечебные свойства и имеют широкие перспективы, когда правила в стране и за рубежом постепенно смягчаются.

В настоящее время Россия пытается возродить производство промышленной конопли, но технология механизированного полевого производства все еще находится на начальной стадии в отечественной производственной цепочке производства конопли, и развитие конопли сталкивается с проблемами [6, С. 52].

Говоря о функции уборки стеблей, следует обратить внимание на надежные схемы конструкции жатки для стеблей, механизма транспортировки и намотки против волокна. Говоря о функции сбора листьев и семян, следует обратить внимание на надежные конструктивные схемы механизма двойной жатки, механизма очистки дефолиации и обмолота и механизма транспортировки стеблей.

Ссылаясь на приспособляемость различных участков в основных районах производства конопли, следует разработать различные типы шасси, планы распределения и передачи энергии.

Рис. 1 – Посевные площади конопли

Благодаря усилиям Российских властей, а также агрохолдингам, в последние годы, культивирование технической конопли постепенно увеличивается в национальном масштабе; кроме того, все больше и больше биофармацевтических предприятий начинают осознавать лечебную ценность конопли. В настоящее время большие посевы технической конопли находятся в Пензенской области.

В настоящее время сырье по-прежнему ограничено правительством РФ, и только предприятия с лицензией, выданной правительством РФ, могут производить коноплю на законных основаниях [10, С. 57].

Индустрия технической конопли в России все еще находится на начальной стадии развития, и на внутреннем рынке конопли в основном преобладает экспорт.

Однако во всей цепочке производства конопли в Китае технология механизированного полевого производства все еще находится на стадии пуска, что является «узким местом» развития отрасли. Соответствующие научно-исследовательские институты и предприятия должны разработать машины для полевого производства, подходящие для основных регионов производства конопли в РФ.

Техническая конопля, относящаяся к технической конопле, представляет собой высокоурожайную однолетнюю техническую культуру, выращиваемую с получением волокон из стеблей конопли и масла из семян конопли. Хотя конопля является нишевой культурой, производство конопли в настоящее время переживает период возрождения. Более 30 стран выращивают коноплю, при этом Китай является крупнейшей страной-производителем и экспортером конопли [1, С. 10].

Конопля как волокнистое растение, используется в РФ для производства одежды, тканей, бумаги, канатов и строительных материалов. Кожица, как побочный продукт производства волокна, использовалась для подстилки животным, семена - для питания человека, например, в качестве муки, а масло - для самых разных целей, от кулинарии до косметики. Конопля также является важной сельскохозяйственной культурой для медицины. Другие недавние области применения включают материалы для изоляции и мебели, автомобильные композиты для внутренних работ и деталей автомобилей, биопластики, ювелирные изделия и моду, корма для животных, подстилки для животных, а также производство энергии и топлива.

Конопляное масло также используется в косметике и предметах личной гигиены, красках, типографских красках, моющих средствах и растворителях. В настоящее время основными рынками являются строительный и изоляционный сектор, бумажная и текстильная промышленность, а также продукты питания и продукты питания, в то время как косметический и автомобильный секторы являются растущими рынками.

Инновационные применения, например, в области медицины и терапии, космецевтики, фиторемедиации, акустической области, очистки сточных вод, биотоплива, биопестицидов и биотехнологии, открывают новые вызовы. Конопля также является объектом многочисленных фундаментальных исследований.

Конопля считается ценной культурой с особыми агрономическими характеристиками, которая обеспечивает сырье, то есть волокна и масло, подходящие для множества потенциальных применений, например в бетоне, конопляный бетон стал жизнеспособной альтернативой традиционным строительным материалам, особенно для изоляции, панелей и крыш. Использование экологически чистых и устойчивых материалов на основе конопли для изоляции зданий и строительства было подходящим подходом к решению проблемы сокращения выбросов углекислого газа [5, С. 14].

Для создания автомобилей процессы обработки позволили включить конопляные волокна в биокомпозиты, которые легче стали и намного прочнее. Еще одной ценной областью было производство биоразлагаемых и нетоксичных пластиков на основе конопли, называемых биопластиками.

Действительно, промышленная конопля стала привлекательной биомассой для производства биопластика, хотя этот материал обычно устойчив к ферментативному гидролизу и прямой ферментации микроорганизмами из-за сложных взаимодействий целлюлозы, гемицеллюлозного лигнина и пектина.

Еще одним преимуществом является универсальность конопли, которую можно использовать в различных формах, например, волокна, войлок, порошки, продукты из семян, включая сами семена, масло и жмых. Все эти продукты можно использовать для множества применений. Мировой рынок технической конопли насчитывает более 25 000 продуктов в девяти основных субрынках: текстиль, сельское хозяйство, автомобилестроение, продукты питания и напитки, бумага, мебель, строительство, рециркуляция и уход за собой [9, С. 18].

Волокно конопли очень прочное по сравнению с другими натуральными волокнами, такими как хлопок, лен и крапива. Таким образом, исторически волокно также долгое время широко использовалось в производстве канатов, такелажа, сетей и парусов. Другими преимуществами являются его гибкость, прочность и устойчивость к повреждениям водой. Таким образом, в прошлые века конопля была чрезвычайно важна для флота, судоходства, а также рыболовства. Кристоф Коломб плыл в Америку на кораблях с конопляным вооружением. Самая старая известная тканая ткань была сделана из конопли, как и оригинальные джинсы LeviStrauss и первый американский флаг [2, С. 58].

В настоящее время коноплю можно использовать для изготовления множества подобных, но более прочных тканей, чем хлопок. Многочисленные потребительские бренды, такие как Adidas, Patagonia, добавили в свое предложение продукты из конопли, которые помогают популяризировать коноплю как волокно для одежды или аксессуаров.

В настоящее время одежда является высокопрофильным рынком технической конопли. Волокна конопли находят множество применений в текстиле, и возможности конопляных тканей огромны: одежда, джинсы, спортивная одежда, сумки, головные уборы, наволочки, одеяла, обувь, носки, аксессуары, веревки, пряжа, ковры, мебель и товары для дома. также украшения из конопли, например, браслеты, ожерелья, ножные браслеты, кольца, часы и другие украшения.

Текстиль прост в производстве, прочный, дышащий, универсальный, биоразлагаемый, обладающий сильными термическими свойствами. Ткани имеют лучший коэффициент емкости по сравнению с другими волокнами, что означает, что они сохраняют прохладу летом и тепло зимой. Предпочтение конопляным тканям летом часто связано с их отличными гигиеническими свойствами. Однако натуральные волокна без модификации не обеспечивают хорошей защиты от ультрафиолета. Ткани также являются антимикробными и гипоаллергенными, а также устойчивыми к плесени. Волокна также более устойчивы к погодным условиям и ультрафиолетовым лучам, чем хлопок и шелк. Одежда из конопли прочнее и долговечнее, чем одежда из хлопка, и не так легко деформируется.

Одежда из конопли легко сливается с красителями и не обесцвечивается. Между конопляными и хлопчатобумажными тканями нет никакой разницы с точки зрения стойкости окраски к растрескиванию, удаления маслянистых пятен, воспламеняемости, прочности на разрыв, и удлинения. Волокна также можно смешивать с другими материалами для создания гибридов одежды, например, волокна можно смешивать с хлопком или льном для получения определенных текстур и характеристик.

По всем этим причинам конопля также является экологически чистой тканью для обивки и мебели: текстиля для домашней обстановки, сидений, столов, модных аксессуаров, зеркал, настенных украшений, декоративных предметов и т. д.

Готовые изделия, такие как одежда, обувь и головные уборы, производятся из 100% конопли или в сочетании с другими натуральными или синтетическими волокнами. Конопля также является жизнеспособным и превосходным волокном для изготовления ковров, ковров из чистой конопли и подобных тканей. Тем не менее, две основные проблемы, которые часто упоминаются, - это их более высокая стоимость и необходимость адаптации производственного оборудования [4, С. 155].

Веревка - это давнее использование конопляного волокна. В то время как его использование в морском мире в значительной степени заменяется более дешевой, долговечной и легкой синтетикой, конопляная веревка все еще используется. Хорошо известно, что из-за своей более грубой текстуры пеньковая веревка может связываться сама с собой для лучшей стабильности узла, и это полезно в некоторых ситуациях. Конопляная пряжа используется для изготовления украшений, потому что она гладкая, однородная, прочная и удобная при контакте с кожей. Конопляный шпагат также интересен в рукоделии, садоводстве и ландшафтном дизайне.

Конопляное масло также является интересным продуктом для мебели, кожаных или деревянных полов. Чистое масло, полностью не содержащее растворителей или других химических добавок и консервантов, может использоваться для герметизации необработанной древесины и предметов мебели.

Приведенные преимущества: 100% натуральность, безопасное качество пищевых продуктов, биоразлагаемость, простота в использовании, как для внутренних, так и для наружных работ, сохранение первоначального цвета древесины, водо- и спиртостойкость, идеально подходит для пищевых поверхностей и т. д. [7, С. 87].

Конопляное масло для мебели полученный из тех же прессованных семян конопли, которые используются для пищевых масел, с той лишь разницей, что уровень аминокислот влияет на время высыхания. Запах масла очень похож на толченый грецкий орех. Конопляное масло можно использовать на готовой древесине для очистки и защиты или на необработанной древесине, чтобы подчеркнуть богатство текстуры древесины.

Однако, несмотря на то, что рынки конопли для одежды, мебели, предметов роскоши и моды значительно возросли в популярности, рынки специальных волокон, как правило, цикличны. Кроме того, из-за роста промышленного использования хлопка, а затем и синтетических волокон в Европе, пользователям пришлось прибегнуть к импорту конопли, особенно из Азии.

Кроме того, в настоящее время проводятся исследования, направленные на вторичную переработку изделий из конопли в текстильную промышленность, потому что возможности конопляных тканей огромны.

В ходе проведенного исследования, было установлено, что конопля является многоцелевой культурой, дающей стебли, семена и листья, которые находят множество применений. Его использование действительно разнообразно: строительные материалы, текстиль, бумага, продукты питания и напитки, автомобильный сектор, мебель, рынок предметов роскоши, косметика и предметы личной гигиены и т. д. По оценкам, из технической конопли производится около 25 000 продуктов. Важность функциональных пищевых продуктов и нутрицевтиков, содержащих продукты из конопли, связана с укреплением здоровья и снижением риска заболеваний. Нейтрацевтики, космецевтика, медицинские и терапевтические области должны стать следующим рынком в развитии промышленной конопли. Другие потенциальные области применения и инновационные применения открывают новые задачи, например, фиторемедиация, очистка сточных вод, производство энергии, биотопливо, пластмассы на биологической основе и биопестициды. Экономика использования продуктов из конопли является предметом постоянных дискуссий, исследований и разработок, а также анализа торговли. Будущее развитие конопли также будет сильно зависеть от рыночного спроса на экологически чистые продукты, которые одновременно полезны для здоровья человека и не оказывают воздействия на окружающую среду.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Бакулова И. В. Приемы возделывания конопли посевной в лесостепи среднего Поволжья / И. В. Бакулова, И. И. Плужникова, Н. В. Криушин // Аграрный научный журнал. – 2020. – № 10. – С. 9-13.
2. Басова Н. В. Анализ линий переработки технической конопли / Н. В. Басова, Э. В. Новиков, А. В. Безбабченко // Инновации в сельском хозяйстве. – 2019. – № 4(33). – С. 54-61.
3. Белова И. Ю. Экологическая оценка процессов выращивания и переработки хлопка и конопли - обобщённое мнение специалистов / И. Ю. Белова, Ю. А. Шаммут // Физика волокнистых материалов: структура, свойства, наукоемкие технологии и материалы (SMARTEX). – 2021. – № 1. – С. 8-11.
4. Галушина П. С. Опыт применения семян конопли в продуктах питания / П. С. Галушина // Тенденции развития науки и образования. – 2021. – № 79-6. – С. 153-156.
5. Давыдова С. А. Техническое обеспечение возделывания и уборки безнаркотической конопли / С. А. Давыдова, Р. А. Попов, И. Г. Голубев // Техника и оборудование для села. – 2020. – № 8(278). – С. 12-17.
6. Исламгулов Д. Р. Биологические особенности конопли посевной / Д. Р. Исламгулов, Г. Г. Бикбаева // Российский электронный научный журнал. – 2021. – № 3(41). – С. 48-56.
7. Кокорева К. А. Техническая конопля в качестве заполнителя для бетона / К. А. Кокорева, Л. В. Черненькая // Наука и бизнес: пути развития. – 2020. – № 12(114). – С. 86-88.
8. Лиходеевский А. В. К вопросу о возрождении незаслуженно забытых технологий: техническая конопля / А. В. Лиходеевский // Теория и практика мировой науки. – 2021. – № 3. – С. 29-38.
9. Попов Р. А. Анализ работы режущего аппарата для бесподпорного среза стеблей технической конопли / Р. А. Попов, Г. А. Перов // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. – 2020. – № 3(51). – С. 14-21.
10. Серков В. А. Применение защитно-стимулирующих комплексов на технической конопле / В. А. Серков, С. Л. Белопухов, И. И. Дмитревская // Агрохимия. – 2020. – № 2. – С. 51-60.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Bakulova I. V. Priemy vozdelyvanija konopli posevnoj v lesostepi srednego Povolzh'ja [Methods of cultivation of hemp in the forest-steppe of the middle Volga region] / I. V. Bakulova, I. I. Pluzhnikova, N. V. Kriushin // Agrarnyj nauchnyj zhurnal[Agrarian scientific journal]. - 2020. - No. 10. - P. 9-13. [in Russian]
2. Basova N. V. Analiz linij pererabotki tehnicheskoj konopli [Analysis of industrial hemp processing lines] / N. V. Basova, E. V. Novikov, A. V. Bezbabchenko // Innovacii v sel'skom hozjajstve[Innovations in agriculture]. - 2019. - No. 4 (33). - P. 54-61. [in Russian]
3. Belova I. Yu. Jekologicheskaja ocenka processov vyrashhivanija i pererabotki hlopka i konopli - obobshhjonnoe mnenie specialistov[Ecological assessment of the processes of growing and processing cotton and hemp - a generalized opinion of specialists] / I. Yu. Belova, Yu. A. Shammut // Fizika voloknistyh materialov: struktura, svojstva, naukoemkie tehnologii i materialy (SMARTEX) [Physics of fibrous materials: structure, properties, high technologies and materials (SMARTEX)]. - 2021. - No. 1. - P. 8-11. [in Russian]
4. Galushina P. S. Opyt primenenija semjan konopli v produktah pitanija [Experience in the use of hemp seeds in food products] / P. S. Galushina // Tendencii razvitija nauki i obrazovanija[Trends in the development of science and education]. - 2021. - No. 79-6.P. 153-156. [in Russian]
5. Davydova S. A. Tehnicheskoe obespechenie vozdelyvanija i uborki beznarkoticheskoj konopli [Technical support for the cultivation and harvesting of drug-free hemp] / S. A. Davydova, R. A. Popov, I. G. Golubev //Tehnika i oborudovanie dlja sela[Tech. and equipment for the village]. - 2020. - No. 8(278). - P. 12-17. [in Russian]
6. Islamgulov D. R. Biologicheskie osobennosti konopli posevnoj [Biological features of hemp seed] / D. R. Islamgulov, G. G. Bikbaeva // Rossijskij jelektronnyj nauchnyj zhurnal[Russian electronic scientific journal]. - 2021. - No. 3(41). - P. 48-56. [in Russian]
7. Kokoreva K. A. Tehnicheskaja konoplja v kachestve zapolnitelja dlja betona [Technical hemp as a filler for concrete] / K. A. Kokoreva, L. V. Chernenkaya // Nauka i biznes: puti razvitija[Science and business: ways of development]. - 2020. - No. 12(114). - P. 86-88. [in Russian]
8. Likhodeevsky A. V. K voprosu o vozrozhdenii nezasluzhenno zabytyh tehnologij: tehnicheskaja konoplja [On the issue of the revival of undeservedly forgotten technologies: industrial hemp] / A. V. Likhodeevsky // Teorija i praktika mirovoj nauki[Theory and practice of world science]. - 2021. - No. 3. - P. 29-38. [in Russian]
9. Popov R. A. Analiz raboty rezhushhego apparata dlja bespodpornogo sreza steblej tehnicheskoj konopli [Analysis of the work of the cutting device for a non-supporting cut of industrial hemp stalks]/ R. A. Popov, G. A. Perov // Vestnik Ul'janovskoj gosudarstvennoj sel'skohozjajstvennoj akademii[Bulletin of the Ulyanovsk State Agricultural Academy]. - 2020. - No. 3 (51). - P. 14-21. [in Russian]
10. Serkov V. A. Primenenie zashhitno-stimulirujushhih kompleksov na tehnicheskoj konople [The use of protective and stimulating complexes on technical hemp] / V. A. Serkov, S. L. Belopukhov, I. I. Dmitrevskaya // Agrohimija[Agrochemistry]. - 2020. - No. 2. - P. 51-60.[inRussian]