Украинские химики разрабатывают уникальные технологии производства сверхпрочного и долговечного теплоизоляционного материала.

В первой половине ХХ века мир узнал о пеностекле, по внешнему виду и структуре напоминающем вулканическую пемзу. Благодаря известному ученому-химику, впоследствии академику Московского химико-технологического института им. Д.И.Менделеева и лауреату четырех высших премий СССР Исааку Китайгородскому (1888—1965) технология пеностекла в конце 30-х годов апробирована на одном из украинских заводов. В 1954-м новое производство запустили на базе стекольного завода в Гомеле (Беларусь). Долгое время это было единственное предприятие в СНГ, выпускающее дефицитный изоляционный материал. Второе появилось только в третьем тысячелетии в Запорожье.

Началу строительства завода предшествовал длительный этап разработки собственной технологии производства пеностекла (хотя точкой отсчета в поисках послужили, конечно же, труды И.Китайгородского). Для этого привлекли отечественные научно-исследовательские институты, а также ряд зарубежных экспертов. Итогом совместной работы стал уникальный в своем роде крупномасштабный инновационный проект, не имеющий аналогов на территории Украины, России и других государств на постсоветском пространстве.

В 2013 году этим проектом заинтересовалось ООО «Альянс-Альфа» (Днепропетровск), запланировавшее построить на базе бывшего завода строительных теплоизоляционных материалов в Запорожье эффективное производство пеностекла и организовать его сбыт во всех регионах Украины. Преду­сматривается также выпуск новых марок продукции.

— В начале 2014 года мы хотим представить на строительном рынке Украины пеностекло версии 2.0, — рассказал технический директор ООО «Альянс-Альфа» и автор одной из новых технологий Сергей Никитин. — Эта версия, разработанная учеными Украинского государственного химико-технологического университета (Днепропетровск), отличается от предыдущей улучшенными физико-механическими характеристиками. В первую очередь мы добились повышения уровня прочности изоляционного материала, он стал меньше крошиться. Предел прочности на сжатие составляет 3—6 МПа, плотность — 220—460 кг/м3. Еще одним достоинством стало понижение его теплопроводности — при температуре 0°С (+/-5%) этот показатель составляет 0,050—0,065 Вт/(м•К). И, наконец, пеностекло второго поколения отличается от изготовленного по классической технологии довольно широкой цветовой гаммой: помимо черного мы научились получать материал белого, серого, зеленого и желтого цветов.


Если сравнить

Пеностекло (по химической структуре это вспененное силикатное стекло) представляет собой материал из замкнутых стеклянных ячеек сферической и гексагональной формы. Оно легкое и в то же время высокопрочное, в разы превосходящее по своим характеристикам многие другие популярные теплоизоляционные материалы.

При нагревании не воспламеняется, не выделяет токсичных веществ и не приносит вреда здоровью человека и окружающей природной среде. Обладает высокой устойчивостью к кислотам и их парам. Гигроскопичность пеностекла равна нулю, показатель сорбционной влажности — менее 0,5% даже в условиях стопроцентной влажности.

Водопоглощение при полном погружении в жидкость не превышает 5% от общего объема материала и обусловлено лишь накоплением влаги в поверхностном слое ячеек. Независимо от длительности периода полного увлажнения водопоглощение пеностекла не возрастает, что позволяет эксплуатировать его в условиях максимальной влажности атмосферы и почвы и непосредственно в воде. Срок службы материала не ограничен, температурный диапазон окружающей среды широчайший – от минус 200°С до плюс 500°С.

Кстати, бой любого стекла – оконного, посудного, бутылочного, автомобильного и другого — основное сырье для производства. Запорожский завод заключил договоры с поставщиками стекольного боя и таким образом взял на себя дополнительно роль санитара городских мусорных джунглей, решая попутно с производственными задачами одну из глобальных экологических проблем.

Помимо боя в состав пеностекла по технологии днепропетровских ученых входит вторичное сырье металлургической, энергетической, строительной и других отраслей промышленности. Утилизация, хоть и частичная, всех вышеупомянутых видов отходов тоже в немалой степени способствует решению проблем, связанных с загрязнением окружающей природной среды.

Пеностекло производится в два этапа. Первый — измельчение обычного стекла в порошок в шаровой мельнице. Второй этап — вспенивание и отжиг материала.

По экологической классификации оно относится к 3-му классу и не имеет ограничений в применении.

Пеностекло выпускают большими блоками, которые затем разрезают на плиты определенной толщины — от 20 до 120 мм в зависимости от конкретной задачи. Квадратный метр такой теплоизоляции при использовании блока толщиной 80 мм стоит порядка 250 грн. Это примерно в 4 раза дороже пенопласта, но намного выгоднее, если учесть долговечность и другие особенности пеностекла. При облицовке зданий снаружи плиты покрывают обычной штукатуркой, затем окрашивают.

Что будет завтра

Ассортимент продукции ООО «Альянс-Альфа» представлен теплоизоляционными блоками из пеностекла, а также крошкой и ломом, получаемыми в результате механической обработки блоков. В ближайшее время завод планирует приступить к выпуску гидро- и теплоизоляционных панелей из пеностекла, фасонных элементов для гидро- и теплоизоляции сложных узлов.

Второй этап модернизации связан с введением в эксплуатацию линий по изготовлению гранулированного пеностекла и элементов для утепления трубопроводов. Сейчас специалисты работают над созданием новых производственных линий.

Модернизация мощностей предприятия позволит выйти на такой объем производства и ассортимент продукции, что можно будет говорить о решении вопросов обеспечения пеностеклом всех желающих в Украине – как индивидуальных застройщиков, так и солидных компаний, выполняющих ответственные государственные заказы. Например, еще со времен СССР пеностекло известно как единственный теплоизоляционный материал, разрешенный для утепления кровель и стен атомных станций.

Несмотря на существовавший в 70—80-х годах дефицит пеностекла, гостиницы высокого класса большой этажности тогда утепляли преимущественно с использованием этого материала (гостиницы «Россия» и «Националь» в Москве, «Юбилейная» в Минске и т.д.). Кстати, в России сейчас отсутствуют крупные производства пеностекла, его выпускают небольшие экспериментальные цехи, которые не могут удовлетворить рыночный спрос.

В США и Европе данную продукцию применяют очень широко с 50-х годов прошлого столетия для утепления зданий (в Германии даже налажено изготовление цельнолитых элементов жилого дома), изоляции каминов, трубопроводов и тепловых агрегатов, а благодаря стойкости к кислотам и щелочам, к воздействию активных углеводородных жидкостей и газов — в химической, нефте- и газоперерабатывающей, пищевой и фармакологической промышленности.


Автор: Ирина КОНДРАТЬЕВА


Источник:"Украинская техническая газета" 14.10.2013
www.tehnichka.com


.