Олег Плотников
Технология производства теплоизоляционных пеностеклокристаллических материалов (ПСКСМ) разработана в Институте физики высоких технологий ТПУ. Разработку отличают низкие энергозатраты и возможность использовать сырьё, которое практически лежит под ногами (природный песок, техногенные шлаки, зола и др.).
Методы и технология получения ПСКМ позволяют производить изделия, отвечающие требованиям пожарной и экологической безопасности, с высокими прочностными и теплоизоляционными характеристиками. Проект выполнен на кафедре технологии силикатов и наноматериалов. О трудоёмкости задачи говорит то, что за время реализации на основе исследований была защищена докторская диссертация.
Исследователи разработали физико-химические принципы, химические составы и технологию производства пеностекольного материала, совмещающего теплоизоляционные и конструкционные возможности. В результате получены строительные изделия расширенной номенклатуры и назначения – листы, блоки, гранулы, пеностекольный гравий. Всё это находит применение при теплоизоляции наружных стен, перекрытий, пола, крыш, тепловых и холодильных установок, тепло- и паропроводов, объектов атомных станций, на строительстве автодорог.
Полученный способ производства ПСКМ уникален, поскольку исключает энергоёмкую стадию варки стекла. К тому же технология «всеядна» и работает как на природном, так и на техногенном сырье: кварцевых песках, цеолите, маршаллите, диатомите, опоке, микрокремнезёме, золе и шлаках ТЭЦ, ГРЭС и др.
В ходе исследований получены 7 патентов, поданы 2 заявки на изобретения. Технологические схемы, процессы и режимы низкотемпературного синтеза стеклогранулята для ПСКМ отработаны в условиях реально действующих производств в Новосибирске (исходное сырьё – маршаллит), Магадане (перлиты) и Красноярске (нефелиновый шлам, цеолиты, кварцевые пески). Заметим, что работа началась как инициативное исследование, затем последовательно были выиграны грантовые конкурсы в рамках государственных научных и научно-технических программ России и Европы: 7-й Рамочной программы Евросоюза (2009–2012 гг.); Российского фонда фундаментальных исследований (2009–2010, 2011–2012 гг.); Федеральной целевой программы Министерства образования и науки РФ (2011–2013 гг.).
Исследования проводились в лабораториях ТПУ и ведущих научных центрах Германии (Карлсруэ, Дармштадт) во время стажировок молодых учёных. По теме проекта авторами опубликована 21 статья в рецензируемых отечественных и зарубежных изданиях. Не случайно технологию, разработанную политехниками, отметили и представители отрасли, и научные эксперты.
Общий итог: разработка подготовлена к промышленному освоению. Составы и технология производства пеностекольных материалов прошли опытно-промышленные испытания и предложены в качестве рабочих для проекта цеха пеностекла на основе тонкодисперсного кварцевого песка (добычу ведёт ГОК «Ильменит», Томск). Технический проект по производству пеностекла совместно с ООО «Сибирский силикатный центр» представлен в инвестиционной программе Томской области и проходит экспертизу в ОАО «РОСНАНО».
P.S.: Работа исследователей кафедры технологии силикатов и наноматериалов отмечена малой золотой медалью Всесибирского промышленного форума «Сибполитех-2011» (Новосибирск).