Без импортных химикатов бумага экологичнее

Фото freepik.com

Антироссийские санкции стали испытанием для многих отраслей отечественной промышленности, зависимых от поставок зарубежного сырья и материалов. На помощь бизнесу пришла наука: разработки российских ученых как минимум не уступают иностранным аналогам.

К примеру, в Мордовском государственном университете им. Н.П. Огарева, участнике научно-образовательного центра (НОЦ) мирового уровня «Инженерия будущего» и программы «Приоритет-2030» национального проекта «Наука и университеты», создан новый строительный материал – пористая стеклокерамика. Задачей этой разработки было замещение на рынке пеностекла, свыше 90% которого представляют зарубежные образцы.

В состав нового материала входит цеолитсодержащая порода, не требующая газообразующих добавок. Это значительно облегчает процесс производства. «Технология проста и уникальна: сухой помол, порода и кальцинированная сода. Получается одностадийная технология, в то время как для пеностекла сначала варится стекло, затем оно остывает, размалывается с газообразующими добавками и нагревается повторно», – рассказал доцент кафедры строительных материалов и технологий МГУ им. Н.П. Огарева, кандидат технических наук Александр Родин.

Новинка экологична: вместо щелочи, которая испаряется при нагревании и может вызывать химический ожог слизистых оболочек и кожи, стать причиной пожара и быстрого износа оборудования, в новой разработке используется сода – менее агрессивное вещество. Материал легкий в сравнении с газобетоном в 2,5 раза, поэтому при возведении дома его требуется в 2,5–3 раза меньше, что позволяет экономить ресурсы при строительстве. Благодаря этой легкости в высотных домах можно корректировать технологию монолитного строительства и выкладывать наружные стены пористой стеклокерамикой, при этом стена будет тоньше и теплее.

По сравнению с другими стройматериалами пористая стеклокерамика прочнее более чем в два раза при равной плотности. Она обладает химически стойким составом и не пропускает влагу, поэтому не подвержена коррозии. Отходы, образуемые при резке материала на изделия необходимых размеров и форм, можно использовать в качестве заполнителя для сухих строительных смесей – ими можно склеивать те же изделия.

Разработка будет особенно востребована в зонах вечной мерзлоты – и защитит от холода, и ускорит строительство. Кроме того, пористая стеклокерамика может быть интересна для нефте- и газодобывающей промышленности, для утепления труб в земле или атомных станций. Материал можно использовать для теплоизоляции и звукоизоляции. «Разработка наших молодых ученых – это стимул для строительной промышленности, поскольку материал позволит увеличить темпы строительства, и для экономики в целом», – отметил ректор МГУ им. Н.П. Огарева Дмитрий Глушко.

Ученые химического факультета Томского госуниверситета (ТГУ), участвующего в программе «Приоритет-2030», отработали технологию синтеза тетраацетилгликолурила (ТАГУ) – компонента моющих веществ. Работы проводились на базе предприятия-партнера – Инжинирингового химико-технологического центра (ИХТЦ). Как сообщил директор ИХТЦ, и.о. декана химического факультета ТГУ Алексей Князев, изучены специфические химические свойства ТАГУ, подтверждена его эффективность, определены области различного практического применения.

«ТАГУ необходим для производства моющих веществ, которые все мы привыкли использовать в обиходе, – порошки, таблетки для посудомоечных машин, гели для стирки и другая бытовая химия», – отметил Алексей Князев. Сам по себе тетраацетилгликолурил не является моющим веществом, это активатор низкотемпературного отбеливания. Поэтому если его не добавить в средство, то, к примеру, белье будет отстирываться только при 100 градусах.

«У нас есть разработанная в Томском госуниверситете лабораторная технология получения ТАГУ, которую ИХТЦ готов масштабировать до промышленного уровня. Пройдены испытания, проведены все необходимые пробы и эксперименты. Технология готова к внедрению в производство, мы можем развернуть его в самые сжатые сроки, – подчеркнул Алексей Князев. – Все сырье для выпуска ТАГУ – отечественное и есть в наличии в стране. К примеру, гликолурил на основе глиоксаля. При этом технология получения гликолурила уже освоена в промышленных объемах».

Очень важен тот факт, что в России есть исследованный и подтвержденный рынок потребления ТАГУ, добавил представитель университета. «К нам постоянно обращаются компании с запросом на его поставку. Это те компании, которые очень хотят производить стиральные порошки, таблетки для посудомоечных машин и другие моющие средства, но лишились импортного ввоза ТАГУ и его аналогов», – рассказал Алексей Князев.

Переход на отечественный продукт поможет снизить цены на бытовую химию, подорожавшую после ухода зарубежных брендов. При этом он не уступает иностранным аналогам, а в некоторых аспектах превосходит его. Например, произведенное по технологии Томского госуниверситета вещество обладает повышенной текучестью, что позволяет легче дозировать его на производстве.

Оперативный ответ на экономические санкции дали ученые Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД) – участника программы «Приоритет-2030». Когда в марте этого года Финляндия прекратила поставки химического реагента, с добавлением которого получается беленая целлюлоза, цены на бумагу выросли в пять раз. Работа Светогорского ЦБК, расположенного в Ленинградской области, оказалась под угрозой. Тогда предприятие перешло на изготовление новой офисной бумаги, в кратчайшие сроки разработанной совместно с учеными кафедры технологии целлюлозы и композиционных материалов Петербургского университета.

В производстве этой бумаги не используются импортные химикаты для отбеливания целлюлозы, это делает ее экологичной и упрощает ее дальнейшую переработку, рассказали в университете. Бумага имеет бежевый оттенок, что не сказывается на качестве печати и восприятии текста. Новая экобумага была реализована в качестве бланков для ЕГЭ и ОГЭ. Сейчас продукция лежит на прилавках в магазинах, и стоит она значительно дешевле бумаги из беленой целлюлозы.

В этом же вузе разработана и новая технология изготовления упаковочного материала – многослойного картона с покровным белым слоем, изготовленным из макулатуры. Такой картон может заместить импортные аналоги и дает 10-кратную экономию на электричестве и воде по сравнению с традиционной методикой производства. Как отмечают разработчики, столь значительное сокращение расходов достигается за счет частичной замены мокрого способа производства покровного белого слоя на сухой. Кроме импортозамещения и экономии ресурсов, также решается задача утилизации и переработки отходов бумажного производства.

Разработка петербургских ученых входит в задачи вуза по программе «Приоритет-2030». Участие в этой программе изменило подход к управлению деятельностью образовательных и научных структур университета и их связей между собой, отметили в СПбГУПТД. Амбициозные задачи и сложные модели взаимодействия структур университета с индустриальными и технологическими партнерами определили необходимость внедрения проектного подхода в управлении. Теперь команда вуза включает в себя не только сотрудников университета и привлеченных по договорам специалистов, но и представителей компаний, входящих в команды по реализации стратегических проектов университета.