Об инновациях ученых Воткинского филиала Ижевского гостехуниверситета "Наука молодая" уже писала, и тем приятнее, что интерес к научным разработкам по созданию волокнистых технологий проявляют и другие средства массовой информации. Накануне Нового года материал о воткинском "ноу-хау" был опубликован в газете "Удмуртская правда".
Уходящий 2010 год стал "прорывным" для разработчиков инновационной технологии, позволяющей комплексно решить задачу утилизации бытового мусора. Ее авторы - молодые ученые Воткинского филиала ИжГТУ. Разумеется, их технология переработки отходов не пытается объять необъятное и касается не всего мусора вообще, пока речь идет о пластиковых бутылках.
Команда, которая сегодня развивает данную актуальную идею, начала формироваться в 2002 году, когда аспирант Константин Широбоков под руководством своего наставника, доктора технических наук, профессора Б.А. Сентякова подключился к начатым ранее работам по созданию технологии получения волокнистых материалов. Эксперименты проводились с расплавами различных природных и синтетических материалов. В какой-то момент очередь дошла до расплава полиэтилентерефталата (ПЭТ) - вещества, из которого сделаны знакомые нам всем пластиковые бутылки. Уже первые полученные результаты заинтересовали исследователей и стали предметом сначала детального изучения, а позднее - основой кандидатской диссертации К.П. Широбокова. Сегодня под руководством Константина Петровича вместе с ним этой тематикой занимаются его ученики - аспиранты и студенты. А сам он завершает работу над докторской диссертацией.
В принципе, сама идея получения волокнистых материалов из полимерных расплавов используется достаточно широко. Ноу-хау исследователей из Воткинска - предложенная технология получения волокна. Главной идеей переработки вторичных полимерных расплавов в штапельные волокна в данном случае является принцип раздува струи расплавленного сырья воздушным потоком, организованного направленным дутьевым устройством. Конструкция этого устройства защищена патентом РФ N 2360871. По сравнению с классическим способом, где используются энергоемкие конструкции плавильного агрегата и сложные или дорогостоящие компоненты, в предложенном способе эти недостатки практически отсутствуют, а исходное сырье может быть не только первичным, но и вторичным (та самая пластиковая тара).
В процессе испытаний получаемого волокна оказалось, что оно обладает многими полезными свойствами. Предложено несколько направлений применения получаемого материала: дорожное строительство, теплоизоляция (зданий, сооружений, оборудования), фильтрация жидкостей и газов, звукоизоляция (машин и агрегатов, зданий и сооружений), изготовление мягкой мебели, пошив теплой одежды.
Один из наиболее впечатляющих результатов испытаний - высокая способность волокна к впитываемости нефти (1 его грамм впитывает около 20 граммов нефти), при этом оно имеет возможность многократной (до 50 циклов) регенерации механическим и центробежным способом. И все это при достаточно низкой стоимости материала. Поэтому разработчики обоснованно считают, что наиболее перспективное по актуальности направление использования волокна - сбор нефти с водных и грунтовых поверхностей.
Испытания показали, что в качестве сорбента материал прост в эксплуатации, легко расстилается на поверхности разлитых нефтепродуктов, быстро их впитывает, эффективно удерживает в своем объеме, имеет положительную плавучесть, может использоваться в ветреную погоду и легко собирается. Это позволяет рассматривать его как альтернативный материал для сбора и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтесодержащих продуктов с поверхности воды и грунта, а также в системе комплексной очистки производственных стоков на промышленных предприятиях. Сегодня это уже подтверждено актами испытаний на промышленных и нефтедобывающих предприятиях Удмуртии. Все это говорит о возможности эффективного применения волокна при ликвидации экологических катастроф, которые, увы, не раз случались в последнее время (например, в Мексиканском заливе).
Способность волокна к многократной регенерации легла в основу оригинальной технологии утилизации нефтешламов: собранная сорбентом нефть выделяется из него при восстановлении центробежным способом. Извлеченная нефть является товарной, а сточные воды направляются в систему поддержания пластового давления. Твердые отходы используются для изготовления геотекстильного покрытия при строительстве автомобильных дорог. Остаточное содержание нефти в твердых отходах не превышает допустимых значений и позволяет использовать их в этих целях. Учитывая то, что сам сорбент получен из пластиковых отходов, такая технология позволяет говорить об их безотходной утилизации.
Такой комплексный подход от производства до утилизации волокнистых сорбентов позволяет исключить потери товарной нефти, а также получить не только значимый эффект в плане охраны окружающей среды за счет использования вторичного сырья для ликвидации загрязнений и последствий антропогенного воздействия на природу, но и существенный экономический эффект.
После проведения многочисленных экспериментальных исследований и обобщения полученных при этом данных авторы стали активно работать в направлении организации промышленного применения предложенной технологии. Через статьи в специализированных журналах и средствах массовой информации с результатами ознакомились научные круги и широкая общественность. А эффектные презентации работы на выставках, конкурсах и конференциях привлекли внимание бизнес-сообщества и государственных структур. В 2010 году инновационный проект был отмечен среди лучших на симпозиуме DAAAM International в Австрии, специализированных выставках (всероссийская выставка "Комплексная безопасность-2010", международные выставки "Машиностроение. Металлургия. Металлообработка-2010" и "Нефть. Газ. Химия-2010"). Представленный аспиранткой К.А. Чашенко целевой инновационный проект "Получение волокнистого материала для сбора нефти и нефтесодержащих продуктов из расплава термопластичных веществ" стал победителем конкурса программы "Участник молодежного научно-инновационного конкурса" ("УМНИК") и выиграл грант Фонда Бортника.
По словам руководителя направления К.П. Широбокова, сейчас поступает много предложений от бизнеса. Ведутся переговоры с работниками свалок, сельхозпроизводителями, нефтедобывающими организациями. Кто-то хочет приобрести установку, кто-то технологию, а кто-то просто материал.
Наиболее плодотворно продвигаются переговоры с компанией "Роснефть" и "домашними" предприятиями Воткинска: заводом по производству бетона (добавлять в бетон для повышения его прочностных характеристик не дорогостоящую фибру, а ПЭТ-вату), городскими службами (очистка питьевой воды от взвешенных частиц) и Воткинским машиностроительным заводом (изготовление установок для выпуска кассетных фильтров - масло- и нефтеловушек).
Вывод инновационного проекта на рынок порождает массу сопутствующих проблем - разработка технических условий на все типы выпускаемого материала, решение вопроса о необходимости его сертификации и т.п. Но главное - надо найти инвесторов для изготовления образцов промышленной установки для выпуска волокна. Несмотря на сложность этой задачи, коллектив верит в свои силы и благодарит в первую очередь ИжГТУ - как головной вуз, так и его Воткинский филиал, которые уделяют данной разработке много внимания и оказывают исследователям разнообразную помощь.
Елена ШЕВЯКОВА
Источник: "Удмуртская правда"
