Полимерная революция в стройиндустрии
В ХХ веке благодаря
достижениям науки в стройиндустрию пришли продукты высоких технологий –
полимерные материалы. Из полимеров изготавливают детали машин и
оборудования. Они используются в качестве вспомогательных компонентов
(катализаторов, стабилизаторов, наполнителей, вспенивающих агентов и др.),
которые значительно усиливают функциональные свойства привычных строительных
и отделочных материалов. Они входят в состав многих отделочных материалов, а
такие сектора современного строительства, как гидро- и теплоизоляция, просто
немыслимы без продукции химии полимеров. Не последнюю роль играет то
обстоятельство, что синтетические материалы, вытесняя природные, отчасти
способствуют их сохранению.
Показателен пример
поливинилхлорида - одного из старейших искусственных материалов. Впервые он
был получен в лабораторных условиях еще в 1835 году французским горным
инженером и химиком Анри Виктором Реньо. Однако промышленное применение ПВХ
началось лишь спустя сто лет. Такие качества поливинилхлорида, как низкая
теплопроводность, высокая химическая стойкость, долговечность, были по
достоинству оценены, и после Второй мировой войны началось массовое
применение ПВХ в изготовлении труб, профилей, покрытий для пола, пленок,
кабельной изоляции и множества других изделий.
С тех пор популярность
этого материала, правда, различными темпами в разных странах, непрерывно
растет. Примерно половина изготавливаемого в мире ПВХ используется для
производства строительных изделий, другая половина – упаковочные материалы,
электротехника, бытовые изделия, транспорт и пр. ПВХ широко используется в
медицине, из него изготавливают емкости для жидкостей, капельницы и многое
другое.
Сырьем для производства
ПВХ служат каменная соль и нефть, причем на это идет менее одного процента
добываемой в мире нефти. Кстати, специалисты отмечают, что в последнее время
взамен нефтяных фракций все большее использование находит газовый конденсат.
Так что это действительно яркий пример того, как появление искусственных
материалов способствует сохранению природных ресурсов, в частности, хвойных
и широколиственных лесов. Ведь дерево – материал, из которого традиционно
изготавливались окна и двери до появления оконных систем из ПВХ-профиля.
Экологическая составляющая успеха
Развитие технологии
каждого современного материала немыслимо без совершенствования экологической
составляющей. Так, древесно-стружечная плита (ДСП), которая позиционируется
как продукт более дешевый, влагостойкий и долговечный по сравнению с
материалами из цельной древесины, на старте технологии ее производства
служила негативным экологическим примером.
Для производства ДСП в
качестве связующего звена еще несколько десятилетий назад использовались
токсичные фенолформальдегидные смолы, в больших количествах выделявшие
свободный формальдегид. Однако им на смену пришли безопасные
карбамидо-фармальдегидные связующие, уровень мономерного формальдегида в
которых пренебрежимо мал. Кроме того, современные виды ДСП с ламинированным
покрытием из ПВХ позволяют полностью исключить выделение формальдегида.
Экологический аспект
производства полимеров и, в частности, ПВХ всегда был в центре внимания
общественности. Это обстоятельство оказало серьезное влияние на его развитие
и совершенствование. В результате исследований и инженерных разработок,
активно осуществлявшихся в 70-е годы, были резко снижены выбросы мономера
винилхлорида (из которого образуется поливинилхлорид) в окружающую среду.
Сегодня производство ПВХ
в Европе – одно из самых экологически чистых. Австралийский независимый
институт научных и промышленных исследований «GSIRO»
по результатам проведенных в 1997 году исследований опубликовал официальный
доклад, в котором содержится вывод, что ПВХ является «экологически чистым
строительным материалом... и отрицательное воздействие строительных
ПВХ-материалов не больше, чем у других строительных материалов».
В то же время постановка
проблемы стимулировала бурное развитие технологии утилизации отходов в
Европе. Сегодня в Европе большая часть отходов ПВХ перерабатывается, а не
сжигается. Современная наука рассматривает проблему переработки отходов ПВХ
многосторонне, учитывая многокомпонентный состав полимерных композиций,
источники образования отходов, опасность, которую представляют данные отходы
для окружающей среды и те продукты, которые можно получить при переработке
ПВХ различными методами.
Так, отходы производства
окон из ПВХ и конструкции, отслужившие свой срок, поступают в центры
переработки, где их отделяют от прочих материалов, перемалывают и снова
пускают в технологический процесс.
Другое направление
переработки отходов ПВХ - так называемый химический и химико-термический
рециклинг. Разработано несколько методов, позволяющих использовать хлор,
находящийся в полимерной цепи ПВХ, и использовать его для образования других
соединений. Так, применяется метод рециклинга, позволяющий поэтапно
извлекать из полимерной композиции ее компоненты. При нагревании до
температур порядка 130-160ºС сначала происходит испарение пластификатора,
затем извлекается хлористый водород, а на третьем этапе - смесь
углеводородов, которые можно использовать в дальнейшем.
Скачок вперед
Логическим продолжением
тенденции максимальной экологизации производства стал отказ от использования
в составе ПВХ стабилизаторов свинца. Напомним, что ПВХ без специальных
пластифицирующих и стабилизирующих добавок не может использоваться как
конструкционный материал. Именно благодаря стабилизаторам он противостоит
таким неблагоприятным факторам, как температурные колебания,
ультрафиолетовое излучение и т.п. Модификаторы делают его прочным и
эластичным.
Здесь следует несколько
слов сказать о том, что профили из ПВХ, в составе которых есть свинцовые
стабилизаторы, абсолютно безопасны для потребителя, поскольку свинец здесь
находится в связанном состоянии и не вступает во взаимодействие с окружающей
средой. В данном случае речь идет о большей безопасности производства ПВХ и
его рециклинга.
Дискуссия о стабилизации изделий из ПВХ с помощью солей свинца ведется с
80-х годов ХХ века. Уже в то время промышленность развитых стран начала
разработки альтернативных стабилизирующих систем, безопасных для человека и
окружающей среды. При этом использовались научные данные и опыт применения
кальциево-цинковых соединений, которые хорошо себя зарекомендовали в
производстве бутылок для минеральной воды, упаковки для продуктов питания и
фармацевтики.
Не так давно ведущие
представители европейской ПВХ-индустрии (производители профиля,
стабилизаторов и т.д.) выступили с предложением полностью исключить
использование свинца в промышленности. Эта инициатива была поддержана
Комиссией по охране окружающей среды Евросоюза. В частности, принято
постановление о том, что до 2006 года производители ПВХ-профиля должны
значительно сократить применение свинцовых соединений. А к 2015 году должен
быть принят закон о полном запрете использования свинца. В некоторых
европейских странах, таких как Дания, Австрия и Швейцария, полный запрет на
свинец уже введен.
Первыми, весной 2004
года, на новую бессвинцовую технологию производства ПВХ перешли все заводы
международного концерна profine GmbH и входящей в
него марки КБЕ – лидера рынка пластикового профиля для окон и дверей в
России. Специалистами концерна была разработана рецептура стабилизации «КБЕ
green line» на основе экологически безопасного
соединения кальций-цинка (CaZn).
Надо отметить, подобные подходы минимизации вреда окружающей среде и
здоровья человека разработаны и для других типов полимеров – полиуретанов,
пенополистирола, полипропилена, искусственных каучуков и многих других
материалов, используемых в строительстве.
Стройиндустрия, как и промышленное
производство, все в большей степени подвергается жесткому экологическому
контролю со стороны специализированных институтов и со стороны общества.
Поэтому перспектива дальнейшего развития предприятий связана с их
способностью гибко реагировать на современные экологические требования.
Анна Миронова,
по материалам пресс-службы КБЕ
