Высокие химические технологии в стройиндустрии

Человек постоянно повышает уровень комфортности своего жилища, используя для этого достижения науки и техники. Можно сказать, строительство «домашнего очага» - одна из наиболее восприимчивых к новациям отраслей.

К тому же требования к современному жилью столь высоки, что без использования самых совершенных технологий и материалов их не удовлетворить. Помимо этого, внедрение современных строительных материалов и наукоемких технологий способствует снижению себестоимости работ, повышению производительности труда, а значит - повышению рентабельности отрасли в целом.

Вот почему развитие стройиндустрии - это процесс постепенного вытеснения природных материалов синтетическими (искусственные полимеры и композиты). Вступает ли эта тенденция в противоречие с совершенствующимися требованиями экологической безопасности?

В XX 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 секторы современного строительства, как гидро- и теплоизоляция, просто немыслимы без продукции химии полимеров.

Не последнюю роль играет то обстоятельство, что синтетические материалы, вытесняй 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 е 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 прочие 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.
Развитие технологии каждого современного материала немыслимо без совершенствования экологической составляющей.

Так, древесностружечная 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 карбамидоформальдегидные связующие, уровень мономерного формальдегида в которых мал. Кроме того, современные виды ДСП с ламинированным покрытием из ПВХ позволяют полностью исключить выделение формальдегида.

Сегодня производство ПВХ - одно из самых экологически чистых. Причем постановка проблемы стимулировала бурное развитие технологии утилизации отходов в Европе. Сегодня 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 1ЭО-160°С сначала происходит испарение пластификатора, затем извлекается хлористый водород, а на третьем этапе - смесь углеводородов, которые можно использовать в дальнейшем.

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.
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 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 на основе экологически безопасного соединения кальция-цинка (CaZn).

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.

http://www.stroinauka.ru