Химические добавки АО «Пигмент» для строительной индустрии
Андрей Перехрест, кандидат химических наук, руководитель Научно-технического центра добавок в строительные материалы, АО «Пигмент».
Аннотация
Стратегическим вектором развития АО «Пигмент» является расширение ассортимента и увеличение объема производства химических добавок в строительные материалы. Предприятие выпускает полимерные основы добавок в строительные материалы: полиметиленнафталинсульфонаты, поликарбоксилаты, меламино-формальдегидные суперпластификаторы, ацетоно-формальдегидные суперпластификаторы, а также комплексные добавки на их основе. За последние годы на АО «Пигмент» достигнут значительный прогресс в области синтеза полимерных основ добавок и производства комплексных рецептур.
Введение
АО «Пигмент» является многопрофильным химическим предприятием, обладающим 72-летним опытом выпуска химической продукции, в т. ч. тонкого органического синтеза. Предприятие признано одним из десяти наиболее динамично развивающихся химических предприятий РФ. В настоящее время предприятие выпускает широкий ассортимент продукции: пигменты, химические добавки в строительные материалы, стирол-акриловые дисперсии, лакокрасочные материалы, сульфаминовую кислоту, красители, оптические отбеливатели, присадки к бензинам, синтетические смолы, химическое сырье. В ассортиментном портфеле предприятия более 350 видов продукции.
Основная часть
Направление «Химические добавок в строительные материалы» является стратегическим для предприятия. В настоящее время данное направление представлено следующей продукцией:
- полимерные основы добавок в строительные материалы;
- готовые выпускные формы добавок для производства товарного бетона, ЖБИ, строительных растворов на основе полимеров собственного производства;
- химические добавки для производства изделий из гипса (в т. ч. гипсокартона);
- комплексные противоморозные добавки для товарного бетона, строительных растворов;
- интенсификаторы помола цемента.
Следует особо отметить, что в последние годы научными и производственными кадрами предприятия проведен большой объем работ по расширению ассортимента полимерных основ добавок в строительные материалы, внедрению в производство синтеза инновационных полимеров. Предприятие имеет возможности для производства добавок в строительные материалы в жидком и сухом виде.
Предприятие производит следующие полимерные основы добавок в строительные материалы:
- полиметиленнафталинсульфонаты (ПНС);
- поликарбоксилаты (ПК);
- меламин-формальдегидные иономеры (МФС);
- алифатические суперпластификаторы (АФ).
Предприятие традиционно производит ПНС для разных областей применения: диспергаторы красителей, производство бетонов и т. д. С 2015 года на предприятии проведен большой объем работ по модернизации производства ПНС, увеличению мощности производства (более чем в два раза), внедрению в производство новых марок. В качестве суперпластифицирующих добавок в бетоны на территории РФ и за ее пределами отлично зарекомендовали себя: «Кратасол Экстра», «Кратасол Экстра мА» (лауреат конкурса 100 лучших товаров России 2019 года), «Кратасол Экстра мБ», «Кратасол Премиум». Следует отметить, что предприятие для разработки новых технологий использует уникальную автоматизированную лабораторную установку синтеза ПНС (рис. 2).
На предприятии разработаны и внедрены оригинальные технологии стадий синтеза ПНС: сульфирования и поликонденсации. С 2017 года на предприятии налажено серийное производство кальциевой соли ПНС для производства гипсокартона «Кратасол Гипс Са» (с содержанием остаточного формалина менее 10 ppm). Благодаря совершенствованию технологии сульфирования, подбора оптимального молекулярно-массового распределения, внедрения инновационной технологии контроля синтеза на предприятии в 2020 году разработан и внедрен в промышленное производство «Кратасол Премиум». Данный продукт обладает высоким пластифицирующим эффектом, положительно влияет на набор прочности бетона. «Кратасол Премиум» обеспечивает повышение осадки конуса бетонной смеси от 4 до 22–24 см (при дозировке 0,4–0,5% по сухому веществу от массы цемента), при этом обеспечивается прирост ранней и марочной прочности на 8–10% в сравнении с бездобавочным составом.
АО «Пигмент» производит поликарбоксилатные основы добавок в бетоны с 2017 года. Значительные инвестиции были осуществлены в данное направление в период 2018–2021 гг., что позволило расширить ассортимент продукции, увеличить мощность производства более чем на 250%. В настоящее время предприятие производит водоредуцирующие поликарбоксилаты («Кратасол Flowcast», «Кратасол Flowcast NP»), поликарбоксилаты, регулирующие сохранность подвижности бетонной смеси («Кратасол Flowret» марки А, Б, В; «Кратасол Flowret Next»). Инсталляция высокоавтоматизированных современных схем синтеза, которые спроектированы с учетом собственного опыта, а также консультаций иностранных партнеров, позволяет гарантировать стабильность качества выпускаемой продукции. Следует отметить, что на предприятии создан парк емкостей хранения и усреднения выпускаемых поликарбоксилатов. Имеющийся ассортимент добавок позволяет конструировать добавки в зависимости от требуемых свойств бетонной смеси, бетона, особенностей используемых материалов. Так, сочетание поликарбоксилатов различной архитектуры, модификаторов, пеногасителей позволило получить комплексную водоредуцирующую добавку, обеспечивающую сохранность подвижности бетонной смеси на уровне 4 часов (рис. 1)
Рис. 1. Кинетика изменения подвижности бетонной смеси контрольного состава и бетонной смеси на основе «Кратасол ПК» марка Б (добавка на основе поликарбоксилатов «ТМ Кратасол»). При получении бетонной смеси использованы следующие материалы: цемент ПЦ 500 ДОН («Азия Цемент») — 350 кг/м3, гранитный щебень фракции 5–20 мм — 1050 кг/м3, песок (модуль крупности — 2,2) — 850 кг/м3. Температура бетонной смеси во время испытаний 24–26 оС
При этом значительный водоредуцирующий эффект гарантирует высокие прочностные показатели бетона в различные сроки твердения (рис. 2).
Рис. 2. Прочностные показатели бетона в различные сроки твердения на основе бездобавочного состава и состава на основе «Кратасол ПК» марка Б
Следует отметить, что накопленный опыт синтеза полимерных основ добавок в бетоны, создания рецептур готовых выпускных форм позволяет оперативно решать задачи производителей бетона. На рис. 3 представлен пример решения задачи обеспечения сохранности подвижности бетонной смеси при использовании мелкого песка (модуль крупности — 1,1).
Рис. 3. Кинетика изменения осадки конуса бетонной смеси на основе поликарбоксилатной добавки (распространенной на рынке РФ) и «Кратасол ПК» марка Б. Бетонная смесь получена на основе цемента ЦЕМ I 42,5 Н («Азия Цемент»), мелкого песка (модуль крупности — 1,1), гранитного щебня (фракция — 5–20 мм). Температура бетонной смеси во время проведения испытаний — 26–28 оС
АО «Пигмент» с 2015 года выпускает меламино-формальдегидный суперпластификатор «Кратасол МФС». Данный суперпластификатор является активным структурообразователем бетона, что обеспечивает высокие значения ранней и марочной прочности бетона, отсутствие воздухововлечения в бетонную смесь, высокое качество поверхности бетона на основе «Кратасол МФС» (рис. 4).
Рис. 4. Кинетика набора прочности бетона на основе «Кратасол МФС» (синий цвет) и аналога (красный цвет)
АО «Пигмент» наряду с возможностями по синтезу полимерных основ добавок в строительные материалы имеет большой опыт разработки и внедрения готовых выпускных форм на основе полимеров собственного синтеза. Так, при использовании системы «Кратасол ПФМ» и «Аэромикс» проведено строительство аэродрома в Сабуровке Саратовской области, при строительстве Амурского газоперерабатывающего завода использованы добавки «Кратасол ПФМ», «Кратасол УТ», «Кратасол Крио П», при строительстве стадиона «Ростов Арена» использована добавка «Кратасол Экстра» (фундаментные железобетонные плиты, балки для перекрытия трибун, железобетонная чаша стадиона), при строительстве жилых районов «Крутые Ключи» и «Кошелев Парк» в городе Самаре использованы добавки «Кратасол ПФМ», «Кратамикс», «Кратамикс Крио».
Особое внимание предприятие уделяет развитию направления по интенсификации помола цемента. С 2016 года предприятие выпускает интенсификаторы помола «ТМ Кратацем». Интенсификаторы помола «Кратацем» — комплексные продукты на основе поверхностно-активных веществ, иономерных полимеров собственного синтеза, модификаторов. Применение интенсификаторов помола «Кратацем» позволяет повысить производительность цементных мельниц на 10–30%, повысить текучесть цемента (соответственно увеличить скорость погрузки, выгрузки цемента, производительность линий упаковки цемента), повысить раннюю и марочную прочность цемента, снизить энергетические затраты на помол цемента на 10–20%. Технические специалисты АО «Пигмент» имеют опыт совместного со специалистами цементных заводов подбора оптимальной рецептуры интенсификатора помола цемента.
Заключение
Таким образом, за последние пять лет АО «Пигмент» достигло значительного прогресса в разработке, внедрении в производство полимерных основ добавок в строительные материалы, разработке и внедрении готовых выпускных форм добавок в бетоны, строительные растворы. Следует особо отметить успешную реализацию проекта по крупномасштабному производству поликарбоксилатов. При этом предприятие продолжает активно развивать направление «Производство добавок в строительные материалы». Так, с 2022 года планируется внедрение в производство химических добавок для сухих строительных смесей - сухих форм поликарбоксилатов (два базовых продукта), редиспергируемых полимерных порошков (три базовых продукта). Собственный научно-технический центр имеет обширный опыт решения сложных задач производителей строительных материалов. Также активно продолжаются работы по разработке поликарбоксилатных добавок. В 2022 году планируется внедрение в производство двух новых полимеров.
Максим Лазуткин: «Умные» стекла защитят от холода и солнечного света»
Директор по техническому регулированию и поддержке клиентов компании Pilkington Glass (холдинг SP Glass) Максим Лазуткин рассказал «Строительному Еженедельнику» об особенностях выпускаемого на предприятии энергосберегающего стекла с напылением. Такое стекло сейчас используется во всем мире.
– Расскажите о вашем предприятии. Каковы ассортимент выпускаемой вами продукции и объем производства?
– Прежде всего хочу отметить, что наше предприятие является частью всемирно известной британской компании Pilkington. Начала она свою деятельность в 1826-м, а сегодня активно работает в 49 странах мира. В 2006 году компания Pilkington запустила завод по изготовлению прозрачного листового стекла в России. Расположен он в Подмосковье, в Раменском районе. В 2012 году владельцем завода стала группа компаний SP Glass, чьими акционерами выступили «РОСНАНО», NSG Group, Glasswall и Европейский банк реконструкции и развития. В 2014 году был открыт цех по нанесению нанопокрытий магнетронным способом. В настоящее время наш завод выпускает плоское прозрачное листовое стекло с размерами до 3210 на 6000 мм и толщиной от 4 до 12 мм – и объемы производства достигают 250 тыс. т в год. Выпускаем также стекла c нанопокрытиями – солнцезащитные и энергосберегающие – под торговыми марками Suncool, Optitherm, Lifeglass, всего около 10 млн кв. м в год.
– В чем технологическая особенность выпускаемой вами продукции?
– В уникальности технологии напыления. Магнетронный способ напыления позволяет наносить покрытие на стекло в несколько слоев на молекулярном уровне. Покрытие такое тонкое, что оно незаметно человеческому глазу, в тысячу раз тоньше листа бумаги. Кстати, в 2014 году наша продукция первой в строительной области получила знак «Российская нанотехнологическая продукция».
Состав и комбинация слоев напыления позволяют из обычного стекла получить стекло, обладающее удивительными способностями: препятствовать охлаждению и сберегать тепло помещений в холодное время года, защищать от теплового излучения солнца в летний период.
Наши флагманские продукты с покрытием Double Silver (два слоя серебра в напылении) являются высокоселективными, то есть деликатно и избирательно работают с солнечными излучением, пропуская внутрь помещения только видимый свет, препятствуя проникновению остального солнечного излучения, которое негативно влияет на микроклимат в помещении.
– Ваши стекла задействуются в архитектурных решениях при строительстве офисных, развлекательных центров, других объектов. Можете ли привести примеры объектов, где использовано ваше стекло?
– В портфолио Pilkington Glass Russia – более 4,5 тыс. объектов по всему миру. Стекло с покрытием Double Silver отправляется в Австралию, Катар, Мексику и Индию. Сейчас заканчивается строительство госпиталя Al Ain в Абу-Даби и бизнес-центра Nuevos Horizontes в Гондурасе, для них было выбрано «прохладное» стекло Pilkington Suncool 40/22. Продукт пропускает лишь 22% солнечного жара, что значительно снижает нагрузку на кондиционирование.
Высокое светопропускание и высокую защиту от солнца пассажирам аэропорта «Платов» в Ростове-на-Дону обеспечивает стекло Pilkington Suncool 70/35.
Наша продукция задействована в ЖК «Воробьев Дом», ЖК «Донской Олимп» и ЖК «Лица» в Москве. Если говорить о Санкт-Петербурге, то наших рук дело – лофт-квартал Docklands, бизнес-центр Fort Tower и МФК «М-1 Арена».
– Кто является вашим партнером из компаний, занимающихся жилищным строительством?
– Политика нашей компании – долгосрочные партнерские отношения. Сложно выделить кого-то из партнеров, учитывая географию наших поставок. Количество деловых партнеров превышает сотни компаний по всему миру.
– Как выбрать остекление? На какие характеристики следует обратить внимание?
– Лучшая рекомендация – обратиться к профессионалам. Правильно выбранные стекла с «умным» напылением позволяют решить вопросы сохранения тепла, защиты от солнца и шума.
Сотрудники нашей компании выясняют малейшие нюансы будущего здания, чтобы предложить оптимальный баланс наиболее важных характеристик остекления (пропускание света, энергосберегающие и солнцезащитные параметры, показатели защиты от шума), которые отличаются от региона установки, длительности теплых и холодных периодов времени, интенсивности солнечного излучения.
При этом мы не забываем о надежности и помогаем выбрать оптимальную толщину стекол, которые будут выдерживать порывы ветра, перепады давления и температур в течение длительного срока эксплуатации.
Андрей Брук: «Инновации CAREL делают жизнь лучше»
Локализация производства CAREL в России – закономерный шаг в политике компании, а системы мониторинга и диспетчеризации скоро станут неотъемлемой частью любого серьезного проекта. Об этом и многом другом «Строительному Еженедельнику» рассказал Андрей Брук, генеральный директор ООО «Карел Рус» – представительства итальянской компании CAREL Industries S. p. A. в России и странах Таможенного союза.
– Андрей Павлович, бренд CAREL в России уже довольно известен, однако хотелось бы получше узнать историю этой фирмы.
– Компания CAREL была создана в 1973 году в небольшом итальянском городке Бруджине, в 40 км от знаменитой Венеции и в 20 км от не менее знаменитой Падуи. Первое время фирма занималась изготовлением щитов автоматики, специализируясь на прецизионных кондиционерах и другой климатической и холодильной технике. Позднее к этому добавилось производство увлажнителей воздуха, контроллеров и датчиков. Компания одной из первых применила специализированный электронный контроллер для управления климатической и холодильной техникой. Производство и внедрение в практику первых электронных регистраторов температуры и влажности воздуха – также одна из вех на пути развития CAREL.
К настоящему времени компания подошла с солидным багажом передовых разработок в своей области. Важным событием стало первичное размещение акций CAREL на итальянской бирже летом 2018 года. К настоящему времени стоимость акций компании существенно выросла, что является свидетельством ее заслуженного признания как технологического лидера в своей нише рынка. За последние годы компания CAREL получила несколько наград за инновационные разработки в различных областях климатической техники, а 10 мая 2019 года была отмечена премией «100 примеров итальянского мастерства».
Еще одной вехой в развитии CAREL стало приобретение в конце 2018 года компаний HygroMatik (Германия) и Recuperator (Италия), производящих промышленные увлажнители воздуха и рекуператоры тепла для вентиляционных агрегатов.
Результатом всех этих достижений стал почти 20-процентный рост продаж CAREL Industries S. p. A. по итогам I квартала 2019 года в сравнении с аналогичным периодом прошлого года.
– Когда компания CAREL пришла в нашу страну?
– Регулярные поставки оборудования CAREL в Россию начались в конце 1990-х годов. К середине «нулевых» потребность в более структурированной технической и маркетинговой поддержке стала очевидной, и в мае 2009 года было образовано представительство CAREL в России. Его работа сразу же существенно повлияла на объем продаж – уже в 2009 году он вырос почти вдвое по сравнению с предыдущим. Тенденция роста сохранилась и в последующие годы.
В настоящее время офисы представительства CAREL находятся в Москве и Санкт-Петербурге. Мы обеспечиваем техническую поддержку наших клиентов, проводим семинары для проектировщиков, продавцов, специалистов сервисных служб. Помимо этого, в последние годы важным направлением нашей работы стала локализация производства увлажнителей и контроллеров в России.
Поставки оборудования CAREL по-прежнему осуществляют наши дистрибьюторы.
– С какими заказами – коммерческими или государственными – работа представительства идет более успешно?
– У нас есть две категории клиентов – «холодильщики» и «вентиляционщики». Среди первых большинство составляют коммерческие заказчики – производители промышленного и торгового холодильного оборудования, торговые сети. У «вентиляционщиков», особенно в последнее время, большую часть занимают проекты с государственным участием. Мы будем рады, если наш опыт и инновационные технологии будут востребованы во всех сферах российской экономики. Технически и организационно мы к этому готовы: это касается и локализации производства основных продуктов, и локализации систем мониторинга на серверах в России, и включения CAREL в каталог по импортозамещению.
– В прошлых публикациях уже рассказывалось о работе по локализации производства CAREL в России. Как продвигается процесс?
– С 2016 года в России успешно производятся программируемые контроллеры и паровые увлажнители воздуха. Локализация производства предполагает большую близость компании к нуждам местных потребителей, учет специфики региональных потребностей. За последние годы компания, помимо завода в Италии, выпускающего продукцию с 1973 года, создала собственные производственные мощности в Китае, Бразилии, США, Хорватии. Так что локализация производства в России – логичный и естественный шаг в политике CAREL.
Сейчас идет технологическая подготовка к запуску дополнительного сборочного участка контроллеров, предполагающего более высокую степень локализации. По нашим расчетам, это позволит выпускать продукт, цена и потребительские свойства которого будут оптимизированы к нуждам наших клиентов в России.
Помимо локализации производства, начиная с 2018 года CAREL активно сотрудничает с образовательными учреждениями в Москве (МГУПП, МГТУ им. Н. Э. Баумана) и Петербурге (ИТМО). Совместно с ними мы выполняем научно-исследовательские работы, проводим обучающие курсы для студентов и аспирантов. При этом для выполнения исследований используются самые современные наработки CAREL, которые только начинают завоевывать европейский и североамериканский рынки. Участие в таких исследованиях является хорошим стартом для будущих специалистов по холодильной технике в их дальнейшей работе. Для CAREL такое взаимодействие также очень важно, поскольку оно помогает готовить специалистов, в том числе и для нужд самой компании.
– Более всего компания CAREL известна своими паровыми увлажнителями воздуха. Как развивается это направление сейчас?
– Увлажнение воздуха в отопительный сезон необходимо в жилых помещениях для комфортного пребывания людей и обеспечения сохранности предметов интерьера – мебели, картин и т. п. Помимо этого, поддержания определенного уровня влажности воздуха требуют многие технологические процессы: химические и фармацевтические производства, типографии, табачные фабрики, медицинские учреждения, пищевые производства и хранилища. В Петербурге, помимо перечисленного, среди наших клиентов большую долю занимают музеи, реставрационные мастерские, фондохранилища, театры и концертные залы.
Однако следует отметить, что в целом город на Неве отстает от Москвы в части оснащения увлажнителями жилья, особенно премиум-класса. На данный момент уже несколько столичных жилых комплексов класса люкс оснащается увлажнителями еще на стадии проектирования и строительства. Жизнь показывает, что это очень правильно как для интерьерных решений, так и для прокладки инженерных систем (вода, дренаж, водоподготовка, силовые и управляющие кабели и пр.). В историческом центре не последнее место занимает проблема дефицита выделенной мощности.
Требование времени для любой современной инженерной системы – возможность интеграции в систему «умный дом». В этой области мы также активно сотрудничаем с местными компаниями для адаптации решений CAREL к нашему рынку.
– Вы упомянули системы мониторинга. Какое место, по Вашему мнению, они занимают в проекте современного здания?
– На мой взгляд, когда поколение «миллениалов» войдет в экономически активный возраст, ситуация начнет очень быстро меняться к лучшему. Этому будут способствовать и привычка к использованию интернет-приложений во всех сферах жизни, и доступность и повсеместная распространенность гаджетов, и ценовая доступность IT-решений. Для меня ситуация выглядит очень похожей на появление и распространение мобильной связи, которая в 1990-х годах выглядела дорогой игрушкой обеспеченных людей, а сейчас жизнь без нее невозможно себе представить.
Системы мониторинга и диспетчеризации, разумеется, должны присутствовать в любом здании. Очень важно донести это до заказчика еще на ранних стадиях проектирования, чтобы потом не прокладывать кабели поверх интерьеров. Такие решения обеспечивают существенную экономию за счет прямой экономии всех видов ресурсов, дисциплинирующего воздействия на сервисные и обслуживающие компании и уменьшения стоимости их работ, а также предотвращения аварийных ситуаций и исключения расходов по устранению их последствий.
Особенно сильно эффект систем мониторинга проявляется при их внедрении на однотипных сетевых объектах, позволяя сравнивать их энергоэффективность и управлять их работой из единого диспетчерского центра. Это востребовано управляющими компаниями, едиными сервисными службами и многими заказчиками, стремящимися к целевому уменьшению эксплуатационных расходов.
CAREL предоставляет как готовые решения в этой области, так и инструменты для самостоятельной разработки подобных решений.