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.
«Статус-Грунт» — инновации на практике
Компания «Статус-Грунт» — лидер по применению технологий укрепления грунта и холодной регенерации и поставок специализированных добавок.
ООО «Статус-Грунт» существует с 2014 года и зарекомендовало себя как опытный и надежный партнер при строительстве и ремонте дорог, площадок и полов с использованием технологий укрепления грунтов и холодной регенерации дорожной «одежды».
Наличие собственной специализированной дорожной техники, обученного, высокопрофессионального персонала, своей лаборатории позволяет нашей компании реализовывать проекты различной сложности.
Среди наших работ большое количество дорог, отремонтированных по технологии холодного ресайклинга, построенных по технологии стабилизации грунтов дорог и площадок на крайне тяжелых грунтах. Выполняемые нашими специалистами работы порой связаны с поиском нетривиальных решений и использованием нестандартных решений. Все это лишний раз доказывает, что выполнение работ с использованием вышеупомянутых технологий — сложный процесс, требующий специфического опыта. И этот опыт у нас есть. На сегодняшний день портфель выполненных заказов включает в себя объекты общей площадью почти 3 миллиона квадратных метров в различных регионах России.
При этом наша компания является разработчиком и производителем комплексных вяжущих материалов и добавок. Наши специалисты, учитывая многие недостатки представленных на рынке добавок, используя практический опыт компании, научную основу и лабораторные мощности, создают и подтверждают максимально оптимизированные и универсальные продукты.
Развитие химической промышленности и нанотехнологий, появление новых материалов дают возможность разработки нового варианта специализированной добавки для технологий — стабилизирующего агента «Статус-5» (наноструктурированный стабилизатор). В его составе используются полимерные нанокомпозиты как один из основных компонентов будущей добавки. Подбор и оптимизация нового состава модификатора позволяют улучшить качественные характеристики смесей после их уплотнения и сократить расход вяжущих материалов. Также использование композитных наноматериалов может понизить последующую коррозию дорожного основания. Предусматривается его использование и при усилении систем, состоящих из грунтов и отходов промышленных производств (шлаки, зола-унос ТЭЦ и пр.), а также минеральных смесей, включающих измельченный слой покрытия (асфальтобетонный гранулят) с природными и/или техногенными грунтами.
Сегодня специалисты нашей компании активно взаимодействуют с представителями академической науки. Ведется постоянная совместная работа по разработкам новых материалов, и усовершенствованию технологических процессов на объектах. Все это призвано существенно улучшить качество получаемого результата работы, сократить сроки строительных и ремонтных работ, а также запуска движения по окончании этих работ, повышать влаго- и морозостойкость основания дорог, увеличивать в разы межремонтные сроки, устранять ограничения в выборе материала строительства дорог и площадок и многое другое.
Светлана Турутова: Период закрытых границ и неритмичных поставок прошел безболезненно
О расширении производственных, лабораторных и учебных мощностей, а также о новой продукции и новых партнерах ООО «Полипласт Северо-Запад» «Строительному Еженедельнику» рассказала директор по сбыту и маркетингу Светлана Турутова.
— Светлана Риммовна, как бы вы оценили итоги уходящего 2020 года для компании?
— Произошел определенный спад на мировом рынке из-за ситуации с пандемией. Любому бизнесу трудно в этот непростой период. Нам пришлось пересматривать стратегические планы компании уже в самом начале года. Решили сконцентрировать усилия на удержании позиций на рынке и уделить пристальное внимание производству. Благодаря госпрограмме, направленной на поддержание бизнеса, программе по импортозамещению и мобилизации внутренних резервов нам удалось модернизировать завод, улучшить его экологические аспекты, реализовать план строительства новых мощностей под новые виды продукции. И, конечно, этот год стал годом новых разработок.
— Какие конкретно мероприятия были проведены в рамках модернизации?
— Во-первых, у нас произошло полное переоснащение службы качества. Кроме этого, мы создали два научно-технических центра (НТЦ) по разработкам продукции, модернизировали производство ЖКД, сухих комплексных добавок. Идет проектирование новых производств поликарбоксилатов, дисперсолов и других продуктов строительной химии. Осуществляется подготовка к строительству самого крупного в России завода по производству высокотехнологичных гиперпластификаторов нового поколения на основе ПКБ.
Благодаря инвестициям в науку расширился ассортимент продукции. Разработаны новые виды добавок для бетонного и небетонного направлений строительства. Это хороший задел на будущее, на то время, когда темпы строительства в России и в мире снова будут расти.
— Какими именно продуктами пополнился ассортимент «Полипласта»?
— В 2020 году, помимо технологичных добавок для бетонов, растворов и ЖБИ, были разработаны сухие поликарбоксилаты для бетонов. Они дадут возможность нашим клиентам сократить расходы на логистику. Нашей химической группой создан не имеющий аналогов в России невзрывной разрушитель бетона и композиционных материалов.
Также в этом году мы уделили внимание отраслевым продуктам. К примеру, для газохимического комплекса разработаны бетон, выдерживающий без разрушений воздействие газа с температурой -160 оС и криогенное покрытие бетона В25 толщиной около 30 мм, выдерживающее без разрушений воздействие газа с температурой -160 оС. По заявке наших партнеров разработаны Полиграунд и ЭКО вэйл, которые позволят увеличить срок эксплуатации полигонов ТБО и обеспечить требуемые экологические нормы.
— Расскажите поподробнее о ваших лабораторных мощностях.
— В 2020 году открыта новая строительная лаборатория, где созданы комфортные условия для работы наших сотрудников. Обновлено все основное оборудование, увеличено количество уже имеющегося испытательного оборудования и средств измерений. Мы вложили немалые средства в комплексную программу развития предприятия на 2020 год.
В этом году каждая лаборатория ГК «Полипласт» была оснащена жидкостными и газовыми хромотографами, лабораторными спектрометрами, анализаторами размера частиц, эмиссионно-спектральными анализаторами, ионообменными хромографами и другим высокоточным оборудованием, позволяющим проверять сырье на всех стадиях производства, определять количественные и качественные показатели выпускаемой продукции и минимизировать влияние человеческого фактора.
ОАО «ПОЛИПЛАСТ» — первая в своей области российская компания, сертифицированная по нормам ISO-9001. В 2005 году наша компания прошла сертификацию соответствия системы менеджмента качества по требованиям международного стандарта ИСО 9001:2000, а в 2008 и 2018 годах успешно ее подтвердила. Нельзя не отметить, что наша компания одна из немногих в России сертифицирована по EN 934-2.
Мы ориентированы не только на удовлетворение корпоративных потребностей и российских заказчиков, но и на внешний рынок. Наши специалисты освоили и взяли на вооружение методики проверки качества продукции у передовых международных компаний. Именно поэтому я считаю нашу лабораторию уникальной, ведь данные методики и используемое для исследований оборудование в России ранее не применялись.
— Насколько велика сейчас складская программа «Полипласта»?
— В 2020 году по группе компаний «Полипласт» произошло увеличение складских площадей более чем на 15 тысяч кв. м, из них на заводе «Полипласт Северо-запад» — на 5 тысяч.
Такое значительное расширение — это, разумеется, задел под будущий рост производства, но уже сейчас оно делает возможным существенно экономить компании на логистике, не зависеть от сроков поставок импортного сырья. Это позволило нам период закрытых границ и неритмичных поставок прожить безболезненно, без потерь для себя и для клиентов.
То, что мы не работаем «с колес» и продукт всегда есть в наличии, позволяет оперативно осуществлять отгрузки продукции проверенного качества. Я уверена, что клиенты полностью удовлетворены оперативностью поставок, качеством продукции и профессионализмом наших специалистов.
— На кого ориентирован новый учебный центр компании?
— Не секрет, что одной из составляющих успеха является высококвалифицированный персонал. Поэтому обучение и профессиональная подготовка специалистов — одно из приоритетных направлений «Полипласт Северо-запад».
Причина создания учебного центра очевидна, ведь рынок добавок меняется очень быстро, требования к выпускаемым бетонам и добавкам для них возрастают. Ни одна сторонняя обучающая компания не может дать тех специализированных знаний, которые требуются нашим сотрудникам, поэтому было принято однозначное решение о создании собственного учебного центра. Тем более что у нас есть все для этого: высокопрофессиональные специалисты, собственное производство, уникальные разработки. Как пример, уже восемь лет на базе завода «Полипласт Новомосковск» функционирует свой учебный центр.
У нас присутствуют разнообразные форматы — лекции с применением раздаточного материала, практические занятия, презентации и обучающие фильмы, а также вебинары. Задействованы как высококвалифицированные специалисты завода, так и приглашенные преподаватели.
Подчеркну, что новые сотрудники «Полипласта» приступают к работе только после того, как пройдут необходимую подготовку. Стоит особо отметить, что обучение проходит весь вновь принятый персонал, вне зависимости от должности. Это, с одной стороны, гарантирует защиту компании от непрофессиональных действий новичков, с другой — позволяет вооружить знаниями молодых специалистов, помогает им быстрее адаптироваться в коллективе. Более опытные сотрудники также постоянно повышают свою категорию и квалификацию.
Кроме того, мы проводим обучение клиентов, и не только по стандартным программам, но и по индивидуальным, с учетом пожеланий заказчика. Преподаватели «Полипласта» дают практические знания для решения задач производителей бетона.
Вся информация о графике, форматах и направлениях учебных программ и семинаров-вебинаров есть на официальном сайте «Полипласта» в разделе «Новости». И, конечно, ее всегда можно получить у меня и моих коллег. Мы будем рады предложить нашим клиентам наиболее подходящие им варианты обучения.
— Какими ключевыми событиями и достижениями ознаменовался для вас 2020 год?
— Помимо уже упомянутого открытия лаборатории, надо отметить заключение договора с ООО «НИИ СМиТ», что позволило участвовать в таких масштабных проектах, как «Арктика», «Северный поток-2», «Мост Сахалин», начать сотрудничество с «Северсталь», «Дальспецуголь», «Металинвест Украина», «ЛенГипроХим», «АтомЭнергоПроект», Аэротехническим центром. Кроме того, мы начали работать с ООО «Оргэнергострой» в части реализации проектов по направлению «высокопрочные литые самоуплотняющиеся бетоны». Важным для нас стало и включение Минстроем РФ нашей продукции в Федеральный сборник сметных цен (ФССЦ).
— Каковы дальнейшие планы по развитию завода на Северо-Западе и компании в целом?
— В короткой перспективе, в 2021 году мы собираемся построить завод по производству гиперпластификаторов нового поколения. В планах — приступить к проектированию и подготовиться к строительству завода по производству мономеров — основного сырья для поликарбоксилатов. В настоящий момент уже ведется работа по подготовке инвестиционного соглашения между «Полипласт Северо-запад» и администрацией Нижегородской области.
Основные точки роста — разработка и выпуск технологичной продукции, развитие новых направлений, в том числе экспорта, так как наши мощности после строительства нового завода будут превосходить потребности внутреннего рынка.
Для этого уже сейчас ведется тестирование новых продуктов у зарубежных партнеров, чтобы к моменту запуска завода наши клиенты были готовы потреблять их как в сухом, так и в жидком виде, а мы — полностью обеспечить им объем потребления.
— Мы встречаемся практически в предновогодний период. С какими словами хотелось бы обратиться к вашим партнерам и нашим читателям?
— Хочу пожелать всем коллегам в это непростое время искать новые возможности, новые партнерства и достигать, несмотря на трудности, намеченных целей. И здоровья всем, конечно!