Журнал "Композитный Мир" №4 (79) 2018 / Composite World magazine # 4 (79) 2018 by Композитный Мир

Колонка редактора Научно-популярный журнал «КОМПОЗИТНЫЙ МИР» #4 (79) 2018 Дисперсно- и непрерывнонаполненные композиты: стеклокомпозиты, углекомпозиты, искусственный камень, конструкционные пластмассы, пресс-формы, матрицы, оснастка и т. д. — ТЕХНОЛОГИИ, РЕШЕНИЯ, ПРАКТИКА! Регистрационное свидетельство ПИ № ФС 77-35049 Министерства РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций от 20 января 2009 г. ISSN — 2222-5439 Учредитель: ООО «Издательский дом «Мир Композитов» www.kompomir.ru Директор: Сергей Гладунов gladunov@kompomir.ru Главный редактор: Ольга Гладунова o.gladunova@kompomir.ru Вёрстка и дизайн: Влад Филиппов По вопросам подписки: podpiska@kompomir.ru По вопросам размещения рекламы: o.gladunova@kompomir.ru Advertising: Maria Melanich maria.melanich@kompomir.ru marketing@kompomir.ru Номер подписан в печать 10.09.2018 Отпечатано в типографии «Премиум Пресс» Тираж 3000 экз. Цена свободная Адрес редакции: 190000 г. Санкт-Петербург ул. Большая Морская, дом 49, литер А помещение 2Н, офис 2 info@kompomir.ru * За содержание рекламных объявлений редакция ответственности не несет. При перепечатке материалов ссылка на журнал «Композитный Мир» обязательна.

www.instagram.com/kompomir www.vk.com/club10345019 www.facebook.com/groups/1707063799531253

Дорогие друзья!

С наступлением осени заметно возросла активность в композитном сообществе. До конца года нас ждет большое количество конференций и семинаров, и большинство из них мы планируем посетить. Все самые интересные доклады, аналитические обзоры и интервью с участниками этих мероприятий вы сможете найти на страницах нашего журнала. Отрадно заметить, что государство, в лице Минпромторга, не снижает своего интереса к композитам, и по-своему старается поддержать отрасль. Достаточно упомянуть, что на сайте госзакупок размещена «Заявка на закупку № 0173100009518000241» от 27.08.2018 на «Оказание услуг по организации и проведению в 2018 году специализированных научно-практических конференций в области производства и применения композитов и изделий из них, шифр «КМ-Конференции 2018». Минпромторг готов выделить на эти цели 7 100 000 рублей! Совсем немалые деньги, особенно если учесть, что исполнить Заявку необходимо до 15 декабря 2018 г! За эти деньги нужно успеть провести три семинара и одну конференцию, с общей минимальной численностью участников всего 200 человек! Собери двести участников до 15-го декабря и получи 7 100 000! Более чем щедро! Может быть Минпромторгу стоит обратить внимание на наш журнал, учитывая, что совокупная годовая читательская аудитория «Композитного Мира» уверенно перевалила за 40 тысяч человек! Бывая на всех знаковых конференциях композитной отрасли, я с уверенностью могу сказать, что ни одна из них, до сих пор, не дотягивала до такой значительной суммы, ни по размаху, ни по уровню сервиса. Поэтому, как СМИ, мы будем с интересом следить за итогами этого конкурса и тем насколько планируемые мероприятия будут отвечать уровню их финансирования государством.

Читайте с пользой! C уважением, Ольга Гладунова КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Содержание НОВОСТИ

ИНТЕРВЬЮ Алексей Азаревич: Опыт компании принимать верные решения

«Росизолит» — многопрофильная компания на рынке композитных материалов

Академические, научные и инженерные задачи первого транспортного вуза России

ОТРАСЛЬ Химические волокна в 2017 году на мировом рынке

От ОПК к людям: как композитные материалы идут в народ

МАТЕРИАЛЫ Crestabond®: адгезивы нового поколения от мирового производителя

Разработка вспененных смол для колесного транспорта компанией BUFA Composite Systems

Содержание МАТЕРИАЛЫ Современные материалы для производства стеклопластиковых изделий

ОБОРУДОВАНИЕ Композиты вокруг нас

ПРИМЕНЕНИЕ Композиты для Арктики

Арктическое применение композитов

Да будет свет

Новый материал для всеклиматических условий

Оленевод и газопровод

Российские новости Первый российский солнцемобиль представили на «American Solar Challenge»

Команда Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого «Polytech Solar Team», разработавшая первый российский солнцемобиль SOL и представившая в начале июля 2018 г. нашу страну на чемпионате «American Solar Challenge» (ASC), после второго этапа соревнований вернулась в Санкт-Петербург. Гоночный солнцемобиль способен разгоняться до 120 км/час, выполнен в футуристичном стиле и предназначен для участия только в спортивных соревнованиях. На крыше автомобиля установлены солнечные панели площадью 4 м2. При создании солнцемобиля активно использовались композиты. Дно защищено легким, но сверхпрочным арамидопластиком, а элементы корпуса и ходовой части изготовлены из углепластика. В хорошую ясную погоду время полной зарядки солнцемобиля, даже при условии его движения, составляет 6–7 часов. На ASC россияне с блеском прошли процедуру скрутиниринга, которая является проверкой машины на соответствие правилам, прописанным в техническом регламенте. В ходе этого этапа оценивается не только готовность солнцемобилей, но и грамотное техническое исполнение их конструкции. Скрутиниринг стал серьезным испытанием для участников чемпионата, команда «Polytech Solar Team» по его итогам вошла в топ-10 команд по всем показателям. В течение первых двух дней предварительных соревнований российская команда показывала хорошие результаты, однако из-за технических неполадок, связанных с неисправностями электромотора, продолжить участие в чемпионате не удалось. При этом члены команды «Polytech Solar Team» с оптимизмом смотрят в будущее: для первого участия российской команды в международном чемпионате полученные результаты — большой успех. Перспективы «Polytech Solar Team» были высоко оценены судьями и соперниками. По возвращении в Санкт-Петербург команда приступила к созданию нового солнцемобиля и подготовке к международным чемпионатам 2019 и 2020 гг. www.spbstu.ru

Российские новости «Ростех» продает 49% акция холдинга «РТ-Химкомпозит» Госкорпорация «Ростех» выставила на продажу 49% акций холдинга «РТ-Химкомпозит». Решение о продаже было принято наблюдательным советом госкорпорации, покупатель будет определен по итогам закрытого конкурса до конца 2018 года. По результатам опроса РБК инвестиционных аналитиков, стоимость холдинга оценивается от 3 до 6 млрд руб. Один из главных критериев — размер средств, которые покупатель готов инвестировать в холдинг, отметили в Госкорпорации. При этом разработанная «Ростехом» инвестпрограмма для холдинга «РТ-Химкомпозит» предполагает инвестирование 32 млрд. руб. до 2020 года. Контрольный пакет акций остается в руках «Ростеха». «Это позволит государству влиять на ключевые решения и в полной мере контролировать исполнение

гособоронзаказа, федеральных целевых программ, экспортных контрактов по линии ВТС, а также социальную ситуацию», — заявил глава госкорпорации Сергей Чемезов. Взаимные права и обязанности акционеров, их взаимодействие будут оговорены в партнерском соглашении, которое планируется заключить по результатам конкурса, добавил он. По словам Чемезова, сделка по продаже «РТ-Химкомпозита» соответствует стратегии «Ростеха», согласно которой доля гражданской продукции предприятий к 2025 году должна составлять 50%. Кроме того, механизм государственно-частного партнерства еще на примере «Калашникова» доказал свою эффективность, подчеркнул он. www.plastinfo.ru

Ульяновские предприятия ОАК войдут в состав технологических партнеров тульской «Композитной долины» Компания «Авиастар-СП», выпускающая в Ульяновске транспортные, пассажирские и грузовые самолеты, и компания «АэроКомпозит-Ульяновск», производящая элементы конструкций и агрегатов для авиации, станут технологическими партнерами научно-производственного кластера «Композитная долина», который в настоящее время создается в Тульской области. Договоренность об этом была достигнута в рамках визита, состоявшегося 2 и 3 июля в г. Ульяновск, делегации Тульской области. Производственные площадки предприятий в Ульяновске посетили министр промышленности и топливно-энергетического комплекса Тульской области Дмитрий Ломовцев, представители «Корпорации развития Тульской области», Конструкторского бюро приборостроения им. академика А. Г. Шипунова, «Туламашзавода», Алексинского химического комбината, «Тулаточмаша», предприятий «Октава», «Полема», Кимовского радиоэлектромеханического завода, Тульского завода резиновых технических изделий.

Новый производственный кластер позволит сконцентрировать знания в области композитных материалов и обеспечить создание новых материалов и конструкций. Напомним, научно-производственный кластер «Композитная долина» планируется создать до конца 2018 года. Разработками для производства огнезащитных, теплоизоляционных и антикоррозионных и других полимерных материалов займутся МГУ им. М. В. Ломоносова и Тульский госуниверситет. Соглашения с основным инвестором — группой компаний «Унихимтек» заключено в июне 2017 года на Петербургском международном экономическом форуме. Объем инвестиций составит порядка 775 млн. рублей, будет создано более 3 тыс. рабочих мест. www.tularegion.ru

ООО «П-Д Татнефть-Алабуга Стекловолокно» получит 1 млрд рублей на модернизацию производства стекловолокна Банк «Зенит» установил кредитный лимит для резидента особой экономической зоны «Алабуга» — ООО «П-Д Татнефть-Алабуга Стекловолокно» — в размере 1 млрд рублей сроком на 4 года. Кредитные средства будут направлены на модернизацию стекловаренного оборудования, что позволит предприятию применять более современные технологии и увеличить производственные мощности. ООО «П-Д Татнефть-Алабуга Стекловолокно» — совместное российско-германское предприятие, которое с 2010 года специализируется на производстве

стекловолокна. Компания работает на территории особой экономической зоны «Алабуга». «Реализация проекта по модернизации оборудования позволит предприятию внедрить новые передовые европейские технологии в России, используя накопленный опыт мировых производителей, предоставить рынку продукцию российского производителя по конкурентоспособной цене», — прокомментировал директор ООО «П-Д Татнефть-Алабуга Стекловолокно» Ильвир Саттаров. www.alabuga.ru/ru КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Российские новости «Авиастар-СП» в конце июня завершил работы по установке интерьера на юбилейном для предприятия SSJ100 С момента заключения соглашения о производственной кооперации по монтажу и отработке систем интерьера на самолете SSJ100 ульяновским авиазаводом завершены работы на 100-м воздушном судне. Из производства «Авиастара» на летно-испытательную станцию произведена выкатка юбилейного для завода авиалайнера. SSJ100 «Михаил Громов» (№ 95161) пополнит парк авиакомпании «Аэрофлот». Он будет поставлен в компоновке на 87 пассажирских мест с двухклассным разделением салона. Всего в рамках производствен-

ной кооперации было освоено 11 различных компоновок пассажирских салонов, две из которых — для иностранных компаний. «Авиастар-СП» является основным партнером компании по монтажу и отработке систем интерьера на воздушных судах в компоновках бизнес- и эконом-класса. В настоящее время монтаж и отработка систем интерьера выполняются на «Авиастаре» за 10 рабочих дней. В рамках кооперации на «Авиастаре» осуществляется монтаж кухонных и туалетных модулей, боковых и потолочных панелей, гардеробов, перегородок, пассажирских кресел и кресел бортпроводников в комплектации по требованию покупателя. Львиная доля элементов внутреннего интерьера самолетов изготавливается из композитов. На SSJ100 устанавливаются также аварийно-спасательное оборудование, средства противопожарной защиты. Также выполняется отработка систем светотехнического, кухонного, кислородного оборудования. Завершающий этап — отработка системы кондиционирования воздуха при работающем ВСУ и оформление Сертификата качества. www.uacrussia.ru

Второй опытный самолет МС-21-300 совершил беспосадочный перелет из Иркутска в Жуковский 20 июля 2018 г. второй опытный самолет МС-21300, участвующий в программе летных испытаний, совершил перелет из Иркутска на аэродром ЛИИ им. М. М. Громова «Раменское» (г. Жуковский Московской области). Полет продолжался шесть часов. Командир воздушного судна — летчик-испытатель 1 класса ОКБ им. А. С. Яковлева — Василий Севастьянов сообщил: «Перелет прошел в штатном режиме, все системы работали без сбоев». Летные испытания второго самолета МС-21-300 стартовали 12 мая 2018 г. на аэродроме Иркутского авиационного завода — филиала ПАО «Корпорация «Иркут». В ходе полетов с заводского аэродрома суммарной продолжительностью около 14 часов самолет достиг высоты 12 000 м, скорости М = 0,8, истинной скорости 850 км/час. В рамках летных испытаний были проверены различные характеристики само-

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

лета, а том числе подтверждены характеристики устойчивости и управляемости МС-21-300 в различных конфигурациях механизации крыла с выпущенными и убранными шасси, а также проверена работоспособность самолетных систем. Для обеспечения испытательных работ в Летно-испытательном и доводочном комплексе (ЛИиДК) ОАО «ОКБ им. А. С. Яковлева» построен новый ангар, развернуты средства наземного обслуживания, создан высокопроизводительный комплекс сбора, обработки и анализа полетной информации. Новые технологии обработки результатов летных испытаний обеспечивают высокую информативность полетов, в каждом из которых система бортовых измерений позволяет регистрировать более 30 000 параметров. www.uacrussia.ru

Российские новости «Средне-Невский судостроительный завод» заложил шестой корабль противоминной обороны проекта 12700

25 июля 2018 года на АО «Средне-Невский судостроительный завод» (входит в АО «ОСК») состоялась торжественная церемония закладки корабля противоминной обороны проекта 12700 «Александрит». Приказом главнокомандующего Военно-морским Флотом (ВМФ) Российской Федерации адмирала Владимира Королёва будущему кораблю присвоено наименование «Пётр Ильичёв», в честь Героя Советского Союза, краснофлотца Петра Ивановича Ильичёва. Контракт на строительство серии «Александритов» был подписан в марте 2016 года. «Пётр Ильичёв» стал шестым кораблём в линейке проекта 12700, заложенным на «Средне-Невском судостроительном заводе». Первый тральщик — «Александр Обухов» был передан ВМФ в 2016 году. В апреле текущего года на воду был спущен второй корабль — тральщик «Иван Антонов». Планируется, что он будет передан ВМФ в конце 2018 года. АО «СНСЗ» ведёт строительство ещё трёх заказов проекта 12700. На стапеле верфи в разной степени готовности находятся корабли «Георгий Курбатов», «Иван Антонов», «Владимир Емельянов» и «Яков Баляев». Также 29 июля 2018 года первый переданный ВМФ

тральщик «Александр Обухов» принял участие в Главном военно-морском параде страны, посвященном Дню Военно-морского флота России и прошедшем в Санкт-Петербурге. В числе кораблей, прошедших по Неве в праздничном строю, впервые был безэкипажный роботизированный катер, который базируется на стеклопластиковом тральщике. Он входит в состав противоминных средств корабля. Корабли проекта 12700 имеют уникальный, самый большой в мире корпус из монолитного стеклопластика, сформованный методом вакуумной инфузии. АО «СНСЗ» единственный в России завод, владеющий данной технологией, и единственный в мире, кто может создавать монолитные корпуса такого размера. Достоинством такого корпуса является более высокая прочность в сравнении со стальными корпусами, что обеспечивает большую живучесть корабля при поиске мин. Срок службы корпуса из монолитного стеклопластика больше чем у корпуса из маломагнитной стали (более 30 лет), а масса корпуса значительно меньше. Проект 12700 «Александрит» разработан Центральным морским конструкторским бюро «Алмаз» для ВМФ РФ. Эти корабли относятся к новому поколению минно-тральных сил и предназначены для борьбы с морскими минами, в том числе и с новыми, так называемыми «умными» морскими минами, которые данные корабли ПМО могут обнаруживать как в толще воды, так и в морском грунте, при этом, не входя в опасную зону. В соответствии с контрактом в ноябре 2020 года корабль противоминной обороны проекта 12700 «Пётр Ильичёв» должен быть передан заказчику. www.snsz.ru

Группа компаний «Базальтовые проекты» запустит производство базальтокомпозитов в Великобритании ГК «Базальтовые проекты» и компания «Basalt Tech UK» подписали контракт о сотрудничестве в организации производства по выпуску базальтокомпозитной продукции в Великобритании. В рамках соглашения планируется запуск предприятия в несколько этапов, первый из которых состоится в октябре 2018 и заключается в поставке пултрузионных линий ТМ «Композитор», разработанных и производимых АО «Базальтовые проекты». Линии «Композитор» спроектированы в виде модульной конструкции на единой раме, что позволяет оптимизировать процессы сборки, пуско-наладочных работ и перенастройки оборудования на другой вид продукции. Договором также предусматривается осуществление поставок сырья для производства, налаживание выпуска базальтокомпозитов, выполнение гарантийного и последующего обслуживания оборудования со стороны АО «Базальтовые проекты».

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

«Basalt Tech UK» обеспечивает площадку для организации производства, а также юридическую поддержку новому предприятию. Продукция будет изготавливаться из российского базальтового ровинга, поставщиком которого выступает «Basalt Trade», входящий в Группу компаний. Представители «Basalt Tech UK» сообщили, что компания уже получила предварительные заказы на изделия из базальтопластика. Интерес проявили организации, обеспечивающие развитие дорожной инфраструктуры страны. Использование базальтокомпозитов позволяет создавать долговечные объекты транспортной инфраструктуры с минимальные затратами как на процесс строительства, так и на обслуживание в течение всего жизненного цикла. www.basalt.today

Материалы для производства композитных изделий: Смолы и отвердители

Разделительные составы

• Полиэфирные и винилэфирные смолы • Эпоксидные смолы • Гелькоуты • Трудногорючие решения • Наполнители и пигменты • Отвердители

• Грунты для форм • Очистители для форм • Полупостоянные разделители

Армирующие материалы

• Смолы и гелькоуты • Скинкоуты • Модельные пасты • Закладные элементы и расходники

• Ровинги • Стекломаты и вуали • Стеклоткани • Углеткани • Мультиаксиальные ткани • Препреги

Оборудование для RTM и инфузии

ООО Банг и Бонсомер, Москва

Материалы для производства оснастки

Адгезивы и клеи • Полиэфирные пасты • ММА клеи • Крепёжные элементы

ЧАО Банг и Бонсомер, Киев

ООО Банг и Бонсомер, Москва Отдел композиционных материалов Отдел композиционных материалов Отдел композиционныхТелефон: материалов Телефон: +7 (495) 258 40 40 доб. 116 +380 44 461 92 64 Факс: +7 (495) 258 40 39 Факс: +380116 44 492 79 90 Телефон: +7 (495) 258 40 40 доб. e-mail: rus-composites@bangbonsomer.com e-mail: composites@bangbonsomer.com e-mail: rus-composites@bangbonsomer.com

Российские новости Глава Министерства промышленной политики Республики Крым обсудил с представителями заинтересованных министерств вопросы развития производства и использования изделий из композитных материалов В конце июля 2018 г. в Министерстве промышленной политики Республики Крым состоялось обсуждение вопросов развития производства и использования в различных сферах народного хозяйства изделий из композитных материалов. Совещание прошло под руководством Министра промышленной политики Республики Крым Андрея Васюты, отметившим, что на сегодняшний день использование полимерных композитов, конструкций и изделий из них в России невысоко. «Объем потребления полимерных композитов, конструкций и изделий из них в России составляет около полпроцента от общемирового объема потребления полимерных композитов. Основные возможности применения композитных материалов находятся в строительной сфере, транспортно-дорожной инфраструктуре и жилищно-коммунальном хозяйстве», — сообщил министр и добавил, что зачастую потенциальные потребители не обладают информацией о возможностях композитов, а отчасти просто игнорируют существующие нормативы, которые подтверждают возможность применения полимерных композитных материалов. Министр также акцентировал внимание собравшихся на том, что в Крыму есть свои производители изделий из композитных материалов — это предприятия ООО «Композит-К» и ГУП РК «КТБ «Судокомпозит». В ходе совещания было отмечено, что обоснованием широкого внедрения композитных материалов и изделий из них в различных сегментах рынка служит комплекс их уникальных свойств. Полимерные композиты дают возможность конструирования материалов

и изделий с заданными свойствами: высокая прочность и жесткость, коррозионная стойкость и низкие эксплуатационные расходы. Кроме того, они имеют малый вес и существенную экономию издержек, связанных с монтажом и транспортировкой, отсутствие магнитных свойств, высокие диэлектрические характеристики, низкая звуко- и теплопроводность, низкий коэффициент температурного расширения, высокая ударная стойкость и вандалоустойчивость. Данные параметры крайне важны в строительной, транспортной сферах и жилищно-коммунальном хозяйстве. В конце обсуждения было принято решение о внесении в Министерство промышленной политики Республики Крым участниками встречи предложений по внедрению изделий из композитных материалов в различные отрасли экономики региона. Данные представленные предложения будут обобщены и добавлены в виде раздела «Развитие производства композитных материалов в Республике Крым» в Государственную программу Республики Крым «Развитие промышленного комплекса на 2018-2020 годы». В совещании приняли участие представители заинтересованных министерств, среди которых Министерство строительства и архитектуры Республики Крым, Министерство жилищно-коммунального хозяйства Республики Крым, Министерство топлива и энергетики Республики Крым, а также заместители глав администраций муниципальных образований республики, курирующих сферу благоустройства населенных пунктов. www.mprom.rk.gov.ru

В Приморье планируют открыть Дальневосточный центр композитных технологий На сессиях Международного дальневосточного морского салона, который прошел во Владивостоке с 26 по 28 июля, активно обсуждали проблемы и перспективы композитного кораблестроения. Так, на мероприятии было объявлено, что АО «Средне-Невский судостроительный завод» (СНСЗ) и ФГАОУВО «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) планируют открыть в Приморье Дальневосточный центр композитных технологий. Как пояснил директор Инженерной школы ДВФУ Александр Беккер, центр будет заниматься разработкой конструкций судов, технологий изготовления и другими работами в этой области. «Мы хотим соединить практические наработки Средне-Невского судостроительного завода с нашим интеллектуальным и рабочим багажом», — отметил инженер кафедры электроники и средств связи Инженерной школы ДВФУ Александр Карташев. Для справки: Международный дальневосточный морской салон (МДМС) проходил с 26 по 28 июля

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

2018 г. в кампусе Дальневосточного федерального университета на острове Русский. В подготовке и проведении мероприятия приняло участие более 1000 человек из России и стран Азиатско-Тихоокеанского региона. В выездных мероприятиях Салона, его деловой и культурной программах были задействованы представители 21 страны. МДМС-2018 был организован Министерством промышленности и торговли Российской Федерации. Участники МДМС-2018 обсудили актуальные вопросы развития судостроения, инфраструктуры, логистики. Отдельный блок мероприятий был посвящен инструментам регулирования отрасли. www.ifemshow.org www.tass.ru

Российские новости Тверской вагоностроительный завод подписал контракт на поставку пассажирских вагонов для АО «ФПК»

Тверской вагоностроительный завод (входит в состав АО «Трансмашхолдинг») подписал контракт с АО «Федеральная пассажирская компания на поставку 293 одноэтажных пассажирских вагонов. Контракт подписан по итогам конкурсных процедур, которые были организованы в июне текущего года. В июле — октябре 2018 года Тверской вагоностроительный завод должен изготовить и поставить для нужд АО «ФПК» 271 плацкартный и 22 штабных вагона. Для Тверского вагоностроительного завода АО

«ФПК» является основным заказчиком пассажирских вагонов локомотивной тяги. В 2016 году для компанииперевозчика было изготовлено 234 вагона, из них 148 одноэтажных и 86- двухэтажных, в 2017 — 425 вагонов, в том числе 384 одноэтажных и 41 двухэтажный. В 2018 году, с учетом данного контракта и ранее подписанных договоров, ОАО «ТВЗ» поставит АО «ФПК» 676 вагонов, из них — 611 одноэтажных и 65 двухэтажных. За первое полугодие текущего года в адрес АО «ФПК» уже отгружено 340 одноэтажных и 39 двухэтажных вагонов. При производстве новых вагонов Тверской вагоностроительный завод активно взаимодействует с эксплуатирующей компанией и учитывает пожелания заказчика, постоянно совершенствуя производимый подвижной состав. В том числе на заводе активно используют современные технологии, а также комплектующие, оборудование, элементы интерьера и экстерьера из полимерных композитов. www.tmholding.ru

Ганзейскую ладью из стеклопластика хотят установить к Международным Ганзейским дням 2019 года на набережной реки Великой в Пскове С 27 по 30 июня 2019 года в Пскове пройдут 39-е Международные Ганзейские дни — ежегодный фестиваль городов, входящих в Ганзейский союз Нового времени. В рамках подготовки к данному событию в конце июня 2018 г. в Пскове прошло совещание главы города Ивана Цецерского с представителями компаний, которые работают над изготовлением одного из символов праздника — Ганзейской ладьи, которую планируют установить на набережной реки Великой. На встрече также присутствовали заместитель начальника управления культуры администрации города Пскова Вячеслав Рахман, начальник управления по градостроительной деятельности администрации города Пскова Сергей Кондратьев. В качестве материалов для ладьи инженеры предложили используемый сегодня во многих скульптурах и памятных знаках материал — стеклопластик. По

их словам, по своим характеристикам он довольно прочен и всепогоден. После совещания состоялся выезд на местность, где предметом обсуждения стали такие детали, как территория вокруг места установки, его доступность и благоустройство вокруг. Участники встречи договорились о следующем рабочем совещании, где будут продемонстрированы образцы композитного материала для ладьи, эскизы постамента и элементы благоустройства прилегающей территории. «Постамент должен органично вписаться в композицию ганзейского символа. Подчеркнуть его динамику, напомнить историю. Новая достопримечательность города должна стать одним из любимых мест для псковичей и туристов», — отметил Иван Цецерский. Для справки: Ганза — самый долговечный международный торгово-экономический союз, существующий c XIII века. Договор о создании был заключен в 1241 году между немецким Любеком и Гамбургом. Сегодня в движении участвуют 185 города из 16 стран мира. Ганза Нового времени создана для стимулирования торговли и туризма. Ежегодно в одном из городов Союза проходит международный фестиваль «Ганзейские дни Нового времени». В 2009 году Международная Ганза впервые проходила в России, в Великом Новгороде. Спустя ровно 10 лет — в 2019 году — Псков станет вторым таким российским городом. www.informpskov.ru

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Российские новости Эволюция российского трамваестроения Вагон модели 71-415 (НПК «Уралвагонзавод»)

Июль 2018 года был щедр на премьеры в российском трамваестроении. В Екатеринбурге в рамках прошедшей с 9 по 12 июля выставки — форума «ИННОПРОМ 2018» НПК «Уралвагонзавод» презентовал односекционный полностью низкопольный вагон модели 71-415. Вагон 415-й серии станет базой для линейки полностью низкопольных двух-, трех- и пятисекционных составов. Вся дальнейшая линейка низкопольных вагонов будет основываться на данной модели вне зависимости от вместимости и длины. Посетители выставки не увидели всю машину полностью: часть состава тщательно замаскировали для профилактики захвата чужой интеллектуальной собственности. Известно, что 71-415 является низкопольным четырехосным вагоном. Его будут собирать из отечественных, в том числе композитных, материалов. В новом трамвае смогут перемещаться пассажиры с ограниченными возможностями и пассажиры с детьми. В вагоне насчитывается 33 места, его вместимость составляет 190 человек. Разработчики отмечают, что новая модель трамвая не требует внесения изменений в конструкцию депо и остановок. Прямо сейчас новинка проходит испытания. К концу года она должна получить сертификат соответствия техническим требованиям. Первые составы поступят в парки техники Калининграда, Евпатории и Пятигорска. Также посетителям «ИННОПРОМ 2018» показали вагон 71-412 с пониженным уровнем пола в середине салона производства этого же завода — рестайлинг более ранней и аналогичной по компоновке модели 71-407. 20 июля в Санкт-Петербурге на «Невском заводе электрического транспорта» (прим. редакции: производственные площади расположены на территории Октябрьского вагоноремонтного завода, куда компания перебазировалась из вагоностроительного завода в Твери в связи с необходимостью расширения пространства для развертывания производства) впервые была представлена новая модель современного трамвая 71-911ЕМ, получившим ласковое название «Львенок». Это укороченная версия трехсекционного 34-метрового трамвая «Лев» длиной всего 16,5 метров, что позволяет использовать его на маршрутах низкой пассажирской заполняемости. Односекционный низкопольный трамвай модели 71-911ЕМ на 90% состоит

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

из отечественных комплектующих, производимых, в том числе, и из стеклопластика. Трамвай рассчитан на 155 человек и в нём 34 сидячих места. В его создании приняло участие 50 различных российских компаний. Осенью «Львёнка» представят на международной выставке рельсового транспорта «InnoTrans 2018», которая пройдёт с 18 по 21 сентября в Берлине. Производственная компания «Транспортные системы» (ПК ТС) планирует инвестировать в ближайшее время 2 млрд. рублей в «Невский завод электрического транспорта» в Санкт-Петербурге. По данным генерального директора ПК ТС Александра Дубровкина, мощность петербургского предприятия составляет 300 вагонов в год, но пока с учетом количества специалистов на заводе ежемесячно собирают 10 вагонов четырех моделей. При этом преимуществом компании, по словам Дубровкина, является короткий срок производства трамвая — на сборку вагона требуется всего 15 дней, что в два раза быстрее других производителей. В основе трамвая модульная конструкция, которая позволяет собирать вагон любой формы по принципу конструктора. В планах компании расширение производства и набор рабочих кадров с учетом получения заказов из российских регионов и стран Восточной Европы. Заместитель председателя комитета по транспорту Санкт-Петербурга Олег Матвеев рассказал, что «Львенок» наряду с другими моделями компаниями в перспективе может пополнить парк общественного городского транспорта Санкт-Петербурга, износ которого, по данным комитета, составляет порядка 60 %. В настоящее время у компании производителя есть договоренность о сотрудничестве с Москвой и Пермским краем, а также идут переговоры об экспортных поставках. Заместитель председателя комитета по промышленной политике и инновациям Санкт-Петербурга Елена Федорова отметила, что город готов оказать поддержку новому предприятию по выходу на международные рынки. Справедливости ради, стоит отметить, что с технической точки зрения российские производители представили разработки, которые основаны на использовании собственных же серийных моделей, у которых слегка изменен дизайн, либо изменена компоновка одной из секций на основе уже опробованных технических решений. Но даже небольшие доработки и изменения уже говорят о положительной динамике развития и эволюции отечественного трамваестроения. www.tass.ru www.news.ru

Вагон 71-911ЕМ («Невский завод электрического транспорта»)

Российские новости Новый полуприцеп-рефрижератор На «НЕФАЗе», дочернем предприятии «КАМАЗа» в Башкирии, освоен выпуск новой модели полуприцепа-рефрижератора, который обеспечивает эффективную перевозку грузов с соблюдением заданного температурного режима. По данным Торгово-финансовой компании «КАМАЗ», полуприцеп-рефрижератор НЕФАЗ-93341-5300314 обладает высокими потребительскими качествами, низкой снаряжённой массой и соответствует современным требованиям: имеет облегчённую рамную конструкцию шасси, оборудован тормозной системой Wabco, комплектом электрооборудования Aspock. Фургон выполнен из металлического каркаса, а стены — из специальных сэндвич-панелей. Толщина боковых стенок — 65 мм, панели пола — 121 мм. Стенки и крыша фургона снаружи и изнутри защищены стеклопластиковыми листами, в качестве утеплителя используется экструдированный пенополистирол. Для поддержания заданной температуры в фургоне установлено холодильное оборудование фирмы Thermo King. Регулировка температуры осуществляется пультом управления, который монтируется на боковой стороне фургона. Основное преимущество новинки — применение стеклопластика вместо традиционного металла. Стеклопластик имеет более высокую устойчивость к агрессивным средам (не подвержен гниению, корро-

зии, устойчив к атмосферным воздействиям), а также лучшие физико-механические свойства (например, в материале отсутствуют остаточные деформации при ударе). Сочетание фургона из стеклопластика и облегчённой рамы из импортной стали позволило добиться снижения снаряжённой массы до 8220 кг, что является одним из лучших показателей в классе. Премьера нового полуприцепа-рефрижератора состоялась 9 июля в рамках динамического показа новинок «КАМАЗа» в Казани. Посетители высоко оценили потребительские качества и конструктивные особенности новинки. www.kamaz.ru

Мировые новости Технология вторичного использования углеродного волокна «CRESIM», была названа Европейской комиссией лучшим проектом в категории «окружающая среда» программы Европейского Союза «LIFE» Летом 2018 года компания «Cannon» была награждена Европейской комиссией за проект «CRESIM», признанным одним из лучших среди современных экологичных технологий и широкое применение которого может оказать благоприятное воздействие на окружающую среду. Повторное использование, переработка и безопасная утилизация материалов важнейшая составляющая современной экономики. Однако есть материалы, которые не могут быть легко регенерированы или утилизированы, одним из них является углеродное волокно. Зачастую его просто выбрасывают вместе с отходами на свалку. Именно поэтому, начиная с 2004 года, многие страны-члены Европейского Союза (ЕС) приняли законы, ограничивающие захоронение композитных материалов. Процесс вторичной переработки углеродного волокна усложняется наличием на нем оставшихся после предыдущих применений комбинаций различных веществ. Проект «CRESIM», финансируемый «Cannon» совместно с ЕС, представляет собой инновационный экспериментальный процесс производства углекомпозитов из переработанного углеродного волокна. Разработанная подразделениями компании «Cannon»

Afros и Ergos, производственная технология включает четыре стадии: • роботизированную выкладку наполнителя в открытую форму; • специально разработанную для решения проблем сниженной проницаемости и плохой адгезии технологию пропитки вторично используемого углеволоконного наполнителя; • горячее прессование в течение 2–5 минут; • извлечение готового изделия. Технология предусматривает использование следующего оборудования: • дозаторы для подачи эпоксидных и полиуретановых связующих; • специальные смесительные головки; • два робота для выкладки наполнителя; • один пресс с давлением до 1000 тонн. С помощью технологии «CRESIM» можно производить изделия для различных отраслей промышленности, например, для гражданского строительства или производства спортивного и музыкального инвентаря, электроники. www.cannon.com

Компании «Solvay» и «Safran» подписали соглашение о поставке сырья для производства композитных элементов двигателя LEAP Компании «Solvay» и «Safran» подписали соглашение о поставке усовершенствованных сырья и материалов для производства конструкционных композитов для двигателя LEAP, который выпускается компанией «CFM International» и используется в программах Airbus, Boeing и Comac. Производители LEAP полностью используют преимущества композитных материалов для снижения расхода топлива, выбросов CO₂, уровня шума и затрат на техническое обслуживание. «Solvay» поставит «Safran» пакет композитных технологий для производства важнейших конструкционных компонентов двигателя, включая лопатки и корпус рабочего колеса, звукопоглощающие панели и дренажные траншеи. Сырье для производства данных компонентов будет производиться и поставляться из Эстрингена (Германия), где в 2016 г. компания «Solvay» открыла завод по производству смолы, в основном для нужд программы LEAP. В «Solvay» продолжат развивать и расширять ассортимент своей продукции, специально разработанной для LEAP. www.solvay.com

Мировые новости Композитные емкости для пищевой промышленности Бразилии Сразу две бразильские компании летом 2018 года представили свои новинки для пищевой промышленности. В конце июня 2018 года на выставке технологий для пищевой промышленности, прошедшей в Сан-Паулу, бразильская компания «Tecniplas» представила свои композитные емкости и резервуары для питьевой воды. В компании уже давно выбрали полимерные композиты в качестве основного материала для производства емкостей. Специально подобранные армирующие материалы и связующие позволяют изготавливать нетоксичную и безвредную продукцию. Специалисты компании «Tecniplas» отмечают, что композитные емкости даже дешевле, чем аналогичные по геометрическим размерам и техническим характеристикам, но изготовленные из нержавеющей стали. Еще одно преимущество композитов — это возможность изготовления монолитной продукции, что снижает риск протечек. «Tecniplas» недавно изготовила по заказу компании «Leão Alimentos e Bebidas» (подразделение «Coca-Cola») самый большой в Бразилии монолитный композитный резервуар для питьевой воды, объемом 400 м3, диаметром 5 м и длиной 24 м. Вторая бразильская компания «Engcom» разработала и запатентовала конструкцию цистерны из композитов для транспортировки барды. Среди ноу-хау разработки — это сниженный на 235 мм центр тяжести,

Емкость компании «Tecniplas»

что повышает устойчивость цистерны и снижает риск заваливания при транспортировке, и использование при производстве цистерны полимерных композитов, что позволило при сохранении механических характеристик снизить вес емкости, по сравнению с аналогичными изделиями из традиционных материалов, на 500 кг. Это позволяет увеличить скорость транспортировки, а также снизить нагрузку на шины и существенно сэкономить топливо. В настоящее время «Engcom» выбирает компании, которые будут по лицензии производить данный вид цистерн. Первой, заключившей с разработчиком лицензионное соглашение, стала «UPR Brasil». Емкость именно её производства «Engcom» представила в августе 2018 г. в Сан-Пауло на выставке «Fenasucro». www.netcomposites.com

Компания «TRB Lightweight Structures Ltd.» разработала биокомпозитное дверное полотно для подвижного состава рельсового транспорта Компания «TRB Lightweight Structures Ltd.» (Великобритания) разработала для изготовления дверного полотна специальную сэндвич панель с ламинатом из углепластика на основе биосмолы и внутренним слоем, который возможно вторично переработать. Согласно проведенным испытаниям композитная конструкция пригодна для производства дверных элементов подвижного состава, как наземного транспорта, так и метрополитена. Сэндвич система соответствует стандартам BS 6853 и BS 476 (в части 7: соответствует классу 1, категории: 1a), а по EN 45545 её можно использовать в самом высоком классе рельсового транспорта по уровню опасности для человека – HL3. При разработке сэндвич-конструкции «TRB Lightweight Structures Ltd.» учитывала пожелания производителей подвижного состава рельсового транспорта по использованию «зеленых» и энергосберегающих технологий. Дверное полотно из нового биокомпозита на 35% легче, чем аналогичное из алюминия. Благодаря облегчению двери, для её открытия/закрытия теперь можно использовать менее энергозатратные системы, а само октрытие/закрытие на несколько секунд быстрее. В качестве связующего в углепластиковом лами-

нате использовалась смола на основе полифурфурилового спирта, полученного из отходов сахарного производства. В зависимости от требований заказчика наружный гелькоут можно колорировать в необходимый цвет. Разработчики также отмечают, что материал прочен и долговечен (срок службы порядка 40 лет), а также имеет длительный срок безремонтной эксплуатации. www.trbls.com КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Мировые новости Англичане удивили мир летающим автомобилем

В рамках авиашоу «Farnborough International Airshow 2018», прошедшего с 16 по 22 июля 2018 г. в Фарнборо (Великобритания), cтартап «Volerian» представил концепцию летающего автомобиля. Аппарат двигается за счет взмахов крыльев, напоминая птиц. Летательный

аппарат с вертикальным взлетом и посадкой почти не производит шума, а также он безопаснее по сравнению с самолетами, оснащенными пропеллером. Разработка «Volerian» может поднять в воздух одного человека. В качестве основного материала для ее производства будет использоваться углепластик. Бóльшая часть комплектующих из него будет сделана по технологии пултрузии. Таким путем разработчики хотят снизить вес автомобиля, оснащенного дополнительным грузом в виде крыльев. Разработчики уже завершили проработку формы и двигательной системы. Стартует разработка персонального самолета, оснащенного одним сидением. Производители также собираются установить батареи и станции для подзарядки, что даст возможность уменьшить расход топлива. www.volerian.com

Покорение волн с досками для серфинга Tesla

Известный производитель электромобилей «Tesla» в «тандеме» с компанией «Lost Surfboard» выпустил ограниченную серию досок для серфинга, с двухсторонним гидрофобным углепластиковым покрытием. Современная модель шортборда своим оригиналь-

ным дизайном напоминает классический наконечник стрелы, «заточенный» под рассекание волн. Всего было выпущено 200 досок, которые были распроданы за один день. Оптимальные габариты и высокое качество продукции оправдывает цену товара. Начальная стоимость доски была 1 500 $ США, на аукционе можно найти шортборд за 4 000 $ США. Помимо интересного дизайна, доска отличается легким весом и устойчивостью к высоким механическим и деформационным нагрузкам. Композитное защитное покрытие защищает конструкцию от негативного влияния природных факторов и среды эксплуатации. Производители гарантируют продолжительный период использования новой доски. www.theverge.com

Интервью

Алексей Азаревич:

Опыт компании позволяет принимать верные решения Генеральный директор АО НПЦ «Базальт Центр» Алексей Азаревич поделился с изданием сложностями, сопряженными с производством композитных изделий, и собственным подходом к их решению. Композитное производство в стране медленно, но набирает обороты. Что сдерживает его стремительный рост? Сдерживающих факторов много, среди них — почти полное отсутствие системного подхода в нахождении производственного решения. Для композитного производства мало спроектировать саму деталь или узел, нужно тщательно продумать все технологические аспекты, подобрать оптимальное решение по изготовлению. Разработка каждого нового продукта обычно разбивается на несколько этапов — это связано с тем, что невозможно оценить совокупное влияние различных факторов и требований, предъявляемых со стороны эксплуатационных характеристик конечного изделия, технологических параметров, нормативных документов и т.д. Необходимо также учесть требования со стороны применяемых материалов, технологии, серийности, геометрии изделия, условий эксплуатации и прочих факторов, которые оказывают прямое влияние на выбор комплекса технологических решений. Одним из важнейших решений является подбор оснастки, который в дальнейшем будет либо способствовать развитию продукта, либо станет ахиллесовой пятой проекта.

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

В чем сложность реализации проекта на ранних этапах? Если говорить о раннем этапе как об опытном производстве, то оно призвано подтвердить или помочь скорректировать закладываемые прочностные, технологические, эргономические и многие другие параметры, но в реальности, при получении опытного образца разработчик осознает, что вносимые изменения для корректировки одного из параметров могут негативно повлиять на другие параметры, что неизбежно приведет к новым и новым итерациям. Данный подход не позволяет организовать планирование бюджета проекта, что на начальном этапе для многих компаний имеет ключевую роль в принятии решений о начале разработки нового продукта. Как же можно обойти подобные проблемы? Как ни странно, но решение простое и абсолютно логичное — необходимо иметь базу данных проектов, которые обеспечат готовыми конструктивными решениями по различным направлениям и технологиям. При правильном подходе к организации хранения данных по реализованным проектам можно использовать решения, заведомо удовлетворяющие всем критериям текущего проекта, либо провести только детальные изменения для обеспечения конкретных эксплуатационных характеристик — это и есть опыт компании, который позволяет принимать верные решения для сложных задач. Наработки, полученные с реализации проектов по различным направлениям, таким как авиация, судостроение, автомобилестроение позволяют накопить не только фактические инженерные и технологические решения, но и базу нормативной документации, необходимой для разработки ОСТ, ГОСТ, прохождения сертификации и получения прочих документов, подтверждающих качество продукта. Именно такой системный подход в реализации проектов выбрала компания Базальт Центр, что позволяет нам сократить время обработки входящих заявок и сроки реализации проектов в целом.

Интервью

Вы упомянули о важности подбора оснастки. Какие технические требования к ней способны повлиять на геометрию изделия и на проект в целом? Эффективность оснастки определяется одним, но очень емким понятием «технологичность» — данный параметр отвечает за производительность и экономичность, что необходимо рассматривать с позиции проектирования, подготовки производства, изготовления, сборки и контроля. Помимо этого, технологичная оснастка способна сократить время формовочного цикла за счет правильного выбора материалов, организации нагрева/охлаждения, правильной организации центрующих элементов, системы герметизации и т.д. В связи с этим, на первый план выходит экономическая целесообразность проекта. Бесспорно, оснастка должна разрабатываться сразу с учетом технологичности и безболезненного перехода с опытного производства на серийное в дальнейшем. К сожалению, такой подход — большая редкость, часто приходится решать вопрос о модернизации существующего оборудования. Мы регулярно сталкиваемся со случаями, когда оптимизация оснастки способна повысить рентабельность производства на 20% и более. Если предложения по технологической оптимизации позволяют сократить время производственного цикла, вероятный процент брака или упростить собираемость при соблюдении основных потребительских характеристик изделия, необходимость внесения изменений в конструктив изделия становится очевидной.

Интервью www.rosizolit.ru

«Росизолит» — многопрофильная компания на рынке композитных материалов Композитные материалы и комплектующие для применения в машиностроении, промышленном строительстве и электротехнике, слоистые пластики, электроизоляционные материалы, изоляционные детали и конструкции для работы в условиях крайне низких и высоких температур — неполный перечень возможностей компании. Журнал «Композитный мир» побывал в гостях у компании Росизолит. В этом номере журнала мы расскажем вам лишь о некоторых направлениях деятельности этой многопрофильной компании. Расскажите нашим читателям коротко об истории развития вашей компании и об основных направлениях деятельности. Компания «Росизолит» работает на российском рынке с 1998 года. В течении 20 лет благодаря постоянному совершенствованию бизнес-процессов и технологий в компании мы развились из торговой компании, ориентированной ранее на импорт зарубежных композитных и электроизоляционных материалов, пластиков — в производственную, выпускающую свои композитные материалы на базе собственных разработок и на собственном современном производстве. Развивая новые направления и диверсифицируя деятельность, бизнес в основном, сконцентрировался в трех направлениях. Мы сохранили в компании направление по дистрибуции продукции зарубежных производителей и импортируем электроизоляционные материалы для производителей электротехнического оборудования, включая производителей электрических машин, трансформаторов и электрощитового оборудования. Это консервативный сегмент рынка, на котором внедрение новых материалов затруднено. Большой опыт в ведении внешнеэкономической деятельности помогает сейчас обеспечивать свое

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

действующее производство сырьем, за счет отлично проработанной логистики. Сейчас мы являемся многопрофильной компанией, которая предлагает своим заказчикам широкий ассортимент композитных материалов и изделий из них собственного изготовления для применения в промышленности, в основном это «B2B» сегмент: для применения в судостроении (в том числе и арктическом), нефтегазовой отрасли, в производстве электротехнического оборудования, оборудования для криогенных технологий, для производства оборудования в технологиях получения меди и алюминия, выплавке стали, в оборудовании для атомной промышленности, железнодорожной технике. Продукция нашего собственного производства — комплектующие из стеклопластиков, из композитных материалов и элементы конструкций из композитов, полученных путем механической обработки заготовок, например, из листовых стеклопластиков или композитных профилей. Отличительной особенностью такого способа изготовления композитных комплектующих — высокая точность, повторяемость и крайне жесткие допуска на размеры (допуск 0,1 мм). Данное качество обеспечивается применением широкого парка высокоточного оборудования с ЧПУ: применяется технология гидроабразивной резки и

Интервью 3х-мерная механическая обработка фрезерованием на широкоформатных портальных фрезерных станках с возможностью обработки изделий с габаритами до 1,5×3м. Комплектующие могут изготавливаться из любого вида неметаллических материалов по чертежам заказчиков, например — мы применяем листовой стеклотекстолит, негорючий листовой стеклопластик, углепластики, наполненные полиамиды, различные минеральные композитные материалы на основе слюды, фиброцементов, стекла. Производственная площадка находится недалеко от Санкт-Петербурга в городе Кировске. Относительно новым направлением в компании «Росизолит» является непосредственно изготовление композитов. Композитные материалы сейчас выпускаются в нескольких торговых марках «ФОРТЕРМ» (FORTHERM), «ДЮРОСТОН» (DUROSTONE), «ДЮРАБОРД». Материал «ФОРТЕРМ» — это несколько разновидностей материалов на основе минеральных наполнителей: слюды, керамики, оксидов металлов, что позволяет применять их при температурах до 600°С. Эти материалы пришли на замену устаревшим или переставшим выпускаться материалам: Асбестоцементному материалу «АЦЭИД» и «Микалекс». Уникальный набор характеристик «ФОРТЕРМ» оказался востребованным в атомной отрасли и несколько лет используется для изготовления оборудования Международного термоядерного экспериментального реактора (ITER). Еще год назад вы анонсировали разработку новой технологии изготовления трудногорючего полиэфирного стеклопластика. В чем заключается данная технология и где находят применение изделия из этого стеклопластика? Стеклопластик «ДЮРОСТОН» — серия композитных материалов и изделий, предназначенных для применения в качестве трудногорючего конструкционного и отделочного материала для промышленного строительства, судостроения и машиностроения, а также для изготовления комплектующих для применения в качестве электроизоляционных изделий или изоляторов в электрических аппаратах и электрощитах. Отличает его невысокая стоимость и высокие физико-механические и электроизоляционные характеристики, низкое влагопоглощение, высокое качество поверхности, наличие нескольких цветовых оттенков. Стеклопластик «ДЮРОСТОН» и изделия из него изготавливаются с применением технологии прессования SMC препрегов, прямым горячим прессованием. Однако, данная технология накладывает некоторые номенклатурные ограничения на выпускаемую продукцию, требования к большой серийности, большим затратам на освоение нового вида продукции — будь то большие листы или небольшие изделия, так как необходимо изготовление дорогостоящей оснастки и применения прессов с большим удельным давлением. В компании «Росизолит» мы разработали новую, усовершенствованную технологию производства стеклопластика эффективным способом, взамен

препреговой технологии (SMC). За основу мы взяли широко применяемый листовой стеклотекстолит и отработали способ изготовления полиэфирного трудногорючего стеклопластика методом инжекционного формования. Технология не требует дорогостоящей оснастки — прессформ, используется не стальная оснастка и применяется линия автоматизации без задействования прессового оборудования с большими усилиями. Это существенно сказалось на снижении себестоимости изготовления стеклопластика. В качестве связующего мы использовали ненасыщенные полиэфирные смолы и безгалогеновые добавки, что существенно удешевило себестоимость сырья. Стеклопластик предназначен для применения в качестве электроизоляционного материала, а также в качестве трудногорючего конструкционного и отделочного материала для промышленного строительства и транспортного машиностроения (вагоны метро, трамваев и железнодорожных подвижных составов). Изделия из такого стеклопластика могут выпускаться малыми и средними партиями без существенных первоначальных затрат. Продукт разработан в РФ в рамках программ импор-

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Интервью

тозамещения и развития Национальной Технической Инициативы. В продуктовой линейке выпускаются листы с наименованием «ДЮРОСТОН», а также изделия под торговой маркой «ДЮРАБОРД». Стеклопластик «ДЮРОСТОН» и «ДЮРАБОРД» имеет ряд преимуществ, среди которых: • Высокие физико-механические характеристики; • Низкое влагопоглощение; • Стабильные электроизоляционные показатели; • Высокая огнестойкость и дугостойкость; • Не содержит галогенов и имеет низкий индекс токсичности дыма; • Хорошо поддается механической обработке; • Себестоимость на 60–70% ниже импортных материалов. А есть ли какие-то новые области применения для предлагаемых вами композитов, где ранее они не применялись в России? Давайте поговорим об использовании композитных материалов в криогенном применении. Это, полагаю, сейчас востребовано в связи с началом проектирования и производства в России отечественных технологий и оборудования для получения сжиженного газа (сокр. СПГ)? Верно, применение композитных материалов в криогенной отрасли было крайне ограничено, как собственно и спрос на них. Однако компания «Росизолит» готова предложить услуги в области подбора и изготовления криогенных композитных материалов. Это может быть и просто изготовление конструкций или комплектующих из композитных материалов либо проектирование и изготовление несущих конструкций и узлов термоизоляции для систем хранения и транспортировки СПГ (сжиженного

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

природного газа), расчет максимальных нагрузок и весовой эффективности спроектированных технических решений. В качестве базовых решений для применения в криогенной отрасли мы предлагаем: Древесно-слоистый криопластик на основе уплотненного древесного шпона, пропитанного и склеенного специальным лаком. Данный криопластик характеризуется относительно невысокой плотностью, имеет высокую прочность на сжатие и при этом обладает эластичностью. Имеет низкую теплопроводность. Он идеально подходит для использования в качестве опор обшивок танкеров и резервуаров для хранения, хомутовых креплений, колодок, неподвижных и скользящих блоков в резервуарах для транспортировки СПГ, а также в качестве опор трубопроводов. Стекловолокнистый криогенный композит применяется для теплоизоляционных опор трубопроводов. Этот криопластик является армированным стеклопластиком, изготавливаемым из термореактивного связующего в сочетании со стеклянными армирующими наполнителями. Материал негигроскопичен, влагостоек, стоек к обледенению. Компания «Росизолит» предложила оригинальное решение в области композитных резьбовых крепежных изделий. Расскажите немного об этом направлении деятельности. Да. Наша компания имеет большой опыт и знания в области крепежных элементов из стеклокомпозитов. На сегодняшний день «Росизолит» занимается изготовлением готовых резьбовых крепежных элементов шпилек и гаек специального назначения из стеклокомпозитов на основе эпоксидного связующего и армирующего на основе стеклянных нитей. Эта продукция востребована там, где недопустимо применение металлического крепежа, по своей природе являющегося магнитным и электропроводным, а также коррозионно-стойкого крепежа, например в судостроении, взамен дорого крепежа из нержавеющей стали. Данные изделия выпускается в соответствии с требованиями резьбовых соединений международного стандарта ISO 724:1993 и ГОСТ 24705-2004, получили одобрение к применению на многих отечественных предприятиях (филиал ОАО «Силовые Машины» завод «Электросила», компании, входящие в состав ГК «РОСАТОМ», такие как АО «НИИЭФА им. Д.В. Ефремова» и другие). Компания «Росизолит» провела собственные испытания данных изделий на подтверждение заявленных характеристик по программам-методикам российских ГОСТов. Имеются запротоколированные результаты испытаний. Особая гордость «Росизолит» — это высококвалифицированные специалисты и современный парк оборудования на собственной производственной площадке. Все это необходимые для серийного выпуска готовых изделий из ПКМ, соответствующих требованиям, предъявляемым российскими ГОСТами.

Интервью

www.pgups.ru

Академические, научные и инженерные задачи первого транспортного вуза России

О Бетанкуре, научных достижениях и композитных материалах мы пообщались с ректором Петербургского государственного университета путей сообщения Императора Александра I Панычевым Андреем Юрьевичем. Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I имеет богатую историю. Александр Юрьевич, расскажите нашим читателям о самых значимых этапах развития вуза. К началу ХIX века в России сложилось катастрофическое положение в транспортной сфере, архаическое устройство системы организации строительства дорог, портов, мостов, каналов. Огромной проблемой было отсутствие кадров, прежде всего инженерных, способных вести проектирование и строительство путей сообщения на передовом уровне. В 1808 году по рекомендации французского императора Наполеона, как это не покажется странным ввиду последующих событий, император Александр I, взошедший на престол в 1801 году, пригласил на русскую службу одного из крупнейших инженеров, строителей, архитекторов своего времени Августина Бетанкура, состоявшего тогда на французской службе, и получившего прекрасное научное, инженерное и художественное образование в Мадриде и Париже. Прибыв Санкт-Петербург в 1808 году он получил звание генерал-лейтенанта и принял непосредственное участие в создании Корпуса инженеров путей сообщения — военизированной структуры, на которую возлагались задачи проектирования, строительства и эксплуатации транспортных объектов. По рекомендации А. Бетанкура при корпусе был образован «особенный институт» — первое высшее учебное заведение России для подготовки инженеров в области транспорта и транспортного строительства, инспектором (ректором) которого он и был назначен. 20 ноября (2 декабря по новому стилю) 1809 года высочайшим Манифестом был учреждён Корпус инженеров путей сообщения и при нем высшее учебное заведение — Институт. От этой даты и ведет свою историю наш Университет. При организации Института Корпуса инженеров путей сообщения, составлении учебных планов и программ А. Бетанкур использовал все лучшее чем

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

располагала система высшего технического образования в Европе того времени. Более чем 200-летняя история нашего вуза включает несколько этапов. Большую часть XIX века Институт остается единственным инженерный учебным заведением своего рода. В первые десятилетия здесь готовили специалистов широкого строительного профиля, в 30-е годы XIX в. в связи с сооружением в России первой железной дороги (1837), в учебные программы курса строительного искусства были включены специальные разделы по строительству и эксплуатации железных дорог. К середине XIX в. Институт стал одним из крупнейших высших учебных заведений России. В его стенах создавались основы транспортной науки, складывалась система русского инженерно-строительного образования Начало XX в. ознаменовалось созданием новых видов транспорта: электрического, автодорожного и воздушного. Началось их практическое изучение и освоение. В связи с этим в Институте инженеров путей сообщения, а он к этому времени носил имя своего августейшего основателя — Императора Александра I — были открыты соответствующие факультеты, отделения, кафедры и специальности. С именами профессоров и питомцев вуза связаны такие эпохальные проекты как строительство первой в России магистральной железной дороги Петербург — Москва, сооружение чуда рубежа XIX–XX столетия — самой протяженной в мире железнодорожной магистрали — Транссиба, возведение первых гидроэлектростанций, строительство метрополитена в Москве, электрификация железных дорог, внедрение тепловозной тяги и многое, многое другое. Зарождение автодорожного транспорта также, как и гражданской авиации происходит в стенах этого вуза. В 1909 г. профессор Н. А. Рынин начал чтение лекций по воздухоплаванию, в 1920 г. в Институте открыт первый в России факультет воздушных сообщений. Новый этап деятельности Института начался в

Интервью

1930 году. Высшее инженерное образование в стране реформируется в русле специализации. На базе факультетов Ленинградского института инженеров путей сообщения создаются отраслевые учебные заведения — Ленинградский институт инженеров водного транспорта, Ленинградский институт инженеров гражданского воздушного флота, Ленинградский автодорожный институт… Наше учебное заведение переименовывается в Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта — хорошо известный всем ЛИИЖТ. Основная цель создаваемого в Петербурге Инстиута была сформулирована А.Бетанкуром в записке к проекту этого учебного заведения «…снабдить Россию инженерами, которые прямо по выходе из заведения могли бы быть назначены к производству всех работ в Империи». Какие цели стоят перед вузом в наши дни и как вы оцениваете уровень подготовки выпускников? По большому счету цели образовательного процесса в вузе принципиально те же. Мы также, как и наши предшественники в XIX и в XX веке стремимся к тому, чтобы сразу после окончания вуза молодой специалист был способен самостоятельно выполнять свои обязанности на рабочем месте. Но, конечно, сегодня многое и изменилось. Основа базовых знаний инженера в ряде ее элементов похожа на ту, которая принималась в XIX веке — математическая подготовка, знание теоретической механики, физики и химии явлений и производственных процессов, для ряда специальностей — геодезия и другие дисциплины. Но очень много принципиально поменялось и добавилось: знания о новых материалах, вопросы энергообеспечения, а главное — изменился инструментарий выполнения работ. Активное освоение и внедрение цифровых технологий во всех сторонах жизни и деятельности общества, инженерной и научной деятельности ставит перед вузом многие принципиально новые задачи во всем комплексе подготовки инженера. Об уровне работы нашего вуза красноречиво говорят данные ряда рейтингов. Так, согласно наци-

ональному рейтингу востребованности вузов, в 2017 году наш университет входит в число лидеров, занимая 9 место. В рейтинге оценки отраслевых вузов по показателям внешнего мониторинга из 193 учебных заведений мы находимся на 18-м. Любопытно, что в этом рейтинге лидируют вузы Министерства здравоохранениям. Мы лучшие среди железнодорожных вузов. Ближайший к нам родственный вуз – Уральский государственный университет путей сообщения занимает 45-ю позицию, а Российский университет транспорта (РУТ-МИИТ) — 71-ю... По большому счету цели образовательного процесса в вузе принципиально те же. Мы также, как и наши предшественники в XIX и в XX веке стремимся к тому, чтобы сразу после окончания вуза молодой специалист был способен самостоятельно выполнять свои обязанности на рабочем месте. Основа базовых знаний инженера в ряде ее элементов похожа на ту, которая принималась в XIX веке — математическая подготовка, знание теоретической механики, физики и химии явлений и производственных процессов, для ряда специальностей — геодезия и другие дисциплины. Но очень много принципиально поменялось и добавилось: знания о новых материалах, вопросы энергообеспечения, а главное, в связи с активным освоением и внедрением цифровых технологий — изменился инструментарий выполнения работ. Особенность российской и советской системы высшего транспортного образования — наличие специализированных высших учебных заведений, в то время как в большинстве других стран обучение этим специальностям ведется в политехнических учебных заведениях широкого профиля, а уже после окончания вуза осуществляется их специализация. Об уровне работы нашего вуза красноречиво говорят данные ряда рейтингов. Так, согласно национальному рейтингу востребованности вузов, в 2017 году наш университет входит в число лидеров, занимая 9 место, а рейтинге оценки отраслевых вузов по показателям внешнего мониторинга из 193 учебных заведений мы находимся на 18-м. У ПГУПС очень обширный перечень образовательных программ. Какие специальности сейчас наиболее КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Интервью востребованы? Где работают и насколько востребованы выпускники ПГУПС? Вопрос о наиболее востребованных для абитуриентов направлениях подготовки и специальностях следует рассматривать через отраслевую направленность вуза. Университет готовит в первую очередь специалистов для строительства железных дорог и их эксплуатации в рамках всего перечня хозяйств. Поэтому все железнодорожные специальности и направления подготовки имеют практически 100% востребованность. Синтез классического подхода в образовании и современных технологий обучения позволяет выпускнику университета в кратчайшие сроки адаптироваться и выйти на требуемый для специалиста уровень эффективной работы. Какими научными и прикладными достижениями вуза вы гордитесь, какие проекты хотите отметить? Круг научных проблем, которыми занимаются ученые вуза, очень широк, фактически наш университет является политехническим высшим учебным заведением, интересы которого простираются от промышленного и гражданского строительства, сооружения мостов и тоннелей, железных и автомобильных дорог до компьютерных систем управления и защиты информации; от механических и электромеханических устройств — конструкций электровозов, тепловозов, вагонов, до систем электроснабжения, водоснабжения, очитки воды и экологической защиты… И есть много других научных и инженерных направлений, которые не названы, но в которых преуспели наши профессора и специалисты. В настоящее время на железнодорожном транспорте есть сфера, объединяющая самые передовые технологии и технические решения, без преувеличения, аэрокосмического уровня. Вы, конечно, и сами понимаете, что обеспечение массового движения поездов в коммерческой эксплуатации на скоростях порядка 350–400 км/ч — это архисложная прикладная научная и инженерная проблема. Россия имеет пока только опыт организации движения поездов «Сапсан» на линии Петербург — Москва со скоростями до 250 км/ч, но страна вплотную подошла и к сооружению первой специализированной высокоскоростной железнодорожной магистрали (ВСМ). Проектирование первой в стране ВСМ Москва – Казань ведется в настоящее время на основе комплекта документов, норм, сводов правил, базу которых составляют пятнадцать «Специальных технических условий» — так называемых «СТУ». Они охватывают весь комплекс устройств железной дороги, рассчитанной на максимальную скорость 400 км/ч, и были разработаны коллективом наших ученых, естественно, в содружестве со специалистами многих других организаций, но титульная организация именно ПГУПС и костяк научного и инженерного коллектива составляют наши ученые и инженеры! Если обратиться ближе к проблематике вашего уважаемого издания, то надо отметить, что XXI век – это век композитных материалов. Наука о композитах

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

возникла на стыке различных областей знаний. Их создание было связано с проблемой конструирования материалов с заданными характеристиками для определенных условий эксплуатации. В нашем вузе работали и работают, без преувеличения, звезды мировой величины в области строительных материалов и технологий. Фактически именно в стенах нашего университета зародилась в XIX веке наука о строительных материалах. Ещё в 1816 году в учебную программу Института введен «Курс построений» с разделом по строительным материалам. В 1822 году издан труд профессора Р. Шарлевиля — «Трактат об искусстве изготавливать хорошие строительные растворы». Дальнейшие исследования строительных материалов были связаны с именем профессора М. С. Волкова. Сегодня достойными продолжателями деятельности титанов прошлого является плеяда блестящих ученых во главе с заведующей кафедрой, доктором технических наук, профессором Т. М. Петровой. В наши дни среди композиционных строительных материалов последнего поколения внимание наших специалистов привлекают бетоны, полученные с использованием микронаполнителей, полимерно-цементные композиты, бетонные полимерные композиты и фибробетоны. При проектировании и строительстве конструкций из фибробетона следует учитывать необходимость обеспечения их прочности и устойчивости, как в условиях нормальной эксплуатации так и в условиях, например пожара, когда высокие температуры начинают воздействовать на конструкции и материалы сооружения, приводя их к разрушению. Еще одним важным направлением работы наших ученых является сфера применение современного стеклофибробетона для реставрационных работ. Стеклофибробетон состоит из цементно-песчаной матрицы с равномерным или заданным распределением по ее обьему дискретных волокон из щелочестойкого стекловолокна различного происхождения, что дает широкие возможности по воплощению архитектурных идей. Наиболее интересное практическое применение технология пневмонабрызга стеклофибробетона получила при реставрации различных сооружений, в частности, подвесного потолка перронного зала станции Петербургского метрополитена «Автово». Опыт пятилетний эксплуатации подвесного потолка показал, что на конструкциях из стеклофибробетона не наблюдается силовых трещин, не выявлено перемещений поверхности потолка, связанных с провисанием конструкций. Другими примерами применения стеклофибробетона являются устройство парапетного ограждения ряда зданий, реставрационный ремонт фасада гаража Карла-Людвига Крюммеля (устройство архитектурных элементов: пилястр, карнизов), воссоздание скульптурной группы над главными воротами крепости Мариенталь (называемая также Бибс или Бип, в окрестностях Павловска под Санкт-Петербургом), реставрация кровли и ротонды здания вестибюля станции метро пл. Восстания.

Отрасль Э. М. Айзенштейн доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники России

Химические волокна в 2017 году на мировом рынке

Список литературы 1. Айзенштейн Э.М.//Хим. волокна, 2018, №1, с. 75-80 2. Fiber Organon, June 2017. 3. Chem. Fibers Int., 2017, №4, p. 195. 4. The Fibers Year — 2018 GmbH, Speicher/Switzerland. 5. Chem. Fibers Int., 2018, №2, p.81 6. ТАСС — Досье от 24.11.2017; http://tass.ru/info4679765. 7. Chem. Fibers Int., 2018, №1, p.1. 8. Айзенштейн Э.М., Клепиков Д.Н.//Вестник химической промышленности, 2016, №5 (92), с. 36-43. 9. Man-Made Fiber Year Book 2017, p.52. 10. Chem. Fibers Int., 2017, №3 p. 125. 11. Latinski M.//Fibers and Filaments, вып. 29.03.2018, p.19. 12. Fibers and Filaments, вып. 24.05.2016. p. 22. 13. Айзенштейн Э.М.//Вестник химической промышленности, 2017, №5(98), с. 28-33. 14. Fiber Organon, September 2017. 15. Chem. Fibers Int., №2, 2017. p.102

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #3 (2018)

Отрасль В начале статьи считаем своим долгом восполнить некоторый пробел в нашем прошлогоднем обзоре [1], дополнив его появившейся позже более детальной информацией о мировом производстве химических волокон в 2016 году. Таблицы 1–4 позволяют это сделать. Из последних сообщений Fiber Organon [2] вырисовывается несколько пессимистическая картина: темпы роста производства химических волокон в мире, начиная с 2012 года, постепенно падают — от 6,1% до 2,8% в 2016 году, когда объём их выпуска вырос на 1,9 млн. тонн до 70,5 млн. тонн в целом. В этом же году мировое производство всех видов текстильных волокон увеличилось по сравнению с предыдущим годом всего на 1,6 млн. т. (1,7%), достигнув 95,3 млн. т. (таблица 1). При этом выпуск натуральных волокон (хлопок, шерсть, лён, шёлк) сократился на 350 тыс. т (1,4%) до 24,9 млн. т главным образом за счёт недобора хлопка (-1,6%). Внутри химических волокон 65,2 млн. т относятся к синтетическим (+2,9%) и 5,3 млн. т (+2,2%) — к целлюлозным волокнам (исключая штапельное волокно лиоцелл, мощности по которому доведены австрийской компанией «Lenzing» до 232 тыс. т/год). В региональном отношении доминирует Азия (таблица 2), на долю которой в 2016 году приходилось 88,5% от мирового производства химических волокон, в том числе 64,9% на Китай, 8,2% на Индию, 3,0% на Тайвань, 2,9% на Индонезию и 2,5% на Южную Корею [3]. Доля США в мировом балансе — 3,5%, остального американского континента — 1,6%, Западной Европы – 3,1% и Турции — 2,2%. В одних странах выпуск волокон по сравнению с 2015 годом упал (в %) — в Индонезии (9,3), Японии (4,1), Латинской Америке (3,9), Тайване (3,0) и Южной Корее (1,4). В других, наоборот, возрос (в %) — в Индии (5,3), Китае (3,9), Вьетнаме (13,1) и в Восточной Европе (8,0). В США и Западной Европе он

оставался практически стабильным. По видам волокон доминирующее положение (таблица 2) сохраняют полиэфирные (ПЭФ) волокна, на вторую позицию выдвинулись полиолефиновые (ПО), преимущественно полипропиленовые (ПП), оттеснив некогда самые популярные — полиамидные (ПА). Далее идут полиакрилонитрильные (ПАН) и другие, в основном «малотоннажные» синтетические волокна (спандекс, поливинилхлоридные, поливинилспиртовые, арамидные, углеродные, политетрафторэтиленовые, полисульфоновые и другие). Среди целлюлозных (Целл.) преобладает вискозное штапельное волокно, производство которого расширяют (а в России и СНГ закрыли последнее) в Индии (+8%), Китае (+3%), Японии (+3%), Западной Европе (+1%) и других странах. Ацетатные, главным образом, текстильные нити напоминают о себе немного в США, Японии, Восточной и Западной Европе. По таблице 3 видно, что мощности производства химволокон медленно, но растут, а коэффициент их фактического использования достаточно высок, особенно для ПАН и Целл. штапельных волокон, для крупнотоннажных синтетических — несколько ниже. Конечно, нельзя пройти мимо достижений Китая в области химических волокон и текстиля — безусловного лидера в этой отрасли, которая стала одним из главных драйверов резкого подъема экономики государства. Таблица 4 является как бы зеркалом развития волокнистых материалов в мире на примере Китая. Там соблюдается примерно такой же баланс между производством и потреблением отдельных видов химических волокон. Подавляющий приоритет отдан ПЭФ (около 70%), прогрессивные тенденции ПП и Целл., стабильное положение ПА и ПАН, активный интерес

Таблица 1. Мировое производство текстильных волокон в 2016 году. Виды / ассортимент волокон

Млн тонн

+/- к 2015 г., %

Полиэфирные; в т.ч.: комплексные нити штапельное волокно Полипропиленовые; в т.ч.: комплексные нити (1) штапельное волокно Полиамидные комплексные нити штапельное волокно Полиакрилонитрильное штапельное волокно и жгут (2) Другие синтетические волокна (2) Целлюлозные, в т.ч.: комплексные нити штапельное волокно (3) Натуральные в т.ч.

52,0 35,8 16,2 5,5 4,5 1,0 4,7 4,5 0,2 1,7 1,2 5,2 0,3 4,9 24,8

+2,8 +3,2 +1,9 +3,8 +2,3 +6,2 +2,2 +2,5 +11,4 -1,5 +13,2 +2,0 -4,7 +2,7 -1,6

хлопок

23,2

-1,6

шерсть лён шёлк Всего

1,2 0,2 0,2 95,3

+1,1 -1,6 +4,0 +1,7

Примечание: 1 — исключая спанбонд, мелтблаун, плёнки и ремни; 2 — включая эластан/спандекс нити (в 2016 г. по оценке 680 тыс.т), арамидные, ПТФЭ и др.; 3 — исключая ацетатный сигаретный жгутик и волокно.

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Отрасль Таблица 2. Мировое производство химических волокон в 2016 году по странам/регионам, тыс тонн. Страна/регион

469 497 338 1282 2 156 258 37271 4764 1412 1425 227 — — 3483

Полиолефиновые (1) 818 658 225 501 83 72 292 1023 198 180 128 196 — — 516

438

597

—

52020

5492

4746

1696

5216

Полиэфирные

Западная Европа Турция Восточная Европа США Канада Мексика Другие страны Америки Китай Индия Тайвань Южная Корея Япония Индонезия Тайланд Другие страны Азии (2) Средний Восток, Африка и Океания (3) Всего

285 80 143 568 75 24 69 2530 153 309 128 93 — — 198

Полиакрилонитрильные 195 283 39 — — 41 23 631 103 58 53 132 — — 109

Гидратцеллюлозные (4,5) 377 — 17 — — — — 3452 555 107 — 55 512 140 —

Полиамидные

Ацетатные (6) 5 — 6 19 — — — — — — — 10 — — —

Примечание: 1 — исключая спанбонд, мелтблаун, плёнки и ремни; 2 — главным образом Пакисатан, Малайзия, Въетнам, Бангладеш; 3 — главным образом Египет, Израиль, Саудовская Аравия, Южная Африка; 4 — исключая лиоцелл (мировая мощность ок. 245000 тонн); 5 — включая медноаммиачную нить; 6 — текстильная нить (исключая ацетатный сигаретный жгутик).

Таблица 3. Мощности производства химических волокон и степень их освоения в мире. Мощности, млн тонн

Виды / ассортименты волокон

Коэффициент использования, %

март 2017 год

декабрь 2018 год

48,15 27,15

49,39 27,93

77 65

6,01 1,29

6,09 1,42

76 76

7,01 0,28 2,07 1,41

7,51 0,29 2,07 1,47

73 83 80 87

0,54 6,01

0,54 6,29

66 84

Полиэфирные в т.ч.: Комплексные нити Штапельное волокно Полипропиленовые, в т.ч.: Комплексные нити (1) Штапельное волокно Полиамидные, в т.ч.: Комплексные нити Штапельное волокно Полиакрилонитрильное штапельное волокно и жгут Другие синтетические волокна Целлюлозные, в т.ч. Комплексные нити (2) Штапельное волокно (3)

Примечание: 1 — исключая спанбонд, мелтблаун, плёнки и ремни; 2 — включая медноаммиачные нити; 3 — текстильные нити (исключая ацетатный сигаретный жгутик).

Таблица 4. Мощности производства химических волокон и степень их освоения в мире. Виды волокон/ассортименты Полиэфирные, в т.ч.: Комплексные нити Штапельное волокно и жгут Полиамидные, в т.ч.: Комплексные нити Штапельное волокно и жгут Полиакрилонитрильное Штапельное волокно и жгут Полипропиленовые, в т.ч.: Комплексные нити Штапельное волокно Другие синтетические волокна Целлюлозные, в т.ч.: Штапельное волокно Комплексные нити

Примечание: 1 — исключая волокно лиоцелл (мировая мощность примерно 245 тыс т/год.

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Тыс. тонн

+/- к 2015 г., %

27517 9754

+4 +2

2408 122

+5 +19

631

927 96 839

+9 +5 +21

3284 168

+3 -8

Отрасль

Рисунок 1. Мировое потребление всех видов волокон в 2017 году.

к «малотоннажным» в первую очередь к высокоэластичным нитям спандекс, высокотермостойким и высокомодульным арамидным и углеродным волокнам, нетканым и композиционным материалам. [2] После медленного снижения темпов роста производства текстильных волокон в мире в период с 2012 по 2016 год, в 2017 году произошёл их существенный прирост. Он равнялся 5% относительно предыдущего года и достиг 103 млн. т. При этом выпуск хлопка впервые за 7 лет вырос на 11% до 26 млн. т, производство химических волокон на 4% до 72 млн. т, других натуральных волокон до 6 млн. т (практически на прежнем уровне). В ежегоднике [4] упоминаются также волокна из биополимеров, занимающие заметную нишу на мировом рынке благодаря растущему спросу на жизнедеятельные и биоразлагаемые продукты. Из рисунка 1 видно, что динамика роста мирового потребления волокон изменилась более чем в 2 раза с 2000 по 2017 год, в основном благодаря синтетическим (от 30 до 64 млн. т) и целлюлозным (от 3,5 до 8 млн. т) волокнам, при практически неизменном уровне натуральных (около 30 млн. т). Таким образом, доля синтетических волокон в общем балансе текстильного сырья составляет сегодня около 59,2%, целлюлозных — 11,7 и натуральных — 29,1% [5]. Среди

химических волокон (рисунок 2) явно преобладают полиэфирные (ПЭФ), на долю которых приходится ¾ мирового рынка, за ними с большим отрывом следуют (в %): целлюлозные (Целл.) — 9, полиамидные (ПА) — 8, полипропиленовые (ПП) — 4, полиакрилонитрильные (ПАН) — 2, другие — 2. Для названных видов волокон отмечен подъём в 2017 году, за исключением ПАН, производство которого на протяжении последних 6 лет продолжало снижаться. Наибольшее увеличение в прошедшем году в первую очередь благодаря Китаю наблюдается у ПА волокон преимущественно из полимера ПА-6 (типа капрон), поскольку для ПА-66 (типа нейлон) возникли проблемы с исходным сырьём, в частности с адипонитрилом (АДН), поэтому некоторые компании перешли на выпуск ПА-6. Однако в период с 2019 по 2021 год на четырех крупных заводах США и Франции запланировано строительство новых мощностей АДН. Мировое производство ПЭФ комплексных нитей текстильного, технического (включая шинный корд) и коврового ассортимента расширилось в 2017 году в среднем на 5%, а ПЭФ штапельное волокно и жгут показали довольно умеренный рост — на 2% по сравнению с предыдущим годом. В начале 2017 года итальянская фирма «Sinterama» выпустила три вида объёмной

Полиэфирные Целлюлозные Полиамидные Полипропиленовые Полиакрилонитрильные Другие

Рисунок 2. Мировой рынок химических волокон по видам в 2017 году.

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Отрасль Таблица 5. Динамика развития основных видов пряжи (млн. тонн). Вид пряжи

Годы 2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Филаментная

Штапельная

пряжи из 100 %-ного полиэтилентерефталата (ПЭТ), обладающих меланжевыми цветовыми эффектами и лучшими эксплуатационными характеристиками (по сравнению с ПЭФ нитями, получаемыми по технологии ложного кручения или пневмотекстурирования), что позволило разработать широкую гамму готовой продукции. ПЭФ технические и кордные нити, начиная с 2005 года, постепенно наращивают своё преимущество перед аналогичным ассортиментом нитей из ПА-6 и ПА-66 в силу лучших эксплуатационных и экономических показателей [13]. К 2020 году, считает «PCI Wood Mackenzie», потребление ПЭФ волокон достигнет около 60 млн. т, то есть более чем в 2 раза превысит нынешнее потребление хлопка, который к тому времени останется ведущим сырьём среди штапельных волокон других видов [7]. Объемы выпуска волокон целлюлозного происхождения дали прирост 3%, несмотря на продолжающийся уже четыре года спад производства ацетатного жгутика из-за снижения спроса на сигареты. Фирма «Kelheim Fibers» (Германия) 9 апреля 2018 года произвела 4-х миллионную тонну вискозного волокна. «Юбилейная» тонна с уникальными свойствами была предназначена для изготовления гигиенических тампонов. В соответствии с прогнозами [7] «Global Market Insights» (Индия), к 2024 году ожидается непрерывный подъём рынка гидратцеллюлозных экологически безопасных и жизнекомфортных волокон типа лиоцелл, применяемых в основном для пошива одежды. Объём этого рынка в 2016 году был 448 500 тонн на сумму 894,2 млн. $, а к 2024 году будет 817800 тонн на сумму 1667,5 млн. $. Высоких достижений в 2017 году добилась компания «Lenzing Group» (Австрия). Её выручка выросла на 5,9%, с 2,13 млрд до 2,26 млрд. $ главным образом за счёт роста цен на отбеленное волокно и улучшения ассортимента продукции [5]. Чистая прибыль за год составила 281,7 млн €, что на 23% выше уровня пре-

Рисунок 3. Производство нетканых материалов в Европе в 2017 г (синие прямоугольники — весовое значение, желтая кривая — поверхностная плотность).

2017

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

дыдущего года. Деятельность компании в секторе волокон в 2017 году была направлена на дальнейшую оптимизацию производственных процессов в части увеличения производительности и создания новых линий, расширения присутствия «Lenzing Group» на рынках Азии и Турции. Общий объём продаж волокнистых материалов составил 1, 96 млрд. €, из которых 70% приходится на текстильные волокна (торговая марка «Tencel») и 30% — на нетканые материалы (HM), в том числе по регионам (в %): Северная Азия — 37, остальная Азия, Ближний Восток и Африка — 36, Европа и Америка — 27. Объём продаж волокон упал в 2017 году на 3,7% до 942 тыс. т, при этом доля специальных волокон («Tencel Modal») составила 41, 9%, стандартных «Tencel» снизилась до 44,5%, по остальной продукции выросла с 11,0 до 13,6%. «Lenzing/Austria» достигла ещё одной важной вехи в своём инновационном наследии, разработав в промышленном масштабе новое волокно «Tencel Refibra» из отходов хлопка и древесины, тем самым способствуя повышению экологичности процесса и сокращению расходных норм дефицитного и дорогого натурального сырья. Зафиксирован также в 2017 году устойчивый рост НМ, изготавливаемых фирмой «Lenzing» из волокна торговой марки «Veocel Lyocell». Особые свойства этого волокна: совместимость с кожей, стойкость к запаху и высокая гигроскопичность — делают его незаменимым в виде НМ для изготовления гигиенических продуктов: салфеток, туалетной бумаги, лицевых масок и так далее. Высокотехнологичные волокна: арамидные, углеродные, керамические, полисульфоновые, эластичные (типа спандекс) — в 2017 году суммарно показали заметный рост до 1 млн. т (на 6%). К 2021 году их ежегодный прирост вырастет до 8,9% и объёма продаж до 16,46 млрд. $ против 10,73 млрд. $ в 2016 году [15]. Пуск новых мощностей по выпуску высокоэластичной нити лайкра, запланированный к

Отрасль

Китай Индия США Тайвань Индонезия Остальные

Рисунок 4. Мировой рынок химических волокон в 2017 году по регионам-изготовителям (в %).

середине 2018 года в Китае [5], имеет существенную значимость для развития текстильной индустрии этой страны. По мере развития бикомпонентных волокон, делающих их универсальными благодаря сочетанию в них свойств нескольких полимеров, совершенствуется оборудование для производства таких волокон более высокого качества. Фирма «Oerlikon-Barmag» (Германия) разработала новое плавильно-формовочное устройство SP8xB, обеспечивающее очень точное поддержание рабочих температур для полимерных расплавов различной молекулярной массы или разного химического состава при формовании бикомпонентных волокон структуры «ядро-оболочка», «острова в море» и «бок-о-бок» [12]. Мировой рынок штапельных волокон (резаное и жгутовое), включая химические и натуральные (преимущественно хлопок) увеличился в 2017 году на 2% до 56 млн. т. Повторилась ситуация 2001 года, когда мировые темпы роста натуральных волокон оказались выше (3%), чем целлюлозных и синтетических (2%). Производство штапельной продукции в Китае и Индии выросло на 4%, хотя и здесь опережающие темпы принадлежат хлопку [4]. Большинство экспортных поставок штапельных волокон сегодня осуществляется из трех стран: Китая, Индии и США. Их доля в мировом экспорте этой продукции превышает 60%. Поставки из США только в 2017 году возросли на 18% за счёт резкого подъема сборов хлопка, в то время как прирост химических волокон там выглядел значительно скромнее (см. ниже). Мировой рынок всех видов комплексных нитей и штапельной пряжи из хлопка, шерсти и химических волокон вырос в 2017 году на 4% до 86 млн. т. Химических комплексных нитей (иногда называемых филаментой пряжей) — на 5 %, доведя свою долю в общем балансе пряж до 54%. При этом выпуск штапельной (прядильной) пряжи поднялся на 3% до 40 млн. т. Китай ещё больше укрепил свои позиции после прироста производства комплексных нитей на 6%, тем самым заняв в этой области ¾ мирового рынка. На втором месте, придерживаясь также высоких темпов, идёт Индия, на третьем месте США, но

с более медленной скоростью. Штапельная пряжа в Китае тоже набирала обороты, поскольку рыночные цены на хлопок стимулировали его использование внутри страны и импорт текстильной продукции. Это негативно сказалось на двух крупнейших производителях хлопчатобумажной пряжи — Индии и Пакистане, поскольку сократился их экспорт в Китай. В мировом масштабе химические комплексные нити (филаментная пряжа), начиная с 2013 года (таблица 5), опережают объемы производства штапельной пряжи. Её доля в 2017 году составила 53,5%. Производство нетканых материалов (НМ) и волокнистых наполнителей в мире выросло на 6% до 17 млн. т, где наиболее высокие темпы принадлежат НМ, получаемым фильерным способом из расплавов полимеров (спанбонд, мелтблаун) и гидроструйным способом («Wetlaid»). Объём выпуска НМ (без волокон-наполнителей) в 2017 году составил 10,1 млн. тонн или 269,8 млрд. м² на сумму 42,3 млрд. $ [3]. К 2022 году при ежегодных темпах роста более 6% эти цифры соответственно изменятся: 13,6 млн. т, 382 млрд. м² и 57,4 млрд. $. При этом в весовых единицах прирост в указанный период будет 6,2%, в м2 — 7,2% и в денежных — 6,3% в год. Эти цифры отражают сложившиеся тенденции развития НМ в ряде стран Азии (Китай), Южной Америке (Бразилия) и Европе. Нетканых материалов для технических нужд в 2017 году в мире было выпущено 4,7 млн. т или 68,9 млрд. м² на сумму 20,9 млрд. $. В 2022 году эти цифры станут существенно выше: 6,8 млн. т или 98,7 млрд. м², 29,2 млрд. $ соответственно, при среднем ежегодном приросте упомянутых показателей 7,5%. НМ для гигиенических целей к 2022 году прогнозируются в объёме 6,22 млн. т, в том числе 3,16 млн. т в их составе приходится на полимерные суперабсорбенты [3]. В Европе в 2017 году производство НМ, по данным международной ассоциации «Edana» (Брюссель), увеличилось на 4,3% и достигло 2,544 млн. т. с оборотом около 7,87 млрд. € (+5,6%). На ЕС падает около 2 млн. т. (рисунок 3). Наибольший прогресс в этой области в Турции, Великобритании, Чехии и России, где рост превысил 9%. Франция и страны Бенилюкса, наоборот, КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Отрасль Таблица 6. Производство синтетических волокон в США за период январь-август 2017 г. (по сравнению с тем же периодом предыдущего года). Тип волокна

Тыс. тонн

+/- %

Полиэфирные в т.ч.

892,7

+4,7

штапельное волокно

439,1

+4,3

техническая нить

50,9

+3,3

текстильная нить

107,3

-3,8

ковровый жгутик

295,4

+7,7

Полиамидные, в т.ч.

350,7

-3,3

техническая нить

44,0

текстильная нить

16,2

-3,8

ковровый жгутик

290,5

-3,8

Полипропиленовые в т.ч.

739,1

+3,1

штапельное волокно

110,1

+5,7

комплексные нити

629,0

+2,5

снижают обороты. Из способов получения НМ высокими темпами в Европейском регионе развивается влажный метод укладки волокна («Wetlaid»), на долю которого приходится 9%. Значительный рост в 2017 году на этом континенте показывают НМ, получаемые фильерным формованием из расплавов полимеров, преимущественно ПП и ПЭТ (спанбонд, мелтблаун): на 4,2% в тоннах и 4,3% в м2. В итоге этот материал при средней поверхностной плотности 410 г/м² занимает лидирующее место на европейском рынке: 41% по весу и 65% по метражу (48,4 млрд. м²). Активно укрепляет свои рыночные позиции компания «Oerlikon-Neumag» (Германия). Являясь одной из ведущих компаний по изготовлению современного оборудования для производства НМ «Oerlikon-Neumag» отдает предпочтение выпуску комплектных линий для получения НМ расплавно-выдувным способом (мелтблаун), выпуск которых в 2017 году вырос на 6% и стабильно сохранится в будущем. Благодаря формованию на этом оборудовании сверхтонкого (до нескольких г/м²) НМ, равномерности его по толщине в продольном и поперечном направлении (при рабочей ширине 1,6 м) стало возможным использование такого материала в качестве высокоэффективных фильтров для различных сред — начиная от фильтрации воздуха (эффективности 99,997%) до сложной фильтрации крови [11]. Региональное распределение производства химических волокон в мире иллюстрировано рисунком 4. Вслед за безоговорочно лидирующим Китаем (68%) идут Индия (8%), США (4%), Тайвань (3%), Индонезия (2%), остальные — 15% [5]. Первые три страны достигли своей доли на рынке до 80%. При этом Китай и Индия в 2017 году подняли производство более чем на 5%, в то время как вклад США ограничился лишь 1%. Азиатские производители смогли расширить свои экспортные поставки химволокон на 4%, и тем самым охватили 88% мирового рынка текстиля. Европейский вклад увеличился на 2%, имея долю рынка 6%, в то время как стагнация американского производства химволокон снизила его долю на этом рынке до 5%. В целом в мире, включая 30 ведущих топ-стран и

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Европейский Союз (ЕС) в качестве отдельного статистического региона, экспорт текстиля и одежды вырос в 2017 году на 3% до 606 млрд. $, а импорт увеличился на 4% до 479 млрд.$. Китайский экспорт вновь поднялся на 2% до 267 млрд. $ (согласно [6] эта цифра — более чем доходная часть бюджета России на 2018 год и плановый период 2019–2020 годов), в Бангладеш на 3% до 32 млрд. $, во Вьетнаме на 10% до 31 млрд. $. Самый впечатляющий скачок, но со значительно низкого исходного уровня, произошёл в Мьянме (бывшая Бирма), где экспорт вырос на 42% до 3 млрд. $ по сравнению с предыдущими 8-ми годами, когда он был практически на нулевом уровне. За 8 месяцев 2017 года поставки изготовителей синтетических волокон в США, как видно из таблицы 6 увеличились на 2,4% до 1,98 млн. тонн, в том числе для внутреннего потребления до 1,93 млн. тонн (+2,3%) и на экспорт 47 тыс. т (+3,0%). По-прежнему приоритет у производителей сохраняется за ПЭФ ковровым жгутиком, ПЭФ и ПП штапельным волокном, а интерес к ПА продукции заметно падает [14]. Если ежегодные темпы роста составят 3,4%, то согласно последнему отчёту «Research and Markets» (Ирландия), к 2025 году мировой рынок защитной одежды, базирующийся, в основном, на арамидных волокнах, достигнет 7,78 млрд. $, в том числе по огне- и жаростойкой одежде и для химзащиты — 3,5%. Выпуск текстиля для работы с электрооборудованием в 2016 году составлял 637 млн. $, и в дальнейшем прогнозируется его умеренный подъём. Рынок спецодежды в США в течение следующего десятилетия будет расти на 3,5% в год. К 2025 году он оценивается в 2,3 млн. $. Азиатско-Тихоокеанский регион, на долю которого сегодня приходится около 20% этого рынка, по прогнозам, в ближайшие девять лет достигнет максимального уровня. В целом, объём продукции технического текстиля в мире до 2022 года будет прирастать в среднем на 5,9% ежегодно [5], достигнув суммарную сумму 220 млрд. $ (в 2017 году он оценивался в 165 млрд. $). При этом синтетические волокна как сырьё для этого сектора останутся преобладающими, а лидирующие позиции по темпам

Отрасль роста сохранит Китай. Не углубляясь дальше в проблемы глобальной текстильной промышленности, вернёмся к непосредственной теме настоящего сообщения. Уточненные и более детальные цифры о мировом масштабе производства и потребления химических волокон к моменту подготовки данной статьи не были нам известны. Поэтому по крупнотоннажным волокнам ограничимся приведёнными выше сведениями из последнего журнала «Chem. Fibers Int.» [5] и рассмотрим ниже несколько подробнее наиболее интересные достижения в области новых и специальных видов волокнистых материалов, большей частью относящихся пока к малотоннажной химии. Неуклонно продолжает расти объём производства углеродных волокон (УВ) благодаря их выдающимся свойствам, требуемым для изготовления лёгких и прочных конструкций. Прежде всего для ветроэнергетики, автомобиле-, самолето-, судо- и ракетостроения, где они используются главным образом в виде армирующей составляющей различных композиционных материалов (КМ) [7]. Например, для ветроэнергетических лопастей шириной до 180 м и мощностью 8 МВт использование УВ является неотъемлемым условием для снижения веса и упрочнения конструкции. Львиная доля УВ производится фирмами «Toray» (включая «Zoltec»), «SGL», «Toho Tenax», «Mitcubishi», «Hexel». Растут производственные мощности в Китае. В последнее время всё активнее вкладываются инвестиции в строительство мощностей по УВ и КМ на их основе, например, в Турции («Sisecam A.S.), США (PPG Industries», «Hexel»), Японии («Toray», «Tejin», «MitsubishiRayon»), Германии («TU Dresden»). Основным препятствием для их дальнейшего развития являются значительные энергетические затраты в процессе получения и высокие цены на УВ. Поэтому технологические усовершенствования в их производстве направлены на сокращение этих показателей. В частности, американские фирмы «Litzler», «Despatch», «Harper» заменяют гигантские высокотемпературные печи на менее энергоёмкие плазменные [7], утилизируют отработанные газы (на них приходится около 30% энергозатрат), увеличивают производительность линий, применяют более дешевое, чем ПАН, сырье для прекурсоров — лигнин, целлюлозу или полиэтилен (ПЭ). Из этих прекурсоров (чаще продуктов их химической модификации) получают УВ для КМ, применяемых при изготовлении деталей автомобилей, армирования бетона и строительных конструкций. Итальянскими учёными предложено [7] оригинальное и экономически оправданное технологическое решение — непрерывный двухстадийный процесс получения ПАН-прекурсора, включающий последовательные стадии полимеризации акрилонитрила (АН) в растворе диметилсульфоксида (ДМСО) и воды с последующим формованием в диметилацетамидную (ДМА) ванну [7]. Компания «SGL Carbon SE» (Германия) начала серийное производство УВ марки Sigrafil 50K. Характеризуемое высоким модулем Юнга оно идеально подходит для аэрокосмических целей, а также для напорных сосудов, приводных валов и

так далее. В 2017 году эта фирма увеличила выручку от продаж на 11,7% до 860,1 млн. €. «Toho Tenax» (Япония) разработала высокоударопрочный препрег из УВ. Это волокнистый лист (типа НМ), предварительно пропитанный матричной смолой и используемый в качестве промежуточного материала для армированных пластиков, облегчённых при тех же толщине и механических свойствах примерно на 30%. Не всегда УВ из ПАН-прекурсора лучше, чем из целлюлозного волокна. Американские учёные из университета Алабамы считают, что оптимальным вариантом для теплозащитного экрана и сопел твердотопливного ракетного двигателя является применение УВ, получаемых из КМ на основе карбонизированных вискозных нитей. Так как они обладают минимальной теплопроводностью (скоростью передачи тепла при охлаждении), то обеспечивают медленное сжигание внутренней части сопла в полете, что позволяет избегать катастрофических последствий [9]. В аэрокосмической сфере на первый план постепенно выходят композиционные материалы (КМ), где металлическая или иная матрица армирована нитями из карбида кремния (SiC) типа Nextel (компания «Maplewood», США), Nicalon («NGS Advanced Fibers», Япония). Непрерывные керамические нити используются для высокоэффективных композитов там, где первоочередным условием является очень высокие показатели прочности, долговечности и теплостойкости. Ожидается, что в течение грядущего десятилетия их ежегодный прирост составит 27%. Использование в КМ системы SiC/SiC при замене никелевых сплавов в реактивных двигателях достигается не только снижение веса (33%), но более лучшая стабильность температуры ввиду исключения подачи холодного воздуха в горячую зону, что повышает производительность двигателя на 15% [7]. В целом, в этой области предстоит еще много сделать, потому что задач больше, чем решений. В первую очередь оптимизировать довольно сложные и затратоёмкие вопросы выбора полиорганосилаксанового прекурсора и формования из него керамических волокон с заданными свойствами. Намного проще обстоит дело с базальтовыми волокнами (БВ), которые ближе к натуральным, нежели химическим. Для них существует неисчерпаемая сырьевая база (застывшая вулканическая лава), и они требуют меньше затрат на технологию переработки, хотя в силу более скромных эксплуатационных показателей главным образом пригодны для КМ гражданского назначения. Являясь близкими по химическому составу к стекловолокну (наиболее распространенный армирующий компонент в КМ), БВ отличаются от него химической устойчивостью к щелочам, кислотам и солям, окислению, радиации, более высокой прочностью на сжатие и сдвиг, а по температуростойкости (от -269 до +650°C) опережают даже волокна на основе ароматических полиамидов [7]. Будучи заметно легче и дешевле (1 кг базальтовой арматуры заменяет 9,6 кг стали) по сравнению с другими волокнами, БВ как армирующий элемент КМ применяется во многих областях, особенно там, где речь идёт о замене дорогостоящих и редких КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Отрасль металлов. На основе доступных базальтовых пород помимо волокна выпускаются НМ, сетки и другие ассортименты, обуславливая тем самым широкую сеть их применения. В частности, для улучшения механических свойств цемента его смешивают с резаным БВ, достигая повышения прочности на разрыв и изгиб, например, портландцемента в 2–4 раза. Армированные БВ полимерные композиты успешно используются в гео-композициях в качестве надёжных дренажных устройств благодаря своей гидролитической устойчивости. Эффективно применение БВ в строительстве, преимущественно в качестве армирующего материала (фибровые стержни) для мостов, железобетона, неразрушающихся бетонных колонн, кабельных каналов, асфальтированных дорог, звукопоглощающих барьеров для автомагистралей, железных дорог. Жизненно необходимо немедленно приступать к реализации этого крайне важного и довольно малозатратного направления, тем более имея в стране богатые запасы базальтового сырья требуемого качества. Постепенно мировое сообщество поворачивается к биополимерам и волокнам на их основе, например, из полигидроксиалканатов и полилактида (PLA), синтезируемого из молочной кислоты [8]. Это, на наш взгляд, своеобразная подготовка к грядущему этапу в развитии волокнистого сырья, когда запасы нефти и газа будут исчерпаны, а запросы человечества к качеству и форме текстильных изделий неизбежно возрастут. Кроме того, важным является не только их биосовместимость с человеческим организмом, но и

сравнительно лёгкая деградируемость отходов в природных условиях, заметно снижающая экологическую нагрузку на растительный мир. Одни из последних цифр: с 2015 по 2016 год мощности по биополимерам выросли на 4% до 6,6 млн.т, что равно 2% от мирового рынка всех полимеров, а к 2021 году запланировано их довести до 8,5 млн. т. при ежегодных темпах прироста 4% (аналогично прогнозам по крупнотоннажному полимерному сырью). Сегодня большинство биополимеров употребляется для жёсткой (бутылки и других) и гибкой (пленки и других) упаковки благодаря биодеградируемым свойствам. Биобазовые строительные блоки (древесностружечные) к 2021 году достигнут объёма 3,5 млн. т при ежегодном приросте, начиная с 2016 года, около 8%. Полимолочная кислота (PLA) является одним из наиболее перспективных биодеградируемых полимеров. Сочетая ряд преимуществ (в частности возобновляемое сырье, биоразложение отходов), свойства данных волокон занимают промежуточное положение между натуральными и синтетическими, уступая последним по теплостойкости и механическим характеристикам. Для улучшения этих показателей предложены методы химической и физической (структурирования) модификации PLA [10], позволяющие это волокно в виде интерьера использовать уже сегодня в автомобильном транспорте, где эффект поглощения CO2 из атмосферы чрезвычайно важен. Человечество всё больше заглядывает в завтрашний день природного волокнистого сырья, не забывая о традиционных методах его химической модификации.

Отрасль София Кракова www.gazeta.ru

От ОПК к людям: как композитные материалы идут в народ За композитными материалами — будущее, сначала их применяли в военной авиации, теперь — в гражданском транспорте и городской инфраструктуре. Прочные и экологически безопасные композиты позволят построить мост от континента до Сахалина и помочь в освоении Арктики, рассказал «Газете.Ru» гендиректор научно-производственного предприятия «АпАТэК – Прикладные перспективные технологии» Андрей Ушаков в рамках спецпроекта о бизнесе в России.

С небес на землю Генеральный директор научно-производственного предприятия АпАТэК Андрей Ушаков много лет занимался прорывными технологиями в авиастроении и работал в Центральном аэрогидродинамическом институте имени Жуковского (ЦАГИ). Специалист в области прочности композиционных материалов, доктор технических наук участвовал в создании МИГ-29, Ту-160 и других самолетов. В 1991 году Ушаков создал предприятие для внедрения опережающей свое время технологии — композитных материалов не в оборонке и авиастроении, а в гражданских отраслях промышленности. Их применение в таких массовых и одновременно «консервативных» секторах как транспорт и строительство — гораздо полезнее для общества, считает Ушаков. Композитные или композиционные материалы — это сложные структуры из нескольких компонентов и пластичного связующего (матрицы). Сочетание разнородных веществ в композитах позволяет создать прочные и легкие материалы, которые зачастую превосходят традиционные. В СССР композитные материалы активно применялись в оборонной промышленности, прежде всего, в аэрокосмической отрасли и авиастроении.

«В ЦАГИ я был ведущим специалистом по целому ряду перспективных изделий, которые в том числе сегодня олицетворяют технический прогресс нашей страны спустя более чем 30 лет. Это сотрудничество с ОКБ Сухого, ОКБ МиГ и комплексом имени Антонова. У меня в ведомстве были и планеры, и спортивные самолеты типа высокоманевренного Су-26. Это была первая сфера, где начали широко применять композиты», — рассказывает Ушаков. В 1990-е проводилась конверсия оборонной промышленности или перевод ВПК на выпуск гражданской продукции. «Это был способ перестройки оборонно-ориентированного хозяйства ближе к людям. Я попал в межведомственную комиссию по конверсии и стал знакомиться не только с авиационными заводами, но и с автомобилестроением и сельскохозяйственным машиностроением. Я понял, что мои знания — это ничто по сравнению с теми проблемами, которые реально интересуют наш народ: чтобы машины были качественные, чтобы комбайны не ломались и так далее. Тогда я увлекся новыми технологиями, а о композитах говорить было бессмысленно, везде применялся метал, традиционные материалы», — говорит глава предприятия. В 1991 году ученый собрал высококвалифицированных технологов и конструкторов, предложив им организовать предприятие для продвижения композиционных материалов в новые области применения. «Я сказал, что мы будем заниматься всем, кроме авиации. И это основной принцип, который мы реализовали достаточно успешно», — говорит Ушаков.

Пальма первенства Продукция «АпАТэК — Прикладные перспективные технологии» сегодня применяется на массовых рынках гражданской сферы: железные дороги, автомобильные дороги, мосты, инфраструктура, энергетика и др. При этом основной областью применения композитов является транспорт.

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Отрасль «В области гражданского применения мы первые, кто стал применять композитные материалы на таком уровне. Думаю, что первые даже в мире. Ранее эти материалы рассматривались как достаточно экзотичные, и всю норму прибыли они получали только в отраслях, которые были связаны с оборонным комплексом – как у нас, так и за рубежом. И массовое применение композитов в народном хозяйстве, особенно в инфраструктуре транспорта — это, я думаю, наша заслуга в первую очередь», — говорит Ушаков. На международной выставке JEC Composites Show в Париже предприятие три раза получило Гран-при, при этом соревнуясь с крупными международными компаниями, например, с Boeing. «Есть много продвинутых фирм, но, когда ты спрашиваешь, на чем деньги зарабатывают — это оборонка, авиастроение, ракетостроение, спорт, например, «Формула-1», где килограмм изделия стоит от сотен до десятков тысяч долларов. А мы выпускаем изделия, которые стоят 3–6 долларов за килограмм. При этом уровень ответственности наших изделий гораздо выше, чем, положим, самолет-истребитель», — объясняет Ушаков. Предприятие активно работает в сфере железных дорог. Одним из достижений в период с 1993 по 1995 год стало создание композитной накладки для изолирующих стыков железнодорожного пути и ее внедрение по всей сети железных дорог в России. Эта разработка также эксплуатируется в Белоруссии, Казахстане, странах Прибалтики и на рельсовых путях метро российских городов. «Наша инфраструктура железных дорог с точки зрения применения композиционных материалов — самая передовая в мире», — отмечает директор предприятия. Среди других важных проектов — создание первого отечественного рельсошлифовального поезда в 1999 году, первого российского цельнокомпозитного моста, все элементы которого изготовлены из стеклопластика, в 2004 году, первого в мире танк-контейнера из композитных материалов для перевозки особо опасных грузов в 2015 году. «Мы являемся очень необычным предприятием. Все мои зарубежные друзья говорят, что я должен углубиться во что-то одно, в то время как области применения наших знаний абсолютно разные. Поэтому главный наш потенциал — это инжиниринговый центр, который был создан в 1998 году. Самое главное — это не деньги, а возможности решать круг задач, которые другие предприятия решить не могут», — говорит Ушаков.

Мост до Сахалина и освоение Арктики Гендиректор предприятия выделяет как самые перспективные три направления для развития композитных материалов и их применения. «Первое направление — это разработка крупногабаритных конструкций, например, балок из композиционных материалов. Этот продукт перевернет весь мир с точки зрения того, что, учитывая удельный вес и эффективность, можно строить мосты, например, от Сахалина до континента. Сегодняшние строитель-

ные материалы не позволяют делать даже длинные мостовые пролеты», — говорит Ушаков. Композитные балки — это единственно возможный способ организации движения высокоскоростных поездов, считает ученый. На западе используют балластную призму, то есть укладывают балласт на землю, а в Китае используют эстакады, которые наносят вред окружающей среде. «Композитное» решение было бы для России наиболее эффективным и экологически безопасным, указывает директор предприятия. Второе направление — это термопластичные материалы, которые во многом помогут решить экологические проблемы будущего. «Термопласт решает все те вопросы, которые сегодня решает металл, только без экологических ударов», — говорит ученый. «Третья задача — это, безусловно, освоение Арктики. Много об этом говорят, но строительных материалов нет, чтобы это делать. Если использовать тот же бетон для постройки, когда добыча закончится, город превратится в брошенные руины. А города должны перемещаться вместе с людьми. Это можно сделать, только если у вас материал легкий, транспортабельный, с хорошей ремонтопригодностью», — объясняет Ушаков, добавляя, что за полярным кругом уже используется продукция предприятия.

Взгляд в будущее На предприятии сейчас работает 350-400 человек, половина из которых — высококвалифицированные инженеры. Продукция применяется в 25-30 странах мира, включая Китай, западноевропейские страны и страны Прибалтики. По словам Ушакова, сейчас ведется работа с Корпорацией МСП и РЭЦ в части оказания содействия по сертификации продукции в Китае. Кроме того, предприятие использует сервисы портала бизнес-навигатора МСП. «Месяц назад зарегистрировались на портале бизнес-навигатора МСП. Используем его для продвижения продукции. Мы уже сейчас получаем обратную связь», — говорит Ушаков, отмечая, что ведутся переговоры с РЖД и рядом других крупных компаний. «Бизнес лично для меня не представляет интереса с точки зрения его расширения, потому что в некотором смысле это не бизнес, это хобби, любимое дело. С точки зрения тиражирования опыта АпАТэКа в нашей стране, я считаю, что таких предприятий как АпАТэК в нашей стране должно быть много, в каждом регионе. Я не против такой конкуренции», — заключает директор предприятия. КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Материалы www.igc-market.ru

АДГЕЗИВЫ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ОТ МИРОВОГО ПРОИЗВОДИТЕЛЯ, ТЕПЕРЬ И В РОССИИ Crestabond M1–05 и М1–20 — это двухкомпонентный метилакрилатный адгезив, предназначенный для склеивания композитов, термопластов и металлов. Структурный метакрилатный клей нового поколения соответствует требованиям большинства монтажных операций, демонстрируя превосходную ударопрочность, прочность на сжатие, сдвиг, отрыв по всем склеенным частям. Crestabond — это безгрунтовый адгезив, требующий минимальной очистки поверхности подложек, подлежащих склеиванию, имеющий модуль упругости при растяжении от 600 до 1800 MPa, демонстрирующий высокую прочность во всех собранных деталях с возможностью заполнения зазоров до 50 мм. ПРЕИМУЩЕСТВА • Для работы с металлами без грунтовки • Отличная адгезия к различным поверхностям • Быстрое схватывание и застывание • Отличное сохранение прочности • Отличная атмосферостойкость • Готовый к использованию двухкомпонентный клей • Тиксотропный • Применение на вертикальных поверхностях • Заменяет механические крепежные детали • Ускоряет процесс сборки • Сокращает трудозатраты ТЕСТИРОВАНИЕ СДВИГА

25 20 15 10 5 0

Температура

-40 -20 0 20 40 60 80 Протестировано по стандарту ISO 4587 0.26 mm, алюминий 6061-T6, поверхность протерта ацетоном

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

МОРСКОЙ ТРАНСПОРТ от каяков до супер яхт

ВЕТРО ЭНЕРГЕТИКА лопасти, корпуса, гондолы

100

НАЗЕМНЫЙ ТРАНСПОРТ автобусы, автомобили, поезда и грузовики

ТРАНСПОРТ ДЛЯ ОТДЫХА автодома и караваны

СТРОИТЕЛЬСТВО двери, окна, облицовка

СЕЛЬХОЗ ТЕХНИКА тракторы экскаваторы, комбайны

ТЕСТ ВРЕМЕНИ ЖИЗНИ 7:30 7:00 6:30 6:00 5:30 5:00 4:30 4:00 3:30 Температура 3:00 18 20 22 24 26 28 30 Время, требующееся массе 10 г, чтобы достигнуть 40,5°С при различных температурах окружающей среды

Время жизни(мин:сек)

Прочность на сдвиг

СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Материалы 3 ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СКЛЕИВАНИЯ Металлы Требуется очистка поверхности. Удалите смазку, окисления и другие загрязнения ацетоном, MEK или IPA. Металлы с оцинкованным или неоцинкованным покрытием должны быть скреплены с помощью Crestabond® M7 (1:1). При склеивании холоднокатаной стали убедитесь, что основа была очищена, отшлифована и затем очищена еще раз для достижения наилучших результатов. Композитные материалы Требуется очистка поверхности. Удалите смазку, окисления и другие загрязнения ацетоном, MEK или IPA. Поверхности гелькоута должны быть очищены, отшлифованы наждачной бумагой 100–140 и повторно очищены. Любые КМ могут быть скреплены Crestabond®.

Аккредитации Адгезивы Crestabond серии М1 и М7 Пластики аккредитованы R1 EN45545-2:2016 Требуется очистка поверхности. Удалите смазку, окисления & A1:2015 для использования в и другие загрязнения ацетоном, MEK или IPA. строительстве поездов, а также Для склеивания пластмасс с низкой поверхностной энергией одобрены METTON и TELENE для (полиэтилен, полипропилен и других полиолефинов) грузового и автомобильного использовать Crestabond® PP-04. транспорта.

Материалы www.utsrus.ru

Разработка вспененных смол для колесного транспорта компанией BUFA Composite Systems Отличительными чертами автобусов, выпускаемых VDL Bus&Сoach, являются высокотехнологичные функциональные характеристики, материалы высокого качества и легкие конструкции в сочетании с четкими линиями. Наш клиент разрабатывает, производит и поставляет на мировой рынок городские и междугородные автобусы. Постоянно думая о будущем и стремясь обеспечить устойчивую мобильность, VDL Bus&Сoach непрерывно работает над улучшением своей продукции и производственного процесса. При выборе компонентов и материалов компания ориентируется на долгосрочные перспективы, так как обеспечение продолжительного срока службы автобусов является важнейшим приоритетом. В целом, компания предоставляет сбалансированное предложение, несущее в себе выгоды не только для окружающей среды, но также и для владельца, и для оператора. Обеспечение пожарной безопасности и снижение веса на величину до 45% для конструкционных и легких компонентов, а также эффективная и быстрая управляемость играют все возрастающую роль не только в области пассажирских перевозок, но и для транспортных средств, используемых поставщиками коммунальных услуг, а также в ветряной энергетике. Наряду с широким диапазоном продуктов мы предлагаем пользователям композитных материалов собственные вспененные смолы компании BÜFA с различными рецептурами для легких конструкций. Эти смолы могут также обладать противопожарными свойствами. При переработке систем BÜFA® — Foaming Resin Systems вам потребуется смола BÜFA, газообразующее средство BÜFA, а также перекись в зависимости от желаемой рецептуры. Эти высококачественные и легкие компоненты отличаются тем, что они обеспечивают первоклассное качество поверхности. Их особые экономические преимущества и широкий диапазон использования в сочетании с высочайшим уровнем пожарной безопасности делают эти компоненты совершенно уникальными. Благодаря широкому диапазону форм и расцветок система может использоваться для пассажирских транспортных средств, а также для строительства ветряных электростанций и во многих других отраслях. Вспененные смолы BÜFA®-Foaming Resin System могут использоваться в сочетании с классическими армирующими материалами и любым гелькоутом.

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Материалы Преимущества продукта:

• Легкие компоненты (уменьшение массы конструкции на величину до 45%) • Экономия материала • Термо- и звукоизоляция • Сокращение времени производства • (извлечение изделия из матрицы примерно через 30 минут) • Соответствует требованиям REACH • Aдаптируемая трудногорючесть.

Преимущества при обработке продукта: • • • •

Однородное пенообразование Удобен в обработке Высокое качество поверхности Разнообразие возможных форм и цветов.

Метод переработки:

Метод RTM (инжекция смолы в закрытую матрицу).

Особые свойства:

Высочайший уровень пожарной безопасности: HL3 по стандарту EN 45545-2:2013.

Минимальный объем производства:

900 кг, возможна поставка образцов меньшего объема по запросу.

Варианты систем Вариант 10 минут: смола BÜFA®-Resin UP 7312 MC Foaming + Газообразующая добавка: BÜFA®-Foaming Agent + Перекись: стандартный МЕКР Вариант 20 минут: смола BÜFA®-Resin UP 8885 MC Foaming + Газообразующая добавка: BÜFA®-Foaming Agent + Перекись: стандартный МЕКР Смола BÜFA®-Firestop S 900 с гелькоутом BÜFA®-Firestop GC S 285 + Газообразующая добавка: BÜFA®-Foaming Agent + Перекись: стандартный МЕКР КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Материалы

Туктарова Юлия Технический специалист ГК Аттика www.attikarus.ru

ПРОМЫШЛЕНН АЯ ХИ МИЯ

Современные материалы для производства стеклопластиковых изделий

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Материалы Современный рынок промышленной химии накладывает довольно жесткие условия на компании, позиционирующие себя как передовые. Сегодня, чтобы быть на шаг впереди конкурентов, необходимо предлагать самые свежие решения, постоянно отслеживать изменения, способные повлиять на спрос, и быть в курсе потребностей отрасли. Сегодня уже нет острой необходимости объяснять подробно те преимущества, которые имеют композиционные материалы перед традиционными. Это отличные эксплуатационные характеристики, лёгкость в сочетании с высокой прочностью, гибкость технологических процессов. Этими свойствами композиционные материалы завоевали заслуженную популярность в самых разных областях применения: емкости, трубы, профили, строительство, судостроение, железнодорожный и автомобильный транспорт, авиация и космос, и многое другое. Практически не осталось отраслей, куда бы был «вход закрыт» для изделий из композиционных материалов. Одной из разновидностей композиционных материалов и, пожалуй, самой распространенной являются стеклопластики. Основным сырьем при их производстве является связующее, в качестве которого выступают ненасыщенные полиэфирные смолы и армирующий материал (стеклонаполнитель). Родственные стеклопластику материалы отнесены в отдельную подгруппу — это искусственный камень, мрамор, гранит и полимербетон. Их основное отличие от стеклопластика в наполнителе. Обычно им служит мраморная крошка, которая выполняет как конструктивную, так и декоративную задачи. Сегодня мы хотим представить линейку ненасыщенных полиэфирных смол торговых марок SYNTHOPAN (Германия) и ATTSHIELD (Корея). Также предложим армирующие материалы российского и зарубежного производства, использование которых, на наш взгляд, наиболее оптимально при производстве КМ. И кратко расскажем об особенностях каждого из них.

ATTSHIELD Ненасыщенная полиэфирная смола ATTSHIELD С 105 — это тиксотропная, предускоренная ортофталевая смола с содержанием индикатора отверждения. Идеально подходит для обработки методом ручного формования, напыления и намотки. Смола хорошо зарекомендовала себя в производстве стеклопластиковых труб, емкостей и листового стеклопластика. Она удобна в применении, обладает хорошими смачивающими свойствами, хорошей адгезией к стекловолокну и невысоким экзотермическим пиком, твердость полностью отвержденной смолы составляет 45 единиц по Барколу. Марку смол ATTSHIELD дополняют: • Серия эпоксивинилэфирных смол: ATTSHIELD 41, ATTSHIELD 47 • Матричная смола ATTSHIELD XO На химических предприятиях рекомендуется использовать материалы высокого качества. Связующие,

используемые для формирования защитных слоев изделий, должны обладать химической стойкостью к рабочей среде при заданной концентрации агрессивного вещества и максимальной рабочей температуре. Относительное удлинение смолы защитного слоя должно быть большим, чем у конструкционного слоя, либо равным ему. Отверждение эпоксивинилэфирных смол ATTSHIELD протекает по радикальному механизму полимеризации. В качестве отвердителя используются в основном органические перекиси, например, гидроперекись кумола в сочетании с ускорителем (нафтенат кобальта). В случае необходимости проведения ремонтных работ часто требуется быстрое отверждение смол. В этом случае применяется четырехкомпонентная система, где дополнительно вводятся перекись бензоила и диметиланилин. Эпоксивинилэфирные смолы ATTSHIELD непредускорены и не содержат воска. Благодаря хорошей адгезии смол ATTSHIELD со стеклянными, органическими и углеродными волокнами, слоистый пластик имеет высокую прочность, превосходные показатели жесткости и модуля сдвига. • ATTSHIELD 41 — Эпоксивинилэфирная смола на основе Бисфенол A (эта смола является оптимальным выбором для применения в качестве барьерного покрытия в судостроении и производстве плавательных бассейнов); • ATTSHIELD 47 — Эпоксивинилэфирная смола на основе НОВОЛАКА (обладает превосходной термостойкостью и химической стойкостью к действию растворителей, кислот и окислителей, таких как хлор). Смолы адаптированы под такие технологии изготовления стеклопластиковых изделий, как филаментная намотка, центробежное литье, ручное формование и напыление.

Матричная смола ATTSHIELD XO ATTSHIELD XO — безусадочная смола на изофталевой основе для производства матриц. Смола обладает хорошими механическими свойствами КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Материалы

и смачивающей способностью стекломатериалов. Тиксотропная, предварительно ускоренная, она содержит компоненты для снижения эмиссии стирола и отверждается с помощью МЭК пероксида. ATTSHIELD ХО отличается хорошим сопротивлением растрескиванию и низкой усадкой, превосходной смачиваемостью стекломатериалов, хорошими механическими свойствами и коррозионной устойчивостью, а также низким пиком экзотермы. Смола предназначена для изготовления изделий из стеклопластика общего назначения с повышенной устойчивостью к воздействию различных слабоагрессивных сред методом ручного формования или напыления.

SYNTHOPOL CHEMIE Линейка ненасыщенных полиэфирных смол SYNTHOPAN разнообразна. В нее входят смолы, используемые для производства композитных изделий методом намотки, ручного формования, напыления, вакуумной инжекции и RTM, литья и пултрузии. Литьевые смолы торговой марки SYNTHOPAN разработаны специально для производства искусственного камня. Это конструкционный материал, основными компонентами которого являются гелькоут, сыпучий наполнитель и полиэфирная смола. Отличительные особенности: высокая прочность, стойкость к бытовым загрязнениям, слабая теплопроводность, возможность имитации различных типов натурального камня. SYNTHOPAN 781-60 — ненасыщенная полиэфирная смола на основе ортофталевой кислоты и стандартных гликолей с очень высокой реакционной способностью и хорошей термостойкостью. Состав соответствует группе 1 в соответствии с DIN 18820 Часть 1 и DIN Тип 1130 DIN16946 Часть 2. Смола непредускоренная и нетиксотропная. Применяется SYNTHOPAN 781-60 для производства препрегов и премиксов, а также стеклопластиковых

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

изделий, получаемых методом пултрузии. В сочетании с подходящими отверждающими системами и компонентами хорошо подходит для изготовления прессованных композиций с пониженной усадкой. Смола идеально подходит для высокотемпературных типов обработки. Изделия, полученные с применением SYNTHOPAN 781-60, отличаются высокими прочностными характеристиками. Смола хорошо сочетается с минеральными наполнителями, колеровочными пастами и пигментами на органической и неорганической основах, обладает превосходными смачивающими свойствами. АРМИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ в производстве стеклопластиковых изделий используются для усиления конструктива. Благодаря высоким показателям ударной, коррозионной стойкости, сопротивления растяжению и диэлектрики, стекломатериалы широко применяются в современном строительстве. Технологичность композитного производства позволяет использовать широкий ассортимент армирующих материалов. Это могут быть как стекломаты, стеклоткани различных плотностей, так и ровинги прямые и ассемблированные, которые обрабатываются методом намотки, либо протяжки и напыления соответственно и имеют высокие технологичные свойства, позволяющие получать продукты с хорошей механической прочностью, стойкостью к усталости и коррозии. Наиболее широкоприменяемыми стекломатериалами являются стеклоткани и стекломаты. Мы рады предложить Вам высококачественные стекломатериалы отечественного и зарубежного производства. СТЕКЛОТКАНЬ изготавливается из стекловолокна и представляет собой тканое полотно. Мы предлагаем стеклоткани плотностью 560, 600, 720 г/м2. Как и любая другая ткань, этот стекломатериал обладает

Материалы различными характеристиками при разнонаправленном растяжении. Этот момент необходимо учитывать при эксплуатации материала. Для достижения максимальной эффективности стеклоткань укладывают под различными углами, учитывая требования, предъявляемые к конечному продукту. СТЕКЛОМАТЫ Стекловолокна в этом материале располагаются в хаотичном порядке. Стекломаты плотностей 300, 450, 600 г/м2 — в наличии на складах ГК Аттика в разных регионах страны. По прочностным характеристикам стекломаты уступают стеклоткани равной толщины. Но маты лучше поддаются обработке, и с их помощью можно армировать основу практически любой формы. Именно это сделало данный материал особенно популярным среди композитчиков. Стекломатериалы покрыты специальным замасливателем, что придает материалу хорошую смачиваемость и делает возможным их совместимость с разными смолами: с ненасыщенными полиэфирными, винилэфирными, эпоксидными и полиуретановыми. РОВИНГ ПРЯМОЙ для процессов намотки, пултрузии и экструзии обладает отличными механическими свойствами, хорошей и быстрой пропитываемостью в смолах. Прямой ровинг представляет собой некрученую прядь из стеклянных элементарных нитей, вырабатывается из стекла алюмоборосиликатного состава

с диаметром 24 мкм и линейной плотностью 2400, 4800 текс с применением силановых замасливателей. Данный ровинг применяется для изготовления строительной арматуры, стеклопластиков на базе эпоксидных, полиэфирных и винилэфирных смол, а также для производства тканей и комплексных материалов. С использованием прямого ровинга производят стеклопластиковые ёмкости для промышленности и сельского хозяйства, стеклопластиковые трубы, профили и изделия для спорта и отдыха. В заключение данной статьи хотелось бы отметить, что сегодня производители строительных материалов активно создают новые продукты, обладающие эффективными конкурентными свойствами и преимуществами, выводя отечественные строительные решения на качественно новый уровень. И здесь очень важны усилия инженеров, проектировщиков, технологов, которые данные технические решения постоянно апробируют и реализовывают на строительных объектах. Поэтому мы рады пригласить Вас для совместных разработок в наш научно-исследовательский центр, который территориально расположен в поселке Федоровское, Ленинградской области. Высококлассные технические специалисты с многолетним опытом работы в композитной отрасли принимают непосредственное участие в создании и разработке новых технических решений для композитной отрасли.

Оборудование www.cannoneurasia.com

Композиты вокруг нас Протоколом конференции по изменению климата были закреплены основополагающие решения Глобального Совета по использованию энергии ветра. В них говорится, что данный вид энергии способен обеспечить до 12% от общих мировых потребностей в электроэнергии и значительно сократить выбросы в атмосферу углекислого газа за счет уменьшения производства энергии тепловыми электростанциями. Компания Cannon в производстве своего оборудования изначально была ориентирована на создание максимально безопасных в экологическом плане изделий. В соответствии со спецификой производства ветроэнергетических установок, были разработаны и внедрены машины, участвующие в изготовлении лопастей ветрогенераторов с использованием композитных материалов. Данное оборудование было выбрано несколькими компаниями-изготовителями лопастей для ВЭУ. Например, компания Siemens Wind Power (SWP), подразделение Siemens Group, является одним из лидеров на рынке ветроэнергетики. Особенностью данного производителя является то, что технология IntehralBlade® позволяет формировать лопасть, как единое целое, избегая этапа склеивания из частей, что повышает прочность конечного изделия. Такие сложные и габаритные изделия требуют большого времени инфузионного цикла, но при этом можно увеличивать длину лопасти до 75 м. в длину без потери прочностных характеристик. Основной задачей Cannon, как производителя инфузионного оборудования, при такой технологии производства, является очень точное и постоянное дозирование компонентов для равномерного распределения по всему объему заполняемой полости изделия, когда смола при растекании встречает сопротивление стеклопластиковой основы внутренней полости, что увеличивает «противодавление» в системе, требующее адекватной компенсации. Для решения этих задач компанией Cannon применяются машины серии ДХ, гарантирующие постоянный точный расход материала с максимальной производительностью до 80 кг/мин. Все технологические параметры контролируются в режиме «онлайн» бортовым программоконтроллером, получающим команды от датчиков и расходомеров на линии циркуляции материала и производящим необходимые донастройки параметров в случае их отклонения от заданных. Предварительно перед подачей компонентов в

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

«ваккумный мешок» для заполнения лопасти они в режиме рециркуляции проходят через систему распределителей потока, которые по системе «обратной связи» дают подтверждение на бортовой компьютер, что все заданные параметры соблюдены и можно начинать процесс заливки материала в лопасть. Терморегулятор является одним из важных дополнительных устройств, обеспечивающих стабильную работу дозирующего модуля DX 35 .Он контролирует первоначальный нагрев подаваемых для заливки компонентов до нужных температур и их дальнейшее термостатирование. Все установленные параметры контролируются электронными датчиками, с выводом информации на дисплей. Поддержание температурного режима осуществляется через систему клапанов, получающих команды с пульта управления. Также необходимо отметить и такую важную опцию, предлагаемую нашей компанией, как систему автоматического регулирования потока. Принцип ее действия состоит в том, что она используется в качестве промежуточного демпфера, позволяющего снижать или увеличивать подачу материала в заполняемую лопасть в зависимости от потребности, без изменения производительности самого заливочного модуля DX 35.

Дозирующая машина DX 35

Оборудование Перед тем, как материал путем вакуумной инфузии распространяется по «телу» лопасти, он проходит процесс дегазации, перемещаясь из контейнера через специальное устройство, удаляющее из него пузырьки воздуха, которые могут снижать прочностные характеристики лопасти в случае попадания. Дегазация компонентов может осуществляться как «периодическим» способом, так и непрерывным. В первом случае применяется промежуточная емкость, от 500 до 1000 л., куда поступает материал из транспортных контейнеров. При необходимости материал несколько раз рециркулирует через машину дегазации, для полного удаления воздуха. Оттуда он поступает в следующую емкость, полностью готовый для процесса инфузии, либо направляется на склад, если процесс заливки планируется осуществить позднее. Также есть техническое решение для непрерывного процесса дегазации материала, поступающего из транспортных контейнеров через машину дегазации напрямую в вакуумную систему для заполнения лопасти будущего ветрогенератора. Третьим узлом, поставляемым нашей компанией, является машина для нанесения клея на края половинок лопастей, из которых склеивается затем целая лопасть для ветрогенератора — для тех производителей, которые, в отличие от компании Siemens Wind Power (SWP), используют технологию производства лопасти путем склеивания из двух половинок. Cannon разработал специальную машину для нанесения клеевого слоя на края лопастей. Машина отличается высокой скоростью подачи двухкомпонентного клея , имеет контур рециркуляции, который обеспечивает точный настрой соотношения компонентов перед подачей на заливку клея. На машине установлен балансир с большим радиусом действия, позволяющий охватывать большую площадь нанесения без дополнительного перемещения всей машины. Также на раме машины предусмотрено место для размещения 200 л. бочек с компонентами клея, которые напрямую подключаются к дозирующим насосам для смешивания в заданной пропорции. Вот такие три «краеугольных камня» в плане оборудования предлагает наша компания для производителей лопастей турбин ветрогенераторов. Помимо уже перечисленных достоинств машины Cannon компактны, обладают эргономическим дизайном, а наличие колес позволяет им легко перемещаться по производственной площадке, от одного рабочего места к другому. Современные средства коммуникации, которыми оснащены бортовые программоконтроллеры, позволяют управлять процессом дистанционно, без присутствия оператора в зоне нахождения химических компонентов и осуществления химических реакций при технологическом процессе.

Машина для дегазации исходного материала

Машина для нанесения клеевого слоя

Все, кто заинтересовался нашей информацией, могут обратиться в наш московский офис по адресу : Mосква, ул. Мытная, дом 1 строение 1, этаж 8 тел.: +7 (495) 937-37-90 эл. почта: infocea@cannon.com КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Применение Шкарупа И. Л. кандидат технических наук, начальник отдела АО «ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина» Свиридов А. Г. директор научно-производственного комплекса «Композит», главный конструктор АО «ОНПП «Технология» им. А.Г.Ромашина» Буш А. В. начальник отдела АО «ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина» АО «ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина» 249031, Калужская область, г. Обнинск Киевское шоссе, 15 Тел.: 8 (915) 890-21-41 shkarupa@technologiya.ru

Композиты для Арктики

Список литературы:

1. В. Н. Зазимко. «Композиты в подводной добыче». — Деловой журнал Neftegaz.ru № 1, 2018 г. 2. Н. М. Куприков. «Самолеты как основа конкурентоспособности в Арктике». — Газета «Регионы России» Интернет-версия, 15.07.2018.

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Применение

Рисунок 1. Припортальные ворота Северо-Муйского тоннеля и полотна створок ворот

Перспективы освоения арктического шельфа очень заманчивы. Общие разведанные запасы углеводородов страны оцениваются в 25% от мировых. По данным геологических служб на российском арктическом шельфе находится 25% нефтяных запасов и 50% запасов газа. По экспертным данным на шельфе Арктики есть запасы и других полезных ископаемых: никеля, свинца, марганца, олова, платины, золота, алмазов. Есть успешный опыт шельфовой добычи редкоземельных металлов. Министерство обороны России ведет строительство военной инфраструктуры от Кольского полуострова до Чукотки — всего более 100 объектов капитального строительства, расположенных на территории арктических военных баз, на Земле Франца Иосифа, Новой Земле, острове Среднем (архипелаг Северная Земля), мысе Шмидта, островах Врангеля и Котельный. Транспортная доступность к ним обеспечивается при помощи авиации полярного базирования. Для решения этих задач должны быть разработаны инновационные материалы и технологии в области композитных материалов: • Защита от длительного коррозионного воздействия и коррозионно-эрозионного износа в условиях морской среды; • Эксплуатация оборудования при низкой температуре окружающей среды до −80°С, при перепадах температур: до 120°С (годовой) и до 30°С (среднесуточной); • Защита от повышенной ледовой, ветровой и волновой нагрузок как по отдельности, так и одновременно; • Транспортировка тяжелых металлических конструкций в отсутствие транспортных путей; • Решение сезонных затруднений в обслуживании. • Долговечность используемых материалов без проведения ремонтных работ; • Легкость и надежность конструкций; • Скорость и качество монтажа конструкций. С учетом заданных условий применения конструкционных материалов при изготовлении оборудования

и средств добычи углеводородов, как надводного, так и подводного назначения, преимущества композитных материалов при использовании в условиях шельфовой нефтедобычи вполне очевидны: • Некорродирующие композитные элементы будут служить и не менять свои основные физические свойства на протяжении десятилетий в соленой воде в несколько раз дольше стали; • Композитные материалы имеют высокую стойкость к низким температурам, вплоть до криогенных (космических) величин (−210°С), неподверженность механическим разломам или разрывам, обладают отличными показателями усталостной остаточной прочности; • Низкая стоимость жизненного цикла по сравнению со сталью; • Малая плотность композитного материала при высокой прочности позволяет им вытеснять металлы; • Композитные материалы могут заменить сталь благодаря быстрой скорости и простоте установки изделий из них; • Разнообразие композитных материалов позволяет изготавливать изделия для различных условий применения. В условиях Арктики, в области наземного применения композитных материалов в качестве примера возможно предложить: • Быстровозводимые энергоэффективные жилые помещения, ангары, блок-боксы; • Модульные очистные сооружения в универсальном контейнере; • Автомобильные цистерны из композита для перевозки соляной кислоты и других реагентов; • Перильные ограждения площадок и ограждение автомобильных дорог; • Мосты, пешеходные переходы, площадки сервисного обслуживания; • Утепленные резервуары для хранения технических жидкостей. В области изготовления подводных добычных КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Применение

Риуснок 2. Защитный экран РЛС

комплексов композитные материалы зарекомендовали себя на мировом уровне в следующих изделиях: • Составные шланги; • Фалы сигнальные и крепежные; • Райзеры (водоотделяющие колонны); • Композитные нефтепроводы и газопроводы; • Композитные соединения труб; • Шлангокабели; • Детали систем мониторинга состояния труб; • Композитные резервуары высокого давления; • Композитная запорная арматура; • Системы распределения сырья и продуктов. В качестве быстровозводимых помещений и ангаров для полярных условий возможно применение крупногабаритных трехслойных конструкций с обшивками из стеклопластика и заполнителями из сото- и пенопластов, обладающих высокой удельной прочностью, коррозионной стойкостью, долговечностью, высокими диэлектрическими, теплоэлектроизоляционными свойствами, низкой массой. В качестве примера крупногабаритных конструкций можно привести полотна створок припортальных раздвижных ворот Северо-Муйского тоннеля из полимерных композиционных материалов, разработанные и изготовленные в АО «ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина». Полотна представляют собой трехслойные панели с размерами около 6,8×3,0×0,2 метра и массой 850 кг каждая и состоят из обшивок. Обшивки изготавливаются из эпоксидного стеклопластика и пенопластового заполнителя. Полотна эксплуатируются на протяжении 15 лет в условиях повышенной влажности и низких температур (Рисунок 1). Также возможно изготовление защитных оболочек радиолокационных станций (РЛС) (Рисунок 2, 3) различных форм и размеров, предназначенных для защиты от атмосферных воздействий радиолокационных систем и обеспечения работы укрываемой аппаратуры в сложных метеорологических условиях: ветровых и снеговых нагрузках. Защитные оболочки РЛС представляют собой трёхслойные или однослой-

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

ные конструкции с обшивками из стеклопластика и сотовыми заполнителями из полимерной бумаги или стеклоткани. В АО «ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина» налажено производство препрегов для изготовления стекло и углепластиков на основе эпоксидных связующих, сотовых заполнителей на основе алюминиевой фольги, полимерных бумаг и стеклотканей, а также клеевых пленок, которые могут эксплуатироваться в условиях Арктики. Возможно также использование в полярных условиях изделий из керамических композиционных материалов на основе оксида кремния, циркония, алюминия, карбида и нитрида кремния. Для этих материалов наблюдается эффект повышения прочности примерно на 10% при охлаждении образцов до −60°С по сравнению с «комнатной прочностью». Предприятие может изготовить прозрачные, ударостойкие, электрообогреваемые стёкла для специальной техники и жилья. Изделия из гетерогенного стекла сохранят работоспособность при температурах от −80 до +80°С. Имеется возможность применения герметиков типа УФ-7-21 и УФ-7-21Б для сочленения деталей конструкций при температурах эксплуатации от −120 до +350°С. Пониженная температура эксплуатации, по сравнению с «виксинтовыми» герметиками, достигается благодаря добавлению фенильных радикалов, которые блокируют кристаллизацию обычных диметилполисилоксанов при температуре ниже −60°С. В 90-е годы прошлого века были проведены работы по использованию «бурановского материала» и нового теплоизоляционного материала на основе базальтового волокна для изготовления конструкционных элементов вакуумной теплоизоляции лифтовых труб газо-нефтедобывающих скважин в районах вечной мерзлоты. Испытания материала были успешно проведены на Бованенсковском месторождении полуострова Ямал (РАО «Газпром») (Рисунок 4). Изделия из всех этих материалов могут выпускаться на предприятии АО «ОНПП «Технология» им. А. Г. Ромашина».

Применение

Рисунок 3. Радиопрозрачное укрытие для РЛС корвета.

Рисунок 4. Элемент вакуумной теплоизоляции лифтовых труб

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Применение

А. В. Никитин президент НКО «СоюзБазальт» П. Д. Сидоренко руководитель направления композиционных материалов ГК «Базальтовые проекты»

Арктическое применение композитов Освоение Арктики – перспективное направление развития РФ, включающее в себя комплекс мер для обеспечения добычи полезных ископаемых, транспортного сообщения на Северном морском пути, а также обладающее значительным военно-политическим и стратегическим значением. Сложность климатических и эксплуатационных условий, сейсмическая активность, а также труднодоступность региона для транспортного сообщения накладывают жесткие условия на все материалы, используемые в северных регионах – своеобразный «Арктический знак качества». Динамичное развитие этой зоны невозможно без применения современных, адаптированных под экстремальные условия эксплуатации материалов, изделий и конструкций. Многие задачи невозможно эффективно решить без применения композитных материалов. Полимерные и керамические композиты успешно зарекомендовали себя в прикладных задачах обеспечения прочности и надежности конструкций в холодном климате, в том числе в космических условиях. Накоплен значительный опыт в изучении явления эрозионного износа, обледенения, трещи-

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

нообразования в условиях ударных нагрузок при низких температурах либо при перепадах температур, поведения материалов в условиях холодных морских вод и так далее. Полученный опыт позволяет использовать преимущества конкретных композиций для обеспечения оптимизированного с точки зрения материала и экономически эффективного решения во многих сферах применения. В частности, значительный интерес для региона представляют полимерные композитные материалы на основе морозостойких смол и базальтового волокна. Само по себе волокно обладает стабильными физико-механическими характеристиками при охлаждении до −200°С, а изделия из него не склонны к охрупчиванию и разрушению под действием экстремально низких температур (в отличие от металлов, древесины и пластиков). Исследования показывают, что базальтопластик не только

Применение

не деградирует в холоде, но и способен увеличивать свои прочностные характеристики [1]. Применение армированных, в том числе базальтовым волокном, пластиков в арктическом регионе позволяет нивелировать действие многих факторов, препятствующих интенсивному развитию сложной климатической зоны. К таким факторам относятся не только природные условия, накладывающие ограничения на физико-механические свойства и конструктив, но и логистические проблемы, отсутствие развитой энергетической инфраструктуры, сложность СМР и кадровые проблемы. Учитывая специфику развития региона можно условно разделить спектр его потребностей на следующие группы: 1. Строительная группа, включающая в себя постоянные и временные сооружения гражданского и промышленного назначения; 2. «Морская» группа, связанная с разработкой шельфов для добычи углеводородов, а также строительством морских сооружений; 3. Нефтегазовая группа, связанная с хранением и транспортировкой нефтесодержащих продуктов и газов; 4. Транспортная группа, включающая в себя обеспечение регулярного и периодического транспортного сообщения, включая строительство малых аэродромов; 5. Военно-стратегическая группа, учитывающая возможность размещения объектов военной инфраструктуры. При этом ко всем группам задач применимы схожие требования по материалам, в том числе: • Невосприимчивость материалов к агрессивному химическому и абразивному воздействию, отсутствие склонности к коррозии в условиях морских сред; • Морозостойкость изделий как при эксплуатации в воде, так и на воздухе при температурах до -80°С, а также устойчивость к перепадам температур; • Низкая теплопроводность материалов, используемых для гражданского и промышленного строительства; • Устойчивость к эрозионному воздействию льдов, ветров и волн;

• Простота транспортировки, малый удельный вес изделий; • Долговечность изделий, отсутствие необходимости в частых ремонтных работах, взаимозаменяемость и ремонтопригодность компонентов; • Удобство и быстрота строительно-монтажных работ; • Экономическая эффективность при рассмотрении полного жизненного цикла изделий. В строительстве широко используется арматура базальтокомпозитная (ООО «Гален», ООО «Армпласт», АО «Стеклонит»), гибкие связи (ООО «Гален»), армирующие сетки и решетки («ООО ВЗТМ», АО «Стеклонит», ООО «Рекстром-К»), базальтовая фибра (ООО «Русский базальт», ОАО «Полоцк-стекловолокно») для армирования бетонных смесей. Среди преимуществ, помимо минимизации тепловых потерь и удобства транспортировки и монтажа, необходимо отметить высокую адгезию к бетону, повышение его морозоустойчивости и трещиностойкости при перепадах температур. Стойкость материалов к агрессивным средам, в том числе к морской воде, низкое водопоглощение способствуют их применению при возведении объектов морского назначения, плавучих платформ, свай, оснований. Для крупных проектов композитная арматура, гибкие связи и сетки могут производиться прямо в месте проведения строительных работ (АО «Базальтовые проекты»). Базальтовая или каменная вата служит превосходной теплоизоляцией, не накапливающей внутри себя влагу и обеспечивающую эффективное использование крайне ценных для региона энергоресурсов. Отдельное внимание стоит уделить модульным сборно-разборным зданиям и сооружениям из базальтокомпозитных пултрузионных конструкционных профилей и листовых

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Применение

панелей, наполненных базальтовой теплоизоляцией и полиуретановой (ООО «Автопласт») — решением для быстрого возведения временных, постоянных либо мобильных объектов по принципу «конструктора Lego». Такой подход актуален для устройства как военных, так и рабочих поселков и технических зданий в кратчайшие сроки с минимальными затратами на СМР и транспортировку модулей. Базальтокомпозитные трубы и резервуары (АО «Флотенк») способны решить проблему с транспортировкой и хранением как химических реагентов и топлива, так и питьевой воды и отходов. Благодаря высоким эксплуатационным характеристикам они могут успешно справляться с задачами нефтехимического комплекса, являющегося стратегическим направлением развития региона. Отсутствие разветвленной транспортной сети в Арктике — одна из ключевых существующих проблем. Обилие снега и мерзлый грунт, болота препятствуют перемещению неспециализированной техники, а также не позволяют проводить традиционные работы по возведению дорожного покрытия и аэродромных площадок. Сборные модульные дорожные покрытия из базальтокомпозитных материалов способны в кратчайшие сроки при минимальных трудозатратах обеспечить дорожное сообщение, в том числе для прохождения тяжелой техники. Потенциал базальтопластиков для ВПК обусловлен, помимо прочего, радиопрозрачностью и диэлектрическими свойствами изделий из них. Оборудование контрольно-пропускных пунктов, бункеров, ангаров, хранилищ военной техники, установка шлагбаумов и смотровых вышек, опор освещения и ограждений — возможные области применения базальтопластиков. Базальтопластиковые пограничные столбы уже установлены по границе от Карельского полуострова до Северного Кавказа, а также установлено более 300 километров систем заграждения на базе базальтокомпозитных материалов, специально разработанных по заказу погранслужбы РФ. Полученная экономия на транспортировке и эксплуатационных затратах составила уже десятки процентов. Интересно применение базальта и для военных нужд: изделия из базальтопластика для хранения и перевозки снарядов и взрывоопасных грузов не образуют осколков при внештатных си-

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

туация и взрывах, то есть снижают риск получения ущерба и травм боевого состава. Казалось бы, базальтокомпозит — «универсальный арктический солдат», способный решить целый кластер прикладных задач и сэкономить значительное количество ресурсов. Однако его широкое применение возможно только при комплексном подходе к внедрению всех участников процесса: от компаний-изготовителей конечных изделий и проектировщиков до правительственных структур, государственных комитетов, органов по стандартизации и сертификации, инвесторов и ученых. Должна быть организована и тщательно проведена масштабная работа по разработке государственных программ о включении базальтокомпозитных изделий в перечень приоритетных к использованию в Арктике, а также созданы условия для изготовления продуктов, удовлетворяющих самым жестким условиям и требованиям. Стандартизация и урегулирование вопроса по определению и нормированию контроля качества станет стартом не только для развития Севера, но и для развития композитного рынка в целом — ведь то, что способно вынести такие серьезные испытания, сможет быть использовано по всей территории страны. Именно при таком подходе суровый арктический регион раскроет перед нами свой потенциал в полной мере, а также станет тем самым фактором, благодаря которому композитная отрасль начнет новый — значительный этап своего развития. 1. Блазнов, А.Н. Влияние температуры на прочность базальто- и стеклопластиков [Текст] / А.Н. Блазнов, В.Ф. Савин, Е.В. Атясова, Ф.И. Бабенко, Ю.Ю. Федоров // Ползуновский вестник. – 2014 – № 4 – Т.2. – С. 154–158.

Применение www.lensvet.spb.ru

Да будет свет Миссия предприятия — качественное и бесперебойное наружное освещение Санкт-Петербурга. Мы стремимся к тому, чтобы по уровню городского освещения наш город стоял на одной ступени с мировыми столицами.

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Применение Предприятие было основано в 1934 году. Его история — это история постоянного развития, технического совершенствования и профессиональной заботы о комфорте горожан. На сегодняшний день городское предприятие обслуживает наружное освещение на территории 607 км2. В хозяйственном ведении предприятия находится почти 267 тысяч светильников. За пять лет количество светильников на улицах и магистралях, в кварталах, садово-парковых территориях, на объектах художественной подсветки Санкт-Петербурга, находящихся в зоне деятельности городского предприятия, увеличилось на 26%. Сегодня в арсенале СПб ГУП «Ленсвет» новейшие светодиодные технологии, которые позволяют экономить электроэнергию и бюджетные средства, инициировать новые проекты. Городское предприятие в рамках политики импортозамещения продолжило работу по изучению российского рынка и материалов отечественного производства. Качество петербургской продукции признано на зарубежных рынках. Закупка импортной продукции снизилась до минимально уровня. СПб ГУП «Ленсвет» в дружественном тандеме с исполнительными органами государственной власти принимает участие в семи федеральных и городских программах развития городской инфраструктуры: «Твой бюджет», «Концепция пешеходных пространств и непрерывных пешеходных маршрутов», «Формирование комфортной городской среды», освещение площадок для маломобильных групп населения, реконструкция наружного освещения и создание архитектурной подсветки исторического центра за счет средств инвесторов, инвентаризация объектов на предмет отсутствия освещения на уличных территориях, в том числе по детским и спортивным площадкам. Городское предприятие продолжает реализацию концепции «Чистое небо», убирая воздушную сеть в кабельный канал. В 2017 году такие мероприятия проведены по Суворовскому и Московскому проспектам, улице Маяковского, в 2018 году — по Лиговскому проспекту. СПб ГУП «Ленсвет» продолжает работу по осуществлению патентного поиска и поиска разработок, проводимых высшими учебными заведениями и проектными институтами Санкт-Петербурга, для обеспечения импортозамещения при эксплуатации наружного освещения. СПб ГУП «Ленсвет» расширило перечень востребованных аналогов продукции отечественного производства с учетом перспективного развития наружного освещения Санкт-Петербурга для замены предлагаемых импортных технологий, материалов и оборудования. В настоящее время инфраструктура наружного освещения Петербурга недостаточно используется с точки зрения цифровых технологий. Систему уличного освещения можно использовать для корпоративных сервисов, так и для установки программ мониторинга и управления конкретными светильниками, снижения эксплуатационных затрат, а также для предоставления возможных сервисов по размещению датчиков присутствия, освещенности, замеров уровней

шума, углекислого газа. Опору наружного освещения можно воспринимать как комплекс, в котором при определенном постоянном электроснабжении можно предусмотреть подзарядку электромобилей, всевозможные метки для того, чтобы гости города, используя смартфоны, могли считывать какую-либо информацию, развивать аудиогиды на разных языках. Можно наладить систему ориентирования, используя датчики и радиометки. Интеллектуальные уличные светильники становятся основными элементами инфраструктуры «умного города». К преимуществам умного освещения относятся: снижение затрат на эксплуатацию оборудования, ранняя диагностика отказов оборудования, снижение затрат на организацию резервных каналов связи, повышение управляемости и улучшение мониторинга процессов, снижение количества ручного труда, в том числе и в труднодоступных для персонала местах, улучшение энергоэффективности. В наружном освещении Санкт-Петербурга в настоящее время применяется оборудование из композитных материалов, как в рамках тестовой эксплуатации, так и находящееся в эксплуатации продолжительное время. Начальный опыт эксплуатации опор освещения из композиционных материалов предыдущего поколения показал отрицательные результаты. Но, тем не менее, СПб ГУП «Ленсвет» продолжает работу по тестированию опор из композитов нового поколения и по поиску предприятий, готовых к созданию опытного образца распределительного шкафа из композиционных материалов. Внедрение и применение инновационных разработок в наружном освещении города оборудования и изделий из композиционных материалов позволяет решить сразу несколько задач — долговечность, надежность, электробезопасность, возможность нанесения антивандальных покрытий, приемлемый для города эстетический компонент и т.д. Актуальность этого направления для предприятия подтверждает проработка договора создания компанией «Компо-

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Применение

В первом квартале 2016 года, в рамках пилотного проекта СПб ГУП «Ленсвет» установлено 10 композитных опор отечественного производства в Кронштадте на пристани Усть-Рогатка. Уличные опоры нового поколения смонтированы на существующие фундаменты предыдущих опор наружного освещения. По итогам промежуточной оценки эксплуатации тестируемых опор заявленные производителем технические характеристики подтвердились. По окончании эксплуатационного периода представителями технического совета СПб ГУП «Ленсвет» будут даны рекомендации по применению испытанных композитных опор в наружном освещении города. Также в Приморском и Северном эксплуатационном районе на подвесной сети освещения испытывается синтетический трос петербургского производителя. На стадии проектирования находится распределительный шкаф из композиционных материалов. зитные Технологии и Оснастка» по заданию СПб ГУП «Ленсвет» трехмерной модели и технической документации на изготовление шкафа распределения и учета электрической энергии. Проект находится на согласовании. Рекомендованные для применения в опорах освещения герметичные щитки включены в проекты для замены традиционной комплектации, в том числе в опорах на Биржевом мосту. Предлагаемая инновация позволит повысить безопасность системы наружного освещения и продлить срок службы применяемых предохранителей. В стадии тестирования и анализа предложений по применению находятся изделия из композита: основания для ШРУ-400, опор наружного освещения, троса для подвесной сети. Получен положительный результат по итогам тестирования, отмечены не-

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

оспоримые преимущества композиционных материалов, однако высокая стоимость троса и отсутствие эстетики в предлагаемых опорах, ограничивают их массовое применение. После положительного опыта тестирования, принято решение о применении антивандального покрытия и вводных герметичных щитков. Так же заключен договор на изготовление трехмерной модели и разработку технической документации на аналог применяемого металлического шкафа типа ШРУ-400 из композиционных полимерных материалов, проводится совместная работа по составлению технического задания. Договоренность на тестирование для применения в художественной подсветке поземного распределительного устройства. Продолжаются работы по совместному с Университетом ИТМО проекту разработки Комплексной программы развития Санкт-Петербурга как центра Световой культуры на период 2018-2030 гг. с перспективой до 2050 г. В перспективе развития цифровой экономики в России необходимо менять подходы к планированию городского освещения в том числе. Сейчас развитие световых технологий становится все более информативным, и естественно, что в будущем работать со световой средой города станет сложнее. Подобного рода проекты нужны уже сегодня, чтобы постепенно переходить на новый уровень работы. Сотрудниками городского предприятия ведется работы над созданием «Российской ассоциации наружного освещения» (РАНО) в целях защиты интересов предприятий, эксплуатирующих сети наружного освещения в России, а также для реализации согласованной стратегии развития наружного освещения, в том числе художественной подсветки и ландшафтного освещения.

Применение www.emtc.ru

Новый материал для всеклиматических условий «Композиты России» разработали материал для типового сортамента строительных элементов, пригодных для всеклиматических условий

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Применение Специалисты Межотраслевого инжинирингового центра «Композиты России» МГТУ имени Баумана разработали силовые конструкции из инновационных материалов. «Композиты России» изготовили наномодифицированный полимерный композиционный материал (НПКМ) и создали на его основе типовой сортамент строительных элементов для изготовления крупногабаритных силовых конструкций. По сравнению с аналогичными конструкциями, созданные в МИЦ «Композиты России» опоры, обладают увеличенной несущей способностью на 25%, уменьшенной массой на 20%, трудоемкостью изготовления на 10% и стоимостью на 15% меньше. Для создания строительных элементов: типовых вертикальных колонн (ТВК) и строительных балок (СБ) «Композиты России» объединили не только инновации, но и передовые технологии производства. «Созданные нами строительные элементы, не только по физико-технологическим характеристикам превосходят как «традиционные» материалы, так и аналогичные, но и имеют ряд экономических и эстетических преимуществ — рассказывает Владимир Нелюб, директор МИЦ «Композиты России». — Изготовленные изделия из нашего материала можно использовать даже в условиях крайнего Севера, во всех ветровых районах, с первого по четвертый. Монтаж производится в разы легче и быстрее, также можно создать опоры с любым дизайном, уникальной формы и размера». Отечественные разработчики создали наномодифицированное связующее на основе двухкомпонентной эпоксидной смолы холодного отверждения. Отвержденное связующее характеризуется температурой стеклования 96°С, что позволяет рекомендовать его для получения полимерного композиционного материала (ПКМ) с температурой эксплуатации от минус 65°С до плюс 65°С. Проанализировав уровень адгезии связующего к стекловолокну и проведя исследования, специалисты Центра выявили высокий уровень свойств межфазных слоев в материалах на основе стекловолокнистых наполнителей и наномодифицированного связующего, что подтверждает высокий уровень реализации прочностных свойств. Исследования изготовленных опытных образцов также подтверждают правильность разработанной технологии их получения, полное соответствие характеристик наномодифицированного ПКМ требованиям технического задания как при нормальной,

так и при повышенной температуре. Разработан комплект рабочей технологической документации на связующее и наномодифицированный ПКМ. А также разработаны программы и методики испытаний, которые были проведены. «Образцы испытывались на следующие характеристики: прочность на растяжение в направлении 0о, модуль упругости и коэффициент Пуассона при растяжении в направлении 0°, прочность при межслоевом сдвиге (0°), прочность на изгиб, — говорит Владимир Нелюб. — Протоколы исследований, полученные после результатов испытаний, подтверждают соответствие уровня физико-механических характеристик материала по расчетным значениям и требованиям технического задания». Опытные образцы ТВК и СБ также испытывали на стойкость материала секции к воздействию климатических факторов. Испытание проводилось в оснащенной климатическими камерами лаборатории. Подобные типовые вертикальные колонны могут использоваться для работы в составе основной несущей конструкции при строительстве зданий и сооружений. Например, быстровозводимых строительных конструкций, мостов, опор линий электропередач и других. Строительные балки могут использоваться как в качестве типового силового элемента, так и для подвеса проводов в составе конструкции опоры линий электропередач. Кроме того, продукция имеет широкий спектр применения в гражданском строительстве, энергетике и в строительстве железных дорог. «Строительные элементы могут выполнять функции основного силового конструктивного элемента различных конструкций, — говорит Владимир Нелюб. — Они воспринимают действующие нагрузки, обеспечивая прочность и заданный уровень предельных деформаций в конструкции и сохраняют заданные физико-механические свойства в течение всего срока службы при условии соблюдения правил и режима эксплуатации». В результате работы специалисты «Композиты России» не только подтвердили заявленные характеристики НПКМ, но и выпустили паспорт на разработанный материал. Была подтверждена правильность разработанных технологических процессов производства секции типовой вертикальной колонны и строительной балки. Подтверждена возможность промышленного производства разработанных конструкций и их эксплуатации в условиях, заданных в техническом задании.

Габариты опытных образцов Опытный образец ТВК длина

диаметр у основания

диаметр на конце

масса

расчетный срок службы

6,6 м

1, 208 м

1,075 м

180,7 кг

50 лет

Опытный образец СБ длина

строительная высота

ширина

масса

расчетный срок службы

3м

0,35 м

0,15 м

180,5 кг

50 лет

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Применение По материалам: www.spb.kp.ru www.nadymdobycha.gazprom.ru www.nat-geo.ru

Оленевод и газопровод Мы привыкли с гордостью говорить о том, что преимущества композитных материалов особенно очевидны там, где необходимо сократить вес конструкции без потери прочностных характеристик. Эти преимущества, с трудом конкурирующие в развитой индустриальной среде с хорошо отлаженной инфраструктурой, заслуженно выходят на первое место в регионах с плохой транспортной доступностью, сложившейся в силу отдаленности или тяжелых климатических условий, имеющих короткий сезон проведения строительно-монтажных работ и, как следствие, высокую себестоимость последующего обслуживание. Крайний Север, с этой точки зрения, -регион, где применение и использование композитных материалов, на наш взгляд, наиболее оправдано. В этой статье мы хотим рассказать читателям о ещё одном, не побоюсь этого слова, экзотическом, но безусловно благородном и актуальном аспекте применения композитных материалов, затрагивающем вопросы сохранения окружающей среды.

«Пешеходный» переход для оленей Каждый год, отправляясь в долгое кочевье, ненецкие оленеводы — коренные жители российской Арктики — встречают на своем пути серьезную проблему для миграции оленьих стад к пастбищам – это трассы нефте- и газопроводов, прокладываемые в зоне тундр. Расположенные в местах традиционного обитания они являются препятствием на пути миграции северных оленей, их кормовая база сокращается, уничтожаются естественные пастбища. Не всегда дороги, трубопроводы и другие линейные объекты возводились с учетом «потребностей» животных. Еще на этапе проектирования месторождения необходимо учитывать пожелания кочевников по обустройству участков для прохождения оленьих стад. В частности, трубопроводы специально для решения этой задачи должны быть подняты на безопасную высоту или убраны под землю. Дороги в местах перехода должны иметь специальные скосы. На бетонное покрытие дорог должен быть уложен материал, обеспечивающий скольжение нарт.

КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Ученые, в частности, Салехардский Научный центр изучения Арктики, давно говорят об оскудении тундровой растительности. 6% ямальской тундры буквально превращено в пустыню. Оленеводы отвечают им, что кормов было бы достаточно, если бы предприятия ТЭК не занимали пастбищные земли, не ставили буровые на родовых землях ненцев, не проводили трубопроводы по путям касланий (перегона оленей). Олень же на Ямале не просто предмет разведения. Олень — символ тундровой жизни: еда, одежда, транспорт, жилище, заработок… Лишиться стада для кочевника означает умереть. Усилия по преодолению проблем с миграцией оленей ведутся уже больше 10 лет. Нефте- и газодобывающие компании совместно с представителями администрации регионов и коренным жителями заинтересованы в строительстве переходов для оленьих стад в местах, где сооружения перекрывают пути миграции животных. Переходы будут представлять собой своеобразные ворота — трубу газопровода либо поднимут над тропой, либо поместят глубже в землю. Регион Крайнего Севера — это стратегически важ-

Применение ный минерально-сырьевой ресурс страны, поэтому разрабатывать месторождения необходимо. Это рабочие места и зарплаты для людей. Только нужно подходить к этому цивилизованно и грамотно. Поэтому основная задача сегодня — сохранить фауну, или в кратчайшие сроки ее восстановить. Однако исследования показали, что устройство перехода под трубопроводом менее эффективно, чем над заглубленным в землю или обвалованным трубопроводом. Во-первых, потому, что при наземной прокладке трубопровода пролет между опорами в зависимости от диаметра составляет от 15 до 50 м, что явно достаточно для того, чтобы не вызвать беспокойства оленей; во-вторых, трубопровод необходимо устанавливать на более высоких опорах (по сравнению с обычными участками), что значительно усложнит монтаж трубопровода, особенно большого диаметра; в-третьих, как показывают наблюдения, животные опасаются переходить даже под более высоко расположенными по сравнению с надземными трубопроводами линиями электропередач. Поэтому целесообразнее в этом случае заглубленная схема перехода или в виде обвалования. Причем участки заглубления (обвалования) должны быть длиной не менее 60–100 м (по 30–50 м в обе стропы от миграционного пути). В этих же целях не следует располагать проезжие дороги вблизи от пастбищ. Нам кажется, что возведение подобных сооружений из композитных материалов в условиях Крайнего Севера настолько логично, что остается только удивляться, как они до сих пор не нашли своих заказчиков? Используя мировой опыт, российской композитной отрасли вполне по силам оказать серьёзную помощь в решении задач по сохранению фауны Крайнего Севера и существенно расширить ареал применения композитных материалов на географической карте России.

антропогенные барьеры. Таким образом экодуки соединяют среды обитания диких животных и не допускают их фрагментации. Чаще всего под экодуком понимают мосты через автомобильные дороги, но на самом деле структуры wildlife crossing значительно шире. Например, для крупных или стадных животных строят огромные путепроводы; для небольших млекопитающих — водопропускные трубы; для рыб и земноводных — специальные туннели и рыбоподъемники, для насекомых и птиц - искусственные зеленые крыши. На сегодняшний день Европа является лидером в этом секторе. В одних только Нидерландах построено более 600 экодуков, которые спасают жизнь барсукам, кабанам и оленям. Эта страна также может похвастаться самым длинным в мире мостом для животных. Самый большой в мире экодук для диких животных расположен в Северной Голландии, в заповеднике Natuurbrug Zanderij Crailoo. Его длина достигает 800 м, а ширина — 50 м.

А что у нас? 3 сентября 2016 года в Калужской области открыли второй в России экодук — мост над автодорогой для перехода животных. Экодук шириной 52 метра открыт на 170-м километре автомобильной дороги М–3 в рамках реализации проекта по реконструкии трассы на участке со 124 по 194 км. Первый экодук в формате тоннеля был открыт в марте 2016 года в Приморском крае, в национальном парке «Земля леопарда». Переход шириной 52 метра и длиной 30 метров заполнен почвой и засажен деревьями, а по бокам защищен экраном, чтобы проезжающие автомобили не пугали животных. Также на экодуке установлены видеокамеры, позволяющие фиксировать передвижения «пешеходов».

Мировой опыт Уже более полувека назад европейцы осознали, что бездумное вмешательство человека в жизнь фауны наносит колоссальный ущерб экологической системе нашей планеты. Активное строительство железных дорог, каналов, автомобильных магистралей, трубопроводов или линий электропередач способствовало существенным изменениям в среде обитания диких животных и птиц, которые потеряли возможность беспрепятственно передвигаться в своем ареале обитания. Как результат — исчезновение многих видов и многочисленные аварии, в которых гибли и животные, и люди. Для того, чтобы сохранить среды обитания дикой фауны и предотвратить аварии между транспортными средствами и животными в инфраструктуре европейских стран появился новый объект — экодук. Экодук является частью более широкого понятия — Wildlife crossing — и представляет собой специально построенные структуры, которые позволяют различным животным, птицам и даже насекомым безопасно пересекать искусственно созданные человеком КОМПОЗИТНЫЙ МИР #4 (2018)

Полный спектр продукции для работы с композитными материалами Ненасыщенные полиэфирные и эпоксивинилэфирные смолы, эпоксидные системы

Пигментные пасты

Огнезащитные системы

Гелькоуты и топкоуты

Пероксиды

Армирующие материалы

Клеящие пасты и наполнители

Разделительные агенты, добавки и вспомогательные компоненты

Матричные системы

Оборудование

Генеральный дистрибьютор BÜFA

Уважаемые производители изделий из композитов! Группа Компаний «ЕТС» и Санкт-Петербургский Государственный Технологический Институт (Технический Университет) приглашают на бесплатный семинар 4 октября по инновационным решениям в области гелькоутов и матричных смол. Семинар проводят специалисты BUFA Composite Systems — лидера в области новых композитных технологий Германии. В программе семинара: • Гелькоут с низким расходом и очень высоким уровнем глянца • Санитарные гелькоуты: матовые, глянцевые, абразивостойкие • Технология антистатической матрицы на основе эпоксивинилэфирной безусадочной смолы (без углеволокна) Также на семинаре представит свои разработки компания «Радуга-Синтез» — российский производитель полиэфирных смол. Дополнительную информацию по мероприятию вы можете узнать у Райхлина Леонида по тел.: +7 (921) 302-54-08 или по эл.почте: leonid.raikhlin@utsrus.com

Санкт-Петербург +7 812 389 55 55

Москва +7 499 649 14 14

www.buefa.de Екатеринбург www.uts-composites.ru +7 343 226 04 56

Казань +7 843 500 50 86

Ростов-на-Дону +7 863 303 46 46

Алматы +7 727 251 59 88

Новосибирск +7 383 383 29 42

Киев +380 44 502 50 00

Минск +375 17 289 84 74