CC BY
17УДК 678.047
С.В. ДУГУЕВ (info@bspigment.ru), канд. техн. наук,
В.Б. ИВАНОВА, канд. техн. наук, К.Ж. САТВАЛДИНОВ, технолог
ООО «Би.Эл.Спектр» (142102, Москва, Рязановское поселение, пос. Ерино, 10)
Практические аспекты импортозамещения пигментирующих материалов в строительной отрасли России
В создавшейся экономической ситуации нет необходимости и смысла отказываться от зарубежных технологий, но стремление к снижению зависимости от импорта в целом и должно быть одним из поводов для внедрения инновационных разработок. Конец 2014-го и начало 2015 г. ознаменовались наступлением очередного экономического кризиса и ростом цен, в том числе на пигменты как импортного, так и отечественного производства. ООО «Би.Эл.Спектр» производит и поставляет на российский рынок пигменты собственной разработки (БЭС-пигмент) с 2004 г. Данный вид пигментов относится к тонкодисперсным порошкообразным композиционным материалам, получаемым с использованием технологии твердофазного синтеза. Суть технологии состоит в том, что с помощью метода механохимической обработки на частицу оптически нейтрального дешевого наполнителя, например микрокальцита, размером в несколько мкм наносится слой красящего вещества (органического или минерального пигмента). В результате вся система приобретает свойства и характеристики самого пигмента. Комбинацией нескольких пигментов можно получать порошки самых разных цветов и оттенков. Так как масса дешевого наполнителя в композиции составляет более 80%, стоимость получаемого синтетического пигмента значительно ниже его аналогов.
Ключевые слова: механохимическая активация, композиционные пигменты, твердофазный синтез, сухие пигментированные суспензии.
S.V. DUGUEV, Candidate of Sciences (Engineering) (info@bspigment.ru),
V.B. IVANOVA, Candidate of Sciences (Engineering), K.Zh. SATVALDINOV, Technologist
OOO «Bi. El.Spectr» (10, Erino Village, Ryazanovskoye Settlement, 142102, Moscow, Russian Federation)
Practical Aspects of Import Substitution of Pigmenting Materials in Building Industry of Russia
In the current economic situation there is no need and reason to reject foreign technologies, but the desire to reduce dependence on the import in general should be one of the reasons to introduce innovative developments. The end of 2014 and beginning of 2015 were marked by the onset of another crisis and increase in prices including for pigments both of import and domestic manufacture. OOO «Bi. El. Spectr» produces and supplies to the Russian market pigments of its own development (BES-pigment) since 2004. This type of pigments relates to fine-disperse powder composite materials produced with the use of the technology of solid-state synthesis. The essence of this technology is that a layer of coloring agent (organic or mineral pigment) is applied on the particle of optically neutral cheap filler (micro-calcite, for example) of a few mcm size with the help of mechanical-chemical treatment. As a result, the whole system acquires the properties and characteristics of the pigment. A combination of several pigments makes it possible to produce powders of various colors and shades. Since the mass of cheap filler is over 80% in the composition, the cost of the synthetic pigment obtained is substantially lower that its analogs. Keywords: mechanical-chemical activation, composite pigments, solid-state synthesis, dry pigmented suspensions.
Вопрос импортозамещения в Российской Федерации вызван жизненной необходимостью и обстоятельствами, в которых оказалась отечественная экономика. Ввиду того что зарубежные технологии во многих отраслях опережают аналогичные российские разработки, в страну хлынули представители фирм из Западной Европы и других стран, энергично осваивая свободное пространство практически во всех отраслях народного хозяйства. Импортные технологии, оборудование, сырье во многом вытеснили главный фактор прогресса — научное и инженерное мышление. Конечно, гораздо легче работать представителем немецкой или китайской фирмы, чем создавать производства, базирующиеся на собственных ресурсах и научно-технических разработках. Но такое интеллектуальное иждивенчество должно иметь определенные пределы. При всем огромном значении международной экономической кооперации нельзя отказываться от собственного научно-технического потенциала и игнорировать полезные и эффективные разработки, созданные в собственной стране.
На VI Форуме регионов России 8 апреля 2015 г. политики, представители общественных организаций и бизнес-сообщества обсудили вопросы развития отечественной промышленности. В частности, исполнительный директор Ассоциации инновационных регионов И.М. Бортник отметил, что согласно действиям антикризисного плана Правительства РФ структурные изменения в экономике будут происходить в большей степени при помощи инновационных технологий, так как инновационный подход является ключевым фактором роста экономики.
В создавшейся экономической ситуации нет необходимости и смысла отказываться от зарубежных технологий, но стремление к снижению зависимости от импорта в целом должно быть одним из поводов для внедрения инновационных разработок.
По мнению профессора Я.М. Миркина, зависимость от импорта по ряду ключевых позиций достигает 70—80 %. Не является исключением и область пигментов — важнейших материалов, используемых строительной, лакокрасочной, полимерной, полиграфической отраслями промышленности. Доля импорта пигментов в РФ достигает 80%. При этом среднегодовой темп роста импорта составляет 17% (рис.1).
Конец 2014-го и начало 2015 г. ознаменовались наступлением очередного экономического кризиса и ростом цен, в том числе на пигменты как импортного, так и отечественного производства.
ООО «Би.Эл.Спектр» производит и поставляет на российский рынок пигменты собственной разработки
20Q9 2010 2011 2012
Рис. 1. Импорт пигментов в Россию, млн USD
M ®
научно-технический и производственный журнал
июнь 2015
61
Пигмент зеленый 234
Рис. 2. Пигмент зеленый 234 БЭС. Фотография микрочастицы в проходящем свете
(БЭС-пигмент) с 2004 г. Данный вид пигментов относится к тонкодисперсным порошкообразным композиционным материалам, получаемым с использованием технологии твердофазного синтеза [1]. Суть технологии состоит в том, что с помощью метода механохимиче-ской обработки на частицу оптически нейтрального дешевого наполнителя, например микрокальцита, размером в несколько мкм наносится слой красящего вещества (органического или минерального пигмента). В результате вся система приобретает свойства и характеристики самого пигмента [2]. Комбинацией нескольких пигментов можно получать порошки самых разных цветов и оттенков. Так как масса дешевого наполнителя в композиции составляет более 80 %, стоимость получаемого синтетического пигмента значительно ниже его аналогов. Классический вид получаемой частицы композита представлен на рис. 2.
В качестве пигмента-цветоносителя можно использовать любые традиционные пигменты, имеющиеся на рын-
140
го
о I i i i i i i i i i 2007 2008 Z00S 2010 2011 2012 2013 2014 2015
Рис. 3. Динамика роста цен на отечественные и зарубежные пигменты
ке сырьевых материалов. Их расход составляет 15—20 % от общей массы получаемого композиционного пигмента.
Таким образом, при использовании композиционного пигмента экономия традиционных пигментов (импортных или отечественных) составляет до 80%. Цена получаемого продукта существенно ниже, чем у его импортных аналогов.
В наибольшей степени процессы механохимической активации твердых материалов исследованы в работах Института химии твердого тела и механохимии СО РАН (Новосибирск), проводившихся под руководством академика В.В. Болдырева. Изучение теоретических основ и практических результатов этих работ показало воз-
000 «Би.Эл.Спектр»
Пигменты для бетонов, силикатного кирпича, строительных смесей, полимерных материалов
Сухие латексные краски «АКВАМИКС» для наружных и внутренних отделочных работ
ДОСТОИНСТВА И ПРЕИМУЩЕСТВА
• Простота применения: достаточно развести водой, чтобы получить водно-дисперсионную краску
• Хранение и транспортировка при любой температуре без потери качества - Вы не возите воду!
• Высокие атмосферостойкость и долговечность
• Широкий ассортимент цветов и оттенков
• Возможность приготовления краски на месте применения в необходимом количестве
• Отсутствие запаха
• Без растворителей, консервантов и вредных добавок
• Упаковка пигментов и красок - бумажные многослойные мешки 25 кг
■'" Mili"
fmHm-.
ПИГМЕНТ
Реклама
научно-технический и производственный журнал QTfCjyTf S JJbrlbJ" 62 июнь 2015 Ы ®
Белый
Алый Жепгыи 53П„
Желтый 5В0 "j □ранжеаьш
Коричневые
кжо
Зелены и 234
Зеленые 230,250
Снннн 10СИ
Возможности импортозамещения пигментов
ПИГМЕНТЫ БЭС АНАЛОГИ на рынке сырья Область применения
Синий 1001 Ультрамарин, пигмент голубой фталоцианиновый (Индия, Китай) Пигменты предназначены для применения в бетонах, полимер- и гипсобетонах, отделочных и других строительных материалах (тротуарная и облицовочная плитка, наливные полы, искусственный камень, вибропрессованный и силикатный кирпич, штукатурные смеси, затирки и пр.). Совместимы с любыми силикатными материалами. Дозировка в бетон -3-6% от массы цемента
Зеленый 230 (изумрудный) Отсутствуют
Зеленый 234 (темно-зеленый) Пигмент зеленый 5605 (Китай)
Зеленый 250 (ярко-зеленый) Пигмент зеленый фталоцианиновый (Индия, Китай)
Желтый 590 (лимонно-желтый) -
Алый 780 -
Белый Диоксид титана (Китай, Чехия)
Красный железо-оксидный КЖ0-50 Н130 (Китай), ТИ-303 (Чехия)
Желтый железо-оксидный 580 Н313(Китай), У-710 (Чехия)
Коричневые железооксидные: светло-коричневый 650 коричневый 651 темно-коричневый 652 шоколадный 660 Коричневые железооксидные пигменты (Китай, Чехия)
Оранжевый железо-оксидный 980 Оранжевый 960 (Китай)
можность получения пигментирующих материалов путем создания микрокомплексов, состоящих из оптически нейтральных ядер (частиц) наполнителя, на поверхности которых привиты частицы красящего вещества. Специалисты института разработали высокоэффективные измельчители-механоактиваторы производительностью 100, 500, 1000 кг/ч, с помощью которых и возможно осуществление твердофазных реакций для получения композиционных пигментов.
Поскольку с наступлением экономического кризиса сырьевые компоненты резко подорожали, неизбежно повысились цены и на пигменты БЭС, но в значительно меньшей степени. На рис. 3 показана динамика роста цен на распространенные в России китайские пигменты Н130 (красный железоокисный) и Н313 (желтый железоокис-ный), а также на их российские аналоги: пигмент КЖ0-50БЭС и ЖЖ0-580БЭС. Цены на отечественные аналоги изменились в значительно меньшей степени. Аналогично обстоят дела и с пигментами других цветов.
Как видно из приведенного примера, в начале своего внедрения на российский рынок импортные пигменты имели вполне демократичную цену. В условиях дефицита отечественных пигментов это способствовало их быстрому распространению в различных отраслях промышленности. Их стоимость постепенно росла, а кризис 2014 г. отчетливо показал, что зависимость от импортного сырья крайне негативно сказывается на экономике России в целом и в строительной области, в частности. Поэтому логично и целесообразно предлагать к внедрению отечественные разработки, которые уже зарекомендовали себя в реальной экономике, а также продолжить НИОКР, замороженные из-за призрачных иллюзий по поводу нескончаемого потока зарубежных благ, «обрушившихся» на Россию в период высоких цен на нефть.
Рис. 4. Доли продаж пигментов в общем объеме производства ООО «Би.Эл.Спектр»
Рис. 5. Монтаж двух установок производительностью 50 и 100 кг/ч для производства композиционных пигментов
Предложения ООО «Би.Эл.Спектр» не ограничиваются пигментами. Также компания производит сухие пигментированные суспензии (СПС) для оперативного приготовления пигментных паст. СПС поставляют к месту применения в виде сухого цветного порошка, который смешивают с водой в соотношении 1:2 в смесителях любого типа и получают пигментную пасту, которую можно транспортировать в емкостях или по трубопроводам в точку переработки. Благодаря используемой технологии цена получаемой пасты в разы ниже, чем импортных концентратов.
Фасадные краски «АКВАМИКС» [3] не уступают по стойкости импортным краскам аналогичного назначения, но значительно дешевле по той же причине, что и СПС. Поисковые работы в области производства различных видов строительных смесей показали, что с помощью методов механохимической активации можно получать любые материалы данного типа (плиточные клеи, затирки, шпаклевки, штукатурки и пр.) с гораздо более высокими показателями пластичности, прочности и долговечности [4].
Технология механохимической активации и твердофазного синтеза позволяет производить цветные цементы из серого цемента с минимальными энергетическими затратами [5].
Номенклатура предлагаемых ООО «Би.Эл.Спектр» пигментов приведена в таблице.
Доли продаж пигментов различных цветов в общем объеме производства ООО «Би.Эл.Спектр» показаны на рис. 4. Наибольшим спросом пользуются синий, темно-зеленый, коричневые и желтый пигменты. Наиболее интересным с точки зрения свойств является пигмент Синий 1001. Области применения те же, что и у голубого фталоцианинового пигмента, но, уступая ему в интенсивности окраски, пигмент Синий 1001 гораздо ближе к силикатным материалам по своим физико-химическим свойствам и значительно превышает органические пигменты по своей стойкости. Все пигменты являются свето- и щелочестойкими и рекоменду-
fj научно-технический и производственный журнал
®
июнь 2015 63
ются для применения во всех силикатных материалах, кроме высокотемпературной керамики.
Разработки ООО «Би.Эл.Спектр» не ограничиваются материалами и технологией. Основным технологическим оборудованием для реализации процессов механо-химической активации и твердофазного синтеза являются центробежно-эллиптические измельчители, разработанные сибирскими учеными и конструкторами. Эти машины были доработаны специалистами компании именно под задачи получения выпускаемой продукции и успешно работают около 15 лет. Практически любое предприятие, занимающееся окрашиванием строительных материалов, может в короткий срок построить на своей территории технологический комплекс
для производства композиционных пигментов и меха-ноактивации сырьевых материалов производительностью около 200 т/год. Необходимые площади 100 м2, установленная мощность 8 кВт. Основной узел комплекса показан на рис. 5.
Следует отметить, что основными характеристиками данной разработки с точки зрения импортозамещения является тот факт, что она основана полностью на отечественных разработках:
• материалы (пигменты, краски) разработаны в России;
• российская технология изготовления;
• российское оборудование;
• качество продукции проверено временем (более 10 лет на рынке строительных материалов).
Список литературы
References
Патент РФ 2175338. Способ получения органомине-ральных пигментов / Дугуев С.В., Иванова В.Б. Заявл. 05.05.1999. Опубл. 27.10.2001.
Дугуев С.В., Иванова В.Б. Применение модифицированных пигментов и сухих суспензий на их основе при производстве окрашенного силикатного кирпича // Строительные материалы. 2014. № 12. С. 26-29.
Патент РФ 2147594. Способ получения порошкообразной краски / Дугуев С.В., Иванова В.Б. Заявл. 25.11.1998. Опубл. 10.04.2000.
Дугуев С.В., Иванова В.Б., Придачин К.А. Порошкообразная водоразбавляемая краска «АКВАМИКС» — новый продукт на российском рынке // Строительные материалы. 2000. № 10. С. 30—31.
Патент РФ 2168474. Способ получения цветных цементов / Дугуев С.В., Иванова В.Б., Придачин К.А., Сулименко Л.М. Заявл. 12.10.2000. Опубл. 10.06.2001.
1. Patent RF 2175338. Sposob polucheniya organomineral'nykh pigmentov [The method for producing organic-pigments]. Duguev S.V., Ivanova V.B. Declared 05.05.1999. Published 27.10.2001. (In Russian).
2. Duguev S.V., Ivanova V.B. The Use of Modified Pigments and Dry Suspensions on Their Base in Production of Coloured Silicate Brick. Stroitel 'nyeMaterialy [ Construction Materials]. 2014. No. 12, pp. 26-29. (In Russian).
3. Patent RF 2147594. Sposob polucheniyaporoshkoobraznoi kraski [The process for preparing a powder paint]. Declared 25.11.1998. Published 10.04.2000. (In Russian).
4. Duguev S.V., Ivanova V.B., Pridachin K.A. The powder paint is water-borne "AKVAMIKS" — a new product on the Russian market. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2000. No. 10, pp. 30—31. (In Russian).
5. Patent RF 2168474. Sposob polucheniya tsvetnykh tsementov [The method for producing colored cement]. Duguev S.V., Ivanova V.B., Pridachin K.A., Sulimenko L.M. Declared 12.10.2000. Published 10.06.2001. (In Russian).
€ ЕвроХим-I
ДЛЯ СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ ИЗ ОДНИХ РУК
_
Keb-Cretei
IECFF
"И5432, г.Москва, ул.Трофимова, д,2а тел.: (495) 781-66-56 факс: (495) 781-66-46 e-mail: mix@eurohim.ru www.chem.eurohim.ru еврохим! .рф
2
научно-технический и производственный журнал Q'/fU/TJ" S JJbrlbJ" 64 июнь 2015 Ы ®
