29/11/2022

В Институте биохимической физики разработали технологию жидкофазного каталитического окисления отходов деревообрабатывающей и пищевой промышленности

Сегодня повсеместное использование горючих полимерных и древесных материалов в различных областях человеческой деятельности приводит к значительному росту числа неконтролируемых возгораний и крупномасштабных пожаров, которые сопровождаются гигантскими матери­альными потерями и человеческими жертвами. В дополнение к этому существует проблема огнестойкости металлических конструкций, поскольку в условиях пожара стальные конструкции в основном теряют свою несущую способность и деформируются через 15 – 20 мин. с момента начала огневого воздействия. Поэтому для повышения их предела огнестойкости необходима обработка их поверхности красками или мастиками с огнезащитным составом, которые образуют в процессе воздействия пламени пожара на металл теплоизолирующего слоя пенококса.

Таким образом создание эффективных методов управления процессами горения является крайне актуальной задачей современной науки и технологии. Для снижения горючести материалов применяются специальные добавки – антипирены. Главными критериями выбора для современных представителей антипиренов и огнезащитных добавок являются эффективность их огнезащитного действия при минимальных концентра­циях, экологическая безопасность применения и использования, а также экономическая целесообразность производства.

Как показали научные исследования ученых  ИБХФ РАН, окисленные производные природного возобновляемого сырья, представляющие собой целлюлозосодержащие и крахмалосодержащие (полисахара) соединения могут с успехом найти применение в качестве эффективных антипире­нов для конструкционных изделий и материалов из древесины благодаря своему уникальному свойству интумесценции, или вспучивания в процессе горения под действием одновременного вспенивания и карбонизации.

Коллективом ученых лаборатории «Химической стойкости полимеров» ФГБУН Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН была разработана уникальная технология жидкофазного каталитического окисления отходов деревообрабатывающей и пищевой промышленности, применяющаяся в целях получения антипиренов и огнезащитных составов для древесных конструкционных материалов и металлических конструкций.

К настоящему моменту разработана целая линейка антипиренов и огнезащитных добавок на основе природного возобновляемого сырья: целлюлозосодержащая биомасса (древесина), полисахариды (картофельный крахмал и рис). В мировой практике это, пожалуй, первый случай получения индустриальных биоантипиренов для древесины, а также интумесцентных биодобавок, повышающих огнестойкость металлических конструкций.

Разработанный антипиреновый состав на основе целлюлозосодержащей биомассы (древесины) и риса не только позволяет достичь огнезащитной эффективности, соответствующей I группе, но также обеспечивает получение материалов, устойчивых по отношению к внешним климатическим условиям и превосходящих по прочностным характеристикам изделия из исходной необработанной древесины.

В 2020 г. совместно с НТЦ ПАО «Татнефть»  на производственной базе завода ООО «ДСК КМК 2» г. Алабуга, Татарстан начато опытно-промышленное производство данного класса жидких биоантипиренов на уровне 25 т в месяц.

Версия для распечатки