Уже в ближайшие пять лет подход к переработке пластикового мусора может радикально измениться. Сейчас ученые корпорации IBM тестируют технологию, которая способна превратить пластиковую упаковку и даже синтетические ткани в чистое сырье для производства новых изделий из пластика. Если технология станет массовой, мы больше не будем испытывать угрызения совести, покупая воду в ПЭТ-бутылках или ягоды в контейнерах.
Глобальная угроза
Человечество уже произвело 8 млрд метрических тонн пластика, и эта цифра непрерывно растет. Половина всех пластиковых изделий становится мусором меньше, чем через год после выхода с конвейера. При этом большая часть этих отходов не перерабатывается, а попадает на свалки, а оттуда — часто в сточные воды. В общей сложности в Мировой океан ежегодно проникает 8 млн тонн ПЭТ — одного из самых популярных видов пластика и ключевого компонента в производстве упаковки для продуктов питания, напитков и текстильных волокон. По прогнозам, к 2050 году в океане будет плавать больше пластмассы, чем рыбы. Токсичные отходы попадают в организм морских обитателей, а вместе с ними микрочастицы пластика оказываются и в кишечнике человека.
С проблемой пластикового мусора можно бороться, ограничив производство. К примеру, в Евросоюзе с 2021 года будет запрещено выпускать пластиковую одноразовую посуду и соломинки для напитков. Порядка 60 стран частично или полностью запретили одноразовые пакеты, а во многих странах бытовые отходы отправляют на переработку и вторично используют. В этой сфере уже добились определенного успеха Германия , Япония , Южная Корея , Словения , Австрия и другие.
Однако переработка пластика — занятие дорогое и не всегда эффективное. Прежде всего собранный мусор требует предварительной трудоемкой ручной сортировки. После этого пластик приходится очищать и дробить на мелкие частицы. При этом нынешние технологии не позволяют сохранять свойства пластика: при переработке он желтеет, теряет товарный вид и уже не годится для производства пищевой тары, то есть не может полноценно использоваться вновь. Разные виды пластика требуют разной переработки, а люди в большинстве своем не готовы задумываться, куда выкинуть пакеты из-под молока, куда — упаковку из-под сладостей, а куда — использованные влажные салфетки. И меньше всего им хочется мыть контейнеры, прежде чем отправить их в мусорный бак. Во многих странах сортировка отходов и их очистка от остатков пищи ложится на мусороперерабатывающие заводы, но при этом стоимость утилизации мусора для населения существенно возрастает.
Сроки разложения различного типа отходов. Фото: Рушан КАЮМОВ
Новый метод переработки ПЭТ
В этом году ученые IBM представили каталитический химический процесс, который разлагает синтетические полиэфирные пластмассы до состояния порошка — готового сырья для производства ПЭТ-упаковки. Этот процесс невозможен без особого катализатора — вещества, ускоряющего химическую реакцию. Новую технологию переработки назвали VolCat (происходит от английского volatile catalyst — «летучий катализатор»).
Принцип работы VolCat довольно прост. Пластиковые бутылки, контейнеры и ткани на основе ПЭТ собирают, измельчают и объединяют с химическим катализатором под давлением в печи, настроенной на температуру выше 200°С. При нагревании под небольшим давлением катализатор расщепляет измельченный пластик и при этом одновременно устраняет все загрязнения — остатки пищи, клей, грязь, красители и пигменты. Когда процесс завершается, полученный мономер фильтруют и охлаждают, а катализатор отгоняют для повторного использования путём дистилляции, используя температуру произошедшей химической реакции — процесс получается энергоэффективным.
Полученное вещество в виде порошка можно сразу загружать в машины для производства пластмасс, а извлеченный раствор вместе с катализатором возвращается в новый цикл переработки. Таким образом, из опасного и токсичного отхода ПЭТ превращается в возобновляемый ресурс, который может использоваться вновь и вновь.
Важное достоинство технологии VolCat — ее универсальность. Она способна «переварить» цветные и прозрачные материалы, грязные и чистые контейнеры. Это значит, что людям больше не придется сортировать пластиковую упаковку и ополаскивать ее. Все отходы ПЭТ можно будет сразу выбрасывать в контейнер для пластикового мусора.
Тем, кто занимается переработкой отходов, VolCat тоже даст дополнительные преимущества. Во-первых, с внедрением новой технологии весь процесс расщепления пластика будет занимать несколько часов, в то время как сейчас он растягивается на несколько дней. Во-вторых, он потребует меньшего количества электроэнергии. А в-третьих, на выходе реакции будет получаться конкурентоспособное сырье, а не материал с весьма ограниченной областью применения.
Порошок, в который VolCat превращает отходы, вполне самодостаточен: чтобы сделать новую пластиковую тару, к нему не нужно добавлять новый ПЭТ, полученный из нефтепродуктов. То есть производство пластика станет более дешевым и экологичным.
Превратить отходы в сырье
Пока новая технология исследуется в лаборатории IBM и еще не достигла стадии коммерциализации. Чтобы добиться успеха в создании замкнутого цикла по использованию пластика, компания планирует сотрудничать с другими исследователями, производителями ПЭТ, специалистами по переработке, производителями товаров широкого потребления и синтетического текстиля.
Предполагается, что систему VolCat можно будет присоединять к действующим линиям по выпуску пластика. Ученые надеются, что, когда новая технология будет отработана, она станет действенным средством в борьбе с глобальной проблемой загрязнения пластиком.
А нам, потребителям, стоит привыкать к раздельному сбору мусора, ведь это первый и необходимый шаг к внедрению потенциально прорывной технологии.
Еще больше о технологических прорывах — на фестивале Geek Picnic. Остался всего месяц! Успейте купить билеты!
Прозрачная древесина
Прозрачная древесина.
Описание:
Прозрачная древесина получается путем удаления из нее лигнина (одеревеневших стенок растительных клеток) и добавления органического стекла – полиметилметакрилата.
Прозрачная древесина хотя и получается прозрачной, но по этому показателю уступает обычному стеклу . Данный материал обладает аналогичными характеристиками, что и обычное дерево , а именно: прочностью, плотностью и теплопроводностью.
Предполагается использовать прозрачное дерево для замены обычного стекла в окнах.
Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com
- ← Стайные роботы
- М-углерод – новая форма сверхтвердого углерода →
Востребованные технологии
- Концепция инновационного развития общественного производства – осуществления Второй индустриализации России на период 2017-2022 гг. (105 732)
- Экономика Второй индустриализации России (101 274)
- Программа искусственного интеллекта ЭЛИС (22 243)
- Метан, получение, свойства, химические реакции (15 372)
- Мотор-колесо Дуюнова (14 846)
- Гидротаран – самодействующий энергонезависимый водяной насос (14 120)
- Природный газ, свойства, химический состав, добыча и применение (13 515)
- Крахмал, свойства, получение и применение (13 027)
- Прямоугольный треугольник, свойства, признаки и формулы (12 681)
- Целлюлоза, свойства, получение и применение (11 552)
- Пропилен (пропен), получение, свойства, химические реакции (11 318)
- Этилен (этен), получение, свойства, химические реакции (10 727)
- Бутан, получение, свойства, химические реакции (9 568)
- Оксид алюминия, свойства, получение, химические реакции (9 177)
- Оксид железа (III), свойства, получение, химические реакции (8 952)
Поиск технологий
О чём данный сайт?
Настоящий сайт посвящен авторским научным разработкам в области экономики и научной идее осуществления Второй индустриализации России.
Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.
Мы не продаем товары, технологии и пр. производителей и изобретателей! Необходимо обращаться к ним напрямую!
Мы проводим переговоры с производителями и изобретателями отечественных прорывных технологий и даем рекомендации по их использованию.
О Второй индустриализации
Осуществление Второй индустриализации России базируется на качественно новой научной основе (теории, методологии и инструментарии), разработанной авторами сайта.
Конечным результатом Второй индустриализации России является повышение благосостояния каждого члена общества: рядового человека, предприятия и государства.
Вторая индустриализация России есть совокупность научно-технических и иных инновационных идей, проектов и разработок, имеющих возможность быть широко реализованными в практике хозяйственной деятельности в короткие сроки (3-5 лет), которые обеспечат качественно новое прогрессивное развитие общества в предстоящие 50-75 лет.
Та из стран, которая первой осуществит этот комплексный прорыв – Россия, станет лидером в мировом сообществе и останется недосягаемой для других стран на века.
Как сделать оргстекло прозрачным?
Оргстекло – универсальный синтетический материал, который благодаря высокой износостойкости, прочности и привлекательному внешнему виду широко используется в интерьере жилых и производственных помещений, для изготовления различных атрибутов и аксессуаров. В результате длительной эксплуатации, механических и иных негативных воздействий на материал, поверхность изделий из пластика теряет первоначальный эстетически привлекательный внешний вид – мутнеет, искажается фон, замечаются царапины и потеря блеска. Рассмотрим несколько эффективных способов, как почистить оргстекло в домашних условиях.
Особенности и применение оргстекла
Органическое стекло (ПММА, акрил, акриловое стекло, пластик*) – это синтетический полимер, в состав которого входит термопластичная смола, наделяющая материал уникальными свойствами. Благодаря невероятной прочности, прозрачности, способности пропускать и рассеивать УФ-лучи, стойкости к воздействию агрессивных химических жидкостей и других преимуществ материал широко используется:
- для создания экипировки рабочих, трудящихся в различных промышленных сферах – защитные очки, маски и т.п.;
- в качестве «остекления» проемов зданий и сооружений, при возведении куполов, во время перепланировки помещений (в качестве перегородок);
- в производстве – душевых кабин, осветительных приборов, аквариумов и иных элементов декора;
- в интерьерах квартир или офисных помещений и т.д.
Пластик великолепно смотрится в любых проявлениях, выступая отличным аналогом стекла с более внушительным рядом положительных качеств. Однако, материал не защищен от появления изъянов на поверхности, что способно существенно испортить внешний вид любого изделия. Продлить эксплуатационный срок пластика можно, если правильно ухаживать и придерживаться полезных советов о том, как почистить оргстекло до прозрачности своими руками.
Как сделать оргстекло прозрачным?
Как мыть оргстекло? Данный вопрос достаточно распространен и часто встречается на всех форумах, посвященных уходу за универсальным изделием. Следить за состоянием изделий из оргстекла довольно просто. Для этого достаточно регулярно протирать поверхность мягкой тряпкой, смоченной в теплой воде с добавлением мыла или щадящих средств бытовой химии. При появлении мутного налета и других изъянов можно прибегнуть к более радикальным методам полировки.
Существует несколько способов восстановления пластика. Его можно отполировать с помощью подручных средств или воспользоваться специальным оборудованием:
- Как очистить оргстекло от помутнения станком? При наличии дома полировочного круга пройдитесь по поверхности и наслаждайтесь превосходными результатами. Если под рукой имеется инструмент, однако в наличии нет полировочного круга можно смастерить его самостоятельно. Для этого понадобится лист пластмассы или тонкого металла, мягкая ткань. В качестве материи важно использовать мягкие текстуры – войлок, фланель, байку, фетр. Из отрезов вырезается несколько одинаковых кругов, которые аккуратно сшиваются во избежание распадения. Из твердого листа вырезается 2 небольших круга, выступающих в качестве зажимов. Готовый круг закрепляется на основании заточного станка, органическое стекло полируется на малых оборотах.
- Как восстановить прозрачность оргстекла без привлечения технических средств? С помощью специальных паст для полировки плексигласа, например, пасты ГОИ – абразивного материала на основе оксида хрома. В результате воздействия составов с поврежденного покрытия удаляются не только видимые загрязнения, но и царапины, потертости, микротрещины.
- Чем еще очистить оргстекло от замутнения? Влагостойкой наждачной бумагой с мелкой образованностью.
- Как и чем очистить маску из оргстекла, оптические очки, линзы? Здесь чистка должна быть более аккуратной, во избежание появления искажения, что приведет к необходимости выброса изделия. Зачастую в домашних условиях используются содовый раствор, мягкая зубная паста без содержания частиц, спрей для очищения мониторов, автомобильный воск, омыватель лобовых стекол, полироль для мебели.
Как вернуть прозрачность оргстеклу? Пошаговая инструкция
При необходимости качественно очистить оргстекло от налета, следов краски или глубоких царапин его необходимо изъять из рамочной конструкции. При отсутствии возможности снятия плексигласа важно обклеить смежные участки обычным или малярным скотчем, чтобы защитить изделие из металла, древесины и других материалов от негативных последствий. Итак, как сделать прозрачным помутневшие оргстекло:
- С помощью наждачной бумаги (с зернистостью 2000) поверхность равномерно оттирается легкими круговыми движениями до получения однородной матовой текстуры. Во время чистки важно регулярно промывать изделие под струей или смачивать водой из пульверизатора, брызгалки.
- Далее с детали удаляются остатки влаги, пластик насухо протирается, после чего полируется мягкой тканью с нанесением пасты (ГОИ или аналогов).
- Некоторые люди, после полировки пластика обрабатывают его подсолнечным маслом, делая его более сверкающим, глянцевым.
Несмотря на масштаб и серьезность повреждений и выбранного способа, чем почистить оргстекло алгоритм действий всегда идентичен.
Полезные советы или как очистить оргстекло дома без нанесения дополнительного вреда
Мы предоставили много полезной информации о том, как осветлить оргстекло, не прибегая к помощи специалистов. Процесс полировки вручную достаточно долгий, трудоёмкий и ответственный, однако прозрачное, сверкающее чистотой стекло без зазубрин и других повреждений доставит массу положительных эмоций обладателю, радуя привлекательностью на протяжении длительного периода. Чтобы избежать негативного опыта, мастера нашей компании советуют придерживаться некоторых простых правил:
- При работе с плексигласом защитите слизистые оболочки носовых проходов и рта маской, оденьте очки.
- При работе с полировочным кругом или наждачной бумагой защитите кожу от возможных повреждений или негативного воздействия химикатов перчатками. Важно подбирать перчатки по размеру, чтобы атрибут плотно прилегал к ладоням, не мешая работе.
- Пользуясь химикатами, также проследите за поступлением в помещение свежего воздуха.
- Используя технические приспособления убедитесь в исправности их работы. Не выполняйте манипуляций, не имея навыков и опыта работы.
- Используя автомобильный, мебельный полироль или другие подручные средства проверьте их действие на небольшом участке стекла, оцените реакцию, после чего приступайте к обработке всей поверхности. Так же следует поступить при использовании спирта, керосина и других агрессивных жидкостей, способных привести к помутнению.
- Чем отмыть оргстекло при отсутствии под рукой фетра, войлока и других тканей? Подойдут мягкие мочалки, губки, ватные диски. Важно, чтобы образованность материала была минимальной, более жесткие ткани приведут к образованию новых царапин. Используйте натуральные текстуры – синтетические полотна приведут к помутнению, создадут заряд статического электричества, что послужит магнитом для притягивания пыли.
- После обработки изделия вытрите его насухо, не позволяя влаги испариться (высохнуть) самостоятельно – это чревато разводами.
- Наждачная бумага должна быть мелко зерновой, тоже касается моющих средств. Не сыпьте на поверхность абразивные бытовые очистители, используйте мягкие, кремовые текстуры, мыло.
Основной особенностью пластика является его способность к восстановлению первоначальной эстетики. Мы рассмотрели основные нюансы, как сделать оргстекло прозрачным в домашних условиях, надеемся, что наши советы помогут вам в достижении цели.
Одним из грандиозных шагов к абсолютному лидерству на рынке России стала закупка специального сырья для…
Компания «Полигаль Восток» осуществляет изготовление листов из оргстекла и занимает ведущее место на современном рынке.…
Сотовый поликарбонат – эффективное решение для создания светопрозрачных конструкций С момента своего появления сотовый поликарбонат…
Листовой полистирол (polystyrene) – одна из разновидностей термопластичных полимеров, образуемая путем полимеризации мономера стирола. Продукт…
На загородном участке всегда возникает потребность в дополнительных постройках для хозяйственных нужд и отдыха. Большинство…
«Полигаль» – лучший поликарбонат для теплиц и парников Высокое качество поликарбоната для теплиц делает его…
- Поликарбонат для теплиц
- Вреден ли полистирол для здоровья человека
- Окна из поликарбоната
- Монолитный поликарбонат: виды, характеристики, особенности обработки
- Способы отполировать оргстекло своими руками
- Снять пленку с поликарбоната быстро
- Как и чем склеить оргстекло – самые надежные способы
- Поделки из оргстекла своими руками
- Какой стороной класть поликарбонат к солнцу — полезные советы
- Как сделать оргстекло прозрачным?
- Прозрачные решетки на окна из поликарбоната – надежная защита, эстетика
- Поликарбонат бронзового цвета
- Изделия из оргстекла – прочная, надежная и долговечная продукция широкого применени
- Подставки из оргстекла под рекламную продукцию
- Особенности и преимущества труб из оргстекла
- Навес для машины из поликарбоната
- Утеплитель вспененный полистирол
- Плотность поликарбоната и на что она влияет
- Поликарбонат, какой бывает и чем отличается с фото, описаниями, характеристиками
- Обращение управляющего директора
Спасибо за вашу заявку! В ближайшее время с вами свяжется наш менеджер.
Стабилизированная древесина
Древесина – благородный и красивый материал. Однако волокна подвержены изменениям с течением времени, процессы, протекающие в дереве, необратимо приводят к ее разрушению. Стабилизация древесины позволяет законсервировать его исходные качества. Благодаря этой манипуляции полностью останавливаются разрушительные процессы в волокнах материала, кроме того, он приобретает более привлекательный вид.
Описание технологии
Цель стабилизации – уберечь дерево от воздействия влаги. Материал обрабатывают специальным составом, который делает волокна более крепкими, прочными.
В промышленных объемах такой способ стабилизация древесины практически не используется, поскольку в больших объемах стоимость обработки высока.
В следствие воздействия специального раствора, в куске дерева приостанавливаются все внутренние процессы, он становится более долговечным, а волокна подвергаются полимеризации.
Составы, воздействующие на материал, закупоривает поры и заполняют все свободное пространство между волокнами.
Древесина для стабилизации подходит не вся. Хорошо поддаются обработке следующие породы:
- бук;
- граб;
- клен;
- береза.
Некоторые породы хуже подвергаются стабилизации, их обработку следует производить под давлением:
- дуб;
- карагач;
- орех и подобные по плотности древесины породы.
Амарант и эбен устойчивы к стабилизации, к ним не стоит применять этот способ обработки.
Основной процесс, лежащий в основе преобразования материала – заполнение пор дерева специальным составом. Технологические нюансы могут отличаться в зависимости от используемого состава. Полимеризацию проводят лаком в вакууме или других средством, а также эффекта можно добиться пропиткой материала смолами, маслами.
Обработка при помощи «Анакрол-90»
Емкость, в которую будет помещен брусок или изделие из дерева, следует полностью заполнить составом. Далее создаются условия вакуума в специальной камере.
Процесс пропитки сопровождается выделением пузырьков воздуха, что свидетельствует о проникновении состава внутрь древесины и выталкивании воздуха наружу. После исчезновения эффекта «бурления» заготовку следует подержать в растворе еще около получаса под давлением. Для этих целей можно использовать специальный насос или компрессор.
После проведения всех этапов обработки, следует повторить процесс, но не ранее, чем через 30 минут. Детектором завершения наполнения волокон полимерным составом служит потеря древесиной своих «плавучих» свойств. Если же изделие всплывает в емкости, заполненной раствором, значит заполнение пор прошло не до конца, и требуется повторить процесс.
Финальным аккордом служит сушка при температуре, близкой к 100 ⁰С.
Если в «Анакрол-90» добавить краситель, что даст интересный цветовой эффект на древесине после стабилизации.
Стабилизирующие составы
Чаще всего используются составы с высокой способностью к полимеризации. Чаще всего применяются:
- полимеры;
- масла;
- смолы;
- лакокрасочные материалы.
Жидкое стекло
Средство для использования в домашних условиях и имеет умеренную цену. После обработки древесины этим средством на ее поверхности образуется дополнительная защитная пленка, которая не позволяет проникать вовнутрь всевозможным красителям.
Чаще всего состав применяют для стабилизации исходников для изделий декоративного назначения, которые будут соприкасаться с агрессивными химическими реагентами. Состав надежно защищает от грибков, в том числе плесневых, а также защищает от высоких температур, воздействия влаги и ультрафиолетовых лучей.
Эпоксидная смола
Это средство применимо практически для любого вида древесины, за исключением хвойных пород.
При стабилизации брусков следует обращать внимание на текучесть раствора. От этого свойства напрямую зависит скорость заполнения пор древесины. Слишком густой состав лучше не использовать, либо растворить его в спирте.
При нагревании смолы в вакууме, возможно ее закипание, поэтому весь процесс требует наблюдения.
Соляной раствор
Для приготовления этого состава потребуется только растворить 1 ст. л. соли в 1000 мл воды. Способ обработки таким средством наименее затратный, но более трудоемкий. Древесину для стабилизации следует подвергать кипячению в растворе соли не менее 2 часов.
Березовый сок
Самый экологичный и безвредный состав, который не выделяет токсинов при нагревании. При этом сок является отличным полимеризатором.
Чтобы обеспечить глубокое проникновение стабилизирующего состава вглубь древесины, необходимо проводить процесс в вакуумной камере, а завершать обработку следует в сушильной камере или духовке при 90 ⁰C.
Преимущество березового сока еще и в том, что его легко можно смешать с натуральными красителями.
Олифа
Это вещество считается оптимальным для стабилизации дерева, предназначенного для всевозможных поделок, а также мебели и элементов декора для наружной установки. Нужной вязкости олифы добиваются путем добавления в нее растворителя.
Композитные и алкидные растворы применяются для древесины, которая будет использоваться для наружной облицовки, а олифа на основе натуральных компонентов больше подойдет для стабилизации мебели и декоративных элементов.
Масла
Натуральное льняное или любое другое масла также могут быть использованы в качестве стабилизатора.
Полимерные стабилизаторы
Полимеры действуют быстро, поскольку способны за короткий промежуток времени максимально наполнять поры материала. Их используют для обработки древесины с применением вакуума. Некоторые растворы могут быть использованы и в домашних условиях.
«Буравит»
Полимерный состав с низкой вязкостью, который способен быстро проникать в поры древесины, заполняя даже самые мелкие ее свободные пространства. Благодаря оптическим пигментам в составе средства обработанный материал приобретает более насыщенный рисунок волокон.
«Анакрол90»
Предназначен для стабилизации в вакуумной камере.
Основное действующее вещество раствора – полиэфир, который преобразуется в полимер под действием высоких температур. Состав обеспечивает стойкость обработанной древесины к химическим реагентам, а также механическим воздействиям.
«100TERM»
Состав представляет собой раствор средней вязкости, содержащий полимеры, которые меняют свою плотность под действием нагревания. Подобное средство популярно для использования как в промышленных, так и в бытовых условиях.
Полимер поставляется в жестяных банках, удобных для хранения и транспортировки.
«Пентакрил»
Данное средство безопасно для применения в быту, поскольку не содержит токсичных веществ. При этом, он глубоко проникает в структуру дерева, а также насыщает волокна жирорастворимыми пигментами, которые делают рисунок более ярким и выразительным. Состав изготовляется на основе алкидов.
Оборудование
Обработка материала при помощи полимеров требует дополнительных приспособлений. Основным оборудованием для стабилизации древесины является вакуумная камера и сушильный шкаф.
Вакуумная камеру можно собрать в домашних условиях, используя:
- емкости из пластика;
- вакуумный насос;
- трубки и вентили;
- компрессор; манометр.
Вместо сушильного шкафа можно использовать духовой, однако следует учесть летучесть лакокрасочных материалов под действием температур и обеспечить хорошую вентиляцию.
Свойства стабилизированного материала
Дерево, прошедшее подобную обработку, приобретает новые качества:
- стойкость к воздействию влаги;
- невосприимчивость к химическому воздействию, в том числе агрессивных органических веществ;
- высокая прочность;
- длинный срок эксплуатации;
- стойкость к перепадам температур и влажности;
- устойчивость к ультрафиолетовому излучению, отсутствует эффект выгорания;
- сохранение целостности структуры при кратковременном контакте с открытым огнем.
При этом стабилизированная древесина исходный сохраняет цвет (при условии неиспользования красителей) и форму. Несмотря на повысившуюся плотность, восстановленный материал можно подвергать механической обработке для придания желаемой формы. Он поддается распилу, стачиванию, резке, шлифовке и полировке.
Преимущества стабилизации
Древесина, обработанная подобным образом, становится похожей на камень как по прочности, так и по структуре. Это не только конструкционной преимущество, но и декоративное.
Этот метод стабилизации по праву считается одним из наиболее эффективных. Благодаря глубинному воздействию на волокна, заполнению полимером пор и всего внутреннего пространства, обработке подвергается вся структура целиком. Такого эффекта невозможно добиться иными способами, например, поверхностным покрытием слоем лака, который защищает только верхний слой.
Применение технологии
Метод стабилизации применяется для укрепления древесины. Стабилизируется обычно материал, предназначенный для:
- производства мебели;
- изготовления элементов декора;
- поделок и игрушек;
- изготовления рукоятей ножей, инструментов и прочих изделий.
Методы стабилизации в домашних условиях
Укрепить древесину можно своими руками, без применения специализированного оборудования.
Процесс обработки эпоксидной смолой
Технология имеет свои особенности. Сам процесс аналогичен описанному выше. Однако ключевой показатель, который нужно не допускать – закипание смолы под вакуумом. Если этот момент пропустить, древесина может быть испорчена.
Эпоксидная смола имеет достаточно высокую вязкость, поэтому ее нужно разбавлять спиртом, что занимает немало времени. Сам процесс стабилизации также требует значительных временных затрат и тщательного наблюдения за процессом.
Масляная пропитка
Очень популярный способ стабилизации древесины в домашних условиях, поскольку не требует дополнительного оборудования и обходится дешевле, чем обработка при помощи специальных полимеров.
Для консервирования древесины подойдет практически любое масло – кунжутное, тунговое, ореховое. Широко распространена стабилизация льняным маслом, поскольку его стоимость ниже.
Данный способ не требует воздействия высоких температур и называется «холодной пропиткой». Поэтому он подходит для стабилизации древесины в домашних условиях.
Важно учесть некоторые нюансы такой обработки:
- заготовка из дерева должна быть полностью погружена в масло на протяжении всего процесса вымачивания;
- полимеризация занимает достаточно много времени – от 3 дней до 2 недель, это зависит от породы древесины;
- волокна должны пропитаться полностью, иначе стабилизация будет неполной.
Также древесину можно укрепить своими руками при помощи солевого раствора, березового сока, жидкого стекла или олифы.
Новые технологии для лесного сектора
Версия для печати:
Биотопливо из древесины
Биотопливо сегодня производят преимущественно из сельскохозяйственных культур. В условиях глобального дефицита сельхозугодий и роста потребления продуктов питания эта практика имеет пределы роста. Еще один ценный и, что очень важно, возобновляемый источник сырья для генерации электрической и тепловой энергии, производства моторных топлив — древесина — используется недостаточно.
Из практически любых ее видов, в том числе малоценной мягколиственной, тонкомерной, лежалой древесины, из отходов лесной промышленности, порубочных остатков можно делать топливные гранулы (пеллеты), производить щепу, спирты, диметиловый эфир (ДМЭ), синтетический бензин, синтез-газ. Необходимые для развития этого тренда технологические решения лежат в области удешевления сбора порубочных остатков, их переработки в полуфабрикат прямо на лесных делянках, снижения стоимости и повышения экологичности производства из древесины спиртов и их производных (ДМЭ и т.д.), создания более экономичных, компактных и простых в обслуживании генераторов синтез-газа.
Эффекты
До 150 млрд рублей в год может составить экономия при переходе к полной утилизации древесных отходов российской лесной промышленности. Сжигание древесных отходов, включая порубочные остатки, может дать столько же энергии, сколько 3 млн тонн дизельного топлива, или почти 10% всего его объема, потребляемого в стране.
До 10 раз можно снизить себестоимость энергии для населения периферийных малых городов и поселков Европейского Севера при использовании пеллетных котельных вместо мазутных и дизельных. Для восточных регионов страны экономия может быть больше.
Оценки рынка
в год может составить к 2030 г. потребление энергетической древесины в Росси. Годовая потребность Евросоюза в энергетической древесине к 2030-2035 гг. прогнозируется в размере 50-200 млн тонн.
Драйверы и барьеры
С повышением требований к качеству воздуха в городах дизельный автопарк будут переводить с углеводородного топлива на диметиловый эфир, что увеличит спрос на энергетическую древесину.
Глобальный рост цен на нефтепродукты и продовольствие ускорит развитие лесохимической (гидролизной) промышленности, производящей топливные спирты из целлюлозы.
Открытие и освоение новых крупных месторождений газа и форсированная газификация малых населенных пунктов сократят рынок для пеллетных энергоустановок.
Международные
публикации
Международные
патентные заявки
Уровень развития
технологии в России
«Возможность альянсов» — наличие отдельных конкурентноспособных коллективов, осуществляющих исследования на высоком уровне и способных «на равных» сотрудничать с мировыми лидерами.
Наноцеллюлоза для легкой промышленности
Из древесного сырья давно научились делать ткани — вискозу, или искусственный шелк. Однако в общем объеме потребления текстильной промышленности она занимает не более 5%. В условиях постепенного исчерпания углеводородов, из которых производят синтетические ткани, и ограниченности сельхозугодий под хлопок растет потребность в материалах с принципиально новыми свойствами из новых источников сырья.
Разбиением волокон обычной целлюлозы на нанофибриллы — длинные неразветвленные нити молекул — можно производить наноцеллюлозу. Благодаря своей структуре (упорядоченной трехмерной сети из микрофибрилл) она отличается высочайшей прочностью и легкостью, к тому же это экологически безопасный биоразлагаемый материал.
Существующие производственные установки (ранние прототипы) используют весьма энергозатратный химический способ производства наноцеллюлозы. Менее энергоемкий биологический способ пока недостаточно разработан.
Эффекты
Спектр применения наноцеллюлозных материалов практически не ограничен: из них можно делать спецодежду, производить прочные, легкие и тонкие детали обуви, бактерицидные изделия для медицины.
Производство наноцеллюлозы сопряжено со значительно меньшим, чем при производстве вискозы и синтетических волокон, использованием токсичных веществ (сероуглерод и др.) и значительно меньшими выбросами и сбросами вредных веществ на основе азота, хлора, формальдегида, углеводородов.
Оценки рынка
может достичь к 2020 г. рынок наноцеллюлозы только в Северной Америке.
Драйверы и барьеры
Дальнейшее повышение спроса на продовольствие, деградация почв и связанное с ней выведение из оборота сельхозугодий, рост вододефицита в ряде зон орошаемого земледелия (в том числе хлопководства), истощение и увеличение стоимости углеводородов (источники синтетических волокон).
Высокая стоимость производства наноцеллюлозы химическим способом и недостаточная готовность к промышленному внедрению технологий на основе биологического способа.
Международные
публикации
Международные
патентные заявки
Уровень развития
технологии в России
«Белые пятна» — существенное отставание от мирового уровня, отсутствие (или утрата) научных школ.
Спутниковое обнаружение очагов лесных пожаров
Ежегодно по всему миру пожары уничтожают до 400 тыс. кв. км лесов, или около 1% их общей площади. Пожары случаются в основном в жаркое время года по вине людей. В условиях роста антропогенной нагрузки на ландшафты и потепления климата мониторинг возгораний становится все более актуальным.
Наиболее подходят для космического мониторинга лесных пожаров группировки низкоорбитальных спутников. В отличие от спутников на геостационарной орбите (около 36 тыс. км), они находятся значительно ближе к поверхности земли и могут фиксировать маленькие очаги горения. Такие спутники пролетают над определенной точкой земной поверхности 1-2 раза в сутки. Только большие их группировки могут обеспечить мониторинг обширной территории в режиме реального времени. Ключевым направлением технологического развития является миниатюризация оборудования для вывода на орбиту множества мониторинговых спутников малым числом ракет-носителей.
Эффекты
На десятки миллиардов долларов можно уменьшить ежегодные экономические потери в глобальном масштабе при раннем обнаружении очагов горения и их оперативном тушении, предотвратить сотни человеческих жертв в год.
На 2% снизятся глобальные выбросы парниковых газов, замедлится сокращение биоразнообразия.
Оценки рынка
на 1 кг массы, выводимой на геостационарную орбиту, — перспективная целевая цена коммерческих запусков малых спутников.
Таким образом, не дороже 10 млн долларов должен обходиться вывод на орбиту одного малого спутника, что в 10-15 раз дешевле вывода крупных спутников в режиме «одна ракета — один спутник» носителями семейств «Протон» (Россия), Ariane (ЕС), Atlas (США).
Драйверы и барьеры
Развитие частного плантационного лесного хозяйства и дальнейший прогресс в сфере интеграции потоков данных могут привести к формированию развитого потребительного рынка для услуг по спутниковому мониторингу лесных пожаров.
Все более широкое распространение космических технологий приведет к росту объемов космического мусора на низкой орбите и повышению стоимости эксплуатации крупных группировок специализированных спутников для мониторинга пожаров.
Международные
публикации
Международные
патентные заявки
Уровень развития
технологии в России
«Заделы» — наличие базовых знаний, компетенций, инфраструктуры, которые могут быть использованы для форсированного развития соответствующих направлений исследований.
Мониторинг глобальных технологических трендов проводится Институтом статистических исследований и экономики знаний Высшей школы экономики (issek.hse.ru) в рамках Программы фундаментальных исследований НИУ ВШЭ.
При подготовке трендлеттера использовались следующие источники: Прогноз научно-технологического развития РФ до 2030 года (prognoz2030.hse.ru), материалы научного журнала «Форсайт» (foresight-journal.hse.ru), данные Web of Science, Orbit, mnr.gov.ru, gks.ru, fao.org, statista.com, souzlegprom.ru, sia.org и др.
Более детальную информацию о результатах исследования можно получить в Институте статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ: issek@hse.ru, +7 (495) 621-82-74.
© Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», 2015
