В наших материалах мы часто рассказываем вам о ПолиЛабе — это первый в России исследовательский центр для разработки и тестирования продуктов из полимеров. Помните рассказ о свойствах плексигласа? А о пластике, устойчивом к космической радиации? Если нет, то классный и красивый проект с граффити на стенах вы точно запомнили!
Все эти инициативы (граффити, конечно, не в счет) были бы невозможны без ПолиЛаба — научный центр помогает расширять возможности использования полимеров и создает инновационные решения, которые необходимы в медицине, легкой промышленности, автомобилестроении, строительстве и множестве других отраслей переработки базовых полимеров в конечные продукты. Но как устроен ПолиЛаб и что интересного там есть? Генеральный директор научно-исследовательского центра СИБУР ПолиЛаб Константин Вернигоров приглашает на экскурсию. В этом материале мы расскажем о самых технологичных и интересных установках, которые используются на ПолиЛабе, — уже интересно? Тогда начинаем!
Контроль качества сырья — важная составляющая любой разработки
Одним из центральных направлений для ПолиЛаба сегодня является работа со вторичным сырьем. Конечная цель — создать такой вторичный материал, который практически не будет отличаться по свойствам от первичного сырья. Поэтому, помимо качественного отбора материалов, важно их хорошенько отмыть и досортировать в процессе мытья, удалив все примеси. Но как убедиться, что получившееся сырье достаточно качественное и может использоваться в переработке? Для этого у нас есть устройство, которое позволяет проводить оперативное определение типов полимеров, основанное на ИК-детектировании.
Штука эта крайне полезная: прибор умеет мгновенно определять тип полимера, а для смесей ПЭ/ПП даже рассчитывать их соотношение.
Полярископ для выявления дефектов
Помните наш проект по производству гранул Vivilen rPET, которые содержат до четверти вторичных полимеров? Мы берем первичное сырье, соединяем его со вторичным и на выходе получаем качественные и безопасные полимеры, из которых можно делать и контейнеры для еды, и автомобильные запчасти. Так вот, каждую получившуюся партию нужно проверить на соответствие международным стандартам. И здесь ПолиЛаб незаменим — в исследовательском центре установлены полярископы для тестирования качества ПЭТ-преформ (так называется заготовка, которая нужна для выдува бутылки) и самих бутылок. Вы только посмотрите:
Красиво, согласитесь? Но не только в красоте дело — такое освещение играет вполне себе прикладную роль. Полярископ позволяет обнаруживать различные дефекты ПЭТ-преформ: их излучение в поляризованном свете дает цветное отображение с двойным преломлением луча. Такое преломление — результат отражения лучей света в полимере, которые возникают в процессе литья преформ под давлением. Вглядитесь в картинку ниже — черные полосы на преформе (изоклины) указывают на отклонения в ориентации молекул полимера. Звучит сложно, но как же красиво!
Автоматическая линия для выдува бутылок
Итак, гранулы произведены, заготовки проверены на полярископе — пора делать бутылки! Для этого у нас есть большая и сложная машина для выдува бутылок — мы производим их в ПолиЛабе и оцениваем безопасность при розливе пищевых продуктов, а также проверяем общие физические и механические свойства готовых изделий. Это позволяет гарантировать клиентам качество и безопасность «зеленой» Vivilen-гранулы.
Посмотрите на процесс производства бутылок — захватывающее зрелище!
Рвем бутылки на части!
Мы с вами уже познакомились с производством бутылок, а теперь давайте перейдем к самой зрелищной части — испытаниям на прочность!
На научном языке это называется проверкой стойкости к внутреннему давлению — уже чувствуете, к чему все идет? Прочность — еще один параметр, отражающий качество изделия, а значит, мы на ПолиЛабе должны проверять и его.
Посмотрите видео ниже — вода в бутылке нужна для того, чтобы имитировать розлив на линии. Если на нашем испытательном стенде бутылка выдержит давление в 10 атмосфер, значит, и в реальной жизни она будет такой же прочной.
Бутылка устанавливается на стенд, в нее быстро подается заданное давление, которое выдерживается в течение короткого промежутка времени (например, 10 секунд) — это позволяет своевременно выявить невидимые дефекты. Если все в порядке, давление начинает повышаться до тех пор, пока бутылку не разорвет. Например, бутылка на видео выдержала 10,5 атмосферы, что почти на треть выше нормативного значения.
Проверяем качество полимерной упаковки на «Полиреме»
Не одними бутылками и преформами славится СИБУР — мы производим и пленочные материалы для упаковки от стретч- и БОПП-пленки до пакетов Vivilen. И установка «Полирема» нужна не только для испытаний готового продукта, но и для оценки технологичности материалов в индустриальном масштабе — от начала цепи переработки, когда мы имеем дело с гранулами, до конечного продукта — пленки.
На этом видео — процесс тестирования материала на выдувной пленочной линии:
Где будет использоваться эта пленка, остается лишь догадываться, ведь сфер применения наших пленочных материалов множество: например, из них производится упаковка для одной из популярных марок туалетной бумаги — она содержит не менее 30% вторичных материалов.
Рассматриваем проблемы под микроскопом
Незаменимая машина на ПолиЛабе — сканирующий электронный микроскоп. Он позволяет изучать образцы под увеличением до 1 миллиона раз, а также исследовать их состав. Как мы используем его в работе? Давайте разбираться.
При разработке вторичных материалов крайне важно, чтобы в готовых изделиях не было включений размером более 20 микрон — это может ухудшить качество изделий. Если такие включения обнаружены, надо разобраться в их природе: понять, из чего состоит загрязнение, какой размер имеют эти посторонние частицы и так далее.
Для этого и используется микроскоп: он позволяет дать рекомендации, как не допустить загрязнения готовой продукции. Это может быть как дополнительная очистка, так и подбор оптимальных размеров фильтрующих сеток при производстве. Только так мы можем быть уверены, что производим качественные изделия с использованием вторичных материалов.
При этом сканирующий электронный микроскоп — устройство многофункциональное: например, на гифке ниже мы с его помощью изучаем распределение пигмента в полимере.
Проверяем стойкость к нагрузкам
В ПолиЛабе есть специальная лаборатория по определению физико-механических свойств — здесь мы проводим испытания как стандартных образцов (тестовых брусков и лопаток), так и готовых изделий: канистр и бутылок, контейнеров…
Одно из самых частых испытаний — проверка стойкости к вертикальной нагрузке. Этот метод позволяет оценить не только базовые свойства полимера (например, его упругость), но и потребительские свойства изделия — как сложно раздавить канистру или контейнер нагрузкой сверху. Стойкость к вертикальной нагрузке важна для оптимизации затрат при эксплуатации и транспортировке — и для проверки этого параметра у нас тоже есть специальная машина. Например, на гифке ниже испытывается стойкость обычного пластикового стаканчика.
Если было интересно, ставьте 👍 и делитесь ссылкой с друзьями! Пишите в комментариях, если хотите продолжения серии рассказов про установки ПолиЛаба. Мы не рассказали еще и о половине ;)
Подписывайтесь на наш «Дзен» — здесь мы говорим о новых технологиях, эффективном использовании ресурсов и переработке, а также об импортозамещении.
