Способ переработки стеклобоя в материалы для покрытий и фильтров
Ученые из Томского государственного архитектурно-строительного университета и Томского политехнического университета разработали метод, позволяющий перерабатывать бесцветный стеклобой в легкие микросферы. Эти микросферы могут быть использованы в теплоизоляционных покрытиях, светорассеивающих панелях, промышленных фильтрах и композитах. Об этом рассказывает Ferra.
По словам Ольги Казьминой, профессора ТПУ, результаты исследования показывают, что щелочная активация гидроксидом лития не является поверхностным эффектом, а представляет собой глубокую модификацию приповерхностного слоя стекла. Высокая концентрация LiOH (6 М) приводит к образованию карбонатных соединений, которые при нагреве выделяют газ, формируя полые или пористые структуры. Ученые стремятся перейти от лабораторных экспериментов к отработке стабильных технологических режимов для промышленного производства таких микросфер.
Предварительная обработка измельченного стекла гидроксидом лития изменяет его структуру и позволяет управлять свойствами материала при нагреве. Это дает возможность получать полые или пористые микросферы, которые востребованы как наполнители для композитных материалов, компоненты теплоизоляции и сорбенты для очистки воды. В настоящее время аналогичные материалы либо импортируются, либо производятся из дорогостоящего первичного сырья, тогда как использование стеклобоя позволяет получать их из доступного вторичного сырья.
Следующий этап работы включает подбор состава исходной смеси и режимов обработки для стабильного получения микросфер с заданными характеристиками. Ученые также рассматривают возможность создания небольших производственных линий на площадках сортировки отходов, что позволит перерабатывать стеклобой без его транспортировки на крупные предприятия.
Кандидат технических наук Валентин Шеховцов отметил, что газопламенный способ сфероидизации, использованный в экспериментах, хорошо масштабируется и может быть реализован на модульных установках с производительностью от нескольких до десятков килограммов готового продукта в час.
Исследователи намерены изучить свойства пористых микросфер и их способность поглощать различные вещества. В будущем полученные материалы могут быть использованы для производства легких теплоизоляционных покрытий, светорассеивающих панелей, промышленных фильтров и новых композитных материалов. Авторы разработки надеются, что предложенный подход расширит возможности переработки стеклобоя и позволит использовать его для получения востребованных материалов.
