«Многие, наверное, и не догадываются. Наноматериалы уже рядом с нами. Мы соприкасаемся с ними ежедневно.»

ВЕДУЩИЙ: Многие, наверное, и не догадываются. Наноматериалы уже рядом с нами. Мы соприкасаемся с ними ежедневно. Вот современный автомобиль. В пластике, которым отделан его салон, содержатся наночастицы. Они придают ему повышенную прочность, гигиеничность и стойкость к истиранию. Лакокрасочное покрытие, наноматериалы, входящие в состав краски, значительно увеличивают срок ее службы и стойкость к солнечному излучению. Авторезина — добавки наночастиц снижают ее горючесть, делают морозоустойчивой и в разы увеличивают дальность пробега. Наконец, нанополимеры — из них изготовлены крылья и бамперы. Они значительно снижают вес машин, не в ущерб безопасности. И это лишь малая часть повседневной эволюции нашей жизни, которая сегодня немыслима безнанокомпозитных материалов. Секрет создания большинства из них содержится в так называемых наносиликатах. В России впервые производство налажено в Брянской области. И сегодня мы узнаем о том, как рождаются материалы нового поколения.

Земля Брянщины, город Карачев. До Москвы 380 километров, до границы с Украиной рукой подать — всего 150. Именно география повлияла на выбор места под новый завод компании МЕТАКЛЭЙ. Ведь ближайший источник сырья для производства в Украине. Именно здесь находятся карьеры, где добывают специальную глину. Это так называемый бентонит. Никакого запаха и цвет совершенно обычный. Но именно этот порошок можно считать стратегическим сырьем для наноиндустрии любого государства. Именно в этой глине содержатся структуры, которые необходимы для создания материалов нового поколения. Монтмориллонит действительно уникальный глинистый минерал. Его частица состоит из пакетов, в каждом из которых несколько сотен пластов. Толщина отдельного пласта — около 2 нанометров. Если слои монтмориллонита словно чешуйки ввести в структуру полимера, то образовавшийся каркас на молекулярном уровне укрепит всю конструкцию нового материала.

Никит, вот это устройство похоже на больший синий контейнер. Что это такое?

Никита СКОРОБОГАТОВ, начальник участка наносиликатов и прекурсоров компании МЕТАКЛЭЙ: Это устройство служит для очистки нашей глины. Входящее сырье содержит всего 50% монтмориллонита. В конце, проходя два этапа очистки, мы концентрируем до 98%.

ВЕДУЩИЙ: Сегодня промышленности России ежегодно требуется около 10 тысяч тонн модифицированных полимеров. Огнеупорные электрические кабели, гидроизоляция газопроводных труб, пищевая упаковка длительного хранения, краска и пластик для автомобилей. Наконец, амортизаторы скоростных железнодорожных магистралей. Все это не обходится без применения нанокомпозитов.

Александр КОНДРАШОВ, управляющий директор РОСНАНО: Наносиликаты — это тот продукт, который может изменить лицо нескольких отраслей. То есть если мы говорим о производстве строительных материалов из пластиков, то это может быть переворотом. У вас будет пластик с абсолютно такими же свойствами, как он есть сейчас, но, например, не выделяющих вредных веществ при горении. Идем (нрзб.) упаковочную отрасль. Представьте себе, что вся упаковка может быть прозрачной вне зависимости от того, что находится внутри. То есть даже те продукты, для которых очень важно, чтобы не проникал свет, не проникала влага, могут быть упакованы в прозрачную продукцию. Вы всегда будете видеть товар внутри.

ВЕДУЩИЙ: До последнего времени материалы нового поколения в России выпускались из зарубежных компонентов. Наносиликаты завозились из Италии и США. Запуск завода МЕТАКЛЭЙ полностью меняет ситуацию на рынке полимеров.

Сергей ШТЕПА, генеральный директор компании МЕТАКЛЭЙ: Цена конечной продукции практически в два раза ниже, чем у западных аналогов. Цена снижается за счет того, что мы закупили самое совершенное оборудование. Такого оборудования как у нас нет ни у одного из наших конкурентов. Оно настолько уникально, настолько совершенно, что с уверенностью могу сказать, что мы конкурентов победим на этом рынке.

ВЕДУЩИЙ: Проект первого в России производства наносиликатов поддержан компанией РОСНАНО. Под ее гарантией МЕТАКЛЭЙ получил почти половину всех инвестиций.

Александр КОНДРАШОВ: На сегодняшний момент в России есть несколько других компаний, которые производят исследования в области использования наносиликатов в различной полимерной продукции. Но компания, у которой есть промышленное производство — это только МЕТАКЛЭЙ.

Сергей ШТЕПА: РОСНАНО внесло в основной капитал 440 млн рублей и выдало займ. Но займ не голый, а под обеспечение активами — 660 млн рублей. 500 млн вложено частными инвесторами. Сроки окупаемости — 4 года.

ВЕДУЩИЙ: Современное наукоемкое производство разместилось на территории в 4 гектара. В сутки на полной мощности завод будет выдавать до 200 тонн продукции. Весь технологический процесс автоматизирован, управляется мощным компьютером и идет незаметно для глаз внутри реакторов и трубопроводов. Первый продукт компании МЕТАКЛЭЙ — порошкообразный концентрат монтмориллонита — он нужен нефтяникам для бурения глубоких скважин. Получить необходимую продукцию можно только после глубокой очистки и измельчения сырья. Размер частиц — не более 5 микрон. Полученный порошок — концентрат интенсивно смешивается с водой для получения однородной массы. В воде на молекулярном уровне происходит растворение глинистых минералов монтмориллонитов. Вода как бы раздвигает его многочисленные слои. Далее органомодификация полученных частиц. В реактор вводятся молекулы-активаторы. Они равномерно распределяют слои минералов в полимере. Полученный модифицированный концентрат высушивается и направляется на выпуск различной продукции, например, полимерного покрытия стальных газовых труб. Модифицированный концентрат монтмориллонита поступает вот в таких контейнерах. Сейчас здесь около полутоны. Для того чтобы начать производство покрытия для газопроводных труб большого диаметра, необходимо нажать всего одну кнопку. Процесс пошел. Задача этой трехэтажной установки — ввести монтмориллонит в полимерную основу — так называемую матрицу. В реакторе частицы минералов смешивают с пластиком, разогретым до температуры в 200 градусов. Полученная масса высушивается, охлаждается, измельчается до размеров гранул. В каждой из них около 10 млн. частиц нанонаполнителя. Это и естьнанокомпозит.

Сергей ШТЕПА: Сравнивая на рентгене наш материал и материал компании из Италии, могу с уверенностью сказать, потому что прибор не даст соврать, что по чистоте наш продукт на 3–4% выше. Здесь на цену этого продукта влияет каждая доля процента.

ВЕДУЩИЙ: Постоянный контроль за качеством идет как на производстве в Карачеве, так и в научно-технологической лаборатории МЕТАКЛЭЙ в Москве. Она оснащена самым современным оборудованием, способным анализировать структуры материалов на молекулярном уровне. Здесь есть даже свой мини-завод, полностью копирующий технологический процесс.

Иван, я вижу здесь небольшой бассейн. Сквозь него проходит белый шнур. Что это такое?

Иван СКВОРЦОВ, руководитель отдела аналитических исследований компании МЕТАКЛЭЙ: Полимерный композиционный материал выходит из (нрзб.) в виде расплава. Он охлаждается в ванне. И затем отправляется в машину для резки. На выходе как раз и получатся те самые гранулы с включенными нанокомпозиционными добавками.

ВЕДУЩИЙ: Давайте посмотрим, во что превращаются такие простые белые без запаха гранулы. Что это такое?

Иван СКВОРЦОВ: Это наша машина, которая позволяет из этих самых гранул получать конечные изделия — полимерную пленку для пищевой упаковки. Машина делает расплав и раздувает из него пузырь. В дальнейшем эта пленка будет смотана на рулон и может быть отгружена конечному покупателю.

ВЕДУЩИЙ: А какими такими особыми свойствами обладает данный полимер, по сравнению с обычный упаковкой, которая в магазинах?

Иван СКВОРЦОВ: Много свойств. Конечно, самое основное — это повышенный барьер, то есть снижена проницаемость водяного пара и газа. Если правильно сделан материал, правильно запакована продукция, примерно в 10 раз более долго может храниться продукт питания в нашей нанокомпозиционной упаковке.

ВЕДУЩИЙ: Вы говорили, что у нее еще повышенная прочность. Насколько эта прочность выше?

Иван СКВОРЦОВ: Почти в 3 раза более высокая, чем в обычном полиэтиленовом пакете.

ВЕДУЩИЙ: Я слышал, у вас есть специальная лаборатория для проверки прочности. Может, посмотрим?

Иван СКВОРЦОВ: Конечно.

ВЕДУЩИЙ: Но сначала надо изготовить из пластика образцы для испытаний. Так называемые лопатки выливаются в специальном автомате. Внешне модифицированные и обычные пластики почти ничем не отличаются. Превосходство нанотехнологий сможет выявить только разрывная машина. Как видим, обычный пластик не смог вытянуться даже в два раза. Теперь очень наномодифицированного полиэтилена. Тянуть его будем с тем же усилием. Посмотрите, даже визуально заметно огромное превосходство нанотехнологий.

Владимир ЗЛОБИН, начальник отдела физико-механических испытаний компании МЕТАКЛЭЙ: Обычный пластик имеет удлинение 80%, что в 4 раза меньше пластика, армированному наноструктурами. Следовательно он слабее и не выдеживает тех нагрузок, которые приходятся на усиленный, армированный наноструктурами пластик.

ВЕДУЩИЙ: Для каждого инновационного предприятия особая тема — кадры. Они по-прежнему решают всё. Сегодня в МЕТАКЛЭЙ трудятся 150 сотрудников, а к концу года, когда завод заработает на полную мощность, их число увеличится почти в 2 раза. Половина МЕТАКЛЭЙэвцев — это молодые специалистые до 30 лет с высшим образованием. Они быстро освоили сложнейшее технологическое оборудование под руководством зарубежных специалистов.

Сергей ШТЕПА: При покупке оборудования мы заключали долгосрочные контракты с производителями. В этих контрактах четко прописано, что у нас выезжают западные специалисты и обучают наших сотрудников на протяжении не 2–3 недель (за 2–3 недели научиться чему-либо просто невозможно), а в течение года-полутора. За счет вот этих преимуществ мы и собираемся обгонять наших конкурентов.

ВЕДУЩИЙ: Еще одна сфера применения модифицированных пластиков — огнеупорная изоляция электрокабелей. Внешне все выглядит как чудо. Защитную оболочку кабеля невозможно поджечь. Она только плавится. При этом пластик не выделяет ядовитых газов. Убедиться в преимуществе нанотехнологий можно в ходе еще одного эксперимента. Жало испытательный установки раскалено до 800 градусов. Вот так замечательно плавится, а потом великолепно горит обычный пластик. Не удивительно, что до сих пор причина 40% пожаров в нашей стране — замыкание в электропроводке. А теперь очередь за наномодифицированным пластиком. Да, он тоже плавится, но проходит секунда, вторая, третья, а огня все нет.

Нанокомпозиты сегодня проникли и на железную дорогу. Скорость самой скоростной электрички России 240 километров в час. Разогнаться сапсану помогают не только мощные электродвигатели, но и уникальные рельсы, установленные на амортизаторы изнанополимеров. В МЕТАКЛЭЙ уже приступили к выпуску термопластичных полимеров, выдерживающих сверхнагрузки в течение десятилетий.

Сергей ШТЕПА: Наши амортизаторы устойчивее в 3–4 раза, чем резиновые амортизаторы. Если говорить в годах, на 7–8 лет рассчитаны амортизаторы, которые используются сейчас и на 25–30 лет рассчитаны амортизаторы, которые будут сделаны из наших материалов.

ВЕДУЩИЙ: В течение 3 лет объемы производства в Карачеве увеличатся как минимум в 3 раза. А выручка достигнет 5 млрд рублей в год. При этом доля продукции МЕТАКЛЭЙ на российском рынке полимеров и нанокомпозитов достигнет 50%. А в планах этого года — выпуск 10 тысяч тонн нанокомпозитов для газопроводных труб большого диаметра. Такого количества изоляции достаточно для того чтобы уложить 380 километров газопровода, как раз от Карачева до самой до Москвы. До встречи.