ВЕСТНИК

Химической промышленности

Вконтакте Твиттер Facebook LiveJournal

Среда, 22 февраля 2023 06:48

Реалии и перспективы арамидных и иных сверхпрочных волокон

Автор

Генеральный директор ООО «ЛИРСОТ», канд. химических наук Т.К. Мусина ответила на вопросы относительно ситуации в России с арамидными и другими высокопрочными волокнами. Рассказала она и о сегодняшних возможностях своего предприятия, а также о перспективных разработках, сделанных учеными – наследниками легендарного ВНИИВа.

– Тамара Курмангазиевна, пожалуйста, охарактеризуйте вкратце ситуацию на мировом и российском рынках арамидных волокон.

– Мировые производственные мощности пара-арамидных волокон в 2022 г. составляли около 70 тыс. т/год, мета-арамидных – около 60 тыс. т/год, т.е. общий объем мирового производства – более 130 тыс. т/год, и цифра эта имеет тенденцию к росту. В денежном выражении рынок арамидного волокна составил 4,28 млрд долл. по итогам 2022 г. По прогнозам, к 2026 г. объем мирового рынка арамидного волокна достигнет 6 млрд долл., и в дальнейшем ожидается, что среднегодовой темп роста этого показателя составит 10,2% в период до 2030 г.

Потребность российского рынка в арамидных волокнах превышает 6 тыс. т/год, в то время как максимальные производственные мощности отечественных производителей пара-арамидов в России не превышают 365 т/год (данные 2020 г.). Из них АО «Каменскволокно» производит 300 т/год, АО НПП «Термотекс» – 40 т/год, ООО «ЛИРСОТ» – 20–25 т/год.

Производство пара-арамидных нитей АРМОС® на площадях «ЛИРСОТ» в 2020 г. было остановлено и законсервировано в связи с отсутствием заказов. По той же причине в ООО «ЛИРСОТ» было законсервировано в 2008 г. производство мета-арамидных волокон АРЛАНА® мощностью до 20 т/год.

– Каковы приоритеты компании в сфере производства арамидных и иных сверхпрочных волокон?

– Напомню: впервые отечественное арамидное волокно было создано в 1969 г. и получило название СВМ (сверхпрочный материал), что закреплялось секретным патентом. Впервые информацию об этом открыто опубликовал журнал «Химическая промышленность» в 1971 г. – при том, что первая публикация о «Кевларе» появилась в 1972 г.

С момента разработки высокопрочных арамидных волокон и нитей все исследования были направлены на повышение их механических показателей – прочность и модуль упругости, что было обусловлено их применением в качестве армирующей основы для конструкционных композиционных и баллистических материалов.

Одним из важнейших критериев, характеризующих способность волокнистого материала противостоять динамическому (силовому) воздействию, является величина работы разрыва, или энергия разрушения (разрывная нагрузка). С этой целью ООО «ЛИРСОТ» разработало способ получения комплексных арамидных нитей, обладающих высокой прочностью, высоким модулем упругости и повышенным удлинением, придающим изготовленным на их основе баллистическим материалам эластичность, демпфирующую способность и снижение запреградной энергии

Арамидные высокопрочные высокомодульные нити АРМОС® с прочностью на растяжение более 6,0 ГПа при динамическом модуле упругости более 160 ГПа нашли широкое применение в изделиях ракетно-космической и авиационной техники, в атомной промышленности, автомобилестроении, средствах связи, баллистических изделиях и др.

Нити АРМОС имеют уникальные прочностные и высокомодульные свойства и относятся к так называемым волокнам третьего поколения. По своим физико-механическим свойствам нити АРМОС превосходят зарубежные аналоги.

Полиимидные волокна АРИМИД®, ПИОН®, ТВИМ® обладают высокой огнезащищенностью, превосходят по этому показателю все известные органические волокнистые материалы, отличаются высокой устойчивостью к жесткому радиационному и ультрафиолетовому излучению, к воздействию арктического, субтропического и морского климата, соляного тумана, нефтепродуктов, масел, химических реагентов и других агрессивных сред, а также патогенных микроорганизмов, плесени, бактерий и вирусов.

Полиимидные материалы применяются в ракетно-космической технике, приборостроении, авиационной, электротехнической, нефтегазовой, химической, металлургической, горнодобывающей и других отраслях промышленности и в производстве средств индивидуальной, коллективной защиты.

Высокопрочные высокомодульные полиимидные нити (ВВП) являются основой перспективных термо-огнестойких органокомпозитов, баллистических материалов, текстильных изделий с высокой прочностью и стабильностью размеров при действии статических и динамических нагрузок, в т.ч. в условиях Арктики, тропиков, высокой радиации, ультрафиолетового излучения, вакуума, открытого пламени, высоких и сверхнизких переменных температур и других вредных факторов.

На территории РФ ООО «ЛИРСОТ» является единственным предприятием, выпускающим полиимидные волокна с уникальными свойствами.

– Возрос ли интерес оборонного ведомства к продукции «ЛИСОРТа» в последние годы?

– С 2020 по 2022 г. в рамках гособоронзаказа ООО «ЛИРСОТ» изготовило и поставило 33-м предприятиям по 88 договорам продукцию в ассортименте 238 наименований по 92 техническим условиям (ТУ). Вся эта продукция изготовлена из уникальных полиимидных волокон.

– Охарактеризуйте области гражданского применения арамидных и полиимидных волокон.

– Пара-арамидные волокна имеют широкие сферы применения в гражданской промышленности для изготовления следующих изделий: сверхпрочные элементы в изделиях гражданской и скоростной авиации, в том числе каркасы кресел, перегородки, кабины; сосуды и устройства высокого давления; мотогондолы; топливные баки; армирующие элементы оптических кабелей; баллоны высокого давления для сжатого воздуха, огнегасящей смеси и др.; стропы, веревки, канаты.

На Западе пара-арамиды широко используются в моделях современного спортинвентаря и для изготовления протезно-ортопедических изделий.

Чрезвычайно перспективным является применение пара-арамидных волокон в армировании бетонных конструкций в строительстве (железнодорожные шпалы, путепроводы и эстакады, транспортные тоннели, сложные перекрытия зданий и сооружений и т.д.).

В свою очередь, мета-арамидные волокна остро необходимы для изготовления термостойкой защитной одежды пожарных, спасателей, нефтяников, металлургов, автогонщиков и др.; теплозащитных изделий; негорючих декоративно-отделочных интерьерных тканей, фильтровальных материалов для очистки горячих газов от токсичной пыли, термостойкой электроизоляционной бумаги.

Термо-, огнестойкие полиимидные волокна широко применяются для изготовления защитной специальной одежды и других средств индивидуальной защиты (перчатки, рукавицы, фартуки, халаты, накидки, головные уборы, капюшоны, респираторы и др.); негорючих средств эвакуации (трапы, плоты, веревки).

Такие волокна находят сегодня применение для создания облегченных негорючих и экранирующих элементов оболочек кабелей и проводов, элементов креплений бортовой системы летательных аппаратов, воздушных и морских судов, объектов атомной энергетики; негорючих теплозащитных и экранирующих чехлов и элементов декоративной отделки интерьеров в конструкциях воздушных и морских судов; негорючих демпфирующих, тепло-звукоизоляционных материалов для декоративной отделки переходных отсеков космических летательных аппаратов, воздушных и морских судов; фильтровальных материалов, используемых в условиях сверхвысоких температур;

– Несмотря на отечественные приоритеты, Россия долгие годы закупала арамидные волокна: по различным экспертным данным, объем импорта достигал 500–800 т в год. Как отразился столь масштабный импорт на отрасли специальных волокон? Как изменилась ситуация сейчас, в условиях международных санкций?

– Многолетнее потребление импортных арамидных волокон в РФ привело не только к потере конкурентоспособности по объемам производства и цене, но и к замедлению темпов научно-технического прогресса и прекращению ряда производств стратегически важных продуктов. Значительно упало производство исходного сырья, например, различных мономеров, а также продукции специального машиностроения.

В то же время, вопрос сырья на выпускаемый объем малотоннажного российского производства по пара-арамидам на 70% решается. Если говорить о необходимом стране производстве арамидов (6 тыс. т/год), то необходимо существенное увеличение объемов производства мономеров и другого исходного сырья.

В условиях беспрецедентного санкционного давления отрасль специальных волокон оказалась перед глобальным вызовом. Сегодня надо не только сохранить ранее достигнутые показатели, но и приумножить их, а технические, технологические и экономические характеристики продукции вывести на новый, максимально высокий, прорывной уровень. В сложившейся ситуации тотального дефицита арамидных волокон в РФ наиболее целесообразна организация крупнотоннажного производства с целью полного импортозамещения в области специальных волокон и волокон двойного назначения.

В связи с введенными санкциями и практически полностью закрытым доступом к рынку специальных термостойких волокон требуется замена ранее применявшихся импортных волокон, в том числе в производстве защитной одежды для нужд подразделений Министерства обороны, МЧС, персонала добывающей и перерабатывающей промышленности, а также Леспожохраны и других отраслей. Мы надеемся, что появившаяся потребность в отечественных текстильных материалах откроет возможность для создания крупнотоннажного производства разработанного и испытанного еще в 2008 г. мета-арамидного волокна АРЛАНА® (Патент РФ № 2285760).

Актуальными являются расширение ассортимента высокопрочных высокомодульных арамидных волокон в зависимости от потребностей различных отраслей промышленности, модификация существующих видов волокон с получением улучшенных характеристик

– В заключение – несколько слов о новых и перспективных разработках ООО «ЛИРСОТ».

– В плане новых разработок ООО «ЛИРСОТ» приоритет отдается созданию волокон с наиболее перспективными свойствами, а именно: огне-, термостойких высокопрочных высокомодульных полиимидных волокон (ВВП); полых мембранных селективных полиимидных волокон; электропроводных, поглощающих различные излучения дисперсно-наполненных волокон; интеллектуальных волокон (самоадаптирующихся, саморегулирующихся); волокон с повышенной теплоемкостью; би- и многокомпонентных волокон с демпфирующей способностью при динамических нагрузках.

Комментарий. Предприятие, стоявшее у истоков создания средств индивидуальной бронезащиты, живет от заказа до заказа

Итак, производство пара-арамидных нитей на площадях «ЛИРСОТ» остановлено в 2020 г., выпуск мета-арамидных волокон прекращен в 2008 г. Известно, что в еще 2012 г. существенно сократилось производство арамидов на ОАО «Каменскволокно» – прежде всего из-за снижения в 15 раз заказа на СИБ со стороны Минобороны.многие гожды оставались недогруженными предприятия, поставляющие сырье для арамидного производства – ОАО «Химпром» (Новочебоксарск) и ОАО «Каустик» (Стерлитамак).

ООО «ЛИРСОТ», единственное в России научно-производственное предприятие – правообладатель исключительных и лицензионных прав на ноу-хау, техническую и конструкторскую документацию 8 технологий производства специальных термо-огнестойких полиимидных, термостойких арамидных, высокопрочных и высокомодульных арамидных, хемосорбционных волокон, полых мембранных волокон – живет сегодня от заказа к заказу.

Предприятие осталось на плаву, несмотря на многолетние рейдерские «наезды», оскорбительные статьи в прессе, многочисленные судебные процессы. В 2003 г., когда легендарное «закрытое» НИИ, отягощенное многочисленными долгами, оказалось в стадии банкротства, ООО «ЛИРСОТ» восстановило и модернизировало научно-производственный комплекс предприятия, сохранило базу научно-исследовательских работ по совершенствованию и созданию новых отечественных волокон и их опытно-промышленное производство. Продукция предприятия с успехом используется госкорпорациями «Росатом» и «Ростех», МЧС и Минобороны. «Газпром» и «Роснефть» заказывают в Мытищах полиимидные материалы для средств индивидуальной и коллективной защиты и специальной одежды. Однако все эти заказы были и остаются эпизодическими, а именитые клиенты, попользовавшись отечественным продуктом, «утекают» в сторону зарубежных брендов – до недавнего времени западных, а теперь, очевидно, восточных. И все это происходит на фоне многочисленных совещаний, посвященных импортозамещению, восстановлению технологического суверенитета, призывов к обеспечению армии качественными СИЗ, а ракето- и самолетостроения – современными и перспективными материалами.

Когда этот материал готовился к печати, пришли сообщения о громких «разборках» вокруг качества армейского обмундирования. На совещании с участием Сергея Шойгу и начальника Генштаба Валерия Герасимова обсуждалось качество военной формы, которая поставляется, в частности, российским вооруженным силам на территории прохождения специальной военной операции. По мнению руководства Минобороны, одежда для бойцов не отвечает требованиям теплоизоляции, военнослужащие жаловались на холод и неудобство. Нехватка и плохое качество поставляемых в зону СВО средств индивидуальной защиты вызывают многочисленные нарекания бойцов.

Очевидно, такие «разборки» будут и впредь. Должны, наконец, состояться принципиальные решения относительно качественной экипировки российских солдат. Хочется верить, что практические технологии и перспективные разработки именитых, но «отодвинутых в сторону» российских предприятий – таких, как «ЛИРСОТ», найдут наконец, достойное применение.

Прочитано 1514 раз
НИИТЭХИМ

niitekhim.com/ | Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Оставить комментарий

Убедитесь, что Вы ввели всю требуемую информацию, в поля, помеченные звёздочкой (*). HTML код не допустим.