Ученые предложили способ переработки боя бесцветного стекла в легкие микросферы

Ученые Томского государственного архитектурно-строительного университета (ТГАСУ) и Томского политехнического университета (ТПУ) предложили способ переработки боя бесцветного стекла в легкие микросферы, которые могут использоваться в теплоизоляционных покрытиях, светорассеивающих панелях, промышленных фильтрах и композитах, сообщили в пресс-службе ТГАСУ.

«Результаты нашей работы показывают, что щелочная активация гидроксидом лития — это не поверхностный эффект, а глубокая модификация приповерхностного слоя стекла. <…> Особый интерес представляет влияние высокой концентрации LiOH (6 М), которое приводит к образованию карбонатных соединений. При нагреве они выделяют газ, и мы получаем полые или пористые структуры. Сейчас для нас важно перейти от лабораторных экспериментов к отработке стабильных технологических режимов, чтобы производство таких микросфер стало предсказуемым и воспроизводимым в промышленных масштабах», — приводятся в тексте слова доктора технических наук, профессора научно-образовательного центра Н. М. Кижнера ТПУ Ольги Казьминой.

Ученые предложили предварительно обрабатывать измельченное стекло гидроксидом лития. Такая обработка меняет структуру стекла и позволяет управлять свойствами материала при последующем нагреве. В частности, при определенных условиях можно получать полые или пористые микросферы. Подобные микрочастицы востребованы как наполнители для композитных материалов, компоненты теплоизоляции и сорбенты для очистки воды. Сейчас такие материалы, как отмечается в тексте, либо импортируются, либо производятся из дорогостоящего первичного сырья. Использование стеклобоя позволяет получать их из доступного вторичного сырья.

Следующим этапом работы станет подбор состава исходной смеси и режимов обработки, которые позволят стабильно получать микросферы с заданными характеристиками. Ученые также рассматривают возможность создания небольших производственных линий, в том числе непосредственно на площадках сортировки отходов. Это позволит перерабатывать стеклобой без необходимости его транспортировки на крупные предприятия.

«Газопламенный способ сфероидизации, используемый в наших экспериментах, хорошо масштабируется и может быть реализован на модульных установках производительностью от нескольких килограммов до десятков килограммов готового продукта в час», — приводятся в тексте слова кандидата технических наук, доцента кафедры «Прикладная механика и материаловедение» ТГАСУ Валентина Шеховцова.

Исследователи планируют изучить свойства пористых микросфер и их способность поглощать различные вещества. В перспективе полученные материалы могут применяться при производстве легких теплоизоляционных покрытий, светорассеивающих панелей, промышленных фильтров и новых композитных материалов.

Авторы разработки рассчитывают, что предложенный подход позволит расширить возможности переработки стеклобоя и использовать его для получения востребованных материалов.

Источник: ТАСС