История пеностекла

И.И. Китайгородский

Впервые в мире о пеностекле как о строительном материале упомянул в своем докладе академик И.И. Китайгородский на Всесоюзной конференции по стандартизации и производству новых мате риалов в Москве еще в 1932 году. Тогда же были озвучены и теоретические принципы технологии производства этого материала.

Пеностекло в научном мире вызывало настолько сильный интерес, что проблематика его экспериментального производства решалась одновременно ведущими физико-химическими лабораториями и группами ученых во многих странах.

Офис компании Saint Goben

В 1936 году в Лондоне на Втором международном конгрессе по стеклу Б. Лонг, представлявший результаты работы научных лабораторий французской стекольной корпорации “Сен Гобен”, продемонстрировал опытные образцы нового продукта. Но, несмотря на полученный патент (№ 786818–1934), корпорация “Сен Гобен” вынуждена была свернуть проекты по промышленному производству пеностекла в связи с тем, что существовали серьезные техно логические трудности по однородному спеканию достаточно больших блоков из пеностекла. Также негативным фактором на ту пору являлась высокая энергоемкость его производства.

Несколько иным путем, чем французы, пошли в СССР. В течение 7 лет в Московском химико-технологическом институте им. Д.И. Менделеева проводились экспериментальные наработки по экономичному и качественному технологическому процессу, и лишь затем, имея полностью отлаженный алгоритм производства, в мае 1939 года на заводе “Автостекло” в г. Константиновка (Украина) было получено первое промышленное пеностекло большого формата (475х380х120 мм) со стабильными физическими параметрами.

Однако дальнейшие исследования промышленного производства пеностекла в СССР были прерваны Второй мировой войной.

Так уж случилось, что на целое десятилетие “пальма первенства” в отношении производства пеностекла перешла к США. Интересны причины, побудившие США обратить пристальное внимание на столь уникальный материал и, несмотря на тяготы военного времени, разработать и внедрить технологический процесс производства пеностекла к 1943 году.

Заказчиком выступили ВМС США, так как надводному и особенно подводному флоту срочно потребовался высококачественный теплоизоляционный материал, способный работать в агрессивных температурных и химических средах, а также не подверженный воздействию морской воды. Первые производственные линии по изготовлению пеностекла были запущены в Порте Аллегани в том же году. Материал настолько понравился военным морякам, что к концу войны полностью “вытеснил”, например, пробку из спасательных жилетов и плавсредств. Главным его преимуществом сочли абсолютную негорючесть, что в условиях войны было немаловажным факто ром.

Если говорить об использовании пеностекла во время Второй мировой войны, то косвенным подтверждением возможного промышленного его производства в Третьем Рейхе может служить факт грандиозного строительства подводного флота, где пеностекло поистине безальтернативно в качестве теплоизоляционного материала. Уже в начале 50 х годов ХХ века (раньше, чем в СССР!) в Таубенбахе (Тюрингия, ГДР) удалось запустить мощности по производству самого высококачественного на тот момент пеностекла на трех линиях одновременно.

Завод Питсбург Корнинг в г. Седалия

Возвращаясь к США… После окончания войны пеностекло нашло здесь столь широкое применение (особенно в строительстве), что заводы в Порте Аллегани к 1950 году вдвое увеличили объем его производства, однако спрос непрерывно возрастал. Фирма “Питсбург Корнинг” вынуждена была уже к 1953 году запустить новую мощную фабрику по производству пеностекла в г. Седалия.

Для пеностекла наступил поистине “звездный час”. Ажиотажный спрос и популярность его как строительного материала были настолько велики, что писатели фантасты США считали только этот материал достойным применения при будущем строительстве в космосе (например, Роберт Хайнлайн в романе “Далила и космический монтажник”, изданном в 1949 г.).

Самое интересное, что в СССР к сере дине 50 х годов ХХ века тоже начался “пеностекольный бум”, сопоставимый с тем, что наблюдался в США. К середине 1950 х было не только восстановлено производство пеностекла в г. Константиновка, но и запущено его производство еще на трех стекольных заводах СССР: Ивотском, Кучинском, а также в Беларуси на Гомельском (в 1954 г.).

Строительство завода в Гомеле в 1950 г.

В Гомеле были внедрены революционно новые технологические решения по производству пеностекла, что позволило экономить вдвое больше средств, чем при существовавшем до этого методе.

Как интересный факт следует отметить неподдельный интерес к пеностеклу и советских писателей фантастов:
“… Послушай ка лучше меня, Вася, — начал рассказывать инженер. —
Давным-давно, кажется, еще в 1950 году, в одной из лабораторий было получено удивительное стекло — оно не тонуло в воде, не разбивалось от ударов молотка. Это было пеностекло. Делали его так. В расплавленную стеклянную массу вводили газ. Стекло застывало не сплошным куском, а мельчайшими порами, клетками, как губка. В порах был заключен воздух, газ, и стекло поэтому не тонуло. Если его ударяли молотком, то разбивалось только несколько клеточек, а весь ку сок оставался целым. Кирпич из такого пеностекла очень удобен: он легок, хорошо сохраняет тепло, почти не пропускает звук, его можно окрасить в любой цвет. Из таких стеклянных кирпичей уже пробовали строить дома…” (Мелентьев В. 3 марта 2005 года. 1953 г.)

Но в середине 1950 х годов еще существовали значительные технологические проблемы по получению качественного промышленного пеностекла. Для их решения именно Гомельский стекольный завод был избран в СССР как предприятие для внедрения новейших научных достижений в области варки пеностекла. И именно в Белоруссии была создана научная и технологическая школа по проблематике его производства. Возглавил эту школу известный белорусский ученый Б.К. Демидович, приложивший значительные усилия по оптимизации химических и физических процессов производства пеностекла.

К решению этих вопросов были при влечены отраслевые научные подразделения (в частности, НИИСМ), проводившие в начале 1970 х годов серьезные изыскания в области как производства пеностекла, так и его применения. Пожалуй, все это стало одним из главных факторов, позволивших уцелеть в годы “безвременья” (90 е годы ХХ века) столь уникальному производству в Беларуси. В конце ХХ века утратили собственное производство Германия, Чехия и Польша не без “помощи” крупнейшего производителя пеностекла в мире — фирмы “Питсбург Корнинг”, США, имеющей мощные производственные линии в Бельгии (филиал). Теперь в этих странах действуют развитые дистрибьюторские центры по про даже импортного мате риала этой фирмы, которая продолжает наращивать темпы производства “собственного” пеностекла.

Пеностекло являлось и является настолько востребованным универсальным теплоизоляционным материалом, что такие страны, как Япония (середина 1960 х) и Китай (начало 1980 х), освоили технологию и имеют сейчас собственных крупных независимых производителей пеностекла. Однако развитой технологией промышленного производства пеностекла обладают на сегодня лишь США, Япония, Китай… и Беларусь.

В принципе секрет производства качественного промышленного пеностекла прост. Это люди, преданные своему делу и имеющие опыт производства и управления технологией, исчисляемый десятилетиями, плюс базовая научная школа, перманентно занимающаяся теоретическими основами под держания технологии и наработкой новых перспективных направлений.