• EN
    • Diese Seite nicht vorhanden auf Deutsch
    • This page is not available in Čeština

Aktualność

  • /A

18.09.2019

Na czym polega innowacyjność InVento?

Rozmowa z dr inż. Filipem Kondratowiczem, Kierownikiem R&D ds. Tworzyw Polistyrenowych, wynalazcą materiału InVento, kierownikiem projektu badawczego.

 

1. Kiedy rozpoczął się Projekt InVento i czego dotyczył?

Projekt InVento uruchomiony został z początkiem 2009 r. Obejmował nie tylko stworzenie nowego produktu o nazwie InVento, ale także kompletnego, ekologicznego i zarazem nowoczesnego procesu produkcyjnego, dziś chronionego patentami. Wszystko po to, aby sprostać przyszłym wymagającym oczekiwaniom rynku oraz stworzyć przewagi konkurencyjne.

 

2. Jaki był cel projektu?

Celem było opracowanie procesu produkcji „szarego EPS”, który śmiało można określić technologią drugiej generacji szarych EPS. Przewagę konkurencyjną zapewnia nam m.in. nowy, dodatek geopolimerowy. Warunkuje on właściwości InVento oraz decyduje o jego potencjale ekologicznym.

 

3. Jakie były najważniejsze założenia przy tworzeniu tej nowej technologii?

Chodziło o stworzenie niezależnej patentowo technologii w zakresie produktu i procesu, uzyskanie swobody produkcyjnej, tzw. „freedom-to-operate” (FTO).  Chcieliśmy też znacznie zmniejszyć  negatywny wpływu na środowisko procesu produkcji EPS oraz dalszych związanych z nim procesów przetwórczych i eksploatacyjnych.  Jesteśmy również  na dobrej drodze do wdrożenia rozwiązania będącego alternatywą dla bromowych  środków uniepalniających, przyjaznego dla ludzi i środowiska,  także z punktu widzenia przyszłego procesu recyklingu EPS. Rozwiązanie to jest możliwe poprzez zastosowanie, jako środka zmniejszającego palność EPS, nowatorskiego dodatku geopolimerowego pełniącego m.in. funkcję nukleującą oraz blokującą promieniowanie podczerwone. Warto wspomnieć, że proces zaprojektowano w taki sposób, aby istniała możliwość wykorzystania jako surowca do produkcji regranulatu EPS, w ilościach przekraczających zawartość 50% w produkcie gotowym.  Zależało nam na możliwości produkcji  materiału EPS, który może zagwarantować bardzo niski współczynnik przewodnictwa cieplnego, ok. 30 mW/mK, nawet  w zakresie szczególnie niskich gęstości materiału <12 kg/m3. W rezultacie możemy otrzymywać materiały EPS o współczynniku przewodnictwa cieplnego klasy Premium i o konkurencyjnie niskich czasach spieniania i formowania.

 

4. Ile trwały prace, kto był w nie zaangażowany i jaki jest ich efekt ich?

Jak wspomniałem projekt InVento -  pierwotnie pod nazwą XEPS - realizowano nieprzerwanie od 2009. Początkowo bez istotnych sukcesów. Punktem zwrotnym okazał się rok 2014. Zmieniliśmy wówczas podejście do projektowania procesu i zastosowaliśmy geopolimer w modyfikacji dodatków węglowych. Pod moim przewodnictwem został powołany Zespół badawczy składający się ze specjalistów z branży. Naszym celem było opracowanie receptury produktu i odpowiednio procesu XEPS, ostatecznie także opracowanie sposobu produkcji geopolimeru, pełniącego funkcję dodatku atermicznego i zaprojektowanie instalacji do jego wytwarzania.

Rezultatem podjętych wysiłków są - funkcjonująca już od 2018 r. – nowoczesna, ekstruzyjna linia technologiczna oraz nowe materiały izolacyjne EPS o dużym potencjale rozwoju.

 

5. Jakie trudności napotkaliście w trakcie prac badawczych?

Oczywiście nie obyło się bez problemów i błędów badawczo-rozwojowych. W szczególności na przestrzeni lat 2009-2014. Ograniczenia patentowe konkurencji pchały nas nierzadko do podejmowana i realizacji pomysłów, których efekty bywały naprawdę różne. Np. w jednym z przypadków mimo akceptowalnych właściwości otrzymanego EPS, koszt jego produkcji okazał się być zbyt wysoki. Natomiast zastosowane rozwiązanie procesowe (projekt procesu wytłaczania EPS), okazało się być niewłaściwe, bez gwarancji zapewnienia wymaganej efektywności produkcyjnej , tzn. bez generowania strat, odpadów. W innym z przypadków mimo potencjalnie niższego kosztu produkcji, właściwości materiału nie dawały przewagi konkurencyjnej. Ale tak naprawdę bez możliwości popełnienia tych błędów, opracowanie wdrożonego rozwiązania nie byłoby możliwe. To był bezcenny czas zdobywania wiedzy i niezbędnego doświadczenia.

Mimo to na etapie wdrożenia nowego produktu nie obyło się bez problemów w przeskalowaniu - z wydajności 100 kg do blisko 6900 kg/godz. Mogę wymienić chociażby problemy z dyspersją dodatków, mieszaniem stopu z czynnikiem porotwórczym, czy  stabilną granulacją, a także dokonanie zmian recepturowych.

 

6. O jakich osiągnieciach możemy dziś mówić?

Największym osiągnięciem jest zrealizowanie założonych celów. Dziś możemy pochwalić się innowacyjnymi rozwiązaniami, do których należą:

  • Nowoczesna linia technologiczna produkcji  EPS metodą wytłaczania. Dzięki niej proces realizowany jest bezodpadowo – powstające odpady są zawracane do procesu. Nowa technologia wytłaczania zapewnia dużą elastyczność w produkcji dzięki możliwości szybkiej zmiany receptur oraz najwyższą pożądaną jakość wytwarzanych materiałów dzięki doskonałej dyspersji i dystrybucji dodatków;
  • proces wytwarzania dający możliwość użycia jako surowca recyklatów pochodzących z przetworzenia wtórnych produktów styropianowych. Ich udział w gotowym produkcie - w zależności od jakości zastosowanych regranulatów może znacząco zredukować udział polimeru polistyrenowego;
  • proces produkcyjny dający możliwość doskonałej dyspersji dodatków, co wpływa na wysoką stabilność, powtarzalność właściwości izolacyjnych, mechanicznych oraz przetwórczych;
  • materiał EPS do produkcji płyt izolacyjnych o podwyższonej termoizolacyjności. Wpływa to na ograniczenie strat ciepła, a co za tym idzie - emisji gazów cieplarnianych i pyłów do atmosfery u końcowych odbiorców;
  • parametry EPS pozwalające na ograniczenie strat materiałowych oraz na skrócenie czasu procesów przetwórczych, redukując tym samym koszty zużycia energii w produkcji płyt izolacyjnych u przetwórców;
  • wyeliminowanie konieczności stosowania halogenowych uniepalniaczy, poprzez zastąpienie ich innowacyjnym i ekologicznym dodatkiem geopolimerowym, który łączy cechy substancji uniepalniającej i właściwości atermicznych – prace wdrożeniowe w tym kierunku mam nadzieję będą realizowane jeszcze w tym roku. Produkt podstawowy – InVento Optima w dalszym ciągu będzie zawierał polimerowy dodatek uniepalniający, podobnie jak produkt InVento produkowany w oparciu o grafit i krzemionkę;
  • produkcja dodatku geopolimerowego, który stanowi unikatową kompozycję surowców mineralnych i węglowych, wytwarzaną przez Synthos według własnej receptury. Ten ekologiczny dodatek znacząco zwiększa zdolności termoizolacyjne EPS. Jako hybryda mineralno-węglowa działa nie tylko jako związek blokujący (rozpraszający) promieniowanie podczerwone, ale także po dodatkowej modyfikacji zyskuje funkcję środka zmniejszającego palność, bez konieczności stosowania substancji bromowych. Ponadto materiał będzie bardziej przyjazny dla recyklingu. EPS zawierający nowy dodatek w formie modyfikowanej można ponownie przetwarzać bez znaczącego wzrostu wskaźnika płynięcia.  Dzieje się tak ze względu na brak bromu lub innych halogenów, ale także przez brak synergicznych substancji uniepalniających, które wpływają na redukcję średniego ciężaru cząsteczkowego polistyrenu w trakcie recyklingu. ​​

 

7. Co było największym wyzwaniem?

           Było nim znalezienie odpowiedzi na pytanie, czy przy obecnym stanie techniki i wiedzy jeżeli chodzi o produkcję EPS, jesteśmy w stanie zaproponować nową jakość oraz jaką ścieżką do tego dojść. Odpowiedź na tego typu pytanie nie była oczywista i jednoznaczna. Sformułowanie zaś wiążącej odpowiedzi wymagało setek prób i wielu wyrzeczeń. Korzystając z okazji chciałbym serdecznie podziękować wszystkim bez wyjątku osobom, które przyczyniły się do realizacji tego projektu na każdym jego poziomie.

 

© 2017 Synthos. All rights reserved.