Piątek 17 września 2021 | Imieniny: Franciszka, Hildegardy, Roberta

Rejestracja Zaloguj się
golfkwidzyn
AVIVA - SPRAWDZAMY JAKOŚĆ KWIDZYŃSKIEGO POWIETRZA - KLIKNIJ TUTAJ

Gospodarka > Wolny rynek

JAK POLACY WYNALEŹLI NAJLEPSZY NA ŚWIECIE PIGMENT

Była wiosna 1995 roku. Zbliżało się apogeum modernizacji zakładu w Kwidzynie. Pracowałem wtedy dla International Paper – Kwidzyn jako Główny Koordynator Modernizacji. Nie mogłem trafić lepiej. Z wykształcenia magister inżynier chemik o specjalności technologia celulozy i papieru, z biegłą znajomością technicznego języka angielskiego i zakładu. Miało to ogromne znaczenie, ponieważ nikt z wyższej kadry kierowniczej nie znał angielskiego. O tym ile nazw zwyczajowych znajduje zastosowanie w technologii papieru mogli się przekonać zwerbowani absolwenci filologii angielskiej, którzy często korzystali z mojej pomocy.

 


Dariusz Skalski

W Kwidzynie w roku 1995 miała miejsce prawdziwa rewolucja technologiczna. Stara tzw. kwaśna metoda produkcji papieru miała być zastąpiona metodą alkaliczną. Wypełniacz kaolinowy i klej żywiczny z kalafonii planowano zastąpić klejem syntetycznym, reagującym bezpośrednio z włóknem celulozowym i strącanym węglanem wapnia. Kwidzyn był pierwszym zakładem w Europie, który wdrożył taką technologię. Strącany węglan wapnia produkowano w nowo wybudowanym zakładzie znajdującym się na terenie International Paper – Kwidzyn. To również pionierska technologia opracowana przez amerykańską firmę Minerals Technologies (z siedzibą w Nowym Yorku).

Wypełniacz produkowany jest z dwutlenku węgla zawartego w spalinach z pieca obrotowego do wypalania kamienia wapiennego. Gaz przed podaniem do reaktorów jest oczyszczany i schładzany do odpowiedniej temperatury. Ogromne ilości dwutlenku węgla zamiast do atmosfery trafiają do produkcji papieru. Otrzymany tą drogą wypełniacz bije na głowę (pod każdym względem) stosowany wcześniej kaolin. To czysta inżynieria materiałowa. Wystarczy powiedzieć, że białość takiego wypełniacza jest o 20 proc. wyższa od kaolinu. Kontrolowany jest rozrzut wielkości cząstek, jak również powierzchnia właściwa wypełniacza. Kaolin był sprowadzany z Wielkiej Brytanii statkami i należało go jeszcze uzdatnić. Sam transport kosztował fortunę. Strącany węglan wapnia produkuje się na miejscu i jest w postaci zawiesiny gotowej do użycia. Średnią wielkość cząsteczki określa się z dokładnością do setnych części mikrometra.

Kiedy modernizacja zbliżała się do końca polska dyrekcja zaczęła dzielić stanowiska. Wszystkie kierownicze stanowiska przypadły towarzyszom z PZPR i ludziom powiązanym z SB. Amerykanie dali im wolną rękę, ponieważ stary system zapewniał bezpieczeństwo i ułatwienia we wszelkich sprawach (od ochrony środowiska do spraw finansowych włącznie). Tak więc stanowiska obsadzano z klucza. Pozycja bezpartyjnych inżynierów po studiach dziennych była w Kwidzynie beznadziejna. Wtedy postawiłem wszystko na jedną kartę i złożyłem wypowiedzenie oraz podanie o zgodę na przejście do Specialty Minerals Inc. - oddziału amerykańskiego koncernu Minerals Technologies. Mając całkowite poparcie Amerykanów, towarzysz prezes bardzo niechętnie, ale wyraził zgodę.

Kiedy zakład do produkcji wypełniacza był już na ukończeniu wizytę złożył nam Joseph Dintino. Niewysoki Włoch o czarnych włosach zaczesanych do góry, noszący ciemne okulary. Tak właśnie wyobrażałem sobie ojca chrzestnego. Jego wizyta, jak się później okazało, miała historyczne znaczenie. Przekonał on kierownika projektu Larrego Crawforda, aby w miejsce pigmentu z Norwegii wykorzystać pigment produkowany na miejscu w Kwidzynie. Wtedy po raz pierwszy usłyszałem nazwę Aragonit. Aragonit to krystaliczna odmiana węglanu wapnia. Węglan wapnia występuje w trzech odmianach krystalicznych jako Kalcyt, Aragonit i Wateryt. W przyrodzie najczęściej spotykany jest Kalcyt, ponieważ jest najbardziej trwały. Wytworzony pigment miał być wykorzystywany do powlekania tektury.

Pod koniec 1995 roku drugi zakład do produkcji pigmentu był gotowy. Do zakładu ściągnęli amerykańscy naukowcy - na czele z Colinem Hansenem i Neilem Pagotto. Plan produkcji był opracowany w najdrobniejszych szczegółach, a każdy polski pracownik przeszkolony w wykonywaniu analiz. Aparatura laboratoryjna, którą otrzymaliśmy z USA kosztowała fortunę. W tamtym czasie nawet wyższe uczelnie i instytuty w Polsce nie posiadały takiej klasy sprzętu. Pomiary powierzchni właściwej wykonywaliśmy w temperaturze ciekłego azotu, a zawartość Aragonitu oznaczaliśmy - mierząc absorpcję promieniowania podczerwonego przez kryształy. Dodatkowo robiliśmy zdjęcia kryształów mikroskopem elektronowym. Aby wykonać zdjęcia kryształów należało wcześniej ich powierzchnię pokryć złotem pod próżnią. Mikroskop elektronowy musieliśmy zainstalować pod schodami na klatce schodowej, ponieważ tylko tam natężenie pola elektromagnetycznego było na tyle niskie, że można było robić zdjęcia o dużym powiększeniu.

Kiedy pierwszy reaktor Aragonitu był gotowy, pobraliśmy próbki, a Neil Pagotto osobiście ustawił FTIR (aparat do pomiaru zawartości Aragonitu) i rozpoczął analizę. Na ekranie pojawiły się dwa piki, duży i mały, a w wśród naukowców zapanowała konsternacja. Absorpcja światła podczerwonego przez Aragonit i Kalcyt występuje przy ściśle określonej długości fali. Pik Aragonitu powinien być duży, a Kalcytu mały. Po analizie doszli do wniosku, że duży pik należy do Kalcytu. Zmierzona zawartość Aragonitu wyniosła zaledwie 30 proc. Katastrofa!!!

Natychmiast zarządzono telekonferencję z ludźmi z R&D (Oddział Badań i Rozwoju) w Stanach Zjednoczonych. Rozmowy trwały do późnej nocy. Po naradzie zdecydowano przeprowadzić jeszcze

jedną reakcję (tej samej nocy). Niestety, wynik był tylko nieznacznie lepszy. W kolejnych dniach scenariusz był podobny. Telekonferencja, ustalanie procedury, podział ról i kolejne próby oraz tysiące analiz. Niestety, kolejne były również nieudane. Do uruchomienia maszyny pozostał miesiąc, a naukowcy nie byli w stanie otrzymać wymaganej zawartości Aragonitu. Zdecydowali, że będą pracować na zmianę po 12 godzin. Z USA został ściągnięty w trybie pilnym doktor nauk - Hari Rao. Doszło do tego, że zaczęli spać w laboratorium na styropianie, a polscy operatorzy przynosili im żywność. Takiego zaangażowania i poświęcenia nigdy wcześniej nie widziałem. Po kilku tygodniach zmagań nasi naukowcy byli cieniem ludzi. Do USA wracali na tarczy.

Amerykanie z MTI podpisali kontrakt na dostawy pigmentu, dla którego nie posiadali sprawdzonej technologii. To się nazywa zagrać va banque. W późniejszym czasie stwierdziliśmy, że technologia zaproponowana przez Amerykanów nie miała żadnych szans na sukces. Trzeba było zbudować całkiem nowy układ technologiczny. Na szczęście termin rozruchu maszyny przełożono. W zakładzie po raz pierwszy od uruchomienia zostali sami Polacy. Natychmiast rozpoczęliśmy dyskusje na temat możliwości krystalizacji Aragonitu. Przypadkowo dowiedzieliśmy się, że pewien pierwiastek sprzyja tworzeniu się kryształów Aragonitu. Nie zastanawiając się długo - kupiliśmy kilka worków ze związkiem tego pierwiastka i rozpoczęliśmy próby. Kilkanaście dni ciężkiej pracy i... znowu niepowodzenie.

W tym samym czasie przeczytałem wiele artykułów o krystalizacji i uwagę zwróciłem na parametry, które są ważne w przypadku krystalizacji szczepionej z wykorzystaniem zarodków. Podczas rozmowy z operatorami powiedziałem, że gdybyśmy mieli mały reaktor to moglibyśmy sami przygotować odpowiednie zarodki do krystalizacji. Niestety, reaktora nie posiadaliśmy. Rozliczałem właśnie produkcję, kiedy ci sami operatorzy - Jerzy Cywiński i Włodzimierz Piechocki - weszli do mojego biura i zaproponowali obejrzenie reaktora. Na początku myślałem, że to jeszcze jeden z ich dowcipów. W warsztacie stał „wspaniały” reaktor wykonany z 200-tu litrowej beczki. Zrobiliśmy naradę i postanowiliśmy wykonać zarodki w mini reaktorze. Po 48 godzinach obróbki materiału - pobraliśmy próbki, w celu określenia podstawowych parametrów. Okazało się, że parametry zarodków spełniają zdefiniowane przez nas wymagania. Nie czekając zdecydowałem o przeprowadzeniu kolejnej próby w pełnej skali przemysłowej. Do wykonania reakcji i analiz wytypowałem moich najlepszych techników. Po 5-ciu godzinach od rozpoczęcia reakcji do biura wszedł Cezary Makarewicz i zapytał czy dobrze siedzę. Domyśliłem się, że jest sukces. Wynik przeszedł nasze najśmielsze oczekiwania. Zawartość Aragonitu przekroczyła 95 procent.!!! Przez kolejne dni prowadziliśmy krystalizację 24 godziny na dobę. Ludzie pracowali po 12 godzin dziennie. Kiedy wysłałem maila z danymi do R&D w USA - nie chcieli wierzyć. Kazali natychmiast przesłać wydruki z analizatorów i wysłać próbki materiału do USA. Colin Hansen, który bezskutecznie próbował otrzymać Aragonit wezwał mnie do powrotu do poprzedniej procedury, zarzucając samowolę i brak odpowiedzialności. Spodziewaliśmy się najgorszego. Następnego dnia szef R&D - Denis Vanderheiden przysłał gratulacje i zaprosił na spotkanie w USA (jeszcze w tym samym tygodniu).

Sukces był ogromny. Okazało się, że używając modyfikowanych zarodków możemy kontrolować wszystkie parametry Aragonitu, a średnią cząsteczkę z dokładnością do 0,02 mikrometra (20 nanometrów). Jest to jedyny pigment oparty na Aragonicie, który wykazuje własności cieczy newtonowskiej. Stosunek naprężenia ścinającego do szybkości ścinania jest stały. Ta właśnie charakterystyka decyduje, że nie ma on konkurencji w swojej klasie. W większości przypadków naprężenie ścinające rośnie wykładniczo ze wzrostem szybkości ścinania, a po przekroczeniu pewnej wartości krytycznej, doprowadza do przejścia ze stanu płynnego w postać stałą – zjawisko dylatancji. Odpowiednie własności reologiczne mieszanek pigmentowo–klejowych są podstawą sukcesu przy powlekaniu papieru i tektury.


Aragonitu - powiększenie 10 000 razyAragonitu - powiększenie 10 000 razy

 

W ten sposób zakład w Kwidzynie stał się w roku 1996 pierwszym na świecie produkującym Aragonit, w oparciu o modyfikowane zarodki. Należy dodać, że nikt z polskiej załogi nie otrzymał dodatkowego wynagrodzenia za opracowanie tej przełomowej technologii. W roku 2009 próbowałem zainteresować nowymi technologiami krystalizacji wypełniaczy oraz pigmentów kierowników Zakładu Technologii Papieru i Zakładu Włóknistych Mas Papierniczych Politechniki Łódzkiej. Moja propozycja pozostała jednak bez odpowiedzi. Przekonałem się jaka ogromna przepaść dzieli naukowców w Polsce i USA. Amerykanie, aby uzyskać wiedzę na dany temat przekraczają wszelkie granice (nawet te zakazane prawem). Niektórym polskim naukowcom podanie wynalazku na tacy nie wystarcza. To częściowo tłumaczy dlaczego polska nauka jest daleko w tyle za światową czołówką.

W roku 2006 naukowcy z AGH otrzymali dotację z EU w wysokości 60 000 euro na badania nad otrzymywaniem Aragonitu. W dużych korporacjach ludzie z oddziału wywiadu naukowego przeglądają wszystko co dotyczy danego tematu. Fakt, że jakaś technologia jest opatentowana nie jest żadną przeszkodą, aby z niej skorzystać. Zdarzało mi się tłumaczyć artykuły polskich naukowców zajmujących się problematyką krystalizacji dla R&D w USA. Polscy naukowcy nie wiedzą, że najlepszy jakościowo pigment produkowany obecnie na pięciu kontynentach został wynaleziony w Polsce, przez Polaków dwadzieścia lat temu!!!

 

Zamierzam wysłać ten artykuł do kilku instytucji... może kogoś zainteresują technologie krystalizacji różnych form krystalicznych kalcytu, aragonitu, efektywnego dyspergowania i filtracji mikrokryształów. Mam również do zaproponowania ekonomiczną technologię redukcji dwutlenku węgla z gazów spalinowych. Ostatnie dwadzieścia lat przepracowałem w największych koncernach amerykańskich z branży chemicznej i papierniczej, a absorpcja CO2 stanowiła dużą część naszej działalności. Brałem udział w opracowaniu technologii i budowie zakładów w Finlandii, Belgii, Słowacji, Stanach Zjednoczonych, Chinach, Polsce i Rosji. Chciałbym podzielić się swoją wiedzą.  

Jarosław Gowin - Minister Edukacji i Szkolnictwa Wyższego stwierdził niedawno, że polska nauka działa w oderwaniu od przemysłu. Całkowicie się z tym stwierdzeniem zgadzam. Ze swej strony dodam, że nieświadome zaniechanie działań można darować, ale nigdy świadome. Zdumiewająca i całkowicie nie do zaakceptowania jest dla mnie postawa niektórych naukowców utrzymywanych z budżetu Państwa, którzy nie wykazują zainteresowania nowymi technologiami znajdującymi się w obszarze ich działania.

Celowo opisałem nasz przypadek, aby pokazać, że jeżeli połączy się pasję ludzi, ich cierpliwość i wytrwałość w dążeniu do celu, to można osiągnąć sukces na skalę światową. Gdyby kogoś z Państwa zainteresował temat to jestem do dyspozycji.

Oceń artykuł
Autor: Dariusz Skalski | Czwartek 24 listopada 2016 | 004 26984
Eliot Nes
26-11-2016, 10:38
IP: 89.229.219.156
Tego w Kwidzynie nie docenią. Dyplomy i statuetki dostają "swoi"
Zdzisław Iwaniec
05-12-2016, 18:13
IP: 89.82.38.48
Bardzo dobry artykuł, ktory przeczytalem jak dobrą powiesc sensacyjną. Takich wlaśnie jak Ty Darek potrzeba naszemu krajowi. Gratuluję Tobie i Twoim ludziom. I przyznaję, ze nie wiedziałem o tym wcześniej. Jestem dumny , ze mamy takich Kwidzyniakow

Adrian
04-01-2017, 01:41
IP: 77.253.24.18
Witam,

czy mogę prosić o kontakt mailowy?

Mam ciekawy projekt i możliwe że może się Panu spodobać.

pzdr,
Adrian
04-01-2017, 01:42
IP: 77.253.24.18
Adrian27th@gmail.com
Nie dokleiłem maila.
KWIDZYNIACY MAM PROGNOZA POGODY
Prawa autorskie 2010 - 2021 © Puls Kwidzyna | Projekt i wykonanie Studio Siedem