Search for content and authors
 

Zarys strategii rozwoju zaawansowanych szkieł technicznych i specjalnych

Leszek Stoch 

AGH University of Science and Technology, Faculty of Materials Science and Ceramics (AGH UST), Mickiewicza 30, Kraków 30-059, Poland
Institue of Glass and Ceramics (ISC), Postepu 9, Warszawa 02-676, Poland

Abstract

Stan obecny

Przemysł  szklarski z roczna produkcja ca 2 mln t stanowi znaczącą dziedzinę gospodarki o dużym eksporcie 50 do 80%( szkło gospodarcze) obejmującą szkło płaskie (produkcja 850 tys. t), opakowania szklane (produkcja 620 tys.t ), szkło gospodarcze (produkcja 85 tys.t) i szkło techniczne (produkcja 53 tys. t ). Równocześnie utrzymuje się wysoki import szkła ( ca 450 tys.t ) głownie płaskiego i technicznego co świadczy o potrzebie i możliwościach rozwoju produkcji szkieł. Dotyczy to w szczególności  zawansowanych szkieł technicznych i szkieł specjalnych które nie są dotąd wytwarzane. Wartość eksportu szkła wynosi 1.960 mln. PLN z czego blisko połowa 920 mln PLN przypada na szkło gospodarcze, wobec 720 mln PLN za szkło płaskie o 10-cio krotnie większej tonażowo produkcji.

Szkło płaskie stanowi obecnie półprodukt przetwarzany na wyroby powszechnego użytku. W Polsce powstał duży, nowocześnie wyposażony przemysł przetwórstwa szkła płaskiego na termoizolacyjne szyby zespolone i inne elementy dla budownictwa oraz szkło dla motoryzacji(łącznie około 127  producentów ), Przetwórstwem szkła na wyroby dla wyposażenia wnętrz zajmuje się 18 zakładów. Jest to w dużym procencie, niekiedy wyłącznie produkcja na eksport.

Produkcja szkła płaskiego należąy do wielkich koncernów Pilkington,   Saint Gobain   Guardian, . Rozwój ich produkcji sterowany jest prze zarządy poszczególnych koncernów a postęp technologiczny wypracowywany jest przez ich ośrodki badawcze. Podobna sytuacja ma miejsce w przemyśle opakowań szklanych i częściowo wśród producentów szkła technicznego.

Strategia rozwoju produkcji szkła w Polsce powinna uwzględniać utrzymanie wysokiej pozycji gospodarczej produkcji szkła jako specjalności krajowej, i jej wspieranie m.in. poprzez wspomaganie technologiczne małych i średnich przedsiębiorstw działających w zakresie przetwórstwa szkła, eksportowej produkcji szkła gospodarczego i artystycznego,oraz szkła techniczmego .Jako główne  zadanie przyszłościowe należy uznać stworzenie opartej o rozwiązania krajowe i małe przedsiębiorstwa produkcji zaawansowanego szkła technicznego  i szkieł specjalnych zwłaszcza takich które warunkują rozwój wiodących dziedzin nowoczesnej techniki kreujących postęp cywilizacyjny..    

Badania wspierające technologię produkcji małych i średnich przedsiębiorstw dla zwiększenie ich konkurencyjności:

 a.- zmniejszenie kosztów produkcji( energoszczędne zestawy surowcowe z udziałem odpadów z recyklingu, i ich wstępna obróbka, przygotowanie przejścia z ogrzewania gazem na elektrotermię, automatyzacja i mechanizacja )

b.-wzrost atrakcyjności wyrobów ( nowe szkła barwne i powłoki, rozwój  nowych środków i technik zdobienia ).

Przyszłościowe kierunki rozwoju: zaawansowane szkła techniczne,

szkła specjalne

I Opracowywanie nowych szkieł technicznych pod pojawiające się potrzeby gospodarcze i cywilizacyjne, zwłaszcza wynikające z :zobowiązań wobec UE ( energetyka i emisje, zagospodarowanie odpadów)

 a-ochrona środowiska: witryfikacyjne przetwarzanie odpadów na produkty uzytkowe oraz immobilizacja odpadów radioaktywnych i toksycznych, filtry, sorbenty, biokatalizatory dla oczyszczalni ścieków

 b- zdrowie, rolnictwo ekologiczne, unieszkodliwianie odpadów.: bioaktywne implanty chirurgiczne, resorbowalne nośniki leków, mikro-reaktory, mikro-biosensory  szkliste ekologiczne nawozy ogrodnicze, szkło szklarniowe ,.

c- energetyka niekonwencionalna : kolektory słoneczne, podłoża ogniw fotowoltaicznych , filtry optycznie aktywne ),

d-budownictwo,drogownictwo autostradowe, przemysł : szkło piankowe; szkło ognioodporne i termoizolacyjne, włókna tekstylne chemo i ognioodporne, szkło topnikowe dla stalownictwa, luty i inn. ).

Horyzont czasowy realizacji: 2-5 lat.

II Opracowanie i uruchomienie produkcji szkieł specjalnych dla potrzeb nano-technologiii innych technologi wysoko zaawansowanych

a- szkła dla optyki włóknistej, optoelektroniki, fotoniki. 1. szkła optycznie aktywne  światłowody wielordzeniowe, planarne i in. wzmacniacze optyczne, lasery dużej mocy,

2-szkła optycznie nieliniowe włókna fotoniczne w tym dające”efekt superkontinuum”

dla tomografii optycznej, mikroskopii konfokalnej, komputerów kwantowych, na  lasery tunelowe i in. ),

b-szkła dla mikroelektroniki  detektory paskowe, powielacze elektronów, wielowarstwowe układy elektrochromowe , sensory i in. .

Realizacja celu poprzez wykorzystaniem nowych technologii m.in. opartych o sterowanie strukturą wewnętrzna, oraz technik: femtosekundowa obróbka laserowa, nanoszenie pokryć i cienkich warstw, zol-żel, wymiana jonowa

Horyzont czasowy realizacji :  5-10lat

Zainteresowane branże przemysłowe

I Opracowywanie nowych szkieł technicznych pod pojawiające się potrzeby gospodarcze i cywilizacyjne, zwłaszcza wynikające z :zobowiązań wobec UE ( energetyka i ograniczenie szkodliwych emisji, zagospodarowanie odpadów)

  • Przemysł przetwórstwa szkła
  • Zakłady utylizacji i przetwórstwa odpadów powstające w oparciu o fundusz UE
  • Powstające zakłady urządzeń dla energetyki solarnej
  • Uczestnicy międzynarodowych projektów badawczych związanych z ochroną
  • środowiska, energetyką niekonwencjonalną i in.

II Opracowanie i uruchomienie produkcji szkieł specjalnych dla potrzeb nano-technologii i innych technologii wysoko zaawansowanych

Zastosowania ( przykłady):

urządzenia do przetwarzania i przesyłania informacji, technika komputerowa, układy i mikro-układy elektroniczne dla automatyki, robotyki, urządzeń kontrolnych i pomiarowych

Zainteresowane przemysły (przykłady):

Telekomunikacja, producenci sprzętu komputerowego i RTV, przemysł obronny, lotnictwo, transport, przemysł okrętowy, producenci aparatury medycznej, przemysłowej i badawczej; urządzenia dla techniki kosmicznej.

           

OŚRODKI UPRAWIAJACE  NAUKĘ O SZKLE i JEGO TECHNOLOGIĘ

AGH Kraków

Katedra Technologii Szkła i Pokryć Amorficznych ( prof. J Wasylak, prof.M.Łaczka, dr hab.M.Nocuń,) chemia i technologia szkieł tradycyjnych, i specjalnych, szkła żelowe, pokrycia amorficzne, biomateriały, szkło-ceramika, przetwórstwo szkła

Katedra Chemii Krzemianów i Związków Wielkocząsteczkowych ( prof. M. Handke ) teoria stanu szklistego , szkła bioaktywne, przemiany fazowe w szkłach

Instytut Szkła i Ceramiki, Oddz. w Krakowie ( Prof.B.Ziemba, prof. L.Stoch, dr. E.Żelazowska )szkła użytkowe i specjalne, szkła żelowe ,pokrycia na szkle, przetwórstwo szkła, szkła biologicznie aktywne.

Politechnika Białostocka Katedra Promieniowania Optycznego  ( prof. J. Dorosz ) szkła optycznie aktywne dla optyki włóknistej, technologia specjalnych światłowodów.Katedra Fizyki (prof.T.Łukaszewicz )

UMCS Lublin  Pracownia Technologii Światłowodów ( Prof.J.Rayss ) technologia światłowodów, szkła dla optoelektroniki.

Politechnika Wrocławska Instytut Fizyki ( prof. E. Rysiakiewicz-Pasek )

Szkła porowate, technologia zol-żel, biomateriały  Międzynarodowe Seminaria PGL

Politechnika Śląska, Gliwice Wydział Inżynierii Materiałowej ( prof. M.Żelechower) szkła dla optoelektroniki.

Uniwersytet Gdański, Zakład Technologii Chemicznej,( prof.A. Kłonkowski )

Technologia sol-żel szkieł i powłok specjalnych.

Politechnika Gdańska,Katedra Fizyki Ciała Stałego, ( prof. H. Sodolski, prof.L.Murawski ) szkła dla elektroniki, modelowanie struktury szkieł metodą MDM

Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, Warszawa (dr R. Stępień ) szkła dla optoelektroniki i fotoniki, technologia mikrostrukturalnych włókien fotonicznych

 

Legal notice
  • Legal notice:
 

Presentation: Invited oral at Strategie Rozwoju Technologii Zaawansowanych Materiałów w Polsce, by Leszek Stoch
See On-line Journal of Strategie Rozwoju Technologii Zaawansowanych Materiałów w Polsce

Submitted: 2008-03-10 11:55
Revised:   2009-06-07 00:48