1. Обзорная часть
1.1 Происхождение проекта
Инновация - на базе уже существующих разработок в области энергосбережения организовать производство энергосберегающей краски.
Вид инновации – технологический.
Внедрение новшества в компанию обусловлено заинтересованностью компании в производстве конкурентоспособной продукции наивысшего качества.
Таким образом, руководство фирмы подошло к идее организации собственного производства энергосберегающего покрытия (краски), что сможет принести фирме дополнительную прибыль.
1.2 Общее описание основной технологии проекта
Назначение инновационной продукции
Применение энергосберегающего покрытия для тепловой санации ограждающих конструкций зданий (при покраске здания внутри и снаружи строение приобретает «свойство термоса») и сооружений обеспечит уменьшение тепловых потерь с поверхности ограждающих конструкций до 45% и, соответственно, расхода энергии, необходимого для поддержания нормативной температуры в помещении.
Структурная и функциональная схема
Энергосберегающая краска «Теплометт» – это микроскопические полые керамические и силиконовые шарики (рис.1), которые находятся во взвешенном состоянии в жидкой композиции, состоящей из синтетического каучука, акриловых полимеров и неорганических пигментов.
Рисунок 1 – Энергосберегающая краска, вид под микроскопом
В состав красителя входят следующие основные компоненты: расширенный перлит, кварц, окись цинка, двуокись титана, вода, бутадиен-стирольный латекс, а также акриловые полимеры.
Покрытие наносится в два слоя, последующий слой можно наносить после полного высыхания предыдущего слоя.
После высыхания краска превращается в плотную и упругую мембрану. Находящиеся в мембране микросферы, представляют собой порошок, состоящий из мельчайших частиц – сфер, которые могут иметь диаметр от 10 до 200 мкм и толщину стенок 0,5-2 мкм. Микросферы отражают и рассевают поступающий поток тепла, они способны отражать порядка 93% инфракрасного излучения и более 90% видимого солнечного света.
Основные технические характеристики
Внешний вид энергосберегающей краски «Теплометт» – белая сметанообразная масса без посторонних включений.
Плотность в жидком виде – не менее 590кг/м3.
Плотность в сухом виде – 350 кг/м3 -420кг/м3.
Коэффициент отражения – 93% IR и 90% UF излучений.
Относительное удлинение при разрыве – 10,8%.
Температура транспортировки и хранения : не менее – +5ºс;
не более – +50ºс.
Эксплуатационная температура – от – 60 ºс до +260ºс.
Температура поверхности при нанесении материала – от -30ºс до +150ºс.
Норма расхода покрытия при работе валиком и нанесении одного слоя
– ~0,5 л/ м2.
При нанесении материала распылительным устройством расход материала
– ~0,4 л/м2.
Минимальная толщина одного слоя покрытия составляет – ~0,35 мм.
Время сушки однослойного покрытия 24 часа с периодом вулканизации 12 часов при комнатной температуре.
Средний расход материала, в зависимости от типа поверхности – ~0,5л/м2.
Сбережение при отоплении в 2 слоя – ~11,8%.
Сбережение при охлаждении в 2 слоя – ~ 46%.
Материал легок, гибок, растяжим, обладает хорошей адаптацией к покрываемым поверхностям, а также теплоизоляционными, звукоизоляционными, изоляционными (не поддерживает горение), гидроизоляционными и антикоррозионными свойствами.
Генеральные условия производства
Производство энергосберегающей краски «Теплометт» будет расположено в городе Загорск МО на территории «Загорского лакокрасочного завода» («ЗЛКЗ»).Это связано со следующими факторами:
1. Территориальная близость к основным предприятиям электротехнического оборудования.
2. Сравнительно недорогой тариф арендной платы.
3. Развит железнодорожный, автомобильный транспорт.
«ЗЛКЗ» является крупным предприятием в России, выпускающим около двухсот наименований химических материалов. Имеет большие современные производственные мощности и это является одним из условий аренды территориальной и производственной мощностей.
Описание технологического процесса и технологического оснащения
Особенностью технологического процесса производства данного наноматериала является, приближенные к лабораторным условиям, технологические процессы. Арендуемое предприятие имеет в наличии такие лаборатории, которые способны увеличить объем и мощность производства этого продукта.
Энергосберегающая краска изготавливается путем смешивания двух заранее приготовленных смесей – дисперсии и пасты.
На производстве дисперсию изготавливают, используя дисольвер-смеситель, который перемешивает легкосовмещающиеся друг с другом компоненты рамной (якорной) мешалкой и одновременно диспергирует сыпучие компоненты краски (пигменты и наполнители) фрезерной мешалкой, расположенной эксцентрично по отношению к центральному валу рамной (якорной) мешалки.
Получения пасты происходит тем же путем, с другими компонентами и последующей выдержкой.
После получения двух необходимых смесей и проверки качества их смешивают и доводят до готовности.
Для перекачивания готовой краски по трубопроводам на линии производства необходимо использовать шнековые насосы.
Поскольку энергосберегающая краска является нанокраской при её производстве нужно использовать все емкостное оборудование выполненным из нержавеющей стали или глазурованным внутри, а коммуникации-трубопроводы — только из нержавеющей стали, и всё это должно быть в специализированном цехе: помещение должно соответствовать нормам стерильности, технической и пожарной безопасности, а также должно быть оборудовано дополнительными вентиляционными устройствами.
Технологический процесс полностью автоматизирован, он состоит из следующих операций:
1. Подготовка рабочей производственной линии;
2. Расфасовка компонентов краски для изготовления дисперсии;
3. Загрузка компонентов краски в дисольвер – смеситель;
4. Смешивание компонентов, получение дисперсии;
5. Контроль качества полученной смеси (дисперсии);
6. Расфасовка компонентов краски для изготовления пасты;
7. Загрузка компонентов краски в дисольвер – смеситель;
8. Смешивание компонентов, получение пасты;
9. Контроль качества полученной смеси (пасты);
10. Смешивание дисперсии с пастой (получение энергосберегающей краски);
11. Контроль качества полученной энергосберегающей краски;
12. Фасовка в тару.
Сырье
Таблица 1