Собствен бизнес: производство на лепило

Ремонт и строителство Строителни и декоративни материали

В допълнение към традиционните материали, които се използват за крепежни елементи, широко се използват различни лепила. Множество видове лепила имат най-широко приложение. Използват се за творчество, ремонт, строителство. Технологията за използване на повечето видове лепила е сравнително проста и по свойствата си те често надминават конвенционалните крепежни материали. За разлика, например от запояване или заваряване, продуктът при залепване на отделни части не изисква нагряване до високи температури. Освен това много лепила имат висока устойчивост на топлина, така че залепените продукти могат дори да се нагряват в бъдеще. Има лепила, които запазват еластичността дори след изсушаване, което намалява нивото на механично напрежение след втвърдяване и осигурява здравина при различни натоварвания.

Качеството на лепилото е обект на високи изисквания. В противен случай залепеният продукт или части бързо ще се провалят. От своя страна, качеството на лепилото зависи от спазването на различни технологични аспекти както при производството на самото лепило, така и директно при неговото използване.

Видове лепила

Всички лепила са разделени на две основни групи - органични и неорганични. Органичните лепила включват състави на базата на различни естествени и синтетични полимери, мономери, олигомери и с различни изкуствени компоненти. При втвърдяване олигомери и мономери се превръщат в полимери. Естествените полимери включват вещества от животински (казеин, албумин, колаген) и растителен (декстрин, нишесте) произход, а синтетичните полимери включват синтетични смоли и каучуци. Лепилата на неорганична основа се разделят на силикатни, керамични, метални, алуминофосфатни.

Експертите също класифицират лепилата (лепилата и уплътнителите), според термичните свойства на основата им, които се определят от термопластичния или термореактивен характер на лепилото. Термореактивните съединения обикновено се използват като основа за структурни лепила. За свързване на неметални материали се използват каучукови съединения и термопласти. Лепилата на базата на термореактивни смоли често са композитни (така наречените съединения). Лепилата от този тип могат да бъдат акрилатни, епоксидни, полиестерни, силиконови и полиуретанови. Те се втвърдяват с въвеждането на втвърдител или под външно влияние (например въздух, влага и др.).

Консистенцията на лепилата може да бъде дисперсия, хоросан, твърда (под формата на филми, плочки, парчета и др.), Под формата на капсули или стопилки. Лепилата с разтворители, както подсказва името, се предлагат като разтвор на водоразтворим полимер във вода или друг вид полимер в органичен разтворител. Лепилата от първия тип имат основата на животински произход (например в костно лепило), синтетичен (поливинилов алкохол, меламин алдехидно лепило), изкуствен (CMC-лепила) или неорганичен (силикатно лепило) произход. Тези лепила се считат за най-безопасните и екологични. Лепилата за органични разтворители, които съдържат разтвор на синтетичен каучук в цианоакрилат, имат по-кратко време на втвърдяване от водоразтворимите лепила, но са по-опасни поради изпаряването на разтворителя.

Една от най-популярните адхезивни групи са така наречените PVA лепила, които са полимерна дисперсия във вода. Тъй като самият полимер не осигурява силна адхезия, различни водоразтворими полимери с висока степен на адхезия (например поливинилов алкохол или производни на целулоза) често се добавят към лепилото, за да се увеличи надеждността. Благодарение на водата, която е част от PVA лепилото, тя е подходяща за свързване на порести хигроскопични повърхности. Въпреки това, сред недостатъците на лепилата от тази група, можем да посочим малка устойчивост на лепилната фуга и твърде дълго време за настройка.

Стопилки се наричат ​​термопластични лепила, които стават течни при нагряване и запазват твърдостта си при обикновена температура. Предлагат се горещо лепила под формата на топки или пръчки от полимерни гранули. Такъв прът се вкарва в термичния пистолет, който при свързване към електрическата мрежа загрява и разтопява полимера до течно състояние. Разтопеното лепило може да се нанесе върху залепени повърхности по точков метод. Топката на топката се използва по-рядко. Такова лепило се поставя между повърхностите, които трябва да бъдат залепени, след което една от тях се загрява, докато гранулите се стопят. Капсулираните лепила се предлагат под формата на капсули, които предпазват съдържанието от преждевременно изсушаване.

Разтворите и дисперсионните лепила се произвеждат в няколко вида, в зависимост от консистенцията. Плътните лепила се предлагат в епруветки и имат по-дълго време на съхнене. Средните лепила се наливат в бутилки с четка в корк, както върху бутилки с лак за нокти. Течните лепила се опаковат в полимерни бутилки с апликатор под формата на тънка игла, което улеснява приложението им.

Друга често срещана класификация разделя лепилата според условията на свързване на контакт (без да се налага да стискате залепените повърхности) и лепкави (залепените повърхности веднага се съединяват под налягане). Контактът включва лепила, които съдържат летливи разтворители. Като такива обикновено се появяват най-малко токсичните вещества като леки въглеводороди, ацетон, ксилол, етер, циклохексан, метил етил кетон и хлорирани въглеводороди. Принципът на работа на такива лепила е прост: съставът се нанася върху една или и двете повърхности, които трябва да бъдат залепени и оставени да изсъхнат напълно.

Лепилните състави също се разделят по естеството на свързването на обратими и необратими. Разликата се определя от съотношението на адхезивната става към въздействието на вода, температури, органични разтворители. Някои видове необратими лепила (синтетичен произход) са разделени на лепила със студено и горещо втвърдяване. Също така лепилните материали се разделят според водоустойчивостта на лепилната фуга на силно водоустойчиви, водоустойчиви и не водоустойчиви. Последният контакт с вода е противопоказан, а първият може да издържи дори кипене в него.

Според степента на готовност, адхезивните състави са еднокомпонентни и многокомпонентни. В първия случай те се продават готови за употреба, а във втория се приготвят непосредствено преди работа от компонентите (обикновено два).

Според предназначението битовите лепила са специални, чиновнически, битови, универсални и полууниверсални. И в ежедневието се използва класификация според областта на приложение на лепилото (сграда, обувки, мебели, етикет), според специфичните характеристики и т.н.

Суровини за производството на лепила

Както виждаме, на пазара има огромен брой различни видове лепила, които се различават по предназначение, състав, принцип на действие и др. Суровините, необходими за производството на лепило, зависят от неговия вид. Общо се разграничават няколко основни групи компоненти:

  • лепила, които осигуряват адхезивна и кохезионна здравина на лепилото (това може да бъде нишесте, растителни смоли, нитроцелулоза, декстрин, синтетични смоли, синтетичен каучук);
  • разтворители (ацетон, бензин, естери). Основното свойство на разтворителя е неговата способност за разтворител. Активността на разтворителя се определя от скоростта на разтваряне, вискозитета на разтвора и температурата, която осигурява разтварянето. В допълнение, разтворителят трябва да навлажни повърхностите възможно най-бързо. Въпреки че разтворителят определя физикомеханичните свойства на адхезивните слоеве, поради този компонент процесът на втвърдяване значително се забавя. По време на изпаряването на разтворителя се образуват пори, поради които здравината на адхезивния слой и неговата плътност се намаляват. Поради тези причини съдържанието на разтворител в лепилото трябва да бъде възможно най-ниско в съответствие с TU.
  • пластификатори (глицерин, камфорно масло, естери - дибутилфталат, трифенилфосфат и др.). Основните фактори, които определят здравината на адхезивната фуга, включват количеството и вида на пластификатора, които понякога се добавят към адхезивния състав, за да се елиминират неблагоприятните ефекти от свиване по време на образуването на адхезивния слой. Някои пластификатори, които са лошо съвместими с адхезивния полимер, се въвеждат между най-големите молекулни образувания, което води до тяхното унищожаване и по този начин засилва адхезията. В допълнение, правилно подбраните пластификатори придават на лепилния филм еластичност и здравина.
  • пълнители (например тебешир, талк, каолин и др.). Пълнителите се използват за намаляване на остатъчното напрежение в адхезивния слой, което от своя страна води до увеличаване на здравината на адхезивната връзка. Понякога пълнителите повишават топлинната устойчивост на лепилните фуги, намаляват консумацията на лепило и по-добре запълват празнините между повърхностите, които трябва да бъдат залепени. В специални лепила металните прахове се използват като пълнители, които повишават топлопроводимостта на адхезивните фуги, а прах, съдържащ сребро, никел, мед и редица други метали, позволява на лепилата да провеждат ток. Технолозите, които разработват нови адхезивни състави, трябва да знаят всички нюанси на използването на пълнители, някои от които могат да доведат до значително влошаване на качеството на продукта. Така например, органичните пълнители абсорбират влагата и намаляват водоустойчивостта на адхезивната става. А минералните прахове допринасят за увеличаване на абразивното износване на режещи материали по време на обработката на залепени продукти, действащи на базата на шкурка. Определени видове пълнители могат да реагират с други компоненти, променяйки свойствата на продукта (цвят, миризма, време на сушене).
  • втвърдители (пластмаса, стъкло, порцелан, метал и др.) се добавят към лепилото, за да се ускори втвърдяването на лепилото. Когато лепилото се втвърди, се отделя топлина. При високи разходи за лепило това може да доведе до прегряване и нарушаване на неговата структура. От своя страна това ще свие адхезивния слой и неговата деформация, което в много случаи е неприемливо (например, ако говорим за лепила, използвани в строителството). За да се предотврати тази ситуация, към лепилото се добавят втвърдители, които допринасят за отстраняването на топлината, отделена по време на химическа реакция. При използване на някои лепила (например цианоакрилат) втвърдяването става под въздействието на влага, която се абсорбира върху залепените повърхности. Понякога като втвърдител може да се използва метал, върху който се нанася адхезивният състав.
  • инхибитори и стабилизатори (ароматни амини, хидрохинон, амини, многоводни феноли и др.). Инхибиторите са вещества, които инхибират или напълно спират процеса на полимеризация. Използват се в малки количества, за да увеличат срока на годност на лепилата. Стабилизаторите са така наречените „антиоксиданти“, които се въвеждат в лепилото, за да забавят процеса на стареене, който се развива в полимерите под въздействието на кислород, ултравиолетово лъчение, топлина. С остаряването на полимера съставът и структурата на неговите молекули се променят значително, което се отразява на силата и други свойства на адхезивните съединения.

Също така, съставът на лепилото може да включва антисептици, вещества, които предотвратяват образуването на бучки в лепилни прахове, оцветители и други добавки.

Технология за производство на лепило

В зависимост от вида на произведеното лепило и използваните суровини се използва една или друга технология за производство на лепило. Въпреки това, във всеки случай, процесът на производство на лепило се състои от няколко основни етапа: подготовка на суровините, раздробяване, претегляне и приготвяне на порции, смесване на компонентите, готвене, утайка (за определени видове лепила), сушене и раздробяване, опаковане.

Прахообразните лепила се получават чрез разпръскване на течна смола и след това изсушаване с горещ въздух. При производството на стопилки всички компоненти първо се измерват и смесват (като основен полимер се използва етилен винилацетат, колофонови естери, каолин като пълнител и др.), След което се стопяват при температура 120 ° С, след което сместа се екструдира под формата на нишки, които след това те се разтягат, охлаждат се във вода, смачкват се на гранули, сушат се и се пакетират в торби.

Костното лепило се произвежда от костите на големи гръбначни и костни отпадъци. Първо, суровините се смачкват, обезмасляват и изпращат за готвене. Лепилен бульон със съдържание на 10-20% от лепилото се утаява, избистря чрез филтрация, в някои случаи избелва се и се излива във вакуум апарат. Там сместа се изпарява, а съдържанието на лепило в нея се увеличава до 30-40%. Тогава от него се правят плочи.

Основата на албуминовите лепила е животинският протеин (албумин), който се втвърдява при температура 70 ° C. За производството му се използва кръв от животни. По време на изпаряването на кръвта албуминът остава в кристали или под формата на прах, който се разтваря във вода в съотношение 1: 9. След добавяне на 10% гасена вар се получава желеобразна лепкава маса.

За лепила от животински произход носят и лепило. Приготвя се чрез приготвяне на подкожния слой животински кожи и други отпадъци от кожената промишленост. При производството на поливинилацетатни лепила смолата се разтваря в разтворител с добавяне на инициатор и ускорител на полимеризация.

Особено забележима е технологията за производство на лепила за водна дисперсия. Такива адхезивни състави се характеризират с повишен вискозитет, така че е доста трудно да се смесват и пакетират. Има два модела за производство на такива лепила. В първия случай всички компоненти първо се смесват с помощта на хоризонтален гребен за миксер с ниска скорост. Той е комбиниран с помпено дисперсно устройство, което ви позволява незабавно да транспортирате вискозни материали до мястото на опаковане. Първо суровините се зареждат в горния миксер, след това се разбъркват 10-20 минути. Някои компоненти са едновременно смлени и смлени поради триенето на лопатките на смесителя върху тялото на смесителя. След смесване съдържанието на резервоара навлиза в частта за съхранение на долния модул и оттам в опаковката. В същото време следващата партида суровини се зарежда в горната част на машината. Недостатъците на този метод на производство са ниската производителност на труда при високи енергийни разходи. В допълнение, за производството на лепила по този начин трябва да използвате готови пълнители, което увеличава разходите за производство. Поради това много производители използват различна технология. В този случай първо всички компоненти се смесват и смилат с висока скорост в течна среда. Това ви позволява да намалите консумацията на енергия. Ако в първия случай се използва стационарна линия, тогава във втория случай се използва подвижно оборудване, което може да бъде преместено и разглобено. Тъй като е свързан с контейнер, в който се извършва предварителна подготовка на материала, когато използвате тази технология, не можете да се ограничавате до готови пълнители. Такива инсталации също са оборудвани със система за принудително подаване на състава до мястото на опаковане.

И така, основните разходи за организиране на производството на лепило, които ще бъдат отразени във вашия бизнес план, включват разходите за наемане на производствени и складови помещения, които отговарят на всички изисквания за безопасност, разходите за оборудване, заплатите на служителите, разходите за суровини. Необходимото оборудване включва електронна везна, разтворител, компресор и машина за пълнене. Минималната цена на необходимото оборудване в най-простата конфигурация е около 150-200 хиляди рубли. Цената зависи от региона, от конфигурацията и изпълнението на линията. Цената на суровините зависи от вида на лепилните продукти, които ще произвеждате, и варира от 100 хиляди рубли за първата партида. Общо, според експерти, ще е необходима инвестиция от 700-800 хиляди рубли, за да се създаде средно няколко вида производство на лепило. Периодът на изплащане на проекта в този случай е от една година при наличие на пазар за продажби.

Сисоева Лилия

(в) www.clogicsecure.com - портал за бизнес планове и ръководства