Инновации в производстве пластмасс

Переработка

Полиэтилен (кроме сверхмолекулярного) перерабатывается всеми известными для пластмасс методами, такими как экструзия, экструзия с раздувом, литьё под давлением, пневматическое формование. Экструзия полиэтилена возможна на оборудовании с установленным «универсальным» червяком.

Применение

Полиэтиленовая плёнка (особенно упаковочных, например, пузырчатая упаковка),

· Тара (бутылки, банки, ящики, канистры, садовые лейки, горшки для рассады)

· Полимерные трубы для канализации, дренажа, водо-, газоснабжения.

· Электроизоляционный материал.

· Полиэтиленовый порошок используется как термоклей.

· Броня (бронепанели в бронежилетах)

· Корпуса для лодок, вездеходов

Деталей технической аппаратуры, диэлектрических антенн, предметов домашнего обихода и др.; Малотоннажная марка полиэтилена -- так называемый «сверхвысокомолекулярный полиэтилен», отличающийся отсутствием каких-либо низкомолекулярных добавок, высокой линейностью и молекулярной массой, используется в медицинских целях в качестве замены хрящевой ткани суставов. Несмотря на то, что он выгодно отличается от ПЭНД и ПЭВД своими физическими свойствами, применяется редко из-за трудности его переработки, так как обладает низким ПТР и перерабатывается только литьём.

Разработка инновационного проекта. Основные понятия

Понятие «инновационный проект».

В течение последних десятилетий сформировалась новая научная дисциплина - управление инновационными проектами - раздел теории управления социально-экономическими системами, изучающий методы, формы, средства наиболее эффективного и рационального управления нововведениями.

Понятие «инновационный проект» употребляется в нескольких аспектах:

§ как дело, деятельность, мероприятие, предполагающее осуществление комплекса каких-либо действий, обеспечивающих достижение определенных целей;

§ как система организационно-правовых и расчетно-финансовых документов, необходимых для осуществления каких-либо действий;

§ как процесс осуществления инновационной деятельности.

Эти три аспекта подчеркивают значения инновационного проекта как формы организации и целевого управления инновационной деятельностью.

В целом, инновационный проект представляет собой сложную систему взаимообусловленных и взаимоувязанных по ресурсам, срокам и исполнителям мероприятий, направленных на достижение конкретных целей (задач) на приоритетных направлениях развития науки и техники.

Жизненный цикл инновационного проекта.

Разработка инновационного проекта - длительный, дорогостоящий и очень рискованный процесс.

Любой проект от возникновения идеи до полного своего завершения проходит через определенные ряд последовательных ступеней своего развития. Полная совокупность ступеней развития образует жизненный цикл проекта. Жизненный цикл проекта принято делить на фазы, фазы - на стадии, стадии - на этапы. Стадии жизненного цикла проекта могут различаться в зависимости от сферы деятельности и принятой системы организации работ. Однако у каждого проекта можно выделить начальную (прединвестиционную) стадию, стадию реализации проекта и стадию завершения работ по проекту (инвестиционные). Это может показаться очевидным, но понятие жизненного цикла проекта является одним из важнейших для менеджера, поскольку именно текущая стадия определяет задачи и виды деятельности менеджера, используемые методики и инструментальные средства.

Жизненный цикл инновационного проекта начинается с фундаментальных исследований, предусматривает прикладные и опытно-конструкторские разработки. Затем начинается освоение промышленного производства новых изделий (испытания и подготовка производства). Затем процесс промышленного производства, где знания материализуются, и эта стадия предусматривает 2 этапа: промышленное производство и реализация продукции. За производством инноваций следует их использование конечным потребителем с предоставлением услуг по наладке, обслуживанию, обучению персонала. Каждая фаза разработки и реализации инновационного проекта имеет свои цели и задачи.

Инновационные проекты характеризуются высокой неопределенностью на всех стадиях инновационного цикла. Более того, успешно прошедшие стадию испытания и внедрения в производство новшества могут быть не приняты рынком, и их производство должно быть прекращено. Многие проекты дают обнадеживающие результаты на первой стадии разработки, но затем при неясной или технико-технологической перспективе должны быть закрыты. Даже наиболее успешные проекты не гарантированы от неудач: в любой момент их жизненного цикла они не застрахованы от появления у конкурента более перспективной новинки.

Классификация инновационных проектов.

Многообразие целей и задач инновационного развития определяет множество разновидностей инновационных и научно-технических проектов. Ниже приведена классификация инновационных проектов.

Инновационные проекты различаются по уровню научно-технической значимости:

§ Модернизационный, когда конструкция прототипа или базовая технология кардинально не изменяются (расширение размерных рядов и гаммы изделий; установка более мощного двигателя, повышающая производительность станка, автомобиля);

§ Новаторский (улучшающие инновации), когда конструкция нового изделия по виду своих элементов существенным образом отличается от прежнего (добавление новых качеств, например, введение средств автоматизации или других, ранее не применявшихся в конструкциях данного типа изделий, но применявшихся в других типах изделий);

§ Опережающий (базисные инновации), когда конструкция основана на опережающих технических решениях (введение герметических кабин в самолетостроении, турбореактивных двигателей, ранее нигде не применявшихся);

§ Пионерный (базисные инновации), когда появляются ранее не существовавшие материалы, конструкции и технологии, выполняющие прежние или даже новые функции (композитные материалы, первые радиоприемники, электронные часы, персональные компьютеры, ракеты, атомные станции, биотехнологии).

Уровень значимости проекта определяет сложность, длительность, состав исполнителей, масштаб, характер продвижения результатов инновационного процесса, что влияет на содержание проектного управления.

Виды инновационных проектов по основным типам:

По предметно - содержательной структуре и по характеру инновационной деятельности.

§ по уровню решения;

§ по характеру целей;

§ по периоду реализации;

§ по типу инноваций;

§ по виду удовлетворяемых потребностей.

С точки зрения масштабности решаемых задач инновационные проекты подразделяются следующим образом:

§ монопроекты;

§ мультипроекты;

§ мегапроекты.

Таким образом, инновационный проект представляет собой сложную систему процессов, взаимообусловленных и взаимоувязанных по ресурсам, срокам и стадиям. Инновационные проекты могут носить разный характер и отличаться по ряду классификационных признаков.

Этапы инновационного процесса

В зависимости от сложности инновационного проекта задачи, решаемые на первой стадии инновационного процесса, могут быть достаточно разнообразны. В частности, при разработке и освоении крупных инновационных проектов осуществляется системная интеграция результатов научно-исследовательских работ, проводимых в разное время другими коллективами, отладка и доработка как отдельных подсистем, так и технологий в целом.

Создание и реализация инновационного проекта включает следующие этапы:

§ формирование инновационного идеи;

§ разработка проекта;

§ реализация проекта;

§ завершение проекта.

Формирование инновационной идеи

Целью данной работы является разработка и внедрение инновации в производстве пластмасс.

Разработка проекта

Разработка проекта - это процесс поиска решений по достижению конечной цели проекта и формирования взаимоувязанного по времени, ресурсам и исполнителям комплекса заданий и мероприятий реализации цели проекта. На этом этапе осуществляются сравнительный анализ различных вариантов достижения целей проекта и выбор наиболее жизнеспособного (эффективного) для реализации; разрабатывается план реализации инновационного проекта; решаются вопросы специальной организации для работы над проектом (команды проекта); производится конкурсный отбор потенциальных исполнителей проекта и оформляется контрактная документация.

В ходе разработки инновационного проекта был проведен поиск среди патентов Российской Федерации. В ходе анализа поставленной задачи был выбран патент, опубликованный в 2002 году, «ПОЛИМЕРНАЯ ПОРОШКОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ».

Содержание патента

Суть изобретения:

Изобретение относится к области порошковых композиций полиэтилена высокого давления, предназначенных для формирования антикоррозионных покрытий на металлах, с улучшенными эксплуатационными свойствами. Композиция, содержащая полиэтилен высокого давления и бисмалеимид, дополнительно содержит 4,4'-диамино-3,3'-дихлордифенилметан при следующем соотношении компонентов, мас.%: полиэтилен высокого давления 97,0-99,0, бисмалеимид 0,5-1,0, 4,4'-диамино-3,3'-дихлордифенилметан 0,5-2,0. Задачей изобретения является создание полимерной композиции, обладающей повышенными адгезией к металлу, водостойкостью и стойкостью к катодному отслаиванию. Решение технической задачи позволяет увеличить водостойкость покрытий в 1,9-2,1 раза, при этом стойкость к катодному отслаиванию возрастает в 1,8-3,3 раза. 1 табл.

Описание изобретения:

Изобретение относится к области порошковых композиций полиэтилена высокого давления, предназначенных для формирования антикоррозионных покрытий на металлах, с улучшенными эксплуатационными свойствами.

Известно, что покрытия на основе полиэтилена высокого давления обладают низкой адгезионной способностью и водостойкостью к металлам.

В промышленности применяют модифицирующие добавки, позволяющие увеличить адгезию полиэтилена к металлам.

Наиболее близкой по технической сущности является полимерная порошковая композиция, содержащая полиэтилен высокого давления и бисмалеимиды общей формулы

где R - при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Полиэтилен высокого давления - 94,0-99,5

Бисмалеимид - 0,5-6,0

(см. статью Стоянова О.В., Дебердеева Р.Я. и др. Влияние бисмалеинимидов на структуру и свойства полиэтиленовых покрытий. Пластические массы, 7, 1999 г., с. 7-12).

Недостатками известных композиций являются низкие водостойкость, недостаточная стойкость к катодному отслаиванию сформированных покрытий.

Задачей изобретения является создание полимерной композиции, обладающей повышенными адгезией к металлу, водостойкостью и стойкостью к катодному отслаиванию.

Технически задача решается тем, что полимерная порошковая композиция, содержащая полиэтилен высокого давления и бисмалеимид общей формулы

где R - дополнительно содержит 4,4'-диамино 3,3'-дихлордифенилметан при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Полиэтилен высокого давления - 97,0-99,0

Бисмалеимид - 0,5-1,0

4,4'-Диамино-3,3'-дихлордифенилметан - 0,5-2,0

Решение технической задачи позволяет увеличить водостойкость покрытий в 1,9-2,1 раза, при этом стойкость к катодному отслаиванию возрастает в 1,8-3,3 раза.

Характеристика веществ, используемых в порошковой композиции

Полиэтилен высокого давления - порошок, диаметр частиц менее 315 мкм, нестабилизированный, температура плавления 108oС, показатель текучести расплава 7,0 г/10 мин (ГОСТ 16337-77).

N, N'-(Фенилен-1,3)бисмалеимид - кристаллический порошок, молекулярная масса 268 ед., температура плавления 204-205oС; выпускается промышленностью (ТУ-6-14-1004-87). Структурная химическая формула

4,4'-Дитиобис(N-фенилмалеимид) - кристаллический тонкодисперсный светло-желтый порошок, молекулярная масса 408 ед., температура плавления 157oС. Выпускается промышленностью (ТУ 6-14-980-73).

Структурная химическая формула

4,4'-Диамино-3,3'-дихлордифенилметан - тонкодисперсный светло-серый порошок, температура плавления 103-110oС (ТУ 6-14-980-84), выпускается промышленностью. Структурная химическая формула

Получение всех веществ, входящих в предлагаемую композицию, легко осуществимо и производится промышленным путем.

Изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения.

Пример 1.

Порошковый полиэтилен высокого давления с размером частиц не более 315 мкм, показателем текучести расплава 7,0 г/10 мин и температурой плавления 108oС смешивают с N,N'-(фенилен-1,3)бисмалеимидом и 4,4'-диамино-3,3'-дихлордифенилметаном в соотношениях 98,0-1,0-1,0 мас.%. Полученную композицию наносят на шлифованную пластинку из стали Ст-20 размером 10х10х0,3 мм, образец помещают в термошкаф и оплавляют в течение 20 мин при 220oС. Охлаждение производят на воздухе при комнатной температуре. Покрытие испытывают на стойкость к катодному отслаиванию в среде 0,1-нормального раствора хлористого натрия при комнатной температуре по методике МИ 514-01-83 /Методика испытаний наружного покрытия стальных труб диаметром 820-1420 мм для нефтегазопроводов/. Оценка стойкости покрытия к катодному отслаиванию производится по диаметру дефекта (отслоившегося покрытия) за 8 ч испытаний при напряжении 6 В. Для испытания на водостойкость покрытия помещают в емкость с водой при комнатной температуре. Исследования проводят на образцах со срезанными краями площадью 6х6 см2. Водостойкость определяют по времени начала отслаивания полимерного покрытия от металла.

Примеры 2, 3, 4.

Аналогичны предыдущему примеру по составу, изменяется содержание 4,4'-диамино-3,3'-дихлордифенилметана от 0,5 до 2,0 мас.%.

Пример 5( по прототипу).

Полимерную композицию получают в режиме, аналогичном предыдущим примерам, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиэтилен высокого давления 99,0

N,N'-(Фенилен-1,3)бисмалеимид 1,0

Пример 6 (по прототипу).

Полимерную композицию получают в режиме, аналогичном предыдущему примерам, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Полиэтилен высокого давления 99,5

4,4'- Дитиобис(N-фенилмалеимид) 0,5

Примеры 7, 8, 9, 10.

Аналогичны примеру 1 по режиму получения, вместо N, N'-(фенилен-1,3)бисмалеимида берется 4,4'-дитиобис(N-фенилмалеимид).Содержание 4,4'-диамино-3,3'-дихлордифенилметана меняется от 0,5 до 1,8 мас.%.

Данные по составу композиций и свойствам приведены в таблице.

Из приведенных в таблице данных видно, что предлагаемая полимерная композиция на основе полиэтилена высокого давления, включающая одновременно бисмалеимид и 4,4'-диамино-3,3'-дихлордифенилметан, превосходит известные составы по водостойкости и стойкости к катодному отслаиванию.

Таким образом, как видно из примеров конкретного выполнения, покрытия, получаемые на основе заявляемой полимерной порошковой композиции, по сравнению с покрытиями, получаемыми на основе прототипа, обладают в 1,9-2,1 раза большей водостойкостью и в 1,8-3,3 раза большей стойкостью к катодному отслаиванию. Водостойкость и стойкость к катодному отслаиванию характеризуют адгезию полимерного покрытия к металлу.

Полученные порошковые композиции могут быть использованы для защитных покрытий на металле антикоррозионного назначения.

Реализация проекта

Реализация проекта - это процесс выполнения работ по реализации поставленных целей проекта. На этом этапе осуществляется контроль исполнения календарных планов и расходования ресурсов, корректировка возникших отклонений и оперативное регулирование хода реализации проекта.

Обобщенно цикл управления можно представить двумя стадиями: разработка инновационного проекта; управление реализацией инновационного проекта. На второй стадии выбираются организационные формы управления, решаются задачи измерения, прогнозирования и оценки складывающейся оперативной ситуации по достижению результатов, затратам времени, ресурсов и финансов, анализу и устранению причин отклонения от разработанного плана, коррекции плана.

Рис.2 Общая схема цикла управления инновационными проектами.

Реализация данного проекта не приводит к реорганизации технического оборудования, а лишь учитывает альтернативный способ его использования, что приведет к сокращению расходов по закупке нового оборудования и его содержания.

Для реализации данного проекта необходимо создать квалифицированную команду, проводящую все необходимые работы и отвечающую за реализацию. Также сотрудники данной команды должны провести маркетинговые исследования.

Завершение проекта

На данном этапе подводятся итоги от реализации проекта, и подсчитывается прибыль. А также при положительном эффекте от данной разработки рассматривается возможность дальнейшего развития предприятия и поиск новых инновационных идей.

ПОЛИМЕРНАЯ ПОРОШКОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ отличаются своей стойкостью к агрессивным средам.

Проект позволяет компании, выполняющей его реализацию, выйти на рынок с конкурентоспособным продуктом и занять большую долю рынка.

Заключение

В настоящее время пластмассы получили широчайшей распространение. Причиной такого распространения являются их низкая цена и легкость переработки, а также свойства, которые в некоторых случаях уникальны. Пластмассы применяют в электротехнике, авиастроении, ракетной и космической технике, машиностроении, производстве мебели, легкой и пищевой промышленности, в медицине и строительстве, - в общем, пластмассы используются практически во всех отраслях народного хозяйства. Пожалуй, единственная область, где использование пластмасс пока ограничено - это техника высоких температур. Но в скором времени они проникнут и сюда: уже получены пластмассы, выдерживающие температуры 2000-2500°C. Развитие химических технологий, помогающих создавать вещества с заданными свойствами, позволяет сказать, что пластмассы один из важнейших материалов будущего.

Список используемой литературы

Советский энциклопедический словарь", 1987

http://www.ventar.ru/ball_valves_plastic.html

http://www.technopark.by/business/207.html

http://polymers-money.com/journal/onlinejournal/2004/august/polymaterials/

http://libsib.ru/Literatura/Innovatsionniy-menedzhment/Teoreticheskie-i-metodologicheskie-osnovi-innovatsionnogo-menedzhmenta/Ponyatie-i-osnovnie-elementi-innovatsionnogo-proekta

http://ru-patent.info/21/85-89/2186079.html

7. http://ru.wikipedia.org/wiki/Полиэтилен

Приложение

Рис.1. Схема производства полиэтиленовой пленки методом раздувания с отводом вверх:

1 -- намоточные валки; 2 -- режущее устройство; 3 -- направляющий валок; 4 -- вытяжные валки; 5 -- направляющие щеки; 6 -- кольцо воздушного охлаждения и под ним головка шнек-машины; 8 -- рукав пленки; 9 -- шланг подачи воздуха для охлаждения; 10 -- регулировочный вентиль; // -- шланг подачи воздуха для раздувания рукава; 12 -- втулки для намотки пленки; 13 -- воздуходувка; 14 -- ресивер для воздуха

Рис. 2. Экструзионная головка для производства пленки:

1 -- переход; 2 -- решетка; 3 -- фильтрующая сетка; 4 -- нижний корпус головки; 5 -- распределитель потока; 6 -- дорн; 7 -- фланец; S -- верхний корпус головки; 9 -- формующее кольцо; 10 -- регулировочное кольцо; 11 -- нажимной болт; 12 -- отжимной болт; 13 -- регулировочный болт; 14 -- штуцер для ввода воздуха; 15 -- регулятор воздуха; 16 -- электрообогреватель; 17 -- термопара

Рис. 3. Схема производства полиэтиленовой пленки методом экструзии через плоскую щель:

1 --экструдер; 2 -- щелевая головка; 3 -- слив воды; 4 -- решетка и металлическая сетка; 5 -- направляющий валик: 6 -- охлаждающая ванна; 7 регулятор зазора щели; 8 -- ножи для обрезки кромок; 9 -- тянущие валки; 10 -- намоточное устройство

Рис. 4 Схема получения полиэтилена при высоком давлении

Страницы: 1, 2