Лако-красочные материалы — производство

Для определения сравнительной эффективности применения синтетических клеев необходимо иметь представление об услов­ной экономии затрат в результате замены одних клеев другими, чтобы выбрать наилучший вариант использования данного по­лимерного клеевого материала.

Главной методической основой для правильного определения эффективности использования полимерных клеевых материалов является учет текущих и единовременных затрат на всех стадиях движения продукта — от добычи исходного сырья, изготовления материала, его переработки в изделие до потребления готовой продукции; учет этих затрат не только в отрасли, использую­щей клеевые материалы, но и в смежных (сопряженных) отрас­лях и в отраслях-потребителях; выбор варианта, эффективного не только для отдельной отрасли, но и для всего народного хозяйства. По существу, расчеты эффективности необходимо переносить в конечную. стадию потребления продукции, учиты­вая формирование затрат на всех предыдущих этапах [152].

Показателем сравнительной экономической эффективности капитальных вложений является минимум приведенных за­трат.

— Совокупность технических, экономических, организационных и других факторов, влияющих на размеры и уровень эффектив­ности применения синтетических клеев в народном хозяйстве, получает в конечном счете отражение в четырех основных сто­имостных показателях, на основе которых можно количественно измерить величину этого эффекта: себестоимость производства, капитальные затраты на изготовление продукции (с учетом со­пряженных отраслей), себестоимость продукции, изготовленной при помощи средств труда (или годовых расходов по эксплуа­тации этих средств в отрасли-потребителе); капитальные затра­ты, связанные с эксплуатацией оборудования с конструктивными
элементами на основе клеевых материалов в отраслях-потреби­телях.

Значительные трудности определения экономической эффек­тивности использования полимерных клеевых материалов пред­ставляют собой варианты, в которых отсутствуют аналоги для сравнения. Речь идет о случаях, когда полимерные клеи исполь­зуются в новых конструкциях машин и оборудования, которые нельзя сравнить с ранее созданными, а также в существующих конструкциях, но без замены традиционных материалов.

Для расчета эффективности использования полимерных кле­ев в новых областях, а также в традиционных, но без замены других материалов, рекомендуется перенести расчет по возмож­ности в сферу эксплуатации и сравнивать технико-экономиче­ские показатели выполнения единицы работы новыми и пре­жними конструкциями. Здесь эффект определяется сравнением текущих и единовременных затрат на приобретение основных фондов для выполнения равного объема работ.

Кроме того, нужно принять в качестве эффекта необходимые капитальные вложения на прирост производства полимерных клеев в потребных количествах с учетом нормативного коэффи­циента эффективности. Поскольку указанные варианты все рав­но подлежат реализации, использование нормативного коэффи­циента эффективности как предельной величины позволит учесть минимальные размеры Экономии от необходимых капитальных вложений.

При проведении экономических расчетов Очень важное значение имеет и специфика производства самих клеев, кото­рая должна учитываться в показателях общей эффектив­ности.

В настоящее время клеевые материалы могут быть получены в виде растворов, дисперсий, безрастворных жидких компози­ций пленок и порошков.

Для того чтобы выявить перспективность развития произ­водства каждого из указанных типов клеевых композиций и материалов, необходимо прежде всего произвести сравнитель­ный экономический анализ затрат на их производство.

Расчеты экономической эффективности производства кле­евых материалов зависят от многих факторов. Прежде всего весь процесс производства и применения клеевых материалов можно условно разделить нэ следующие стадии:

1) производство исходного сырья и полупродуктов;

■2) производство основного полимера (адгезива);

3) изготовление клеевых материалов;

4) применение и эксплуатация изделий (объектов) с исполь­зованием клеевых материалов.

Основными моментами для определения наиболее эффектив­ного Способа применения клеевых материалов являются третья и четвертая стадии. Предполагается, что равноценное качество склеивания может быть достигнуто при применении каждого вида клеевого соединения.

Анализ экономической эффективности производства и при­менения клеевых материалов по видам показывает, что наиболее целесообразно создавать безрастворные жидкие клеевые мате­риалы. Этим материалам несколько уступают твердые клеи (пленочные и порошковые). Наименее выгодны клеи, получае­мые с применением органических растворителей.

В настоящее время для расчета приведенных затрат произ­водства и применения клеевых материалов различных видов, а также оценки выбора экономически выгодного направления разработки клеевых материалов используются обобщенные тех­нико-экономические показатели по себестоимости, ценам, капи­тальным вложениям и др.

Хотя все технико-экономические показатели на клеевые ма­териалы даются в руб. на 1 т, для экономических расчетов наиболее приемлемы эквивалентные пересчеты на 1 м3.

Клеи на основе термореактивных полимеров можно подраз­делить на дешевые (до 1 тыс. руб./м3), средней стоимости (от 1 до 2 тыс. руб./м3) и дорогие (более 2 тыс. руб./м3).

Клеи на основе термопластичных смол делятся на следующие группы: до 1,2 тыс. руб., от 1,3 до 2,3 тыс. руб. и более 2,4 тыс. руб. за 1 м3. Важное значение имеют и полные капитальные затраты на производство некоторых видов полимерных клеевых материалов, применяемых в народном хозяйстве. По уровню капиталоемкости клеи можно разделить следующим образом. Для термореактивных клеев: низкий (до 1 тыс. руб./т), средний (от 1 до 3 тыс. руб./т), высокий (более 3 тыс. руб./т); для термопластичных клеев: до 1 тыс. руб., от 1,1 до 2 тыс. руб. и более 2 тыс. руб. за 1 т. Так, например, если принять стоимость 1 м3 карбамидоформальдегидных клеев за 100%, то фенолофор­мальдегидные клеи будут в 4—6,6 раза дороже их, эпоксид­ные— в 19—25 раз, а элементоорганические — более чем в 45 р’аз в эквивалентном объеме. Аналогичные соотношения вы­явлены и по удельным капитальным вложениям.

Эффект от применения 1 м3 клеев в машиностроении колеб­лется от 650 до 4500 тыс. рублей, цикл изготовления практи­чески всех конструкций снижается на 24—35%, трудоемкость на 40%, металлоемкость конструкций на 10—25% и срок службы деталей’увеличивается в 4—5 раз.

Эффект от применения полиэфирных, эпоксидных, крем — нийорганических и модифицированных клеев в электротехни­ке наиболее высок — от 2,5 до 9,4 тыс. руб. за 1 м3.

-Новые конструкции электрической изоляции крупных элект­рических машин, созданные с применением клеевых материалов, повышают мощность их почти на 10%, снижают вес на 20—22% и позволяют получить огромную экономию традиционных мате­риалов,

101 —

Анализ технико-экономических и эксплуатационных харак­теристик всего ассортимента клеев показал, что автомобильная промышленность потребляет в настоящее время более 35 марок клеев. Кроме того, в перспективе предприятиям автомобильной промышленности потребуются клеи для крепления элементов жесткости в кузовах и для замены механического крепления в узлах радиатора (латунной горловины и чугунных датчиков), для клеесварных соединений верхней панели передка с верхней панелью облицовки радиатора, приклеивания фирменных знаков и облицовки кузова, внутренней отделки потолка, склеивания проводов и т. д.

Удельная эффективность 1 м3 клеев в автомобильной про­мышленности составляет: для эпоксидных клеев — 4,2 тыс. руб., каучуковых—1,2—1,6 тыс. руб., фенольного типа 0,8—1,1 тыс. руб.

Полимерные клеи в строительстве в настоящее время ис­пользуются в основном в трех направлениях:

При проведении отделочных работ (покрытие полов, отделка стен и т. д.);

При изготовлении строительных конструкций (ограждающие конструкции, пространственные конструкции, кровли, теплоизо­ляция, гидроизоляция и т. д.);

При монтаже сантехники и трубопроводов.

В большинстве, случаев требования к прочности клеевых со­единений в строительстве значительно ниже, чем в машиностро­ении и других отраслях. Однако следует учитывать то обстоя­тельство, что полимерные клеи в строительстве должны служить 50 лет и более, иметь большой «срок жизни» без ухудшения свойств,, нетоксичность при эксплуатации, отверждаться в нор­мальных условиях (без повышенных температур и давлений) и иметь сравнительно низкую стоимость.

Применение клея КС на основе эпоксидной смолы при скле­ивании асбоцементных труб, вентиляционных решеток, крепле­ния фаянсовых санитарных приборов снижает трудоемкость на 56%. а себестоимость работ на 52%.

Применение поЛимербетонных клеев (эпоксидная смола + + бетон) для устройства стыков железобетонных конструкций гидротехнических сооружений (замена металлического стыка кольца колодца-оболочки на клееный стык стаканного типа) снижает трудоемкость работ на 26%, а стоимость — в 3 раза.

Использование эпоксидных клеев для мостовых конструкций при стыкований русловых консолей пролетных строений умень­шает затраты труда в 1,8—2 раза по сравнению с традиционны­ми методами крепления, увеличивая темпы сборки при этом в 5 раз.

При замене паркетных полов поливинилхлоридным линолеу­мом и плитками экономический эффект на 1 м2 пола достигает 4 руб., а в расчете на 1 т полимерного сырья — около 4200 руб., при этом трудоемкость работ снижается в 4,5 раза и доля эффекта, приходящаяся на единицу клеевого материала, составляет 15% общей суммы эффекта.

В о’тделке стен жилых зданий при замене облицовочных керамических плиток слоистыми пластиками или пленками, крепящимися полимерными клеями, эффект на 1 м2 поверхности равен 3—4 руб., а удельный экономический эффект на 1 т — от 6 до 14 тыс. руб., в том числе доля полимерных клеев составляет 18% от суммы эффекта.

Приведенные примеры достаточно ярко характеризуют вы­сокий экономический эффект использования полимерных клеев в строительстве.

Как показали расчеты, экономически целесообразный уро­вень потребления полимерных клеевых материалов составляет около 1,2 т на 1 млн. руб. строительно-монтажных работ и около 0,2 т на 1 тыс. м2 жилой площади.

Крупнейшим потребителем клеев на основе растительных и натуральных продуктов является пищевая промышленность. Клеи используются на одной из завершающих стадий выпуска пищевой продукции — при ее упаковке и этикетировании. Почти всю тару, предназначенную для упаковки пищевых продуктов, склеивают в настоящее время клеями на основе растительных и натуральных продуктов — крахмальными, декстриновыми, казе­иновыми, костными, желатиновыми и т. п., для производства которых используют огромное количество ценного пищевого сырья — зерна, картофеля, молока и т. п. Поэтому проблема замены натур’альных клеев синтетическими является в настоя­щее время очень-важной. Расчеты показали, что на выработку казеина, например, расходуется более 700 тыс. т обезжиренного молока, а. половина всего вырабатываемого крахмала идет на изготовление клеев и т. д.

В настоящее время в пищевой промышленности для строго определенных целей разрешается применять клеи на основе модифицированной фенолоформальдегидной смолы и поливи­нилбутираля, клеи ‘на основе карбамидомеламиноформальде — гидных смол, клеи на основе поливинилацеталей и поливинило­вого спирта, клеи на основе карбоксиметилцеллюлозы и некоторых видов синтетических латексов.

Помимо определенного комплекса санитарно-гигиенических свойств полимерные клеи должны обладать определенной вяз­костью, хорошей адгезией, водорастворимостью, большой ско­ростью отверждения, жизнеспособностью и т. д.

Полимерные клеи, применяемые сейчас в пищевой промыш­ленности, используются главным образом в трех направлениях: Для производства упаковочной тары под различные пищевые продукты; для этикетирования различной пищевой тары и продукции, для склеивания некоторых материалов и изде­лий.

Расчеты экономической эффективности использования поли­мерных клеевых материалов в пищевой промышленности несложны, так как применение их связано с прямой заменой клеев на основе растительных и натуральных продуктов. Так, замена декстринового клея для приклеивания этикеток клеем на основе карбамидоформальдегидной смолы обеспечивает эконо­мию в расчете на 1 млн. банок — 46,5 руб. на разнице в ценах на оба клея и разнице в расходе — 3,4 кг и 1,5 кг соответственно. Применение для этих же целей карбоксиметилцеллюлозного клея на 1 млн. банок дает экономию 1597 руб., хотя стоимость 1 кг на 97 коп. выше. Применение полиакриламидного клея вместо декстринового на тот же объем дает 1400 руб. экономии.

Высокая эффективность применения полимерных клеев ха­рактерна и для легкой промышленности. Например, клеевое крепление деталей верхней одежды повышает производитель­ность труда на 6—11% и соответственно снижает себестоимость на 0,5—1,0%.

При склеивании дублированных материалов значительно уп­рощается технология пошива, в результате чего затраты на изготовление изделий из капроновой ткани, сдвоенной с пороло­ном или с шерстяной тканью, снижаются на 20—30%. В издели­ях из этих материалов не применяется бортовая прокладка, а в изделиях из сдвоенной капроновой и шерстяной тканей изна­ночная сторона выполняет роль подкладки, поэтому затраты на изготовление изделий из этих материалов снижаются на 10-14%.

Применение нетканых материалов снижает себестоимость изделий в следующих размерах: в зимних изделиях за счет вязально-прошивного хлопчатобумажного ватина — на 1—1,5%, в других изделиях за счет флизелина вместо, льняной бортовой прокладки — на 1,5—2,0%.

Благодаря использованию паролона в качестве утепляющей прокладки себестоимость изделий снижается на 1—1,5%.

В обувной промышленности изготовление стелечного картона с отделкой (с применением полиамидного клея) вместо оклеи­вания тканью дает возможность высвободить для других нужд народного хозяйства около 2,5 млн. м ткани и свыше 45 т крахмала в год, а суммарный эффект составляет около 700 тыс. руб.

В обувном производстве применение клея на основе синтети­ческого каучука и глифталевой смолы для приклеивания подошв позволит повысить производительность труда за счет сокраще­ния времени прессования подошв с 15 мин до 40 с.

Применение липких лент и пленок в народном хозяйстве обеспечивает большой экономический эффект как в сфере про­изводства промышленной продукции, так и в сфере ее эксплуатации за счет улучшения технических и экономических характеристик изделий (машин, аппаратов, конструкций и т. п.)«

Благодаря быстрому, развитию производства и внедрению липких лент многие декоративно-отделочные работы могут вы* подняться без больших трудовых затрат. При этом качество отделки и ее эстетическое оформление улучшаются. Использо­вание липких лент позволяет исключать малопроизводительные и трудоемкие способы крепления при помощи болтов, шурупов и гвоздей.

Экономическая эффективность от внедрения новых декора­тивных материалов с липким слоем получается в основном от снижения трудоемкости отделочных работ.

Внедрение декоративных обивочных материалов с липким слоем в судостроении также дает большой экономический эф­фект. Например, если площадь отделочных работ составляет 120 м2, то общая длина участка крепежных работ, выполняемых с помощью шурупов или винтов, составляет 4000 пог. м. Расход шурупов на 1 пог. м составляет примерно 9 шт., а на весь объем отделочных работ — 36 000 шт., илЙ*43,4 кг.

Трудоемкость 1 пог. м отделочных работ равна 0,52 чел/ч, или 0,23 руб., а в пересчете на весь объем отделочных работ это составит 920 руб. Следовательно, общие затраты по отделочным работам при механическом способе крепления составят 945,3 руб.

Для клеевого метода крепления (материала с липким слоем)’ затраты составляют: расход клея на 1 м2 рулонного отделочного материала — 120 г, а на весь объем — 14,4 кг.

При стоимости 1 кг клея 3 руб. расход клея на весь объем отделочных работ в денежном выражении составит 43,2 руб.

Учитывая снижение трудоемкости производства отделочных работ при внедрении материала с липким слоем примерно в 2,3 раза, затраты по заработной плате на 1 пог. м отделочных работ составят 0,1 руб., а на весь объем отделочных работ — 400 руб. После внедрения новых материалов общие затраты составят 443,2 руб. Экономия от внедрения новых отделочных материалов с липким слоем на этот объем работ составит 502,1 руб. Экономический эффект на 1 т клея для декоративной пленки составит 34,9 тыс. руб.

Кроме того, липкие ленты с высокими адгезионными показа­телями могут быть использованы для приклеивания кожаных обтяжек к капроновым каблукам. При этом ликвидируются две операции: активация (нагревание) клея в сушильной зоне и шероховка капроновых каблуков. Эффективность применения, например, липких лент на 1 млн. пар обуви составляет 9,3 тыс. Руб., а в пересчете на 1 м3 клея — 3,8 тыс. руб.

^Весьма важным вопросом является определение перспектив­ной потребности в полимерных клеевых материалах. Анализ и выявление тенденций, связанных с техническим прогрессом, по­зволили сделать вывод, что при данном уровне развития техники установилась известная, вполне определенная устойчивость в отношениях между ростом производства промышленной про­дукции и объемом использования полимерных клеевых материа­лов. "

Перспективная потребность в полимерных клеевых материа­лах определяется с различной степенью детализации в масшта­бах предприятия, подотрасли, отрасли и народного хозяйства в целом.

По очередности удовлетворения потребности области исполь­зования полимерных клеевых материалов в народном хозяйстве могут быть сгруппированы следующим образом:

Независимо от экономи­ческого эффекта

С учетом экономического эффекта

В зависимости от величи­ны экономического эф­фекта

Области, в которых полимерные клеевые материалы технически необходимы и не заменимы другими материалами Расширение освоенных областей при­менения; замена дефицитных тради­ционных материалов и т. п. Новые области использования и заме­на традиционных материалов

В современных условиях распределение ограниченных ресур­сов полимерных клеевых материалов должно осуществляться на основе экономического анализа потребности и показателей сравнительной эффективности их производства и применения с учетом указанных выше факторов.

В настоящее время около 60% всей продукции народного хозяйства изготавливается с применением пластмасс и синтети­ческих смол, и среди огромной номенклатуры применяемых хи­мических продуктов и материалов особая роль принадлежит клеевым соединениям и адгезивам.

Доля полимерных клеевых соединений в общем объеме при­меняемых в народном хозяйстве пластмасс составляет около 14,9%. Причем полимерные клеевые соединения в технике почти полностью вытеснили клеевые материалы на основе природных продуктов. Так, в настоящее время она составила (по расчету) 97,8%.

Клеевые соединения в технике выполняют в основном две. функции: клеевые способы соединения узлов и деталей и про­питку, капсулирование и цементацию конструкций.

Потребность народного хозяйства в клеящих полимерных материалах по этим направлениям в настоящее время характе­ризуется следующими данными: на клеевые способы соединений она составляет 67,0%, на пропитку, цементацию и капсулирова­ние—33,0%.

Потребность отдельных’отраслей народного хозяйства в кле­ях в девятой пятилетке увеличилась более чем в 1,9—2,6 раза, причем наибольший рост применения клеев наблюдается в авто — мобилестроений, судостроении, электромашиностроении, авиа­строении. в этот период не только увеличился объем производства, но и заметно изменилась его структура. Хотя в девятой пятилетке по-прежнему преобладающая роль Принад­лежала «традиционным» поливинилацетатным и эпоксидным клеям, а также клеям на основе синтетических каучуков, тем не менее в перспективе заметно возрастет доля полиэфирных, кремнийорганических, полиуретановых, модифицированных эпоксидных клеев и т. д.

Широкое производство и применение клеевых материалов позволяет не" только получить экономию традиционных мате­риалов, но и изменить технологию производства изделий и конструкции машин, а также создавать принципиально новые конструкции. Все это в целом обеспечит более высокую народ­нохозяйственную эффективность производства и применения по­лимерных клеев.