Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Производство полимерпесчаных изделий: оборудование, технологии и перспективы

Технология производства

Полимер, входящий в состав плитки, химически нейтрален, растворить его можно только азотной кислотой, и то при определенных условиях. Для того чтобы он образовал с песком и пигментом однородную смесь, его нужно расплавить. Происходит это при температуре 180 градусов и атмосферном давлении, такой процесс называется экструзией.

Подготовка сырья

Полимерпесчаная плитка изготавливается из кварцевого песка, полимера и пигментов. Песок должен соответствовать технологическим требованиям: иметь влажность не более 10% и не иметь посторонних включений. Подготовка песка заключается в просеивании и просушке.

Полимер – это гранулы ПВД или полиэтилен в любой другой форме. В случае использования вторсырья пластмассу нужно раздробить буквально в пыль, чтобы иметь возможность равномерно смешать компоненты. Пигмент – это неотъемлемый элемент состава, который придает плитке ее декоративные свойства. В качестве пигмента при производстве плитки чаще всего используют:

  • оксиды железа для получения оранжевого, красного и коричневого цвета;
  • оксид хрома – зеленый пигмент;
  • диоксид титана – белый краситель.

Смешивание и плавление

После того, как компоненты подготовлены, они отправляются в бетоносмеситель, где из разрозненных веществ получают однородную смесь. Эта смесь в ручном или полуавтоматическом режиме подается в плавильный аппарат – экструдер. На этом этапе происходит расплавление полимера и его смешивание с основным компонентом – песком.

Формование

Из плавильной печи смесь выходит в виде пластичной массы и поступает на участок формования. Для придания аморфной массе вид готовой плитки применяют пресс-формы и гидравлический пресс. Чем выше сила давления, тем быстрее будет осуществляться формование.

Прочность полимерпесчаная тротуарная плитка набирает в процессе остывания, которое должно быть достаточно быстрым. Для соблюдения требований ТУ необходимо предусмотреть систему охлаждения. После экструзии жидкий ПВД должен снова полимеризоваться, превратив отдельные компоненты в монолитный камень, и температурный режим имеет в этом процессе определяющее значение.

Маркетинг

Успех любого производства, даже самого современного и качественного, полностью зависит от количества клиентов.

Чтобы оставаться на плаву и получать высокую прибыль нужно кардинально отличаться от конкурентов. Главными преимуществами являются:

  • высокое качество продукции. Единственной целью производителя обязано быть удовлетворение всех потребностей своего покупателя. К каждому должен быть индивидуальный подход;
  • выполнение обязательств. Это означает, что нужно уважать клиента. Не подводить его, срывая оговоренные сроки, не повышать цены на изделия, не предупредив его заранее;
  • хорошая реклама. Здесь объяснять ничего не нужно. Каждый знает, что реклама — главный двигатель продаж. Обязательно участвуйте в выставках, создайте образцы изделий, соберите портфолио из фотографий выполненных работ.

Компоненты полимерпесчаной смеси

Одно из преимуществ полимерно-песчаных смесей – простота состава. Стандартной рецептуры не существует, каждый производитель разрабатывает ее на заводе самостоятельно, исходя из доступности компонентов.

Полимерпесчаный композит состоит из:

  1. Наполнителя. Чистый просеянный песок с крупностью фракции до 3 мм считается одним из лучших материалов. Он не должен содержать глины и пылевидных включений, которые снижают прочностные свойства готовых изделий. Негативным фактором, влияющим на качество смеси, считается повышенная влажность наполнителя: испарение во время подготовки смеси и формования готовых изделий приводят к образованию пустот. Возможно использование других минеральных наполнителей: гранитного отсева, кварцита, базальта, стекла, фарфора, боя керамического кирпича.
  2. Пигмента. Технология производства полимерпесчаных изделий предполагает сквозное окрашивание, поэтому пигменты вводят в смесь. Возможно использование любых минеральных и органических красителей. Наиболее популярные: окись хрома, двуокись титана, железный сурик, кобальт синий. Основные критерии выбора: доступность, цена и устойчивость к ультрафиолету.
  3. Связующего. Большинство мягких и жестких термопластичных полимеров подходят для производства полимерно-песчаных композиций. Чаще всего применяют полиэтилен высокого и низкого давления, полипропилен, ПЭТ, АБС-пластик. В качестве связующего может использоваться смесь нескольких пластиков. При этом необходимо следить, чтобы они имели приблизительно одинаковые температуры размягчения. Исходя из этого требования, необходимо избегать попадания в сырьевую смесь поликарбонатов, тетрафторэтилена (тефлона), других тугоплавких полимеров. Источниками полимерного связующего чаще всего выступают отходы производства (брак, обрезки, литники) и потребления (ТБО, использованная упаковка). В зависимости от комплектации, технологической линии могут использоваться неподготовленные, дробленые пластики или гранула. Большинство производителей отдают предпочтение вторичному грануляту, поскольку он дешевле.
  4. Пластификаторов. Для увеличения подвижности смеси и облегчения процесса формования в смесь вводят дибутилфталат, трикрезилфосфат и им подобные вещества.
  5. Армирования. Синтетические, органические и минеральные волокнистые материалы могут быть добавлены для увеличения прочности на растяжение и изгиб. Для армирования чаще всего используют асбест, хлопковые очесы, стеклянное и ацетатное волокно.

Соотношение компонентов определяется путем изготовления и тестирования опытных образцов.

В состав смеси входят:

  • 23 – 38% полимерного материала;
  • 60 – 75 % наполнителя;
  • до 2 % пигментов и прочих добавок.

Техническое оснащение цеха

Технология изготовления полимерпесчаной продукции не отличается особой сложностью. Как правило, все операции осуществляются на специальных станках. В качестве основного сырья здесь выступают песок, полимерные отходы и красители. Затраты на все необходимые компоненты, если покупать их напрямую у производителя, минимальны. Первое, что потребуется сделать для организации цеха, это купить оборудование для производства полимерной плитки. Приобрести готовую линию будет более выгодно, нежели чем каждый аппарат по отдельности. В стандартную линию входит следующий комплект станков:

Радиальная дробилка. Используется для измельчения полимерного сырья до однородной фракции. Лучше, если дробилка будет универсальной, чтобы имелась возможность перерабатывать не только твердые отходы, но и пленочные.

Экструдер. В данном агрегате все подготовленное сырье перемешивается и нагревается до определенной температуры. На выходе получается однородная масса густой консистенции. Экструдеры отличаются своей производительностью. Для небольшого цеха достаточной будет мощность в 100 м 2 готовой продукции в сутки.

Формовочный пресс. Далее производство полимерно-песчаной тротуарной плитки сводится к закладке расплавленной массы в специальные формы и обработке ее под избыточным давлением. Готовое изделие охлаждается и транспортируется на склад.

Пресс-формы. Именно в них заливается смесь. Сами формы выполнены из качественной легированной стали. Здесь предусмотрена специальная система охлаждения. Конфигурация данных форм будет зависеть от вида изделий, которые вы планируете выпускать. Если производство будет ограничено только плиткой, то и большое разнообразие пресс-форм вам не понадобится.

Средняя цена оборудования для производства полимерной плитки колеблется в широком диапазоне, в зависимости от мощности линии. Для выпуска качественных изделий придется затратить не менее 1200000 руб. Обслуживать линию малой производительности смогут 3 человека в смену. Для размещения станков вам потребуется помещение площадью в 100 м 2 . Учитывая, что вам предстоит работать с полимерами, здесь должны быть предусмотрены хорошая вентиляция и очистные сооружения. Не забывайте про соблюдение норм пожарной безопасности.

Что входит в состав смеси для производства продукции?

Основные компоненты:

  • Наполнитель – им может выступать песок, бой фарфора или керамического кирпича, гранитный отсев, базальт, кварцит и даже стекло.

    Песок – лучший вариант наполнителя, но чтобы качество продукции на выходе не пострадало, необходимо закупать песок с минимальным количеством глинистых примесей (не более 20%) и следить за его влажностью. Излишняя влажность (более 10%) способствует образованию пустот в готовом продукте. Фракция песка также имеет значение – для однородной структуры плитки рекомендуется брать песок до 3 мм.

  • Связующее, роль которого играют любые термопластичные полимеры. Чаще других используют полиэтилены низкой и высокой плотности (ПНД и ПВД), полиэтилентерефталат (ПЭТ), полипропилен, ABS-пластик, либо их смеси. Сырьем выступают отходы производства и потребления (обрезки, брак, б/у тара и пр.).
  • Пигмент для окрашивания изделия в выбранный цвет. Подходят как минеральные, так и органические красители. Наиболее востребованные: синий кобальт, окись хрома, оксид железа и двуокись титана.Выбор пигмента основывается не только на ценовой доступности, а также на его способности сохранять яркость цвета при воздействии ультрафиолетовых лучей.

Примерные пропорции составления смеси:

  • полимеры: 23-38%;
  • наполнитель – 60-75%;
  • пигменты и прочие добавки – порядка 2%.

Для облегчения формовки и увеличения прочностных характеристик иногда используют дополнительные вещества:

  • пластификаторы на основе трикрезилфосфата, диоктилфталата, мягких смол, льняного и касторового масел и др.;
  • армировочные материалы (текстильные очесы, асбестовое, ацетатное или стеклянное волокно).

Недостатки применения

Выделяют только один минус, присущий всем материалам – при нагревании полимерные плитки расширяются, поэтому при ее укладке надо неукоснительно соблюдать технологию, которая рекомендует оставлять между плитами технологические зазоры не меньше 6 мм.

Еще к минусам можно отнести сравнительную новизну материала, из-за чего многие слабо представляют себе специфику использования полимерных изделий. По этой же причине не совсем устоялись цены на продукцию, а кроме того – различные производители оценивают готовую продукцию по своему. Можно встретить ценники за квадратный метр, за штуку или вообще по весу.

Разновидности полимерной плитки

По исходному сырью полимерная плитка делится на поливинилхлоридную, резиновую, фенолитовую и виниловую.

Поливинилхлоридная плитка изготавливается из аморфного поливинилхлорида, древесной муки, пластификатора и наполнителя. По структуре она бывает однослойной и многослойной. Поверхность поливинилхлоридной плитки может быть гладкой или тесненной. Эту разновидность полимерной плитки применяют для облицовки пола в жилых и нежилых помещениях. Износостойкость поливинилхлоридной плитки оставляет желать лучшего. Кроме того, в такую плитку легко впитываются жир и масла. Неустойчива она и к воздействию агрессивных химических веществ. Тем не менее, поливинилхлоридная плитка характеризуется достаточно высокой степенью водонепроницаемости и теплоизоляции. За счет этого она пригодна для использования в ванной, на балконах и лоджиях. Ею можно выложить и кухонный пол, но лишь при условии, что он не будет подвергаться воздействию едких химических веществ.

Технические характеристики

Стандартные характеристики полимерпесчаной продукции могут варьироваться в зависимости от метода изготовления. По нормативам плотность блоков достигает 1600-1800 кг/м², параметры истираемости – 0,05-0,1 г/см², объем водопоглощения не должен превышать 0,15%. Прочность на изгиб и сжатие у блоков разных фирм составляет 17-25 МПа. Морозоустойчивость изделий – не менее 300-500 циклов. Срок годности достигает 50 лет. Материал не деформируется при температурах -70…+250°С. Блоки могут быть однотонными или с комбинацией разных оттенков.

Производители выпускают плиты с разными характеристиками в соответствии со сферами использования:

  • для придомовых пространств, площадок перед бассейнами;
  • для выполнения ландшафтных дизайнерских работ, композиций с геометрическими и растительными орнаментами на садовых площадках;
  • для отделки площадок на автомойках, заправочных станциях, станциях техобслуживания;
  • для покрытия территорий рядом с торговыми комплексами, игровых площадок, парковых зон.

Размеры и вес тротуарной полимерпесчаной плитки

Масса полимерных плит варьируется в соответствии с габаритами, составом, технологией изготовления и составляет 1,5-4,5 кг. Толщина блоков ограничена по стандартам 15-40 мм. Линейка размеров пользующихся спросом изделий составляет 200×200, 300×300, 300×150, 330×330, 330×165 мм. Менее распространены блоки 400×400, 400×200, 500×250 мм.

Необходимое оснащение для производства плитки

Все техническое оборудование не имеет громоздких форм, поэтому его можно использовать в мини-цехах. А сам процесс не требует глубоких знаний и навыков в технике, что непременно подойдет индивидуальному предпринимателю.

Рассмотрим главные аппараты для оснащения технологического процесса.

Устройство для дробления полимера. Роторные дробильные агрегаты могут измельчать все виды полимерных изделий. Их производительность колеблется от 100 до 1000 кг в час. Стоимость оборудования – от 100000 рублей.

Смеситель. Позволяет быстро перемешать все компоненты до однородного состояния. Состав и пропорцию смеси определяют технологи и сами производители, при этом универсальной рецептуры не существует. При выборе бетоносмесителя предпочтение лучше отдать специализированным маркам с бункером и ленточным конвейером, позволяющим не прерывать процесс производства. Стоимость около 40000 рублей.

Плавильно-нагревательный агрегат, АПН или экструдер. Полимерпесчаная смесь помещается в экструдер, где она снова перемешивается и нагревается до 200-250 градусов. Необходимо учесть, что полимерное сырье должно иметь одинаковую температуру плавления. Расплавленная масса представляет собой консистенцию тугого теста, которая называется термопласткомпозит. Эта масса выдавливается через головку экструдера на поддон, где оператор отрезает часть и взвешивает на весах (максимальный вес массы должен быть не более 2 кг). Производительность аппаратов может достигать 1000 кг/ч. Стоимость плавильно нагревательного агрегата – от 350000 рублей.

Вертикальный пресс и пресс-формы, входящие в формовочный узел. На рынке представлены различные виды оборудования для прессования с усилием от 60 до 400 тонн. Время прессования составляет несколько секунд. Нужно учитывать изменяемость рабочего стола, если производитель изготавливает различные виды изделий из полимерпесочного композита. Форма для пресса изготовлена из легированной стали, которая служит гарантом долговечности и качества. Стоимость гидравлического пресса – от 150 000 рублей, форм для пресса от 1 500 рублей за 1 штуку.

Стоимость устройств одного вида назначения может различаться в зависимости от мощности, степени автоматизации и производительности. Варианты комплектации оборудования должны подбираться с учетом масштабов производства.

Особенности производства

Производство полимерпесчаной черепицы включает в себя целую схему технологическийпроцессов. Но по большому счету оно состоит из двух этапов:

  • подготовка полимерной массы;
  • выпекание полимерпесчаной черепицы на специальном оборудовании.

Производственное оборудование лучше устанавливать в хорошо проветриваемых помещениях, так как работа с полимерами вредна для здоровья человека.

Составляющие компоненты черепицы

В качестве сырья для полимерпесчаной черепицы используют кварцевый песок и вторично переработанные пластмассы, а также красители. Благодаря широкому перечню современных красителей, можно получить кровельный материал любого оттенка. Стоит также отметить, что краситель выступает в этом технологическом процессе производства ещё и как «связующий» компонент для песка и полимеров.

В состав вторично переработанных пластмасс входит:

  • Агломерат, который получают путём плавления полиэтилена. Сам процесс получения агломерата тоже интересен. Во время плавления на полиэтилен выпрыскивают воду, при этом образуются шарики. Именно эти шарики и используют в производстве изготовления полимерпесчаной черепицы;

  • Твёрдый полимер. Это может быть как полистирол, полипропилен так и АБС пластики и многие другие.

В процессе производства очень важно соблюдать правильные пропорции смешения компонентов. На начальной стадии производства агломерат измельчается и смешивается в специальном оборудовании с песком и красителем в пропорции 24:75:1

То есть правильный состав этого кровельного перекрытия должен состоять на 75% из песка, на 24% из полимеров и на 1% из красящего вещества. При несоблюдении правильных пропорций полимерпесчаная черепица на выходе может быть гораздо худшего качества, и не так долговечна в эксплуатации.

Технология производства и используемое оборудование

Технологический процесс изготовления полимерпесчаной черепицы начинается с измельчения пластмасс на более мелкие частички, для этого используют дробильное оборудование. Песок, который используют в процессе изготовления, обязательно должен быть сухим. Для просушки кварцевого песка используют специализированное оборудование.

Теперь, когда полимеры измельчены до необходимого размера, а песок хорошо просушен, нужно смешать все эти компоненты. Для этого подойдёт экструзивная машина. Внутри этого оборудования под воздействием температуры все компоненты смешиваются и плавятся, превращаясь в вязкую смесь, которая чем-то отдалённо напоминает дрожжевое тесто.

Из этой смеси формируется шар. Далее шар погружают в воду для охлаждения, затем, уже вынув его из воды, дают остыть при комнатной температуре. Эту процедуру проводят специально для того, чтобы все компоненты вступили в реакцию между собой и хорошо схватились. После того как шары остынут, их снова возвращают в дробильную машину для измельчения, и только теперь полученная масса готова стать полимерпесчаной черепицей.

Измельчённые шары отправляют в термосмесительную машину. В этом оборудовании все компоненты снова нагреваются и смешиваются. Песок под воздействием температуры обволакивается полимерами, в результате не должно быть ни одного комочка. Из этого агрегата смесь выходит с температурой около 180 градусов. Каждый комочек, который вышел из этого оборудования, не должен превышать по весу 2 кг, за этим должен следить оператор.

Готовые лепёшки смеси отправляются под пресс, где уже и формируется полимерпесчаная черепица. Помогать формировать черепицу до товарного вида, к которому мы привыкли, помогают пресс-формы. А глянец на внешней поверхности получается благодаря неравномерному охлаждению в формах. В верхней части температура нагрева достигает 80 градусов, а в нижней — около 45 градусов. В эти формы выдавливают полимеры, которые и заполняют поры между частичками песка.

Плюсы и минусы

Главное преимущество поливинилхлоридной плитки – высокий показатель износоустойчивости. Материл способен в течение 10 лет сохранять свои эстетические качества. Даже если вы случайно повредили фрагмент напольного покрытия, его всегда можно быстро заменить своими руками.

К другим плюсам материала относят:

  • Легкость транспортировки. Плитка отличается небольшим весом. На рынок она поставляется в форме прямоугольников или квадратов, благодаря чему ее удобно доставлять до нужного места.
  • Оригинальный внешний вид и привлекательный дизайн. Среди обширного ассортимента изделий даже самый привередливый потребитель сможет найти нужный вариант.
  • Высокая влагостойкость.
  • Эластичность и твердость. Благодаря этим свойствам плитка способна выдержать серьезные силовые нагрузки.
  • Отличная звуко- и теплоизоляция.
  • Легкий монтаж. Уложить материал на основание сможет даже человек без опыта. Для монтажа не потребуется специализированных знаний, особых навыков и умений.

Устойчивость к образованию плесени, вредной для здоровья человека и домашних животных. Благодаря стойкости к возникновению грибка плитку можно без опасения укладывать во влажных и непроветриваемых помещениях.
Неприхотливость в уходе. Плитка ПВХ не поглощает влагу, не взаимодействует с моющими веществами, щелочными составами. Поверхность легко моется при помощи влажной ветоши с применением любых бытовых чистящих средств.
Доступная стоимость. ПВХ настил имеет более низкую цену, чем ламинат или керамогранит, благодаря чему этот материал относится к бюджетным решениям.
Комфортность. Плитка мягкая и гладкая на ощупь, она приятная и теплая

При намокании материал не скользит, что особенно важно для кухонь и ванных комнат.
Экологичность. Хотя материал и изготавливается из синтетических компонентов, он не выделяет запаха и опасных химических элементов.

Как и все материалы для покрытия пола, ПВХ плитка не лишена недостатков. Ее отрицательные стороны – ненатуральность и высокие риски потускнения рисунка при длительном воздействии солнечных лучей. К еще одному существенному недостатку настила относят необходимость в тщательном выравнивании основания перед укладкой. При наличии бугров отдельные фрагменты покрытия могут отклеиться, из-за чего потребуется ремонт поверхности. Также при монтаже плитки нельзя допускать проникновения воды под настил. При попадании жидкости велики риски возникновения и размножения грибка.

Вложения

Любое промышленное производство, даже имеющее малый масштаб, требует стартовых вложений. Перечисленное выше оборудование обязательно, без него изготовить плитку просто не удастся. Если сделать выбор в пользу машин, бывших в употреблении, то на полный комплект придется потратить не менее полутора миллионов рублей

. Точная сумма зависит от состояния оборудования, его происхождения, возраста и производительности.

Покупая подержанное оборудование, есть риск нарваться на скрытые неисправности, которые приведут к остановке производства. Существуют варианты покупки новых производственных линий – это финансовая аренда или лизинг

. Смысл его заключается в том, что фирма-лизингодатель за свой счет покупает нужное оборудование, ставит его к себе на баланс, и сдает в аренду предпринимателю. Бизнесмен осуществляет производство, используя данное ему в аренду оборудование, платит в срок лизинговые платежи и через некоторое время полностью выкупает технологическую линию.

Рынок сбыта

Высокие эксплуатационные характеристики песчаной плитки, значительно расширяют область ее применения, благодаря этому, песчаная плитка уверенно вытесняет такие материалы, как бетонная плитка, асфальт, бетон, натуральный и искусственный камень.

Спрос на плитку постоянно растет. А что является выгоднее, чем покупка материалов у самого производителя?

Наладить продажи собственных изделий будет довольно просто.

Но для этого следует провести мониторинг существующих покупателей этой продукции.

Это могут быть:

  • различные магазины стройматериалов;
  • компании, которые занимаются укладкой плитки;
  • владельцы частных домов, дачных участков, кафе;
  • хозяева ресторанов, сто, складов, общественных зданий;
  • ландшафтные дизайнеры.

Лучше всего определиться со своей целевой аудиторией еще на этапе планирования производства, чтобы угодить своим покупателям и выгодно отличиться от конкурентов.

Этапы производства материала

При производстве полимерной плитки тротуарной требуется соблюдение последовательности действий технологического процесса:

  1. Необходимо измельчить полимерное сырье либо агломерировать. При применении полимерной крошки этап пропускается.
  2. Смешиваются очищенный песок, измельченные полимеры, пигменты, присадки.
  3. Состав подвергается термообработке и плавке при +250°С.
  4. Растворенную цементно-песчаную смесь передают на пресс и формируют блоки по типоразмерам.
  5. Продукция сортируется, упаковывается, поставляется в торговые центры.

При изготовлении плит используется автоматизированная техника. Соблюдение стандартов позволяет изготавливать плиты необходимой формы без трещин, сколов, пустот.

Состав смеси, из которой производят плитку

В составе смеси для изготовления полимерпесчаных плит:

  • 65-75% очищенного (промытого, просеянного) песка средней зернистости;
  • 25-35% полимерных компонентов;
  • 3-5% красящих пигментов;
  • 1-2% стабилизаторов для защиты от ультрафиолета.

ИТОГОВЫЕ РАСЧЕТЫ

Наименование Плитка ТР
Себестоимость 1 кв.м, руб. 185,53
Накладные расходы, руб. (1%) 1,85
Рыночная цена 1 кв.м, руб. 540
Прибыль до налогооблажения на 1 кв.м, руб. 352.62
Налог на прибыль (6%), руб. 32,4
Прибыль c 1 кв.м, руб 320,22
Прибыль в день всего, руб. 44 830,8
Рентабельность, % 59,3
Срок окупаемости, дней при 100% реализации 51

Чистая прибыль за сутки 44 830,8 руб., Валовая выручка за сутки 600 руб. х 140 кв.м. = 75 600 руб. Чистая прибыль / Валовая выручка х 100 Рентабельность равна 59,3 %

Данный бизнес является высокорентабельным по состоянию на 2011 год. Норма рентабельности — 59,3%

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации