TECHNICZNE I EKONOMICZNE UZASADNIENIE

Projekt produkcji materiału kompozytowego

[ 500 ton/miesięcznie daje 6000 ton/rocznie ]

Planowana produkcja kompozytu termoplastycznego oparta jest na zastosowaniu zmodyfikowanego syntetycznego włókna wtórnego oczyszczonego z kordu tekstylnego, jako materiału wzmacniającego. W Polsce obecnie około 8 000 ton włókna rocznie produkuje tylko jeden duży przetwórca opon, który wykorzystuje go w postaci paliwa (spalania) do celów przemysłowych, co jest nieefektywnym sposobem wykorzystania wysokiej jakości materiału polimerowego.
Głównym celem projektu jest powtórne wykorzystanie syntetycznego włókna pochodzącego z recyklingu kordu tekstylnego o wysokich właściwościach fizycznych i mechanicznych. Właściwości te zostały ustalone na etapie produkcji opon i były niezbędne podczas pracy w trudnych warunkach. Wykorzystanie tych właściwości poprzez integrację włókien poliamidowych i poliestrowych kordu w polimerowe matrycy termoplastyczne pozwoli zmniejszyć koszty wytwarzania produktów polimerowych.
1. Skład kompozytu
  • Matryca termoplastyczna: PP (wtórny polipropylen po przetworzeniu „big bagów”).
Koszt: 1200 PLN za tonę.
  • Wypełniacz kompozytu (materiał wzmacniający): zmodyfikowane syntetyczne włókno wtórne oczyszczone z kordu tekstylnego.
Koszt: 350 PLN za tonę.
2. Technologia
Receptura podstawowa:
  • 40% - matryca termoplastyczna: 1200 PLN x 40% = 480 PLN.
  • 60% - włókno wtórne oczyszczone: 350 PLN x 60% = 210 PLN.
Całkowity koszt surowców dla podstawowej receptury: 690 PLN za tonę.
3. Wyposażenie.
  • Podstawą do produkcji kompozytu są dwuślimakowe linie wytłaczające z równoległym obrotem ślimaków, zapewniające homogenizację stopu do 95%, co ma kluczowe znaczenie dla jakości produktu końcowego, który zostanie wysłany do odbiorcy i (lub) wykorzystany w dalszej produkcji.
  • Zapotrzebowanie w energię elektryczną: 0,5 kW / kg lub 500 kW na 1 tonę.
  • Personel (wynagrodzenie + podatki): 200 PLN od 1 tony (maksymalna automatyzacja).
4. Rentowność
Granulat kompozytowy
1120 PLN/tоna
koszt własny surowców: 690 PLN za tonę.
koszt własny energii elektrycznej: 230 PLN za tonę.
koszt własny dla wynajmu personelu: 200 PLN za tonę.
Właściwości fizyczne i mechaniczne produkowanego kompozytu najbliżej porównywalne są z właściwościami materiałów takich jak: regranulat HDPE, PP i ich mieszanki, cena ~ 2000 PLN/tonę.
880 PLN od 1-ej tony [rentowność procesu] lub 880 x 500 ton = 440 000 PLN miesięcznie.
5. Odbiorcy
W celach sprzedaży całości produkowanego kompozytu (500 ton miesięcznie), w pierwszym etapie proponowane jest wykorzystanie części kompozytu do produkcji ciężkiej geosiatki o wadze około 25 kg /m2. Propozycja ta jest wariantem sprzedaży wyprodukowanego kompozytu i uzyskania więcej czasu dla wprowadzanie nowego materiału na rynek. Średni koszt niemieckiego analogu geosiatki wynosi 90 PLN za 1 m2, tj. około 3600 PLN za tonę. Koszt własny produkcji takich siatek jest porównywalny do kosztu własnego produkcji kompozytu. Dlatego produkowanie gotowego wyrobu (specjalnie zaprojektowanego z uwzględnieniem właściwości kompozytu) umożliwia zaoferowanie takich geosiatek na rynku o 50% taniej niż podobne już istniejące na rynku produkty niemieckie lub kanadyjskie. Rozwój rynku geosiatek różnego rodzaju i cech pozwala przewidywać stały popyt na tę pozycję. Dysponując opartym na włóknach kordowych kompozytem o dużej pojemności, możemy zaoferować odbiorcom ciężkie ruszty o właściwościach podobnych do najlepszych analogów, w cenie lekkich ruszt i nie wymagających obciążeń.



25 kg/m2

250 000 kg / 25 = 10 000 m2


Jest to obszar 100 × 100 metrów (powierzchnia niezbyt duża, ale o dużej wadze).
border_clear

Kanadyjski analog

 
border_outer

 

 
border_clear

Niemiecki analog

 

Proponowany kompozyt na bazie PP również może znaleźć zastosowanie w innych produktach zewnętrznych. Równolegle wytłaczanie kompozytu z PVC, które tworzy warstwę ochroną przed promieniowaniem ultrafioletowym, a następnie dekorowanie tej warstwy metodami tradycyjnymi dla PVC pozwala produkować płyty tarasowe, które są twardsze, trwalsze i tańsze w porównaniu do klasycznych płyt z WPC (kompozyt drewno-polimer). System mocowania płyt może być całkowicie wykonany z kompozytu na bazie PP.

Oprócz PP, również jest możliwe użycie jako matrycy termoplastycznej wtórnych PE, PVC oraz poliamidu (PA-6). Pozwala to produkować kompozyty o różnych właściwościach fizycznych i mechanicznych i pozwala poszerzyć zakres ich zastosowania.
Wprowadzenie zmodyfikowanego włókna kordowego do matrycy na bazie PVC w ilości wagowych 15% wykazało znaczny wzrost sztywności, co jest ważne przy produkcji grodzic i desek.

Zastosowanie modyfikatorów dla matryc polimerowych poprawia zwilżalność tych matryc do włókien tekstylnych z kordu pozwalając znacząco dostosowywać właściwości kompozytu w kierunku rosnących właściwości mechanicznych.


Wnioski.

Zastosowanie zmodyfikowanego włókna kordowego jako elementu formującego i wzmacniającego inne wtórne polimery pozwali wprowadzić na rynek wtórne tworzywa termoplastyczne o dużej pojemności. Gwarantowana stabilna jakość jest zapewniona poprzez uśrednienie właściwości zarówno samego włókna podczas produkcji, jego modyfikacji, jak również uśrednienie właściwości polimerów stosowanych w postaci matrycy.