Прокатное стекло

СОДЕРЖАНИЕ 

стр 

Введение……………………………………………………………………………....4 

1.Состояние  и перспективы развития стекольной отрасли…………………....7 

2.Характеристика  сырьевых материалов ………………………………………....22 

3. Номенклатура выпускаемой продукции ………………………………………..31 

4. Выбор и обоснование технологического процесса …………………………....33 

5. Описание технологической схемы и контроль производства………………....37 

6. Инженерная защита окружающей среды ……………………………………….44 

Заключение ………………………………………………………………………….51

Список  использованных источников информации ……………………………….52

Приложение А ………………………………………………………………………56 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

    Современное состояние отечественной промышленности лакокрасочных материалов (ЛКМ) в  настоящее время  характеризуется  структурными изменениями, вызванными разработкой программ долгосрочного развития с выходом на зарубежные рынки. Вступление России в ВТО диктует необходимость всерьез задуматься над масштабами и эффективностью производства ЛКМ.

    Объем выпуска ЛКМ российскими предприятиями  в 2004 г. по данным Федеральной службы государственной статистики (ФСГС), составил 658,7 тыс. тонн.

    Основными направлениями производства товарной продукции   являются 

    - ЛКМ строительного назначения (ЛКМ  для внутренней и внешней отделки  зданий, грунтовки, шпатлевки, пропитки);

    - ЛКМ для автомобильной промышленности (окраска автобусов, легковых  и грузовых автомобилей, мотовело- и сельхозтехники);

    - индустриальные ЛКМ для окраски  судов, пластмасс, вагонов, антикоррозионной  защиты металлоконструкций), в том  числе порошковые краски.

    Характерной чертой российского рынка ЛКМ  становится ощутимое присутствие известных  иностранных компаний и предприятий, темпы роста которых составляют около 30% в год, что способствует поглощению ими относительно небольших  фирм отечественных производителей – представителей среднеценового сегмента российского рынка красок, который на сегодняшний день является наиболее динамично развивающимся.

    Насколько это оправдано в условиях спроса на дешевые виды ЛКМ для России, которая еще долго будет оставаться страной с разным уровнем доходов – требует более детального обоснования.

     Вызывает интерес  и структура потребления ЛКМ  и ее прогнозируемые  изменения  в будущем. Как известно, кризисные  явления в российском  автопроме  привели к снижению доли производства автомобильных ЛКМ, на выпуск которых приходится около 16% общего объема. Самая высокая доля выпуска характерна для строительных ЛКМ (34,9%), самая низкая приходится на выпуск мебельных ЛКМ (10,2%). 

    Весьма  существенное  значение имеет и  тот факт, что до настоящего времени особенностью отечественного рынка является пристрастие потребителей к краскам на органических растворителях, в то время как потребитель более развитых стран отдает предпочтение водоразбавляемым ЛКМ, благодаря их экологической полноценности.

    Необходимость постановки и решения задач в  области производства и применения лакокрасочных материалов продиктовано современным состоянием производства ЛКМ, проникновением иностранных производителей на отечественный рынок, вероятным  вступлением России в ВТО, в условиях которой система рыночных отношений отлична от российской. Эта система отрабатывалась десятки лет и многие из ее аспектов оправданны и необходимы для России.

    Оценка  основных тенденций, современное состояние  рынка и качественный прогноз развития лакокрасочной отрасли до 2010 года, представленный в [20], свидетельствуют о том, что намечаемый рост отечественного производства составит 10-20% по сравнению с современным уровнем, отмеченным выше. Экспертный прогноз относительно увеличения роста производства  иностранных ЛКМ  на территории РФ еще более вероятен.

    Поэтому в намечаемых тенденциях развития лакокрасочной  промышленности  вопросы повышения  конкурентноспособности отечественных  ЛКМ не должны оставаться незамеченными.

     Одним из условий обеспечения конкурентоспособности ЛКМ следует считать экологическую совместимость продукции лакокрасочной отрасли, а также технологий ее производства  с окружающей средой.

    Целью данной курсовой работы явилось усовершенствование технологии производства строительных  ЛКМ с учетом возрастающих требований по экологичности производства.

    В задачи работы входило:

    - анализ научно-технической литературы  и патентных источников по  вопросу современных требований  к экологии производства лакокрасочных  материалов;

    - оценка экологического состояния  производства лакокрасочных материалов ;

    - разработка предложений по модернизации  отдельных узлов технологической  схемы производства на примере  модельного продукта -  белой эмали  ПФ -115;

    - разработка системы мероприятий  по защите окружающей среды 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1 Состояние и перспективы  развития лакокрасочной  отрасли 

    Современные требования к экологии производства лакокрасочных материалов продиктованы современными тенденциями на рынке  лакокрасочных материалов и планируемым выходом России на зарубежные рынки [21].

    Требования, предъявляемые при производстве ЛКМ  по обеспечению защиты окружающей среды, в соответствии с законодательством  стран ЕС постоянно возрастают и  зачастую являются лимитирующими при  выборе технологии и оборудования в данной отрасли промышленности [20].

    С этих позиций  важны как ассортимент  выпускаемой продукции, так и  характеристика всей технологической  цепочки процесса, оказывающие влияние  на экологические показатели производства в целом. 

      Основные тенденции развития лакокрасочной промышленности на современном этапе

    Достаточно  подробный анализ состояния лакокрасочной  отрасли России представлен в работах [20,21,22,29,34, 41,42].

    Исследования, проведенные авторами, ставили целью  оценку состояния производства ЛКМ по следующим показателям:

    -ассортимент  производимой продукции;

    - объем производства ЛКМ как  отечественными, так и зарубежными  предприятиями, расположенными на  территории РФ;

    - объем и структура потребления  российских и импортных ЛКМ  в настоящее время и их изменение к 2010 году;

    - экологические требования к технологии  производства.

    Известно, что на мировом рынке все выпускаемые  ЛКМ подразделяются на две группы: строительные, включающие также все  виды красок, предназначенные для  применения в быту, и так называемые функциональные (или промышленные),

используемые  в основном для защиты металлов от коррозии.

    Для ведущих капиталистических стран  характерна тенденция постепенного повышения доли строительных красок в общем объеме производства и  потребления (например, в США в середине 90 гг. она составила 51,6%). В России в последние 10—15 лет произошло резкое изменение ассортимента выпускаемых ЛКМ. Если в середине 80 гг. на долю строительных красок в общем объеме потребляемых ЛКМ приходилось не более 30—35%, то в настоящее время, по различным экспертным оценкам — 65—70%. Естественно, что в первую очередь следует обратить внимание именно на эту группу материалов. Из большого перечня разнообразных красок и эмалей строительного назначения  наиболее многотоннажными являются две группы:  алкидные и водно-дисперсионные ЛКМ [24,43,44].

    ЛКМ на основе алкидных пленкообразователей  являются основной лакокрасочной продукцией в нашей стране, составляющей, по оценкам специалистов, около половины общего потребления ЛКМ. Однако ассортимент выпускаемых в промышленном масштабе алкидных ЛКМ отнюдь не отличается разнообразием: это глифталевые (ГФ-230), пентафталевые (ГТФ-266, ПФ-2134, ЭПФ-1217) эмали и некоторые другие. Наиболее широко для защиты металла от коррозии, а также в строительстве при ремонтных и отделочных работах используется эмаль ПФ-115 [11,12,16,17].  Ее производят как крупные лакокрасочные заводы России и многих бывших республик СССР, так и небольшие фирмы. Это высококачественный материал, аттестованный еще в 70-е годы «Знаком качества». Рецептура ПФ-115 разработана 40 лет назад и с тех пор претерпела ряд изменений, преследовавших чаще всего цели снижения расхода остродефицитных компонентов (пищевых растительных масел, диоксида титана), а не улучшения качества покрытий (Пк). Однако ранее обязательным условием внесения любых изменений являлось соответствие качества эмали требованиям ГОСТа 6465-96. В последние годы качество эмали ПФ-115 заметно ухудшилось. Рассмотрение ценовой конъюнктуры по этому виду продукции показало наличие значительного (более чем в 2 раза) разброса цен, причем у крупных лакокрасочных заводов (Ярославского, Загорского, Котовского, Черкесского и др.) стоимость эмали

ПФ-115, как правило, существенно выше, чем у многочисленных мелких фирм-производителей. Это объясняется тем, что заводы выпускают эмаль по ГОСТу 6465, в то время как большинство новых фирм производит ее по своим ТУ, значение показателей качества в которых значительно ниже, чем в ГОСТе.

    В такой ситуации, когда продукция  отечественных производителей не отличается разнообразием и стабильным качеством, разборчивый потребитель поневоле обращается к импортным материалам, так как в соответствующих предложениях нет недостатка. Преимуществами зарубежных алкидных эмалей являются превосходные малярно-технические свойства, высокая укрывистость, хорошие декоративные характеристики, удобная и красивая тара. Большинство импортеров продает в России алкидные эмали не только для глянцевых, но и для полуматовых, матовых, глубокоматовых и особенно интересных Пк с шелковидной фактурой. Особенно отчетливо преимущества продукции западных фирм проявляются в случае цветных эмалей, которые по чистоте тона, богатству оттенков, светостойкости в большинстве случаев явно превосходят отечественные аналоги.

    В течение 2004 года на российском рынке стало ощутимо присутствие локализованных производств известных иностранных компаний и предприятий, например, «Краски Тиккурила», ООО «Террако », ЗАО «Акзо Нобель Декор», «Финнколор», «Лакуфа» (Тверь), «Мефферт Продакшн»,  ТД «Декарт», «Эскаро Кеншкан АС» В 2005 г. состоялось открытие российского производства компаниtй Meffert AG, выпускающей продукцию под всемирно известной маркой Dufa. Запланировано также открытие российского производства ЛКМ под марками Pufas и Olifa. Темпы роста таких предприятий в среднем составляют 30% в год. Увеличение производства ЛКМ иностранных брендов к 2010 году следует ожидать с большей степенью вероятности  [21]

     Вызывает интерес  исследование национального производства ЛКМ по структуре потребления.  Самая высокая доля производства приходится на выпуск строительных ЛКМ (34,9 %), самая низкая — на выпуск мебельных (10,2 %), автомобильным ЛКМ принадлежит 16 % общего объема.

    Наибольшие  изменения, по мнению экспертов и аналитиков AMP «Концепт Центр», ожидаются в сегменте автомобильных и строительных ЛКМ. Сокращение объема выпуска автомобильных ЛКМ связывают с наметившимися в последнее время кризисными явлениями в российском автопроме.

    Для производства алкидных эмалей на уровне зарубежных стандартов необходим комплексный подход, включающий использование высококачественного сырья (пленкообразователя, пигментов, сиккативов), применение передовых технологий при производстве, обязательное введение специальных добавок, обеспечивающих при сохранении высоких декоративных и эксплуатационных свойств оптимальные малярно-технические характеристики. Простые подходы к расширению ассортимента и улучшению свойств эмалей часто бывают недостаточными. К примеру, некоторые заводы и фирмы включают в свой ассортимент матовые эмали типа ПФ-115. Однако матирование Пк достигается не введением специальных добавок, а увеличением количества дешевого наполнителя. Такие попытки расширения ассортимента приводят к ухудшению эксплуатационных свойств Пк, например к легкой загрязняемости поверхности и к существенному снижению его защитных свойств.

    Важной  особенностью в изменении структуры  производства отечественных ЛКМ  является увеличение доли водоразбавляемых красок как более предпочтительных с экологической точки зрения.

    Что же надо сделать, чтобы создать предпосылки для реальной конкуренции?

    Во-первых, необходимо введение обязательной сертификации лакокрасочной продукции. Она должна проводиться на основании результатов  испытаний, выполненных в специализированных испытательных центрах, аккредитованных Госстандартом. Сертификация должна быть обязательной для всех без исключения предприятий, выпускающих продукцию строительного и бытового назначения, и одновременно стать более доступной в финансовом отношении, чем в настоящее время. Например, ГУЛ «Энлаком» оценивает свои услуги по сертификации одной марки продукции в 60 тыс. руб. Однако финансовая доступность сертификации может быть достигнута только в том случае, если потребитель имеет возможность выбора из нескольких лабораторий и центров, наделенных равными правами проводить испытания и выдавать сертификаты соответствия.

     Во-вторых, следует  обратить особое внимание на действующие  и вновь вводимые ТУ на ЛКМ с  включением в них важнейших показателей  качества на уровне передовых отечественных и зарубежных стандартов. ТУ должны обязательно проходить регистрацию в технических комитетах при Госстандарте.

    В-третьих, Госстандарт должен усилить инспекционный  контроль над деятельностью предприятий  — производителей лакокрасочной  продукции в отношении соблюдения ими требований нормативно-технической документации на всех стадиях производства, а также соответствия готовой продукции всем требованиям ГОСТов и ТУ. Введение обязательной сертификации ЛКМ органами Госстандарта освободит рынок от некачественной лакокрасочной продукции минимум на 80—100 тыс. т. Освободившийся сегмент рынка легко может быть занят нашими крупными производителями.

    Таким образом, чтобы обеспечить эффективную  конкуренцию западным материалам для  строительства, ремонта и продажи  населению необходимы  соответствующие мероприятия по усовершенствованию ассортимента ЛКМ, отвечающего требованиям рынка, и     модернизации технологий производства ЛКМ в соответствии с современными подходами.    

    Воздействие ЛКМ на окружающую среду проявляется  как при использовании этих материалов в качестве красок, так и непосредственно  в процессе их производства по соответствующим  технологиям.

    При окраске традиционными органорастворимыми материалами только на испарение растворителей приходится до 500 кг на 1 т ЛКМ,  при производстве потери составляет 7…10 кг на 1 т ЛКМ.

    Поэтому ассортимент ЛКМ (все сырьевые компоненты и степень их вредности) определяет воздействие материалов на окружающую среду и формирует требования к производству ЛКМ.

    С учетом объемов производства наиболее потребляемых  ЛКМ, по данным [19], которое на мировом уровне  превысило 27 млн. т, в Западной Европе — 6,7 млн. т,  в России – 800 тыс. тонн, при этом темпы роста составляют 2,1%, а также  потребления ЛКМ в России,  превышающего  1 млн. т, экологические аспекты приобретают важное значение.

    Прогресс  в производстве и применении ЛКМ  с учетом возрастающих требований по экологии определяется следующими основными обстоятельствами, представленными ниже.

    1. Для декоративных (строительных) красок переход от органорастворимых на водно-дисперсионные с минимальным содержанием летучих веществ. Темпы роста этого вида ЛКМ превышают остальные. Их потребление в стране, по оценкам специалистов, составляет 15…20% суммарного использования ЛКМ. В настоящее время наблюдается настоящий бум в области производства ВДК.

    Однако,российский рынок ЛКМ не стоит на месте, и эксперты в своих прогнозах подтверждают уже наметившуюся в последнее время тенденцию: к 2010 г. более трети опрошенных прогнозируют увеличение доли производства водно-дисперсионных ЛКМ, а вот выпуск органоразбавляемых ЛКМ, напротив, значительно сократится.

     2.  Существенное  снижение в ЛКМ содержания  органических растворителей,  и прежде  всего вредных, в том числе ароматических.

    3. Резкое снижение использования пигментов,  содержащих тяжелые металлы, и их замена на иные пигменты с аналогичными защитными свойствами.

    4.   Переоценка   санитарных требований  к многим химическим продуктам и разработка санитарных требований для неисследованных ранее веществ.

    5. Установление требований к содержанию  летучих органических соединений (ЛОС) в ЛКМ и фиксация пределов выбросов.

    6.   Принятие жестких правил обращения  с вредными отходами.

    7. Принятие правил и законов  сброса вредных веществ в водные бассейны.

    Для стран Европы перечисленные условия означают вхождение в общее законодательное пространство, выполнение этих требований всеми предприятиями и, самое основное, зависимость коммерческого успеха от степени выполнения этих требований.

    С целью защиты прав потребителей, с одной стороны, и развития бизнеса, с другой, 1100 предприятий лакокрасочного профиля объединились в сообщество (СЕРЕ), которое на протяжении 3-х десятков лет занимается всеми вопросами экологии и связанными с этим вопросами качества в Европе, готовит и предлагает ЕС оптимальные современные решения.

    Для ситуации  в России  характерны следующие особенности.

    Многие  предприятия лакокрасочной промышленности России находятся на подъеме, создаются новые мощности по производству ЛКМ, обновляется оборудование, способное производить ЛКМ на современном уровне. Однако следует отметить следующее [20,21,41].

    1.  Массовое производство лаков, красок, эмалей, грунтовок имеет весьма ограниченный ассортимент, несмотря на то, что ранее разработаны материалы с самыми различными потребительскими свойствами. Их число составляет 2500 наименований.

     2.  На российском  рынке по-прежнему сохраняется  тенденция   предпочтения   дешевизне ЛКМ в противовес их качеству. Стремление использовать самые дешевые сырьевые компоненты для синтеза смол, заменители смол, растворители, пигменты, наполнители приводит не только к снижению качества готовых ЛКМ, но и к нарушениям европейских   и   мировых   законов, правил, норм.

    3. Фактически   отсутствуют профессиональные объединения производителей и потребителей лакокрасочной продукции, решения которых по вопросам экологии и качества продукции ставило бы всех производителей в определенные рамки соответствия европейским нормам и требованиям и способствовало бы развитию данного вида бизнеса.

    Анализ  причин, изложенных выше, позволяет  сформулировать и направления усовершенствования отечественного  производства ЛКМ:

-  приведение  законодательства России  по   производству  и применению лакокрасочных материалов в соответствие с директивами   Европейского сообщества;

-  снижение     отрицательного воздействия   лакокрасочных материалов на  окружающую среду, приближение  к европейскому уровню защиты окружающей среды от воздействия органических растворителей,    тяжелых    металлов,

т. п.     на    водные объекты, почву;

-    обеспечение функционирования    внутреннего рынка и развития предприятий лакокрасочной промышленности, в том числе предприятий малого бизнеса;

-  устранение  барьеров в торговле, искаженного    представления о конкуренции.

    Многообразие  ассортимента ЛКМ диктуется     различными объектами окраски: от внутренних стен жилых   помещений   до окраски мебели, консервной тары, транспорта, а также необходимостью   использовать различные по химической  природе пленкообразователи (смолы) и другие компоненты ЛКМ. Лакокрасочные покрытия (Пк) характеризуются различными   показателями, в том числе различными сроками службы. По этим причинам    сформулировать     экологические требования   по   всем видам Пк практически невозможно. Кроме того, следует отметить, что ЛКМ по своим технологическим качествам могут быть использованы как профессионалами, так и людьми, занимающимися окраской от случая к случаю.

     Анализ структуры  потребления ЛКМ показывает, что в России, странах Европы и Америки складывается из года в год следующее распределение ЛКМ:

-   декоративные (строительные) материалы - 60%;    индустриальные материалы для  окраски мостов,  опор электропередач, кранов, металлических конструкций и другие  — 15%;  для отделки древесины и мебели — 10%.;   для окраски автомобилей при производстве и ремонте - 4,5%;   для койл-коатинга;   судовые;  порошковые краски  - 9,5%;   специальные.

    Анализируя  виды ЛКМ, можно наложить конкретные ограничения на содержание растворителей и других вредных веществ, используемых для получения определенных их свойств и качеств.

      Наиболее  массовыми и требующими жесткого экологического анализа являются строительные (декоративные) ЛКМ [2,37,38,41]. В течение нескольких десятилетий доля водоразбавляемых материалов в общем объеме рынка растет, и в ряде европейских стран составляет 60…70%. С учетом климатических и других условий доля потребления этих материалов в России составляет не более 25%.

 Важность  решения проблемы снижения ЛОС  подтверждается увеличением объемов производства декоративных ЛКМ для строительных работ.

    В ряде случаев для обеспечения  высокого качества покрытий в условиях отрицательных температур а высокой влажности, необходимио использовать органорастворимые материалы с низким содержанием ЛОС в сочетании с водоразбавляемыми ЛКМ.

    Предложения СЕРЕ в этом направлении представленные в таблице 1,  сформулированы, исходя из возможности использовать для окраски стен и потолков внутри помещений только водоразбавляемые материалы и комбинировать органорастворимые и водоразбавляемые ЛКМ для окраски наружных стен. Применение органорастворимых материалов диктуется условиями эксплуатации Пк. Эти предложения, по мнению СЕРЕ, позволят   объединить разнородные национальные    программы    и единую — европейскую.

Таблица 1 – Предложения СЕРЕ по содержанию ЛОС