Особенности производства клея ПВА

Наверное, нет сегодня человека, который ни разу не применял клей ПВА: даже маленькие детки используют его для склеивания бумажных открыток, при создании аппликаций, а взрослые активно применяют клей в строительстве, при осуществлении малярных работ.

Однако не многие знают, что впервые производство клея было организовано уже в 1912 году предпринимателем Фарбеном. В то время Фарбен работал с клеями, которые образовывали пленки.

А технология изготовления самого популярного клея была изобретена двумя независимыми учеными – Ли Сын Ги, Фритц Клатт. Немецкий доктор Фритц Клатт открыл производство клея ПВА методом экстракции его из газа ацетилена. В результате полимеризации газ образовывал твердое вещество с клеящими свойствами.

Спустя несколько лет корейский ученый Ли Сын Ги открыл волокно, которое впоследствии начало называться виналон. Уже в 1941 году этот материал был запатентован, а позже виналон начали использовать в качестве сырьевого компонента для изготовления клея ПВА.

Виды клея ПВА и их особенности

На сегодняшний день коммерческое производство клеев очень развито, и ведущие предприятия изготовляют такие виды клея ПВА:

1. ПВА бытовой – этот вид склеивающего вещества используется при поклейке обоев на штукатурные, деревянные поверхности, а также для соединения бумаги. Его особенности – высокая морозостойкость.
2. ПВА канцелярский – этот вид клея знаком каждому. Его используют для склеивания бумаги, картона или фотобумаги. Канцелярский клей широко применяется в типографии. Это склеивающее вещество наиболее безопасно для детей, оно легко растворяется в воде.
3. ПВА универсальный – это вещество позволяет склеить изделия из фарфора, дерева, различные виды тканей. Его морозостойкость составляет шесть циклов замораживания и оттаивания.
4. ПВА супер – это высококачественный клей, обеспечивающий надежное склеивание фарфора, металла, пластика, кожи, облицовочных плиток и других материалов. Этот клей имеет густую консистенцию, и в его составе есть много добавок.
5. Дисперсия гомополимерная поливинилацетатная – наиболее сильно склеивающий клей ПВА. В его состав включены пластификаторы. Этот вид клея широко применяется на промышленных предприятиях, он относится к третьей группе токсичности.

Сырьевые компоненты для изготовления клея ПВА

Состав сырьевых компонентов в различных видах клея ПВА разный. Однако все сырье, используемое на предприятиях, изготавливающих клей, можно разделить на такие группы:

• Клеящие вещества – крахмал, растительные или синтетические смолы, декстрин, нитроцеллюлоза. Эти вещества обеспечивают когезионную, адгезионную прочность клеевого соединения.
• Растворители – ацетон, бензин или сложные эфиры. Растворители оказывают огромное влияние на формирование физико-механических свойств клея, а именно на тепло-, водостойкость и величину усадочного напряжения. Однако растворители снижают прочность, герметичность клеевой прослойки. Поэтому состав растворителей в клее должен быть минимальным.
• Пластификаторы – глицерин, мало-летучие (low volatile) жидкости, камфорное масло. Пластификаторы включают в состав клея для усиления пластичности и гибкости клеевой пленки.
• Наполнители – мел, тальк и каолин. Благодаря наполнителям улучшается прочность, теплостойкость клеящего вещества.
• Отвердители – способствуют скорейшему отверждению клея. В качестве отвердителей используют фарфор, металл, стекло.
• Стабилизаторы и ингибиторы – включают в состав клея для увеличения срока хранения исходного сырья. В качестве ингибиторов используют ароматические амины, ингибиторы стирола, некоторые нитросоединения.

Нормативные документы, регулирующие качество клеев

Начинающие предприниматели, интересующиеся особенностями производства клея ПВА, должны ознакомиться и с перечнем нормативных документов, который регулирует качество готовой продукции.

К таким основным нормативным документам можно отнести:

• ГОСТ 28780-90 – Клеи полимерные. Термины и определения;
• ГОСТ 30535-97 – Номенклатура показателей;
• ГОСТ 26454-85 – Способ определения оптимальной упругости клея;
• ГОСТ 18992-80 – Дисперсия поливинилацетатная гомополимерная грубодисперсная. Технические условия;

К нормативным документам, которые регулируют требования к производственным помещениям, относятся:

• СНиП 2.09.02 – требования к основным производственным зданиям и помещениям;
• СНиП 2.09.04, СНиП 2.11.01 – требования к вспомогательным зданиям и помещениям.

На каждом предприятии по производству клея должен быть документ – Технические условия, в котором отображены требования к качеству готовой продукции. Технические условия должны составляться в соответствии с вышеперечисленными государственными стандартами. Продукция, соответствующая ТУ, всегда будет высокого качества и конкурентоспособной.

Начинающие предприниматели также должны помнить что, используя химические вещества в производстве клея ПВА, необходимо разработать правила по охране труда и использованию вредных веществ. Для этого необходимо выполнять гигиенические требования к производственному оборудованию, придерживаться санитарных правил организации технологических процессов и правил пожарной безопасности.

Технология производства клея ПВА

Осуществляя производство клея ПВА, предприятия придерживаются определенной технологии. Однако технология производства клея может быть различной на предприятиях, ведь состав сырья и его свойства могут быть разными.

Но общая технологическая схема включает такие этапы производства клея:

• Подготовка сырьевых компонентов;
• Дробление сырья;
• Подготовка необходимых порций и взвешивание сырья;
• Обработка сырья;
• Варка вещества;
• Отстой продукта;
• Розлив и упаковка клея.

В производстве клея ПВА существует одна сложность: высокая вязкость продукта затрудняет качественное и быстрое перемешивание, диспергирование и транспортировку к месту упаковки клея.

Оборудование для производства клея ПВА

Завод по производству клея ПВА осуществляет изготовление клеящего вещества следующим образом.

В верхний растворосмеситель загружают взвешенные порции сырьевых компонентов. На протяжении последующих 10-20 минут осуществляется перемешивание, диспергирование сырья в результате трения эластичных частей лопасти мешалки о корпус смесителя.

После этого клей расплав перемещается в накопительную часть нижнего агрегата. Затем приводится в действие шнек и включается циркуляционное насосное оборудование. После обработки композиции, клеящий раствор перемещается в емкость нижнего агрегата.

Одновременно с этими действиями осуществляется повторная загрузка сырьевых компонентов в верхний агрегат. После окончания этой загрузки рукав циркуляции перекрывается, и часть композиции идет на фасовку.

Начинающие предприниматели, стремящиеся организовать производства клея ПВА, могут приобрести такое оборудование:

Автоматизированную линию по производству водно-дисперсионных материалов.

Стоимость линии составляет 310 000 рублей. На автоматизированной линии можно изготавливать такие виды клея ПВА: экстра, универсальный и строительный.

Производительность такого оборудования составляет 60 кг в час.

Производственники могут также приобрести отдельно диссольвер для производства клея ПВА и аппарат фасовки.

Производительность диссольвера также составляет 60 кг в час, а стоимость – 100 000 рублей, а цена аппарата фасовки составляет 78 000 рублей.

Как видим, производительность диссольвера и аппарата фасовки равна аналогичному показателю автоматизированной линии для производства клея ПВА. Однако, покупая отдельно каждый вид оборудования, можно сэкономить 132 000 рублей. Стоит отметить, что данное оборудование позволяет изготавливать не только клей ПВА, но и краски, лаки, эмали, грунтовки, шпатлевку.

Бизнес план для предприятия, осуществляющего производство клея ПВА

Капитальные инвестиции на открытие мини-цеха по производству клея ПВА будут включать такие статьи расходов:

• Расходы на покупку диссольвера – 100 000 рублей;
• Расходы на покупку аппарата фасовки – 78 000 рублей;
• Покупка стеллажей для хранения готовой продукции, обустройство рабочего место оператора – 30 000 рублей.

Итого капитальные инвестиции будут составлять 208 000 рублей.

Стоит отметить, что в комплект диссольвера входит все необходимое оборудование:

• диссольвер;
• электронная фасовочная платформа;
• шприц-дозатор;
• фреза диссольвера;
• дежа;
• пандус.

Для дальнейшего составления бизнес-плана необходимо установить площадь производственного цеха.

Площадь цеха устанавливается исходя из габаритов оборудования:

• Габариты диссольвера — (Д*Ш*В) — 90*87*180 см;
• Габариты аппарата фасовки — (Д*Ш*В) — 75*80*140 см.

Для производственного цеха будет достаточно помещения площадью 20 кв. метров, а для склада готовой продукции – 15 кв. м.

Для того чтобы рассчитать доходы от текущей деятельности необходимо установить производственную мощность цеха по формуле: ПМ = n* Ч*Т , где:

• n – количество единиц ведущего оборудования;
• Ч – часовая паспортная производительность единицы оборудования (60 кг в час);
• Т – эффективный фонд времени работы оборудования в год, ч. ПМ = 1 * 60* 1936 = 116 160 кг = 116, 16 тонны клея ПВА.

На сегодняшний день 1 кг клея ПВА Универсальный стоит 60 рублей.

Итого доходы от производственной деятельности будут составлять: 116 160*60 = 6 969 600 рублей в год.

Расчет себестоимости 1 кг клея ПВА Универсальный:

Для производства 100 кг. клея ПВА Универсальный необходимо:

• Связывающее сырье – 245, 00 рублей;
• Дисперсия ПВА – 468, 00 рублей;
• Загуститель – 638, 00 рублей;
• Коалесцент – 4,70 рублей;
• Консервант – 21, 80 рублей;
• В результате подсчетов установлено, что цена 1 кг. клея ПВА Универсальный – 13,78 рублей.

Себестоимость готовой продукции – 13,78*116 160 = 1 600 684,8 рублей в год.

Расходная часть бизнес-плана:

• Расходы на заработную плату (2 оператора, 1 менеджер по сбыту) – 45000 рублей в месяц, в год – 540 тыс. рублей;
• Налоги на зарплату: 189 тыс. рублей в год;
• Аренда производственного цеха (35 кв. м.) – 120 тыс. рублей;
• Электроэнергия (при потреблении диссольвера — 0,55 кВт/час и аппарата фасовки – 0,55 кВт/час) – (1,1 кВт/час * 1936 ч) * 4 руб./час = 8518,4 руб/год;
• Другие коммунальные платежи – 10000 рублей в год;
• Налог на прибыль (УСН) – (6 969 600 – 1 600 684,8 – 759518,4) * 15% = 691 409, 52 руб./год.

Итого расходов: 1 450 927,92 руб./год.

Расчет срока окупаемости:

Итого чистая прибыль на предприятии за год будет составлять: 6 969 600 — 1 600 684,8 — 1 450 927,92 = 3 917 987,28 рублей в год.

При таком ежегодном уровне дохода срок окупаемости будет составлять около 2-6 месяцев.

Стоит учесть, что все данные приблизительные и реальная производительность цеха может быть ниже.

В завершение следует отметить, что производство клея ПВА – рентабельный бизнес, у которого огромные перспективы. Ведь в дальнейшем производственник может расширить ассортимент готовой продукции, начав осуществлять изготовление красок, шпатлевок. При этом дополнительные инвестиции осуществлять не потребуется, ведь данное оборудование универсальное.