ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

«Тепло- звукоизоляционный материал «Эковата».

Рекомендуемая область пременения

Эковата может быть использована там, где необходим контроль температуры, звука и влажности: в жилых домах, промышленных и административных зданиях, складах, ангарах.
Эковата может наноситься также на внешние поверхности зданий, если они в дальнейшем будут декоративным фасадом.
Область применения эковаты довольно широка:
•чердаки с деревянными перекрытиями;
•чердаки с железобетонными перекрытиями;
•полы;
•наружные стены;
•скатные кровли;
•внутренние перегородки.

Назначение, цели и задачи проекта

Назначение проекта – создание доступного по цене изоляционного материала, способного обеспечить комплексную защиту  строительного элемента и конструкций. Такой тепло- и звукоизоляционный материал, как «Эковата» можно применять и в индивидуальном и в индустриальном строительстве.

Строительные нормы и стандарты для наружных ограждающих конструкций зданий в России до 1996 г. были ориентированы на пониженное сопротивление теплопередаче, что естественно, вызывало значительный перерасход топлива при эксплуатации зданий.

Положение в России существенно изменилось в начале 90-х годов, когда в апреле 1996 г. был принят закон «Об энергоснабжении», согласно которому в государственные стандарты был включен показатель «Энергоэффективности».

Потребовалось широко применять теплоизоляционные материалы. Рынок этих материалов в России очень перспективен, особенно если учесть, что их производство организовано плохо.

В строительстве любых зданий (жилого, общественного или про­мышленного назначения) использу­ются тепло-, гидро- и звукоизоляци­онные материалы. Однако обилие продукции на строительном рынке делает их выбор весьма проблема­тичным, так как необходимо учиты­вать не только стоимость материала, но и его технические характеристи­ки, климатические параметры рай­она строительства, тип здания или сооружения, требования проекта по тепло-, гидро- и звукоизоляции от­дельных строительных конструктив­ных элементов.

В современных условиях, одним из путей позволяющим строительной компании быть конкурентоспособной на рынке – это использование современных качественных и в тоже время более дешевых строительных материалов. Эковата отвечает всем этим требованиям.

Целлюлозный утеплитель эковата ведет себя как древесина, т.е. он работает также по всем направлениям: в т. ч. выравнивает влажность, создает очень приятный микроклимат в помещении; расход энергии на отопление домов сокращается на 25% по сравнению с домами, утепленными мин. ватой с аналогичной теплопроводностью, обладает очень высокой огнестойкостью (В1, Д1, Г2); превосходная звукоизоляция; отсутствие «мостиков холода», «холодных стен» и «отпотевания» стен. Кроме того, эковата имеет широкую область применения, практически в отсутствии ограничений.

Благодаря содержанию воздуха и целлюлозного волокна эковата обладает высокой теплоизолирующей способностью: 5 см напыленной эковаты по теплоизоляции заменяют кладку в 1,5 кирпича. Благодаря содержанию в эковате антисептика в ней не живут грызуны, насекомые и грибки разных видов. Борные соединения, содержащиеся в эковате, обеспечивают также надежную защиту от гниения покрываемых ею деревянных конструкций. Эксплуатационные свойства эковаты со временем не ухудшаются: гарантийный срок — 50 лет, предположительный срок службы — 100 лет и больше.

Кроме того, стоимость эковаты значительно ниже большинства современных тепло- и звукоизоляци­онных материалов.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Промышленность строительных материалов, изделий и конструкций является материальной основой строительного комплекса и занимает важное место в экономике страны.

Основной вид применяемых в России утеплителей - это изделия на основе различных видов минеральных волокон – более 70% в общем балансе производства теплоизоляцион­ных материалов, в том числе около 20% приходится на стекловатные материалы. Доля строительных пенопластов со­ставляет около 20%, теплоизоляционных бетонов - не превышает 3%, вспученного перлита, вермикулита и изделийна их основе - 0,4-0,6%.

 В строительстве промышленно развитых стран основной вид утеплителей - изделия на основе стекловаты, обладающие по сравнению с минераловатными рядом преимуществ: их можно производить очень низкой плотности, они прак­тически нетоксичны. Самым крупным современным проду­центом стекловолокна и изделий из него в России является ОАО «ФлайдерЧудово» (технологическое оборудование кон­церна «Pfleiderer»), выпускающее высококачественные теп­лоизоляционные материалы для строительства. Основной вид строительного пенопласта в России - пенополистирол, причем пенополистиролы с добавкой антипирена обладают пониженной горючестью, характеризуемой способностью самозатухания после удаления источника огня. В нашей стране преобладает «беспрессовая» технология производства, в мировой практике до 50% пенополистирола строительного назначения производится по экструзионной технологии, позволяющей выпускать более высококачественную (но и более дорогую) продукцию.

При использовании традицион­ных утеплителей необходимо учиты­вать и их недостатки. Например, прикосновение открытых участков кожи к стекловате при работе с ней вызывает раздражение и зуд. Во­локнистые утеплители недостаточно стойки к влажной среде, что отра­жается на теплофизических харак­теристиках этих материалов – повы­шается их теплопроводность. Пено­пласты недостаточно прочны и дол­говечны, особенно если в них попа­дает влага, которая в морозы может превратиться в лед, заполнив меж­гранульное пространство материала, постепенно разрушая пенопласт на отдельные гранулы .

Традиционно, классические строительные технологии, а именно технологии строительства одно - двухэтажных зданий в России производилось по бескаркасным технологиям. В качестве материалов для строительства коттеджей применялись кирпичи, бревна, брус, мелкоштучные блоки и т.д., то есть, наиболее доступные в месте строительства материалы. Все эти строительные технологии имели общие существенные недостатки: высокая материалоемкость; высокая трудоемкость; большой вес зданий, вызывающий необходимость устройства мощных фундаментов; сезонность строительства. Напротив каркасное строительство, которое можно разграничить на промышленное каркасное строительство и строительство коттеджей, т.е. каркасных домов для постоянного проживания всех таких недостатков не имеет.

За рубежом большое место на рынке малоэтажного строительства (строительство коттеджей, промышленное строительство) занимают каркасное строительство. Основными причинами такого процесса являются постоянное повышение цен на энергоносители и усиление требований по энергосбережению.

Причина такого предпочтения заключается в следующих преимуществах каркасного строительства: низкая материалоемкость; эффективное энергосбережение; небольшой вес зданий, позволяющий использовать простейшие малозаглубленные фундаменты; всесезонность строительства из-за отсутствия «мокрых» процессов; низкая трудоемкость и соответственно короткие сроки строительства.

Превосходить классические технологии строительства несложно по причине появления современных теплоизоляционных материалов: эковата, пенобетон.

Сейчас в России при утеплении частных домов и коттеджей пользуется популярностью эковата. Она экологически чиста, устойчива к огню, невосприимчива к гниению и плесени, удобная в работе и совсем недорогая. Эковату правильнее называть целлюлозной ватой. Проще говоря, это мелко измолотая газетная бумага, обработанная антипиренами и антисептиками.

До сих пор у российского строителя выбор материала для утепления коттеджа, сарая или гаража был невелик. Опилки гниют, пенопласт не спасет от пожара и грызунов, со стекловатой сам связываться не захочешь. Появление в России эковаты, несомненно, обрадует рачительного хозяина. Экологически чистая, устойчивая к огню, невосприимчивая к гниению и плесени, удобная в работе и недорогая эковата оставляет мало шансов своим конкурентам - традиционным утеплителям.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Эковата укладывается или напыляется на любую поверхность: дерево, металл, бетон, кирпич, стекло, может наноситься на старый утеплитель (например, керамзит).

Структура покрытия, отсутствие зазоров и пустот между материалом стенами, потолком обеспечивают замечательные звукоподавляющие качества. Проверено при изоляции кинозалов и музыкальных студий.

Эковата может наноситься также на внешние поверхности зданий, если они в дальнейшем будут декоративным фасадом.

Область применения эковаты довольно широка:

·   чердаки с деревянными перекрытиями;

·   чердаки с железобетонными перекрытиями;

·   полы;

·   наружные стены;

·   скатные кровли;

·   внутренние перегородки.

Процесс производства эковаты прост, надежен и не имеет факторов риска, а также экологически чист и безвреден для окружающей среды.

Условные обозначения: 01-Шредер; 02-Конвейер с прикрепленным магнитом; 03-Фильтр; 04-Ленточный конвейер с весами; 05-Волюметрическое подающее устройство; 06-Дробилка (вихревая мельница); 07-Фильтр; 08-Конвейер; 09- Автоматическая упаковочная установка; 10-Трубопровод.

Технология производства.

Бумага подвозится со склада на гидравлический стол обработки. 1 - 2 рабочих сортируют ее на ленточном транспортере. Осуществляется контроль материалов: удаляются не пригодная для производства бумага и прочий мусор, контролируется задаваемый объем. Ленточным транспортом бумага перемещается в установку крупного дробления, где ножи особой конструкции, вращаясь, протирают бумагу сквозь решетку. Измельченная масса перемещается вентилятором сквозь циклонный пылеотделитель далее в промежуточный бункер, предназначенный для уравновешивания потока материала. Промежуточный бункер имеет цилиндрическую форму. Грабли-мешалки предотвращают образование свода внутри бункера. Из промежуточного бункера бумага дозируется карманным питателем на ленточный транспортер. Скорость вращения карманного питателя определяет объем измельченной бумаги, поступающей в процесс.
         Сверху ленточного транспортера, выходящего из карманного питателя и находящегося перед вентилятором перемещения, установлен магнитный улавливатель, извлекающий из массы металлический мусор (скрепки, скобки и т.п.).
         Вентилятором перемещения бумага подается в установку тонкого измельчения, где профилированные ножи измалывают ее и отрывают древесные волокна. Частое сито предотвращает попадание слишком крупного материала в дальнейший процесс. В установке тонкого измельчения к бумаге примешиваются химикаты.
         Бура и борная кислота высыпаются в дозатор добавок. Обе добавки имеют собственные дозаторы (шнековые питатели), которые задают химикаты в воронку отсоса. Из нее химикаты перемещаются вентилятором добавок в установку тонкого измельчения,  где дробятся возможные комки.

Вентилятор перемещения подает готовую эковату через блок удаления пыли в упаковочный бункер. Профилированные мешалки в бункере поддерживают эковату в пышном равномерном виде и предотвращают сводообразование. 
Три упаковочных шнека, имеющихся внизу бункера, перемещают эковату наружу - в бумажные мешки (по 15 кг), где утеплитель упаковывается с плотностью 150 кг/м³. 1 - 2 рабочих обслуживают эту установку и следят за объемом материала в ней. Наполненные мешки попадают в ленточные прессы для придачи им плоской, удобной для транспортировки формы, взвешиваются, штабелируются на поддоны. Пылеудаление осуществляется на двух стадиях процесса: 
- после предварительного измельчения бумаги;

 - после измельчения на волокна.

Оборудование оснащено системой управления, следящей за ходом производственного процесса и предотвращающей возникновение помех. Благодаря системе управления для производства эковаты требуется минимальное количество обслуживающего персонала.

Потребность в сырьевых материалах для производства 1 тонны эковаты приведена в таблице 1.

Таблица 1 – Сырье для производства эковаты.

Для производства целлюлозного материала предприятием ООО Компания «Сибполитерм» будет закуплена финская линия фирмы MAKRON и оборудование для его монтажа.

Производственная мощность линии 800-1200 кг/час.

Площадь, занимаемая линией эковаты: 30м*18м, т.е. 540м².

Требуемая свободная высота цеха – 6,5 м.

Оборудование не требует специального фундамента или пола. Оборудование не требует подключения к водопроводу.

Складские площади под сырье и готовую продукцию занимают всего 350 м².

На одну производственную линию нужно 2 человека в смену.

Монтаж эковаты. Эковата монтируется в конструкции методом напыления, при этом утеплитель заполняет самые мелкие щели и труднодоступные места, бесшовно изолируя утепляемую поверхность.

Способы монтажа эковаты приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Способы монтажа материала эковата

Материал наносится на утепляемую (звукоизолируемую) поверхность с помощью выдувной установки. Эковатой заполняются все пустоты между стенами и прочие места, требующие утепления или звукоизоляции. Утепление конструкций получается бесшовным.

На горизонтальную поверхность эковата укладывается ровным слоем (способом напыления). При монтаже ручным способом расход материала увеличивается до 50%. Время утепления при этом возрастает более чем в 20 раз. Рекомендуемая толщина слоя для утепления полов, межэтажных и чердачных перекрытий (при средней температуре воздуха в зимний период – 23С) – 20 см. Через несколько недель после укладки материала, на поверхности теплоизоляционного слоя образуется тонкая бумаговидная корочка, что является следствием активизации природного вещества лигнина под воздействием влажности воздуха. Данная корка препятствует свободной циркуляции воздуха сквозь слой, что еще более улучшает теплотехнические характеристики материала. Для ускорения процесса образования корки рекомендуется слегка увлажнить поверхность при помощи бытового пульверизатора. При утеплении полов материал, уложенный между лагами, затем закрывается половыми досками или другим строительным материалом (10 мм фанерой, ДСП и пр).

Для утепления открытых вертикальных и наклонных поверхностей используется способ влажного напыления. Данный способ утепления возможен только при использовании выдувной установки. Распыляемый материал при этом смачивается водой, происходит активизация лигнина (который содержится в целлюлозе) обладающего хорошими клеящими качествами, вследствие чего слой плотно прилегает к поверхности, заполняются все неровности и щели.

Жидкая штукатурка наносится на поверхность, которая требует тепло- или звукоизоляции, затирочным способом. При данном способе материал смешивается со связующим веществом. При нанесении возможно также добавление различных красителей, добавок, которые делают внешний вид изоляционного слоя еще более привлекательным. Выдувная установка при данном способе не применяется.

Расход материала при сухой засыпке:

1. Перекрытия: пол, потолок, чердачные помещения (с плотностью укладки 0,35 кг/м³) = 2,5-2,8 мешка на 1 м³;

 2. Стены (с плотностью укладки 60 кг/м³) = 4 мешка на 1 м.куб.

Для влажного напыления необходимо 4,5 мешка на 1 м.куб.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

По сравнению с другими теплоизоляционными материалами, представленными на рынке новосибирской области, эковата имеет ряд очевидных преимуществ. Сравнительная характеристика эффективности применения теплоизоляционных материалов в строительных конструкциях приведена в таблице 3.

Документированный опыт применения целлюлозного утеплителя в новых, старых и реконструированных постройках; экономическая эффективность (суммарные затраты на строительство сокращаются до 20%); при утеплении не требуется разбирать узловые точки конструкций; бесшумная изоляция; низкий коэффициент инфильтрации (низкая продуваемость).

Таблица 3 – Сравнительная характеристика эффективности применения различных утеплителей в строительных конструкциях

Из приведенной таблицы видно, что при низкой цене эковата обладает высокими эксплутационными свойствами.

Изготавливаемая на основе макулатурной бумаги Эковата является экономически выгодным утеплителем с любой точки зрения и в ближайшие годы ее доля на рынке утеплителей будет расти. Выгодное инвестиционное вложение в оборудование и низкие производственные затраты делают производство Эковаты высокорентабельным бизнесом.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Высокая производительность.Производственная мощность линии 800-1200 кг/час. Для производства 1 тонны эковаты необходимо 810 кг макулатуры, 120кг борной кислоты и 70 кг буры.

Экологическая безопасность.Процесс производства эковаты прост, надежен и не имеет факторов риска, а также экологически чист и безвреден для окружающей среды.

Высокими биологическими свойствами эковата обладает благодаря содержащимся в ней антисептикам, в ней не живут никакие грызуны, насекомые или грибки различных видов. Эковата, напыленная (нанесенная) на деревянную поверхность, предотвращает процесс гниения, продлевает срок службы деревянных конструкций более чем на 100 лет. Являясь природным утеплителем, эковата позволяет зданию "дышать", что в большей степени улучшает ее эксплуатационные характеристики и делает материал привлекательным для потребителей.

Новые потребительские свойства продукции

?Теплоизоляционные свойства. Высокие теплоизолирующие свойства. (l=0,041 вт/мК, для сравнения, минвата - 0,045 Вт/мК), что объясняется хорошей изолирующей способностью содержимого эковатой воздуха, малым потоком воздуха через слой эковаты (воздухопроницаемость ~ 65х10-6 м3/ МсПа, для сравнения минвата ~ 120-160х10-6 м3/ МсПа), объясняющимся тонковолокнистой структурой эковаты и хорошей теплоизолирующей способностью целлюлозного волокна. Реальная теплоизолирующая способность существенно выше, чем минеральных плит, ввиду отсутствия швов, стыков, щелей и плотного прилегания материала к основе.
?Экологическая чистота, что дает ей исключительные преимущества по сравнению с минераловатными плитами, стекловатой и т.п. Эковата не содержит летучих, вредных для здоровья веществ. (Сертификат соответствия № RU. МСС. 001. 004. 1.Пр.3.1328. Гигиенический сертификат № 050 МО 16 277 П 07528 П 8 от 08.07.98.)
?Хорошая огнестойкость. Эковата относится к горючим трудновозгораемым материалам. Она хорошо сохраняет свою изолирующую способность при пожаре и эффективно замедляет распространение огня в конструкциях. Кристаллизационная вода антипиренов и влажность эковаты освобождаются при повышении температуры, благодаря чему эковата долго противостоит воздействию огня. Огнестойкость гипсокартонных перегородок, утепленных эковатой, составляет 0,65 ч. При нагревании эковата не выделяет токсичных газов.
?Высокая биостойкость. Обеспечивает эффективную защиту изолируемой поверхности от гниения, грибков, насекомых и грызунов, благодаря наличию в составе борных антипиренов.
?Гигроскопичность. Эковата гигроскопичный материал. Влажность эковаты соответствует влажности окружающей ее среды. Благодаря этому свойству «дышать», дома, изолируемые эковатой, можно строить без пароизоляции. Колебания относительной влажности воздуха не влияют на теплоизолирующую способность материала. При водной аварии эковата способна поглощать воду в 5-6 раз больше своей массы, в результате чего вода не попадает в другие части конструкции.
?Технологичность. Эковата исключительно технологична. Прогрессивным методом ее укладки (в промышленных условиях и при больших объемах работ) является метод напыления с использованием специальной выдувной установки. Выдувная установка компактна, имеет мощность 5 кВт, позволяет подавать эковату на высоту до 30 м, удаление до 150 м. Именно благодаря тому, что она наносится на изолируемое место путем напыления или распыления, она проникает даже в самые труднодоступные углубления и зазоры и образует плотный и бесшовный слой изоляции. Плотность эковаты в горизонтальных перекрытиях должна быть не менее 35кг/м3, в наклонных (с наклоном не более 1:3) - 50 кг/м3, в вертикальных стенах - 65 кг/м3. Эковата имеет много назначений: она предназначена как для теплоизоляции верхних перекрытий и стен домов, так и для их влаго- и звукоизоляции и т. п. Кроме теплоизоляции жилых домов эковата хорошо подходит также для изоляции промышленных, торговых и сельскохозяйственных зданий и продовольственных складов.
?Шумопоглащение. Большое количество звуковой энергии передается через зазоры и пустоты в стенах, стыках пола и потолка. Распыленная по месту покрытия, эковата создает звукоизоляционную стенку. При этом волокна тонкой структуры проникают в самые мелкие углубления изолируемого пространства. Если стеновая конструкция состоит, например, из деревянного каркаса толщиной 75 мм, облицованного с обеих сторон гипсовой плиткой, толщиной 13 мм, то ее звукоизолирующая способность RW=37дБ. После нанесения на внутреннюю поверхность плит с одной стороны 25 мм эковаты изолирующая способность данной стеновой конструкции повышается до 46 дБ. Увеличение толщины эковаты на 2 дюйма добавит в среднем увеличение на 4,5 дБ. Это свойство делает эковату незаменимой при звукоизоляции жилых домов, в которых размещены различные увеселительные заведения: рестораны, ночные клубы, дискотеки.
?Применение эковаты, позволяет свободное проектирование зданий, а простота, быстрота и надежность метода напыления способствуют уменьшению затрат при строительстве.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Продукция соответствует государственным стандартам

Стадия и уровень разработки

Трудности в освоении технологии отсутствуют, так как предприятие-разработчик специализируется на производстве подобной продукции. Освоение комплекса в производственных условиях заказчика, а при необходимости и сервисные работы в ходе эксплуатации, выполняются специалистами предприятия-разработчика.
В настоящее время имеется полный комплект технической документации. Данному оборудованию не требуются усилия для сопровождения, кроме соблюдения правил эксплуатации.

Предлагаемые инвестиции

10,120 млн. руб.

Рынки сбыта

На данный момент объем строительства зданий и сооружений в Новосибирской области составляют около 1,5 млн. кв. м./год. Эта цифра включает жилые здания: 560 тыс.кв.м., остальное – это административные здания, промышленные и иные сооружения. В Новосибирской области сейчас нет производства тепло- звукоизоляционных материалов, соответственно все изоляционные строительные материалы ввозятся из других регионов или импортируются из-за границы. Транспортировка больших объемов из других регионов или стран сказывается на стоимости материалов для конечного потребителя, строительных компаний, что в свою очередь влияет на себестоимость возводимых объектов. В свою очередь каждый год планируется увеличение объемов строительства на 40-50%, что потребует соответствующего увеличения поставок изоляционных материалов. В соседних Омской, Томской, Кемеровской областях, Алтайском и Красноярских краях складывается подобная ситуация.
Динамика роста объемов строительства в ближайшие годы способствует развитию сопутствующих отраслей промышленности, а именно, производство строительных материалов. Благодаря объективным преимуществам, которыми обладает эковата перед другими тепло- звукоизоляционными материалами, можно прогнозировать высокий спрос на эковату, и стабильный рост рынка сбыта в ближайшие 5-7 лет. Сейчас в Сибирском регионе нет ни одного предприятия по производству эковаты. Соответственно строительство и запуск подобного предприятия в Сибирском регионе даст возможность охватить широкий рынок сбыта, на котором, благодаря относительно низкой стоимости и высокими эксплуатационными свойствами эковата будет пользоваться хорошим спросом.

Возможность и эффективность импортозамещения

Предлагаемая в проекте технология и оборудование для ее реализации не имеет аналогов на российском рынке теплоизоляционных материалов.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

12

Дата поступления материала

08.05.2007