Внедрение установки модификации волокнистых наполнителей полимерных композиционных материалов концентрированными потоками энергии для улучшения их физико-химических и технологических свойств
Суть проекта: Промышленная апробация и промышленное внедрение инновационных и экологически безопасных технологий для направленной модификации технических волокон с применением концентрированных потоков энергии, обеспечивающих: Рост величины адгезионной прочности волокна до 200%; Увеличение прочностных характеристик до 2 раз Цель проекта: Создание направленно-модифицированных технических волокон, нитей, тканей и композитных материалов на их основе, путем внедрения процессов и специального оборудования с применением концентрированных потоков энергии, обеспечивающих регулирование поверхностных, физико-механических и термических свойств. Внедрение инновационной установки для направленной модификации технических волокон с применением концентрированных потоков энергии, с целью улучшения их поверхностных, физико-механических и термических свойств. Промышленная апробация и промышленное внедрение инновационной и экологически безопасной технологии для направленной модификации технических волокон с применением концентрированных потоков энергии. Цель модернизации: Внедрение инновационной Технологии и Установки для направленной модификации технических волокон с применением концентрированных потоков энергии; Расширение номенклатуры и объемов выпуска отечественной наукоемкой продукции; Повышение конкурентоспособности предприятия ООО «ПромТехСнаб» на рынке; Расширение базы заказчиков, за счет выпуска импортозамещающей наукоемкой продукции; Вывод продукции на широкий межрегиональный и международный рынок. Ключевые задачи Проекта: Совершенствование организации основного производства; Развитие существующих технологических процессов модификации волокнистых наполнителей и ввод новых видов номенклатуры (с целью расширения продуктовой линейки); Модернизация производственного оборудования с внедрением инновационной Технологии и Установки для направленной модификации технических волокон с применением концентрированных потоков энергии; Автоматизация линий и процессов, минимизация влияния человеческого фактора на производственный процесс и качество получаемой продукции. Реализация проекта позволит получить следующие результаты: Рост величины адгезионной прочности волокна до 200%; Увеличение прочностных характеристик до 2 раз; При использовании материалов российского производства, добиться характеристик иностранных производителей сырья и уменьшить себестоимость конечного продукта до 30%. Позволит заменить иностранных поставщиков на Российских производителей технических волокон и уменьшить себестоимость конечного продукта. Получение 100% экологически чистой инновационной продукции; Увеличение инновационного потенциала предприятия; Создание новых высокопроизводительных рабочих мест; Расширение базы заказчиков, за счет выпуска импортозамещающей и экспортно-ориентированной отечественной наукоемкой продукции, и удовлетворение их спроса. Научная новизна: Разработана и создана инновационная установка для направленной модификации технических волокон с применением концентрированных потоков энергии, с целью улучшения их поверхностных, физико-механических и термических свойств. Промышленная апробация и промышленное внедрение инновационных, экологически безопасных энергосберегающих, ресурсосберегающих технологий для направленной модификации технических волокон с применением концентрированных потоков энергии. Установлен механизм модификации технических волокон, нитей, тканей концентрированными потоками энергии (лазерное излучение и плазменный поток). Это позволяет модифицировать поверхностный нанослой, с образованием слоя захороненных атомов несущего газа, а также изменять конформацию макромолекул волокнообразующего элемента, упорядочивая его нано структуру, без конфигурационных изменений, удалять посторонние включения и изменять структуру поверхности, сглаживая, разрыхляя ее и формируя в поверхностном слое функциональные группы, без деструкции обрабатываемых материалов. Разработаны научные основы, на базе физико-химической и математической моделей комплексных изменений состава и структуры поверхностного нанослоя технических волокон, нитей и тканей в результате воздействия концентрированных потоков энергии, позволяющие получать технические волокна, нити и ткани с заданными поверхностными, физико-механическими, термическими свойствами. Установлено, что в результате воздействия концентрированных потоков энергии технических волокон, нитей и тканей сохраняются активные свободные радикалы с длительным временем жизни, способные к окислению после выноса материалов из реакционной камеры. Это позволяет использовать инертные газы, исключая плазмохимические реакции, изменения структуры и свойств технических волокон, нитей и тканей в ходе обработки, и достигать активации поверхности после обработки. Получены уравнения регрессии, адекватно описывающие изменение капиллярности волокон и тканей на их основе, в зависимости от параметров обработки, которые позволяют прогнозировать значения капиллярности и устанавливать оптимальные режимы, в зависимости от сочетания параметров обработки. Установлено, что активация поверхности волокон и тканей концентрированными потоками энергии, значительно повышает прочность их соединения с эпоксидными, полиэфирными и полиуретановыми матрицами, а также температуру начала термодеструкции, что позволяет получать инновационный сверхлегкий высокопрочный композиционный материал с повышенной термостойкостью, превосходящий по удельной прочности металлы. Выполнено компьютерное моделирование тепловых процессов воздействия концентрированных потоков энергии на технические волокна для получения оптимальных режимов обработки. Практическая значимость проекта: Разработанная Инновационная технология для направленной модификации технических волокон, нитей, тканей с применением концентрированных потоков энергии, позволит улучшить физико-механических, поверхностных и термических свойств и создания композитных материалов на их основе. Получение композиций с улучшенными физико-механическими и технологическими свойствами. Увеличение
Производитель: ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ПРОМТЕХСНАБ"
Ссылка
Направление
Другое
