Приложение. Итоговый отчет о реализации научно-технической программы Союзного государства "Современные технологии и оборудование для производства новых полимерных и композиционных материалов, химических волокон и нитей на 2008-2011 годы", шифр "Композит" (в редакции Постановления Совета Министров Союзного государства от 6 октября 2011 г. N 28 с продлением срока ее реализации на 2012 г.)

Приложение
к постановлению Совета Министров
Союзного государства
от 21 октября 2014 г. N 25

Итоговый отчет
о реализации научно-технической программы Союзного государства "Современные технологии и оборудование для производства новых полимерных и композиционных материалов, химических волокон и нитей на 2008-2011 годы", шифр "Композит" (в редакции Постановления Совета Министров Союзного государства от 6 октября 2011 года N 28 с продлением срока ее реализации на 2012 год)

Сокращения

В настоящем итоговом отчете применяются следующие сокращения:

ТЗ - техническое задание;

КД - конструкторская документация;

РКД - рабочая конструкторская документация;

ТУ - технические условия;

ПА-6 - полиамид-6;

PC - реакционная смесь;

ТФД - твердофазное дополиамидирование;

ПМК - полимолочная кислота;

ТФЦВ - тонкофиламентное целлюлозное волокно;

ПЭ - полиэтилен;

СВМПЭ - сверхвысокомолекулярный полиэтилен;

АН - акрилонитрил;

ДМСО - диметилсульфоксид;

ПАН-жгутик - полиакрилонитрильный жгутик;

ПАН-нить - полиакрилонитрильная нить;

НБН - непрерывные базальтовые нити;

ГЦВ - гидратцеллюлозные волокна;

ПЭТФ - полиэтилентерефталат;

ПЭТФ волокна - полиэфирные волокна;

УВ - углеродное волокно;

УВМ - углеволокнистые материалы;

КМ - композиционные материалы;

ПКМ - полимерные композиционные материалы;

ВКМ - волокнонаполненные композиционные материалы;

ЭКМ - эластомерные композиционные материалы;

АКМ - армированные композиционные материалы;

АСУ - автоматизированная система управления;

АСУТП - автоматизированная система управления технологическим процессом;

ЭМИ - электромагнитное излучение;

ТНП - товары народного потребления.

I. Организация работ

Научно-техническая программа Союзного государства "Современные технологии и оборудование для производства новых полимерных и композиционных материалов, химических волокон и нитей на 2008 - 2011 годы" (далее - Программа) утверждена постановлением Совета Министров Союзного государства от 12 августа 2008 года N 32.

Государственный заказчик-координатор Программы - Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России).

Государственный заказчик - Белорусский государственный концерн по нефти и химии (концерн "Белнефтехим").

Головной исполнитель - открытое акционерное общество "Центральная компания Межгосударственной промышленно-финансовой группы "Формат" (ОАО "ЦК МПФГ "Формаш").

Соисполнители тем программы выбраны на конкурсной основе.

Программа включает 16 программных мероприятий, увязанных по ресурсам и срокам, предусматривающих проведение полного комплекса научно-исследовательских и опытно-конструкторских, технологических, производственно-испытательных и других работ по решению актуальных научно-технических проблем, в полной мере отвечающих потребностям перевода отрасли на инновационный путь развития.

Программа продлена на 2012 год постановлением Совета Министров Союзного государства от 06 октября 2011 года N 28.

Необходимость внесения изменений и продления сроков реализации Программы продиктована тем, что за истекшие с начала ее согласования пять лет уровень развития науки и техники, требования промышленности и рынка существенно возросли. Кроме того, полученные результаты более чем трехлетних НИР и ОКР по Программе открыли новые возможности получения от многих мероприятий более высокой отдачи, чем это виделось при формировании Программы. Важно, что масштабы затрат для повышения намеченной результативности весьма малы по сравнению с требуемыми для организации самостоятельного исследования вновь открывшихся направлений научно-технических разработок.

Согласно мероприятиям Программы 4 темы не нуждались в уточнении и завершены в срок в 2010 и 2011 годах, по 2 уточняемым темам, законченным в срок в 2011 году и по 10 уточняемым темам и законченным, с учетом продления сроков реализации, в 2012 году, увеличены объемы бюджетного финансирования на сумму 187 725,0 тыс. рублей.

В целях повышения научно-технического уровня разработок, обеспечения высококвалифицированного сопровождения НИОКР, привлечения к процессу реализации Программы широких кругов ученых, специалистов, представителей академической и отраслевой науки, проектных и конструкторских организаций и предприятий промышленности химических волокон, весь период действовал Научно-технический совет Программы общей численностью 43 человека, среди которых два члена-корреспондента РИА, шесть докторов наук и двадцать один кандидат наук.

Организованная и слаженная работа участников реализации Программы позволила обеспечить выполнение всего комплекса намеченных мер по разработке современных технологий и принципиально новых образцов экспериментального и опытного оборудования, необходимого для использования этих прогрессивных технологий в производстве новых полимерных и композиционных материалов, химических волокон и нитей, расширить ассортимент и улучшить качество выпускаемой продукции, уменьшить материалоемкость и энергоемкость производства, повысить конкурентоспособность наукоемкой продукции.

Настоящий итоговый отчет подготовлен государственным заказчиком-координатором Программы - Минпромторгом Российской Федерации и государственным заказчиком - концерном "Белнефтехим".

II. Итоги выполнения мероприятий Программы

1. НИОКР "Разработка принципиально новой технологии и аппаратурного оформления получения полиамида-6 гидролитической полимеризацией капролактама в расплаве и твердой фазе", шифр "Композит-1".

Исполнитель работы - Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ФГБОУ ВПО "ИГХТУ")

В 2012 году выполнен весь объем НИОКР, предусмотренных техническим заданием и календарным планом.

В последний год реализации Программы проведены пусконаладочные работы и технологические испытания опытно-экспериментальной установки получения ПА-6 в твердой фазе по непрерывному технологическому процессу гидролитической полимеризации.

Проведена разработка ТЗ, РКД на систему автоматизации опытно-экспериментальной установки получения ПА-6 в твердой фазе, включающую схемы автоматизации дозирования и выгрузки гранулята ПА-6 и шкаф управления процессами дозирования и выгрузки. Изготовлено оборудование системы автоматизации опытно-экспериментальной установки получения ПА-6 в твердой фазе.

Разработана программа и методика технологических испытаний опытно-экспериментальной установки получения ПА-6 в твердой фазе по непрерывному технологическому процессу гидролитической полимеризации.

Наработана опытная партия гранулята на опытно-экспериментальной установке. Изучены физико-химические свойства гранулята ПА-6, наработанного на опытно-экспериментальной установке методом твердофазной полимеризации, различными методами: жидкостной хроматографии, дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), флуориметрии и ИК-спектроскопии. Проведена переработка гранулята ПА-6 на стенде по получению бикомпонентных нитей в условиях цеха гетероценных волокон экспериментального завода ФГУП "ВНИИСВ". Проведен анализ физико-механических показателей полученных нитей, удельная прочность нитей 46,8 гс/текс, удлинение 29,8 процентов.

На реализацию темы в 2012 году направлено 7 019,3 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 4 590,0 тыс. рублей, РБ - 2 429,3 тыс. рублей.

В ходе выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 7 061,0 тыс. рублей, в том числе РФ - 7 061,0 тыс. рублей.

Реализация данного программного мероприятия в 2008-2012 годах в целом позволила создать прогрессивную, экологически безопасную и экономически эффективную технологию низкотемпературного синтеза ПА-6, предусматривающую получение линейного полимера с широким диапазоном удельной вязкости ( = 2,2 - 4,0) и низким содержанием низкомолекулярных соединений (0,4-0,8 процента).

Новый технологический процесс сокращается на два перехода и позволяет уменьшить потребление электроэнергии в 2 раза, пара в 2,3 раза, азота в 1,8 раза, умягченной воды в 18 раз, фильтрованной - в 22 раза и получать высококачественный ПА-6, пригодный для производства высокопрочной нити для резинотехнической и рыболовной промышленности, кордной ткани прочностью 30-35 КНТС. Создан непрерывный технологический процесс, что позволило на базе оборудования для дозирования и выгрузки гранулята увеличить выход целевого продукта, улучшить его качество и снизить потребление энергетических ресурсов

В рамках реализации темы решены следующие задачи:

- Создана прогрессивная, экологически безопасная и экономически эффективная технология низкотемпературного синтеза полиамида-6, предусматривающая получение линейного полимера с широким диапазоном удельной вязкости ( = 2,2 - 4,0) и низким содержанием низкомолекулярных соединений (0,4 - 0,8%) в том числе:

- технология синтеза ПА-6 в переохлажденном расплаве;

- технология регулирования молекулярной массы расплава ПА-6 в процессе его дегидратации и дополиконденсации;

- технология непрерывно-циклического дозирования и выгрузки гранулята ПА-6 при получении полимера в твердой фазе;

- технология твердофазного дополиамидирования гранулята ПА-6;

- технология совмещенной сушки-демономеризации гранулята ПА-6 при получении полимера в твердой фазе.

- Создана лабораторная установка для реализации технологии низкотемпературного синтеза ПА-6 производительностью 10-25 кг/сутки.

- Создана экспериментальная установка получения ПА-6 гидролитической полимеризацией капролактама в расплаве (рис. 1) и опытно-экспериментальная установка получения ПА-6 в твердой фазе производительностью 100 кг/сутки (рис. 2).

Рис. 1. Экспериментальная установка получения ПА-6 в расплаве

РИС. 2. ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛ. УСТАНОВКА ПОЛУЧЕНИЯ ПА-6 В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ

Рис. 2. Опытно-экспериментальная установка получения ПА-6 в твердой фазе

- Разработаны и изготовлены экспериментальные образцы оборудования лабораторной установки:

- аппараты (рис. 3) для приготовления и дозирования реакционной смеси (PC);

- оборудование (полимеризатор) для синтеза ПА-6 в переохлажденном расплаве (рис. 4), струйные аппараты первой и второй ступени (рис. 5-6);

- оборудование для проведения непрерывного процесса дегидратации и дополиконденсации расплава полимера;

- аппарат твердофазного дополиамидирования гранулята ПА-6 (рис. 7);

- промежуточный бункер и узел дозирования (рис. 8) гранулята ПА-6 на твердофазное дополиамидирование (ТФД);

- аппарат (рис. 9) совмещенной сушки-демономеризации гранулята ПА-6 (ССД) и оборудование для выгрузки гранулята ПА-6 (рис. 10) из аппарата твердо фазного дополиамидирования и дозирования гранулята ПА-6 в аппарат ССД;

- бункер - охладитель гранулята ПА-6 (рис. 11);

Рис. 3. Аппараты для приготовления PC

Рис. 4. Полимеризатор

Рис. 5. Струйный аппарат первой ступени

Рис. 6. Струйный аппарат второй ступени

- Разработано и изготовлено герметичное нестандартное оборудование для дозирования и выгрузки гранулята ПА-6 опытно-экспериментальной установки по получению ПА-6 в твердой фазе.

- Создана система автоматизации экспериментальной и опытно-экспериментальной установки получения ПА-6 в твердой фазе.

Рис. 7. Аппарат твердофазного дополиамидирования гранулята ПА-6

РИС.8. ПРОМЕЖУТ.БУНКЕР И УЗЕЛ ДОЗИРОВАНИЯ ГРАНУЛЯТА ПА-6 В АППАРАТ ССД

Рис. 8. Промежуточный бункер и узел дозирования гранулята ПА-6 в аппарат ССД

Рис. 9. Аппарат совмещенной сушки-демономеризации гранулята ПА-6

- Получены опытные партии гранулята ПА-6:

- вязкость относительная ;

- содержание низкомолекулярных соединений - ;

- константа Хаггинса Кн=0,26-0,27.

Разработанный новый технологический процесс сокращается на два перехода и позволяет:

- уменьшить потребление электроэнергии в 2 раза, пара в 2,3 раза, азота в 1,8 раза, умягченной воды в 18 раз, фильтрованной воды в 22 раза;

- увеличить выход целевого продукта и получать высококачественный ПА-6, пригодный для резинотехнической и рыболовной промышленности, кордной ткани с прочностью 30-35 КНТС.

Рис. 10. Оборудование для выгрузки гранулята ПА-6

Рис. 11. Бункер-охладитель гранулята ПА-6

На реализацию темы направлено 59 358,3 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 38 610,0 тыс. рублей, РБ - 20 748,3 тыс. рублей. Средства бюджета полностью были использованы на выполнение НИОКР. Фактические расходы по теме согласно актам-сдачи приемки работ составили 59 400,0 тыс. рублей.

В ходе выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 59 400,0 тыс. рублей (средства организаций РФ).

Указанные средства были использованы на:

- Разработку монтажно-технологической схемы экспериментальной и опытно-экспериментальной установок.

- Подготовка помещений для установки оборудования экспериментальной и опытно-экспериментальной установок.

- Создание инфраструктуры для экспериментальной и опытно-экспериментальной установок.

- Приобретение стандартного оборудования и материалов для монтажа оборудования экспериментальной и опытно-экспериментальной установок.

- Приобретение контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации для экспериментальной и опытно-экспериментальной установок.

- Монтаж оборудования экспериментальной и опытно-экспериментальной установок.

С целью совершенствования, оптимизации и стандартизации процесса получения ПА-6 гидролитической полимеризацией капролактама в расплаве и твердой фазе, а также совершенствования аппаратурного оформления предлагается провести работы на опытно-промышленной установке ОАО "КуйбышевАзот" с настройкой опытных партий гранулята ПА-6, последующей проверкой их качества и переработки в нить. Ожидаемый экономический эффект при внедрении новой технологии получения ПА-6 в расплаве и твердой фазе на ОАО "КуйбышевАзот" за счет дополнительной прибыли, остающейся в распоряжении предприятия, составит 56 800,0 тыс. рублей. Срок окупаемости инвестиций из всех источников финансирования 1,5 года.

Полученные результаты реализации мероприятия полностью соответствуют задачам, целям и показателям, установленным в Программе.

Работа по теме выполнена в полном объеме, созданная научно-техническая продукция соответствует утвержденному техническому заданию и принята комиссией, действующей на основании приказа ОАО "ЦК МПФГ "Формат" от 17 декабря 2012 г. N 76. Задачи, поставленные НИОКР, выполнены в полном объеме.

2. НИОКР "Разработка технологии синтеза и химического модифицирования биодеградируемых полимеров на основе молочной кислоты для производства разлагаемой пластиковой тары и рассасывающихся химических волокон", шифр "Композит-2".

Исполнитель работы - Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт синтетических волокон с экспериментальным заводом" (ФГУП "ВНИИСВ")

В 2012 году выполнен весь объем НИОКР, предусмотренных техническим заданием и календарным планом.

В последний год реализации Программы усовершенствована технология получения полимолочной кислоты (ПМК) для медицинских изделий, в т.ч. биорезорбируемых имплантов.

Проведена модернизация оборудования по результатам эксплуатационных испытаний.

Разработана программа наработки и испытаний опытных партий ПМК для медицинских изделий, в т.ч. биорезорбируемых имплантов, наработаны и испытаны опытные партии ПМК для медицинских изделий, в том числе биорезорбируемых имплантов.

Организованы опытные производства:

- биодеградируемых гомо- и сополимеров на основе молочной кислоты;

- биодеградируемых (рассасывающихся) шовных хирургических материалов;

- биорезорбируемых имплантов и изделий на основе ПМК.

На реализацию темы в 2012 году направлено 10 080,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства в том числе РФ - 6 552,0 тыс. рублей, РБ - 3 528,0 тыс. рублей.

Для выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 7 307,0 тыс. рублей, в том числе РФ - 7 307,0 тыс. рублей.

В результате реализации данного программного мероприятия в 2008 - 2012 годах в целом создана прогрессивная технология синтеза и химического модифицирования биодеградируемых полимеров, способных разлагаться в результате жизнедеятельности живых организмов, что позволило:

- решить проблему утилизации пластиковой тары;

- уйти от зависимости производства тары из более дорогостоящего и дефицитного нефтехимического сырья;

- создать опытное производство биодеградируемых гомо- и сополимеров молочной кислоты;

- организовать опытное производство рассасывающихся в живом организме с определенной скоростью медицинских изделий (шовные хирургические материалы, ортопедические изделия, материалы для стоматологии, искусственная кожа, покрытия на раны и ожоги, системы с контролируемым выделением лекарственных средств);

- решить технологические аспекты и проблемы сложного многостадийного процесса многотоннажного производства PLA;

- создать производство биодеградируемых (рассасывающихся) шовных хирургических материалов, на уровне лучших зарубежных аналогов с объемом выпуска 4 млн.м/год (4 млн. стерильных упаковок в год);

- организовать производство биорезорбируемых имплантатов на основе ПМК в объеме 6000 шт/год для лечения деформации стоп у детей.

В рамках реализации работы для достижения требуемых результатов решены следующие задачи:

- Разработан принципиально новый экологически безопасный технологический процесс синтеза и химического модифицирования биодеградируемых полимеров на основе молочной кислоты (ПМК).

- Разработана конструкторская документация на нестандартное оборудование для установки получения ПМК.

- Изготовлено оборудование для оснащения 2-х установок получения ПМК.

- Разработана конструкторская и технологическая документация на установку получения ПМК.

- Спроектирована, изготовлена и сдана в эксплуатацию пилотная установка получения ПМК.

- Наработаны опытные образцы и партии биодеградируемых гомо- и сополимеров на основе молочной кислоты, являющиеся биосовместимыми не токсичными материалами, имеющими различную способность к биоразложению в зависимости от строения (см. рис. 19 "Изделия из молочной кислоты").

- Проведены эксплуатационные испытания образцов и партий ПМК, которые показали, что полученные полимеры могут быть использованы для изготовления различных биорезорбируемых материалов: нитей (в т.ч. хирургических) методом формования из расплава; пленок методом литья на подложку; литьевых изделий (в т.ч. имплантатов) методом литья под давлением, а также клеев-расплавов для изготовления санитарно-гигиенических изделий с последующим их биоразложением в условиях окружающей среды.

- Наработаны опытные образцы материалов, в т.ч. медицинского применения, на основе ПМК.

- Проведена модернизация оборудования пилотной установки и совершенствование технологии получения ПМК, в т.ч. модифицированной ПМК.

- Разработаны технические и технологические решения, обеспечивающие получение биодеградируемых полимеров на основе молочной кислоты для производства разлагаемой пластиковой тары и рассасывающихся химических волокон со следующими основными качественными показателями:

- полилактида:

- плотностью - 1,27-1,50 ;

- температурой плавления - 175-180°С;

- температурой стеклования - 58-60°С;

- хирургических нитей:

- разрывной нагрузкой в простом узле - 60-79 Н;

- сохранением прочности к 14 суткам пребывания в тканях организма - не менее 60 процентов.

Организовано во ФГУП "ВНИИСВ" (Российская Федерация) три опытных производства разрабатываемых материалов:

- опытное производство биодеградируемых гомо- и сополимеров на основе молочной кислоты в объемах до 500 кг/год, состоящее из четырех установок: концентрирования и олигомеризации молочной кислоты (рис. 12), получения лактида-сырца (рис. 13), очистки лактида-сырца (рис. 14) и синтеза (полимеризации) лактида (рис. 15);

- опытное производство биодеградируемых (рассасывающихся) шовных хирургических материалов с объемом выпуска 4 млн. м. в год (4 млн. стерильных упаковок в год), состоящее из стенда формования комплексных нитей SST-1203 фирмы "Фурне" (рис. 16), вытяжного стенда нитей фирмы "Фурне-Бонн"-6140 (рис. 17), крутильно-тростильного стенда фирмы "Фурне-Бонн"-6141 (рис. 18) и установки по упаковке материалов медицинского назначения в герметичную тару УГТ;

- опытное производство биорезорбируемых имплантатов и изделий на основе ПМК в объеме 6000 шт./год для лечения деформации стоп у детей.

Производительность стендов "Фурне" обеспечивает наработку 4 млн. м в год биодеградируемых (рассасывающихся) шовных хирургических материалов, а созданное опытное производство биодеградируемых гомо- и сополимеров на основе молочной кислоты полностью обеспечивает потребность производства в исходном полимере.

Опытное производство биорезорбируемых имплантов на основе ПМК в объеме 6000 шт./год включает в себя собственно изготовление изделий (биорезорбируемых имплантов) на основе ПМК методом литья под давлением на вертикальном термопластавтомате KT300D фирмы "NEOTRONICS" (Тайвань) и их упаковку в герметичную тару. Упаковка имплантов производится в два герметичных пакета.

Рис. 12. Установка концентрирования и олигомеризации молочной кислоты

Рис. 13. Установка получения лактида-сырца

Рис. 14. Установка очистки лактида-сырца

Рис. 15. Установка синтеза L-полилактида

РИС. 16. СТЕНД ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ КОМПЛЕКС. НИТЕЙ ИЗ РАСПЛАВА ПОЛИЛАКТИДА

Рис. 16. Стенд для формования комплексных нитей из расплава полилактида фирмы "Фурне"

РИС. 17. ЛАБОРАТОРНЫЙ ВЫТЯЖНОЙ СТЕНД НИТЕЙ ФИРМЫ quot;ФУРНЕquot;

Рис. 17. Лабораторный вытяжной стенд нитей фирмы "Фурне"

РИС. 18. КРУТИЛЬНО-ТРОСТИЛЬНЫЙ СТЕНД ФИРМЫ quot;ФУРНЕquot;

Рис. 18. Крутильно-тростильный стенд фирмы "Фурне"

Рис. 19. Изделия из полимолочной кислоты

Учитывая явную тенденцию перехода на использование биодеградируемых полимеров в мировом производстве упаковочных материалов, разработка новой прогрессивной, экологически безопасной, конкурентоспособной технологии синтеза и химического модифицирования ПМК должна позволить в дальнейшем, одновременно с наращиванием выпуска, приступить к созданию крупнотоннажного производства биодеградируемых полимерных материалов для нитей и волокон, пластиковой тары и упаковки, включая изделия медицинской техники, а также использовать полученные результаты для уточнения областей применения и емкости отечественного рынка биоразлагаемых полимеров и материалов на базе возобновляемого в короткие сроки растительного сырья. Образцы изделий из полимолочной кислоты приведены на рис. 19.

Результаты работы могут использоваться в производстве упаковочных материалов (биоразлагаемая тара и упаковка), медицинских материалов (рассасывающиеся хирургические, ортопедические, стоматологические и др. нити, пленки, имплантаты и конструкционные изделия), а также современных комфортных текстильных волокон.

На реализацию темы направлено 74 898,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 48 684,0 тыс. рублей, РБ - 26 214,0 тыс. рублей. Средства бюджета полностью были использованы на выполнение НИОКР.

В ходе выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 80 897,8 тыс. рублей (средства организаций РФ).

Указанные средства были использованы на:

- Проведение экспериментальных исследований, наработка и анализ, в том числе сравнительных образцов ПМК.

- Разработку методов анализа исходных и промежуточных продуктов. Приобретение приборов, реактивов и вспомогательных материалов для проведения экспериментальных исследований и разработка требований к исходному сырью и материалам.

- Изготовление и приобретение стандартного оборудования и комплектующих материалов и сырья.

- Подготовку производственных помещений, диагностика и ремонт выявленных неисправностей (трубопроводы, металлоконструкция и т.д.).

- Разработку документации на размещение установки по получению ПМК.

- Подготовку помещений и инфраструктуры для монтажа установок.

- Монтаж оборудования 1 стадии процесса получения ПМК -олигомеризации.

- Проведение эксплуатационных испытаний установки получения ПМК и уточнение конструкторских решений.

- Совершенствование технологии получения ПМК для медицинских изделий, в т.ч. биорезорбируемых имплантов.

- Модернизацию оборудования по результатам эксплуатационных испытаний.

- Наработку и испытания опытных партий ПМК для медицинских изделий, в т.ч. биорезорбируемых имплантов.

- Разработку временного технологического регламента.

- Организацию опытных производств.

- Подготовку заключительного отчёта.

- Монтаж установки получения ПМК;

- Пусконаладочные работы на пилотной установке;

- Эксплуатационные испытания установки получения ПМК и уточнение конструкторских решений.

Ожидаемая прибыль опытного производства биодеградируемых (рассасывающихся) шовных хирургических материалов и биорезорбируемых имплантов на основе ПМК, составит 87 677,1 тыс. рублей. Период возврата бюджетных средств (срок окупаемости) за счет налоговых отчислений составит 0,8 года с начала производственной деятельности. Срок окупаемости инвестиций из всех источников финансирования составит 1,7 года.

3. НИОКР "Разработка технологии и оборудования, создание опытного производства синтетических волокнистых материалов нового поколения медицинского назначения (полиамидных, полиэфирных), содержащих полифункциональный полимер хитозан и обладающих способностью комплексного лечебного воздействия на процесс заживления ран", шифр "Композит-3".

В 2012 году выполнен весь объем НИОКР, предусмотренных техническим заданием и календарным планом.

В последний год реализации Программы отработана технология и создано опытное производство медицинской продукции различного назначения:

хирургических шовных материалов различного назначения, структуры, толщины и биологической активности;

синтетических волокнистых материалов для склеропластики и реконструктивной хирургии.

Проведена модернизация оборудования с целью увеличения объема выпуска и проведены эксплуатационные испытания установок по получению медицинских изделий.

На реализацию темы в 2012 году направлено 6 294,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 4 092,0 тыс. рублей, РБ - 2 202,0 тыс. рублей.

В ходе выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 7 638,0 тыс. рублей, в том числе РФ - 7 638,0 тыс. рублей.

Реализация данного программного мероприятия в 2008 - 2012 годах в целом позволила внедрить в медицинскую практику новые материалы, содержащие в своей структуре природный полисахарид хитозан, обладающий комплексным лечебным воздействием на заживление ран и создать опытное производство импортозаменяющей волокнистой медицинской продукции широкого профиля: хирургических шовных материалов различного назначения, структуры, толщины и биологической активности для гражданской медицины и медицины "катастроф" в объеме до 12 млн. метров в год, в т.ч. 6 млн. метров в год упакованных хирургических нитей (лигатура) и 6 млн. метров в год хирургических нитей для атравматических игл; синтетических волокнистых материалов для склеропластики и реконструктивной хирургии, в т.ч. снижающие число осложнений в условиях бактериального загрязнения и инфицирования тканей до 150 тыс. комплектов в год.

В рамках реализации работы для достижения требуемых результатов решены следующие задачи:

- Разработаны два принципиально новых технологических процесса получения хирургического шовного материала (хирургических нитей) различного назначения, структуры и биологической активности и синтетических волокнистых материалов (офтальмологических полотен).

- Разработано и изготовлено оборудование для оснащения установок:

- по получению хирургических нитей;

- по получению офтальмологического полотна;

- по упаковке материалов медицинского назначения в герметичную тару.

- Спроектированы, изготовлены и смонтированы установки:

- по получению хирургических нитей (рис. 20),

- по получению офтальмологических полотен (рис. 21),

- по упаковке материалов медицинского назначения в герметичную тару (рис. 22).

- Создано в ФГУП "ВНИИСВ" (Российская Федерация) опытное производство синтетических волокнистых материалов нового поколения медицинского назначения:

- хирургических шовных материалов различного назначения, структуры, толщины и биологической активности для гражданской медицины и медицины "катастроф" в объёме до 12 млн. метров в год, в т. ч. до 6 млн. м в год упакованной нити в виде упакованных хирургических нитей (лигатуры) (рис. 23);

- синтетических волокнистых материалов для склеропластики и реконструктивной хирургии, в т.ч. снижающие число осложнений в условиях бактериального загрязнения и инфицирования тканей до 150 тыс. комплектов в год (рис. 24).

- На созданном опытном производстве хирургических шовных материалов различного назначения проведена наработка опытных партий материалов медицинского назначения, физико-механические испытания которых показали полное соответствие свойств материалов требованиям технического задания и ТУ на медицинские изделия.

- Разработана НТД и получены синтетические волокнистые материалы нового поколения медицинского назначения (полиамидные, полиэфирные), содержащие полифункциональный полимер хитозан и обладающие способностью комплексного лечебного воздействия на процесс заживления ран: нити хирургические нерассасывающиеся, стерильные и нестерильные (ТУ 9393-203-00209556-2010) и полотно офтальмологическое трикотажное полиэфирное стерильное, "ХИТЕКС" (ТУ 9393-204-00209556-2010).

- Созданы материалы медицинского назначения в расширенном ассортименте:

- хирургические нити "ТВЕРАН" 4-х видов исполнения по 9 типоразмеров каждого:

-"ТВЕРАН-ХЦ-Ккр" - нить хирургическая полиамидная кручёная биологически активная, содержит хитозан + ципрофлоксацин;

-"ТВЕРАН-ХЦГ-Ккр" - нить хирургическая полиамидная кручёная биологически активная, содержит хитозан + ципрофлоксацин и Астрагерм;

-"ТВЕРАН-ХЦ-Лкр" - нить хирургическая полиэфирная кручёная биологически активная, содержит хитозан + ципрофлоксацин;

-"ТВЕРАН-ХЦГ-Лкр" - нить хирургическая полиэфирная кручёная биологически активная, содержит хитозан + ципрофлоксацин + Астрагерм.

- офтальмологические полотна - "ХИТЕКС" 2-х видов исполнения, 2-х типоразмеров:

-"ХИТЕКС-Х-А", содержащего хитозан и антибактериальный препарат- доксициклин;

-"ХИТЕКС-Х-А-Г" содержащего хитозан, антибактериальный препарат - доксициклин и германийсодержащий препарат Астрагерм-С.

- Проведены эксплуатационные испытания опытной партии хирургических нитей, которые показали полное соответствие хирургических нитей требованиям ГОСТ Р 53005-2008 "Материалы хирургические шовные. Общие технические требования. Методы испытаний" и ТУ 9393-203-00209556-2010 "Нити хирургические нерассасывающиеся, стерильные и нестерильные".

- Проведены эксплуатационные испытания опытной партии офтальмологических полотен, которые показали полное соответствие офтальмологических полотен требованиям ТУ 9393-204-00209556-2010 "Полотно офтальмологическое трикотажное полиэфирное стерильное". Использование офтальмологического полотна в офтальмохирургии показано на рис. 25.

- По своим технико-экономическим показателям (табл. 1) разработанные нити являются импортозамещающей продукцией. Они соответствуют международным Стандартам и лучшим зарубежным аналогам по регламентируемым Стандартом показателям, а по манипуляционным свойствам (надёжности хирургического шва) и комплексной биоактивности превосходят их.

Рис. 20. Установка по получению хирургических нитей (УПХН)

Рис. 21. Установка получения офтальмологических полотен (УПО)

РИС.22. УСТАНОВКА ПО УПАКОВКЕ МАТЕРИАЛОВ МЕД.НАЗНАЧЕНИЯ В ГЕРМЕТ. ТАРУ

Рис. 22. Установка по упаковке материалов медицинского назначения в герметичную тару

Рис. 23. Неупакованные и упакованные шовные материалы

Рис. 24. Неупакованные и упакованные офтальмологические материалы

Рис. 25. Использование офтальмологического полотна в офтальмохирургии

Технико-экономические показатели разработанных материалов и их аналогов

Наименование показателей	Разрабатываемый материал	Аналог*
Офтальмологическое полотно
Поверхностная плотность,	130-180	270
Разрывная нагрузка, кгс	23.0	19,2
Разрывное удлинение, %	50	80
Комплексная биологическая активность	+	-
Цена одной упаковки, руб.	320	700
Хирургическая нить
Удельная разрывная нагрузка, г/текс	50-60	30-40
Разрывное удлинение, %	15-18	35-40
Капиллярность (фитильность), %	1,5-2,0	15-20
Комплексная биологическая активность	+	-
Цена нити, руб.:
- упакованные нити (лигатура)	7-8	9-10
- нить для заправки в атравматические иглы	1-1,5	1-2

* Аналог разрабатываемого офтальмологического материала "Abacod" фирмы "Iriconud", Польша (выпускаемый ранее).

Аналоги разрабатываемой хирургической нити - отечественные шовные материалы "Капрогент", "Капроаг".

Разработанные синтетические волокнистые материалы с биологической активностью могут применяться для обеспечения гражданских клиник и больниц, служб МЧС и Минобороны, военных клинических госпиталей и санчастей современными хирургическими и склеропластическими волокнистыми материалами, особенно в условиях бактериального загрязнения и инфицирования тканей.

На реализацию темы направлено 45 070,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 29 296,0 тыс. рублей, РБ - 15 744,0 тыс. рублей. Средства бюджета полностью были использованы на выполнение НИОКР.

В ходе выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 50 070,0 тыс. рублей (средства организаций РФ).

Указанные средства были использованы на:

- Наработку и исследование основных физико-механических и биологических параметров синтетических волокнистых материалов нового поколения. Проведение сравнительных исследований.

- Приобретение лабораторных приборов для стандартного лабораторного оборудования и материалов для проведения экспериментальных исследований с целью разработки технологии и ТЗ на оборудование 3-х установок по получению материалов медицинского назначения.

- Подготовку помещений для установки оборудования по получению хирургических нитей. Создание инфраструктуры (подведение системы сжатого воздуха, обменной вентиляции, воды, канализации и т.д.).

- Монтаж установок:

- по получению хирургических нитей;

- по упаковке материалов медицинского назначения в герметичную тару;

- по получению офтальмологических полотен.

- Наработку и эксплуатационные испытания опытных партий материалов медицинского назначения в расширенном объёме и ассортименте.

- Модернизацию оборудования с целью увеличения объёма выпуска и эксплуатационные испытания установок по получению медицинских изделий.

- Корректировку технологии получения материалов медицинского назначения.

- Эксплуатационные испытания опытных партий материалов медицинского назначения.

Ожидаемая прибыль опытного производства синтетических волокнистых материалов нового поколения медицинского назначения (шовные хирургические материалы, офтальмологическое полотно), остающаяся в распоряжении предприятия составит 55 298,0 тыс. рублей. Период возврата бюджетных средств (срок окупаемости) за счет налоговых отчислений составит 1 год с начала производственной деятельности. Срок окупаемости инвестиций из всех источников финансирования составит 1,6 года.

Полученные результаты реализации мероприятия полностью соответствуют задачам, целям и показателям, установленным в Программе. Работа по теме выполнена в полном объеме, созданная научно-техническая продукция соответствует утвержденному техническому заданию и принята комиссией, действующей на основании приказа ОАО "ЦК МПФГ "Формаш" от 23 ноября 2012 г. N 60.

4. НИОКР "Создание нового поколения материалов и перспективных конкурентоспособных изделий медицинского и технического назначения современного уровня качества на основе тонкофиламентного целлюлозного волокна и волокна с антимикробными препаратами", шифр "Композит-4".

Исполнитель работы - Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр "ВИСКОЗА" (ООО "НИЦ "ВИСКОЗА")

В соответствии с техническим заданием и календарным планом весь объем запланированных НИОКР завершен в полном объеме в 2011 году.

Реализация данного программного мероприятия в 2008 - 2011 годах в целом позволила получить изделия медицинского назначения нового поколения с фильтрматериалом на основе тонкофиламентного целлюлозного жгута (рис. 26а) нового поколения, используемые для очистки крови и ее компонентов при лечении пациентов с различными видами патологии (при тромбоцитарной терапии опухолей системы крови, апластической анемиии, проведении трансплантации костного мозга, лечении гепатита С, В и ВИЧ инфекции).

Создан фильтрматериал с новыми антимикробными препаратами (рис. 26б), обладающий бактерицидными, спороцидными свойствами в сочетании с низким аэродинамическим сопротивлением, что позволило разработать параметрический ряд антимикробных фильтров воздуха с малым энергопотреблением, предназначенных для очистки и обеззараживания воздуха от бактерий в аппаратах искусственного дыхания, операционных, палатах экстренной терапии полевых госпиталей, палатах ожоговых отделений, палатах инфекционных больниц, а также в транспортных средствах для перевозки скоропортящихся пищевых продуктов

В рамках реализации работы для достижения требуемых результатов решены следующие задачи:

- С целью повышения качества фильтрматериала, получаемого по бумажной технологии, для лейкофильтрации компонентов крови проведено усовершенствование технологического процесса получения тонкофиламентного жгута, что позволило:

- снизить линейную плотность элементарных нитей с 0,042 до 0,038 текс;

- снизить набухание нити до (70-72) процентов;

- исключить образование сдавленных групп волокон;

- снизить количество спутанных участков жгута на 100 кг волокна с 2,8-4,7 кг до 0,9-1,1 кг;

- снизить количество отходов в виде отрезков жгута с 0,56 до 0,35 процента;

- снизить отклонение фактической длины резки от номинальной с 12,5 процента до 2,0-6,8 процента;

- увеличить количество волокон номинальной длины с 34 процентов до 72-79 процентов;

- повысить гомогенность волокнистой массы в воде;

- повысить равномерность поверхностной плотности фильтрматериала.

- Проведено усовершенствование технологического процесса и оборудования опытной установки получения тонкофиламентного целлюлозного волокна (ТФЦВ):

- усовершенствован узел подачи и резки тонкофиламентного жгута;

- создан узел приема, транспортирования и сортировки волокна.

Усовершенствование оборудования и технологического процесса позволило:

- сократить количество длинных волокон (более 10 мм) в волокнистой массе с 1,1 до 0,04 процента;

- снизить отклонение фактической длины волокна от номинальной с 10,0 процентов до 6,2 процента;

- снизить количество отходов в виде волокна с 3,14 процента до 1,13 процента, общего количества отходов с 4,24 процента до 2,08 процента, при сохранении производительности установки на прежнем уровне 33,6-36,0 кг/ч за счет повышения скорости резки с 0,24 м/мин до 0,28-0,30 м/мин.

- Разработаны пять принципиально новых фильтрматериалов для фильтрации гемотрансфузионных и воздушных сред в лечебных медицинских учреждениях:

- материал нетканый фильтрующий ФПАМ (из ультратонких волокон, полученных электроформованием) ТУ 8397-001-00208982-2011 для лейко-фильтрации;

- материал нетканый гидросплетенный фильтровальный (на основе тонкофиламентного целлюлозного волокна - ТФЦВ) ТУ 8397-006-18176260-2011 для лейкофильтрации;

- материал нетканый термоскрепленный фильтровальный ТУ 8397-005-18176260-2011 для тепловлагообменного слоя дыхательных фильтров;

- материал фильтрующий РФМ-0,4М (из ультратонких волокон, полученных электроформованием) ТУ 2568-393-04838763-2011 для основного фильтрующего слоя дыхательных фильтров;

- материал нетканый антимикробный фильтровальный ТУ 8397-007-18176260-2011 для очистки воздушной среды медицинских учреждений.

РИС. 26. ОБРАЗЦЫ ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО ЖГУТА (А) И ФИЛЬТРМАТЕРИАЛА (Б)

Рис. 26. Образцы тонкофиламентного целлюлозного жгута (а) и фильтрматериала с новыми антимикробными препаратами (б)

- Разработан состав и способ изготовления фильтркомплектов с использованием разработанных фильтрматериалов:

- для фильтрации крови, плазмы, эритромассы (рис. 27) и тромбоцитов (рис. 28);

- для бактериально-вирусного и бактериально-вирусного тепловлагообменного фильтров.

- Создано четыре импортозамещающих устройства стоимостью в 5-8 раз ниже импортных и организовано их производство в ЗАО "НЛП "ИНТЕРОКО" (Российская Федерация):

- "Лейкосеп"-Пл" - устройство для удаления лейкоцитов из плазмы однократного применения (рис. 29);

- "Лейкосеп"-Пк" - устройство для удаления лейкоцитов, макро- и микросгустков из эритроцитных сред прикроватное (рис. 30);

- устройство для переливания крови с микрофильтром (детское) (рис. 31);

- бактериально-вирусный тепловлагообменный дыхательный фильтр (рис. 32) для использования при анестезии и искусственной вентиляции легких с целью исключения перекрестного инфицирования пациентов, увлажнения и согревания дыхательных смесей.

- Разработан опытный образец воздушного фильтра (рис. 33) для очистки воздуха от микроорганизмов и пыли, предназначенный для использования в системах вентиляции лечебных учреждений.

Технико-экономические показатели устройств соответствуют требованиям технического задания к контракту и ТЭО научно-технической программы:

- устройство для удаления лейкоцитов из плазмы "Лейкосеп"-Пл" обеспечивает остаточное количество лейкоцитов в дозе плазмы - , потери плазмы составляют 1,8 - 3,9 процента;

- остаточное количество лейкоцитов в дозе консервированной крови и эритромассы с гематокритом не более 60 процентов, прошедших фильтрацию на "Лейкосеп"-Пк" составляет . Потери консервированной крови - 8 процентов, эритромассы - 10 процентов. Повреждающего действия процесса фильтрации на эритроциты не обнаружено;

- дыхательный фильтр (см. рис. 32) обеспечивает: эффективность фильтрации бактериального аэрозоля 99,9947 процента; аэродинамическое сопротивление при объемной скорости воздушного потока 30 : для бактериально-вирусного фильтра 10,6 - 11,9 мм вод.ст.; для бактериально-вирусного тепловлагообменного фильтра 14,6 - 15,5 мм вод.ст.; удельную потерю влаги из контура увлажнения при расходе воздуха 450 - 9,8 - 10,1 ;

- устройство для переливания крови с микрофильтром (детское) обеспечивает удаление микро- и макросгустков размером от 25 мкм с эффективностью не менее 97 процентов;

- воздушный фильтр с фильтрующим элементом из фильтрматериала с антимикробным препаратом дезант характеризуется низким энергопотреблением 0,124 кВт и обеспечивает высокую эффективность очистки воздуха от микроорганизмов, которая составляет: 81,0 - 87,4 процента от грамположительных коков; 76,0 - 80,6 процента от грамотрицательных палочек; 77,2 - 87,5 процента от грамположительных палочек.

Рис. 27. Узел фильтрации для крови, плазмы и эритроммассы

Рис. 28. Узел фильтрации для тромбоцитов

РИС. 29. УСТРОЙСТВО quot;ЛЕЙКОСЕП R-ПЛquot;

Рис. 29. Устройство "Лейкосеп -Пл"

РИС. 30. УСТРОЙСТВО quot;ЛЕЙКОСЕП R-ПКquot;

Рис. 30. Устройство "Лейкосеп -Пк"

Рис. 31. Устройство для переливания крови с микрофильтром (детское)

Рис. 32. Бактериально-вирусный тепловлагообменный дыхательный фильтр

Рис. 33. Опытный образец воздушного фильтра

На реализацию темы направлено 45 980,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 29 887,0 тыс. рублей, РБ - 16 093,0 тыс. рублей. Средства бюджета полностью были использованы на выполнение НИОКР.

В ходе выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 49 730,0 тыс. рублей (средства организаций РФ).

Указанные средства были использованы на:

- Закупку сырья, материалов и оборудования, необходимых для изготовления устройств "Лейкосеп".

- Проведение научно-исследовательской и опытно-конструкторской работы по созданию новых устройств.

- Выполнение монтажных и пуско-наладочные работ.

- Подготовка чистых помещений и инфраструктуры для участка сборки фильтрующих устройств.

- Изготовление литьевой оснастки для дыхательного фильтра.

- Дополнительные затраты по изготовлению опытного образца устройства для переливания крови с микрофильтром (детское).

- Разработку промышленной оснастки устройства для переливания крови с микрофильтром (детское).

- Разработку промышленной оснастки для дыхательного фильтра.

В устройствах для переливания и очистки крови используются фильтрматериалы на основе тонкофиламентной нити, изготовленной в ОАО "СветлогорскХимволокно" (Республика Беларусь).

Годовой выпуск в 2011 г. устройств для переливания крови с микрофильтром (детское) составит 25 тыс.шт., устройств для удаления лейкоцитов прикроватное "Лейкосеп"-Пк" - 30 тыс. шт., устройств для удаления лейкоцитов из плазмы "Лейкосеп"-Пл" - 70 тыс.шт., дыхательных фильтров - 50 тыс.шт.

Объемы производства устройств в 2012 году: "Лейкосеп"-Пл" - 300 тыс. штук, "Лейкосеп"-Пк" - 50 тыс.штук, дыхательный фильтр - 500 тыс. штук, устройство для переливания крови с микрофильтром (детское) - 50 тыс. штук. Ожидаемая прибыль от производства и реализации устройств для переливания крови, остающаяся в распоряжении предприятия составит 18 000,0 тыс. руб. Период возврата бюджетных средств (срок окупаемости) за счет налоговых поступлений составит 2,28 года с начала производственной деятельности. Срок окупаемости инвестиций из всех источников финансирования составит 5,04 года.

Народно-хозяйственный экономический эффект от внедрения устройств оценивался за счет замены дорогостоящих импортных фильтрующих устройств на отечественные фильтрующие устройства нового поколения ЗАО "НПП "ИНТЕРОКО" и составил за 2009-2011 годы 388 853,0 тыс. рублей, в том числе в 2011 году 214 170 тыс. рублей.

5. НИОКР "Создание технологии и оборудования модульного типа для оснащения производства высокопрочной нити из высокомолекулярного полиэтилена", шифр "Композит-5".

В 2012 году выполнен весь объем НИОКР, предусмотренных техническим заданием и календарным планом.

В последний год реализации Программы усовершенствован непрерывный технологический процесс получения высокопрочной полиэтиленовой (ПЭ) нити на головных образцах опытно-промышленного оборудования модульного типа повышенной производительности.

Изготовлены и проведены испытания 6-местного формовочного блока и ванны охлаждения струй прядильного раствора усовершенствованной конструкции.

Наработана опытная партия комплексной ПЭ нити.

Разработана программа наработки и испытаний образцов композиционных материалов на основе ткани из высокопрочной ПЭ нити с активированной и неактивированной поверхностью.

Наработаны и проведены испытания опытных образцов КМ конструкционного назначения размером 200x50x6 мм, общим количеством 20 штук и опытных образцов КМ баллистического назначения размером 170x180 мм в количестве 72 штук.

Выданы исходные данные на проектирование производства сверхвысокомолекулярной (СВМ) ПЭ волоконной марки для обеспечения выпуска высокопрочной ПЭ-нити.

На реализацию темы в 2012 году направлено 11 305,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 7 348,0 тыс. рублей, РБ - 3 957,0 тыс. рублей.

Для выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 3 500,0 тыс. рублей, в том числе РФ - 3 500,0 тыс. рублей.

В результате реализации данного программного мероприятия в 2008 - 2012 годах в целом осуществлены принципиально новые технические решения, позволяющие перейти к новой схеме получения высокопрочной ПЭ нити, совмещающей стадии формования и ориентационного вытягивания в один непрерывный технологический процесс.

Созданы технология и оборудование для выпуска высокопрочной нити из высокомолекулярного полиэтилена с целью его тиражирования и оснащения промышленного производства любой мощности.

Достигнуто увеличение прочностных показателей нити в 1,5 раза, повышение производительности модуля по выпуску высокопрочной ПЭ-нити в 1,6 раза, что позволило увеличить объем производства ПЭ нити с 18 т/год (6 единичных линий по 3 т/год) до 28,8 т/год на одном и том же оборудовании.

В рамках реализации для обеспечения требуемых результатов решены следующие задачи:

- Выработаны требования к титанмагниевому катализатору новой модификации и полимеру СВМПЭ с оптимальным для волокнообразования комплексом свойств. Наработана в условиях опытной установки ООО "Научно-исследовательская организация "Сибур-Томскнефтехим" партия СВМПЭ волоконной марки (17 тонн).

- Разработаны новые конструктивные решения и изготовлены отдельные позиции технологического оборудования усовершенствованной конструкции, входящие в состав линии получения СВМПЭ нити (рис. 34-35): блок формовочный (рис. 36), фильеры, ванна охлаждения струй прядильного раствора (рис. 37), устройство термовытягивания (рис. 38), семивальцы, приемно-намоточная машина (рис. 39).

- Разработана РКД на поточную линию для получения СВМПЭ нити; разработана РКД и изготовлено нестандартное оборудование для поточной линии получения СВМПЭ нити.

Разработана техническая документация на системы КИП и А и электрооборудование. Разработана КД на совершенствование системы КИП и А поточной линии для получения СВМПЭ нити.

- Создана принципиально новая технология получения СВМПЭ-нити, совмещающая стадии формования и ориентационного вытягивания и обеспечивающая получение высокопрочных композиционных материалов конструкционного и баллистического назначения с плотностью 1 на основе ткани из СВМПЭ-нити и различных видов связующих.

- Отработана усовершенствованная высокопроизводительная непрерывная технология получения высокопрочной полиэтиленовой нити на головных образцах опытно-промышленного оборудования повышенной производительности, обеспечивающей получение готовой продукции с уровнем свойств, соответствующим требованиям технического задания. Разработанные технические и технологические решения обеспечивают получение высокопрочной комплексной СВМ ПЭ нити со следующими свойствами:

- предел прочности при растяжении - 270-300 сН/текс;

- начальный модуль упругости - 8500-9500 сН/текс;

- разрывное удлинение - 3,6-3,8 процента;

- линейная плотность - 25; 50; 75 текс.

- Наработана опытная партия комплексной ПЭ нити (40 кг) с пределом прочности при растяжении 286 сН/текс, начальным модулем упругости 8600 сН/текс и линейной плотностью 52+1 текс. Упруго-прочностные показатели отечественной продукции превосходят уровень нити Spectra 900 фирмы Honeywell (США) и нити SK-60 фирмы DSM (Голландия). Показано, что ПЭ нить, полученная в условиях непрерывного технологического процесса, может быть переработана в сверхпрочную нить с пределом прочности при растяжении 350 сН/текс и начальным модулем упругости 14000 сН/текс. Образцы СВМПЭ нити показаны на рис. 40.

- Подтверждена эффективность изготовления КМ на основе КМ-гибридов (ПЭ-ткань-базальтовая ткань и ПЭ-ткань-стеклоткань), удовлетворяющие требования для КМ, используемых в изделиях специального назначения.

- Созданы реальные предпосылки для получения на основе ПЭ ткани с неактивированной поверхностью и эластомерных каучуковых композиций высокопрочных композиционных материалов конструкционного и баллистического назначения с плотностью ~ 1 , обладающие скоростью 50 процентов непробития имитатором снаряда массой 1,05 г 470-535 м/с, что выше, чем у КМ на основе тканей из п-арамидной нити Русар (Руслан), которых составляет 370-450 м/с.

- Созданы в ФГУП "ВНИИСВ" (Российская Федерация) головные образцы опытно-промышленного оборудования модульного типа, обеспечивающие увеличение мощности выпуска высокопрочной ПЭ нити (в сравнении с существующим оборудованием) в 1,6 раз:

- в условиях единичной линии формования и вытягивания гель-нити от 3 до 4,8 т/год;

- в условиях модуля опытно-промышленного производства, состоящего из 6-и линий, от 18 до 28,8 т/год.

Рис. 34. Линия получения СВМПЭ нити. Вид со стороны формования

- Проведены экспериментальные исследования по активации поверхности ПЭ ткани методами высоко- и низкочастотной плазменной обработки, радиационного воздействия и радиационно-прививочной полимеризации полярных мономеров. Установлено, что при обработке ПЭ ткани холодной плазмой низкочастотного разряда, разрушающая нагрузка КМ при изгибе и сдвиге возрастает в этом случае в 2,5-3 раза.

- Разработаны исходные данные на проектирование производства СВМПЭ волоконной марки мощностью 100 т/год для обеспечения выпуска высокопрочной ПЭ нити.

На реализацию темы направлено 85 088,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 55 307,0 тыс. рублей, РБ - 29 781,0 тыс. рублей. Средства бюджета полностью были использованы на выполнение НИОКР.

В ходе выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 100 388,2 тыс. рублей (средства организаций РФ).

Указанные средства были использованы на:

- Разработку, изготовление и монтаж оборудования (тянущие элементы, формовочный блок, ванна охлаждения струй прядильного раствора усовершенствованной конструкции, фильтры, насосное оборудование, арматура и т.д.) для линии получения сверхвысокопрочной ПЭ нити и модельных установок для проверки технических решений.

- Проведение корректировки технологических параметров получения образцов композиционных материалов (КМ) конструкционного и баллистического назначения на основе ткани из СВМПЭ и различных видов связующих.

РИС. 35. ЛИНИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СВМПЭ НИТИ. ВИД СО СТ. ПРИЕМНО-НАМОТ. МАШИНЫ

Рис. 35. Линия получения СВМПЭ нити. Вид со стороны приемно-намоточной машины

Рис. 36. Блок формовочный

Рис. 37. Ванна охлаждения

Рис. 38. Устройство термовытягивания СВМПЭ нити

Рис. 39. Приемно-намоточная машина

Рис. 40. Образцы СВМПЭ нити на паковках после перемотки

- Наработку образцов катализатора и СВМПЭ на основе результатов испытаний волокнообразующих свойств полимера, физико-механических показателей готового волокна и наработанных партий СВМПЭ с оптимальным для волокнообразования комплексом свойств;

- Изготовление экспериментальных образцов ПЭ нитей, разработку структуры полотен и отработку режимов получения полотен различной структуры и переплетений.

- Наработку образцов КМ, включая анализ и подбор классов реактопластов для полимерных матриц.

- Проведение корректировки технологических параметров получения образцов КМ конструкционного и баллистического назначения на основе ткани из СВМПЭ и различных видов связующих.

- Разработку и изготовление фильеры новой конструкции с увеличенным количеством отверстий.

- Наработку образцов КМ, включая анализ и подбор классов реактопластов для полимерных матриц. Проведена оценка свойств образцов полученных ЕМ.

Дополнительная прибыль за счет увеличения мощности выпуска высокопрочной полиэтиленовой нити в 1,6 раз (28,8 т/год), остающаяся в распоряжении предприятия составит 39 662,4 тыс. рублей. Объем выручки от реализации продукции 86,4 млн. рублей в год. Период возврата бюджетных средств (срок окупаемости) за счет налоговых поступлений составит 2,4 года с начала производственной деятельности. Срок окупаемости инвестиций из всех источников финансирования составит 4,4 года.

В результате реализации следующих двух мероприятий (6 и 7) создано первое в России и Беларуси опытное производство нового конкурентоспособного и востребованного продукта - ПАН-жгутика по ДМСО-технологии. Мероприятия 6 и 7 неразрывно связаны между собой и предполагают комплексное решение проблемы сырьевого обеспечения производства углеволокнистых материалов (УВМ) и повышения качества ПАН волокна, как основы получения высокопрочных и высокомодульных УВМ.

6. НИОКР "Разработка базовой технологии и создание опытно-промышленного химического оборудования для оснащения производства ПАН-жгутика, предназначенного для изготовления на его основе высокопрочного и высокомодульного углеродного волокна", шифр "Композит-6".

В 2012 году выполнен весь объем НИОКР, предусмотренных техническим заданием и календарным планом.

В последний год реализации Программы выполнен монтаж и проведены пусконаладочные работы узлов дозирования сомономеров и растворителя, демономеризации и вспомогательного оборудования экспериментальной пилотной установки непрерывного синтеза полимеров.

Разработана программа и проведены аппаратурные и технологические испытания экспериментальной пилотной установки непрерывного синтеза полимеров.

Отработаны технологические режимы и наработаны на экспериментальной пилотной установке непрерывного синтеза полимеров две опытные партии прядильного раствора сополимеров ПАН в ДМСО массой 560 кг и 490 кг, технические характеристики которых соответствуют требованиям регламента. Опытные партии прядильного раствора переработаны в ПАН-жгутик на экспериментальном агрегате ЛП-4-ПАН. В результате наработаны две опытные партии ПАН-жгутика. Проведенные испытания опытных партий ПАН-жгутика показали их полное соответствие требованиям и пригодность для дальнейшей переработки в углеродные волокнистые материалы.

Создана многоконтурная система контроля и регулирования (АСУ, АСУТГГ) технологического процесса полимеризации акрилонитрила (АН) на установке непрерывного синтеза и системы энергообеспечения.

На реализацию темы в 2012 году направлено 20 040,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ -13 026,0 тыс. рублей, РБ - 7 014,0 тыс. рублей.

Для выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 9 233,2 тыс. рублей, в том числе РФ -9 233,2 тыс. рублей.

В результате реализации данного программного мероприятия в 2008-2012 годах в целом изготовлено комплектное опытно-промышленное химическое оборудование для получения высококачественного прядильного раствора и регенерации растворителя, включая реакторное, емкостное, теплообменное, фильтрационное, насосное и другое оборудование, предназначенное для получения ПАН-жгутика, пригодного для изготовления высокопрочного углеродного волокна.

Разработана и внедрена многоконтурная система контроля и регулирования технологического процесса полимеризации АН.

Разработана КД на комплектное оборудование для установки синтеза ПАН, обеспечивающая работу штапельного агрегата.

В рамках реализации работы для обеспечения требуемых результатов решены следующие задачи:

- Созданы лабораторные установки синтеза ПАН (рис. 41) и разработана базовая технология синтеза сополимеров ПАН методом радикальной полимеризации в растворе ДМСО для производства ПАН-жгутика, а также выработаны технические и технологические решения по аппаратурному оформлению отдельных стадий технологического процесса получения прядильного раствора ПАН.

- Разработана РКД, изготовлено нестандартное и приобретено стандартное оборудование для экспериментальной пилотной установки непрерывного синтеза сополимеров, в том числе перемешивающее устройство (мешалки) специального типа (рис. 42), позволяющее обеспечить равномерное температурное поле в реакционной смеси для получения полимера более высокого качества.

Рис. 41. Лабораторные установки синтеза ПАН

РИС. 42. МЕШАЛКИ СПЕЦ. ТИПА ДЛЯ РЕАКТОРОВ 2-Й И 3-Й СТАДИИ СИНТЕЗА

Рис. 42. Мешалки специального типа для реакторов 2-й и 3-й стадии синтеза

- Создана современная многоконтурная система контроля и регулирования процесса получения прядильных растворов ПАН. Разработан алгоритм оперативного управления процессом непрерывной полимеризации с использованием автоматического промышленного вискозиметра PV-100.

- Создана в ФГУП "ВНИИСВ" (Российская Федерация) экспериментальная пилотная установка (рис. 43) непрерывного синтеза полимера (узел полимеризации) производительностью 30 т/год (720 л/сутки по прядильному раствору) для получения ПАН-жгутика, предназначенного для изготовления на его основе высокопрочного и высокомодульного углеродного волокна, состоящая из следующих основных узлов:

- приготовления растворов мономеров (рис. 44) и дозирования сомономеров (рис. 45);

- приготовления растворов инициатора (рис. 46) и корректировки отгона (рис. 47);

РИС.43. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНОГО СИНТЕЗА

Рис. 43. Экспериментальная пилотная установка непрерывного синтеза сополимеров акрилонитрила в ДМСО производительностью 720 л прядильного раствора в сутки. Узел полимеризации

- демономеризации прядильного раствора (рис. 48);

- водоподготовки технологической воды (рис. 49) для обеспечения равномерного температурного поля в аппаратах синтеза;

- многоконтурной системы контроля и регулирования процесса получения прядильных растворов ПАН (рис. 50) и системы энергообеспечения.

Процессы фильтрации и деаэрации прядильного раствора ПАН осуществляются на существующем оборудовании опытной установки цеха карбоцепных волокон в ФГУП "ВНИИСВ".

- Отработаны технологические режимы получения прядильного раствора ПАН с требуемыми для формования ПАН-прекурсора характеристиками, наработаны опытные партии прядильного раствора ПАН и осуществлена их переработка в ПАН-жгутик на экспериментальном агрегате ЛП-4-ПАН.

- Разработаны исходные требования на установку непрерывного синтеза сополимеров АН в ДМСО мощностью до 300 т/год.

Разработанный технологический процесс позволил уменьшить по сравнению с существующим в настоящее время солевым способом получения ПАН - жгутика технического назначения:

-количество технологических стадий с 41 до 27;

- расход электроэнергии на 1 т продукции на 25-28 процентов;

- расход технологического тепла на 1 т продукции на 80-85 процентов;

- расход воды на 1 т продукции в 2 раза;

- расход холода на 1 т продукции в 10 раз.

Рис. 44. Узел приготовления раствора мономеров

Рис. 45. Узел дозирования сомономеров

Рис. 46. Узел приготовления раствора инициатора

Рис. 47. Узел корректировки отгона

Рис. 48. Узел демономеризации

Рис. 49. Узел водоподготовки

РИС. 50. СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ПРЯДИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ ПАН

Рис. 50. Многоконтурная система контроля и регулирования процесса получения прядильных растворов ПАН

Разработанная базовая технология и химическое оборудование непрерывного синтеза сополимеров АН в ДМСО обеспечивает на созданном в рамках темы 7 оборудовании получение ПАН-жгутика, предназначенного для изготовления на его основе высокопрочного и высокомодульного углеродного волокна.

На реализацию темы направлено 139 810,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 90 876,0 тыс. рублей, РБ - 48 934,0 тыс. рублей. Средства бюджета полностью были использованы на выполнение НИОКР.

В ходе выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 143 310,0 тыс. рублей (средства организаций РФ).

Указанные средства были использованы на:

- Проведение экспериментальных исследований в условиях лабораторной пилотной установки. Наработку экспериментальных образцов и анализ их свойств для разработки рекомендации по аппаратурному оформлению установки непрерывного синтеза полимера АН в ДМСО.

- Разработку проекта размещения пилотной установки непрерывного синтеза сополимеров ПАН.

- Приобретение отдельных позиций стандартного оборудования, приборов и вспомогательных материалов для проведения экспериментальных исследований и создания опытно-химического оборудования по получению полимеров АН в ДМСО.

- Подготовку и реконструкцию объектов инфраструктуры (системы энергоносителей, вентиляция, освещение) для создания экспериментальной пилотной установки непрерывного синтеза полимеров.

- Проведение пусконаладочных работ на узлах реакторов 1-й, 2-й и 3-й стадии непрерывного синтеза ПАН и вспомогательного оборудования экспериментальной установки.

- Монтаж оборудования, приборов КИПиА, шкафов управления, прокладка кабельных трасс. Проведены испытания экспериментальной пилотной установки на нейтральных средах.

- Наработку опытных партий прядильного раствора ПАН, определение их технологических характеристик и их переработку в ПАН-жгутик на экспериментальном агрегате ЛП-4-ПАН.

7. НИОКР "Разработка современной технологии и создание формовочно-отделочного оборудования для производства ПАН-жгутика, предназначенного для изготовления углеволокнистых материалов", шифр "Композит-7".

В 2012 году выполнен весь объем НИОКР, предусмотренных техническим заданием и календарным планом.

В последний год реализации Программы разработана программа и методика и проведены технологические испытания экспериментального агрегата получения ПАН-жгутика в условиях заправки 4-х и более жгутиков с целью доработки исходных требований на проектирование агрегата. Создана и проверена сетевая баз данных (SQL Server) для оптимизации параметров технологического процесса получения ПАН-жгутика на экспериментальном агрегате.

Разработаны исходные требования на проектирование агрегата по получению ПАН-жгутика технического назначения по диметилсульфоксидной (ДМСО)-технологии мощностью до 300 т/год на базе результатов, полученных на экспериментальном агрегате. Разработана РКД формовочно-отделочного оборудования по получению ПАН-жгутика технического назначения по ДМСО - технологии мощностью до 300 т/год на базе результатов, полученных на экспериментальном агрегате.

На реализацию темы в 2012 году направлено 15 897,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 10 333,0 тыс. рублей, РБ - 5 564,0 тыс. рублей.

В ходе выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 6 905,0 тыс. рублей, в том числе РФ -6 905,0 тыс. рублей.

В результате реализации данного программного мероприятия в 2008 - 2012 годах в целом изготовлен опытный прядильно-отделочный агрегат, отвечающий современным требованиям, для производства ПАН-жгутика мощностью 250-300 тонн/год, предназначенный для получения высокопрочного углеродного волокна, являющегося наиболее эффективным наполнителем композиционных материалом для авиационной, ракетно-космической, атомной промышленности и гражданского машиностроения.

Спроектирована и изготовлена современная автоматизированная система управления (АСУ), которая позволила снизить количество отходов на 3-5 процента, затраты на оплату энергоресурсов на 5-7 процентов, повысить качество получаемого прекурсора и в конечном итоге обеспечить уровень и стабильность технических показателей волокна, удовлетворяющие требованиям переработчиков ПАН-жгутика в углеродные волокна.

В рамках реализации работы для обеспечения требуемых результатов решены следующие задачи:

- Разработана современная технология производства ПАН-жгутика в условиях экспериментального агрегата с усовершенствованием системы контроля технологических параметров.

- Создано формовочно-отделочное оборудование для производства ПАН-жгутика - экспериментальный агрегат ЛП-4-ПАН по получению ПАН-жгутика мощностью 40-80 т/год по жгутику 3К - 24К. Экспериментальный агрегат ЛП-4-ПАН состоит из следующих основных узлов:

- машина формования и вытягивания с формовочным блоком (рис. 51-52);

- установка термообработки с семивальцами, узел антистатической обработки, устройство сушки и фиксации (рис. 53);

- машина промывная и устройство предварительной сушки (рис. 54);

- двухстадийное устройство сушки (рис. 55);

- узел мягкой отделки (рис. 56);

- машина приемно-намоточная (рис. 57);

- контура циркуляции осадительной и пластификационных ванн (рис. 58);

- система автоматического контроля и управления.

- Проведена работа по уточнению технологических параметров отдельных процессов получения ПАН-жгутика в условиях экспериментального агрегата (изучено влияние состава осадительной ванны, температуры и скорости формования на дефектность ПАН-волокна, состава, температуры и кратности вытягивания пластификационных ванн, исследован процесс мягкой отделки и антистатической обработки, уточнены режимы термовытягивания и термофиксации ПАН-жгутика).

Рис. 51. Машина формования и вытягивания с формовочным блоком

Рис. 52. Стадия формования жгутика

Рис. 53. Установка термообработки с семивальцами, узел антистатической обработки, устройство сушки и фиксации

Рис. 54. Машина промывная и устройство предварительной сушки

Рис. 55. Двухстадийное устройство сушки

Рис. 56. Узел мягкой отделки жгутиков

Рис. 57. Машина приемно-намоточная

Рис. 58. Контура циркуляции осадительной и пластификационных ванн

- Отработана технология процесса получения ПАН-жгутика различной линейной плотности (300; 600; 1200 текс) по всем стадиям и аппаратурно-технологическое оформление процессов, включая испытание опытных фильер с повышенным количеством отверстий 18000 и 24000, использование которых позволяет повысить производительность экспериментального агрегата в 1,5-2 раза без снижения качества ПАН-жгутика.

- Показано, что ДМСО-технология производства прекурсора УВ позволяет получать ПАН-жгутик различной линейной плотности с показателями, соответствующими ТУ, в условиях, как частичной, так и полной (8 жгутиков) заправки экспериментального агрегата.

- Наработаны опытные партии и проведены испытания полученного ПАН-жгутика. На основе полученных данных анализа опытных партий выполнена доработка ТУ на полиакрилонитрильный жгутик и РКД на производство ПАН-жгутика.

- Создана АСУ технологическими процессами, разработано и установлено программное обеспечение и сетевая база данных (SQL Server), позволяющие решать задачи управления и оптимизации параметров технологического процесса получения ПАН-жгутика на экспериментальном агрегате в соответствии с требованиями регламента.

- Разработаны исходные требования на проектирование агрегата и РКД формовочно-отделочного оборудования (30 поз.) по получению ПАН-жгутика технического назначения по диметилсульфоксидной технологии для производства мощностью до 300 т/год.

На реализацию темы направлено 113 119,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 73 528,0 тыс. рублей, РБ - 39 591,0 тыс. рублей. Средства бюджета полностью были использованы на выполнение НИОКР.

В ходе выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 116 399,2 тыс. рублей (средства организаций РФ).

Указанные средства были использованы на:

- Проведение работ по уточнению технологических параметров отдельных процессов получения ПАН - жгутика с применением ДМСО в качестве растворителя в условиях экспериментального агрегата с усовершенствованием системы контроля технологических параметров для разработки исходных требований на проектирование агрегата.

- Подготовку и реконструкцию объектов инфраструктуры (системы энергоносителей, вентиляция, освещение) для экспериментального агрегата ЛП-4-ПАН по получению ПАН-жгутика.

- Монтаж оборудования, приборов КИПиА, шкафов управления, прокладку кабельных трасс.

- Проведение пусконаладочных работ экспериментального агрегата ЛП-4-ПАН по получению ПАН-жгутика

- Доработку РКД на усовершенствованную систему управления (АСУ) технологическим процессом получения ПАН-жгутика на экспериментальном агрегате.

- Отработку технологии получения ПАН-жгутика различной линейной плотности (300; 600; 1200 текс). Испытания опытных фильер с количеством отверстий 18 000 и 24 000.

- Наработку опытных партий ПАН-жгутика на экспериментальном агрегате.

Выполненная работа соответствует техническому заданию на разработку современной технологии и создание формовочно-отделочного оборудования для производства ПАН-жгутика, используемого в качестве прекурсора для высокомодульных углеродных волокон (УВ).

Основные технико-экономические показатели единого производственного комплекса (мощность до 300 т/год), при создании которого будут использованы результаты НИОКР, полученные в ходе реализации двух (6 и 7) мероприятий Программы:

Ожидаемая прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия составит 162 594,8 тыс. рублей. Период возврата бюджетных средств (срок окупаемости) за счет налоговых поступлений составит 1,8 года с начала производственной деятельности. Срок окупаемости инвестиций из всех источников финансирования составит 2,98 года.

8. НИОКР "Разработка современной технологии и создание автоматизированного агрегата на базе многофильерных питателей для оснащения производства непрерывной базальтовой нити мощностью 3000 тонн/год", шифр "Композит-8".

Исполнитель темы - Общество с ограниченной ответственностью "Новые базальтовые технологии" (ООО "Новые базальтовые технологии"

В 2012 году выполнен весь объем НИОКР, предусмотренных техническим заданием и календарным планом.

В последний год реализации Программы разработан временный технологический регламент технологического процесса производства непрерывной базальтовой нити (НБН). Разработана РКД высокопроизводительного агрегата для производства НБН.

Разработана программа и методика испытаний и проведены испытания экспериментального образца агрегата в России и второго экспериментального образца агрегата в Беларуси. Наработаны опытные партии НБН.

Испытания экспериментальных образцов агрегатов позволили провести замеры основных параметров (производительность базальтовой ячейки; расходы электроэнергии, природного газа, замасливателя, базальтового щебня), влияющих на себестоимость производства непрерывной базальтовой нити (НБН) и ее качество.

Проведенные испытания экспериментальных образцов агрегатов показали возможность создания промышленного производства на базе разработанных технологии и оборудования.

На реализацию темы в 2012 году направлено 9 212,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 5 988,0 тыс. рублей, РБ - 3 224,0 тыс. рублей.

В ходе выполнения работы исполнителями были привлечены внебюджетные средства в сумме 10 388,2 тыс. рублей, в том числе РФ - 9156,2 тыс. рублей, РБ - 1232,0 тыс. рублей.

Реализация данного программного мероприятия в 2008 - 2012 годах в целом позволила разработать технологию производства НБН и создать два автоматизированных агрегата для оснащения производств по выпуску НБН на территории России и Беларуси, повысить производительности фильерных питателей для формования НБН, повысить уровень автоматизации технологического процесса производства НБН. Разработана рабочая документация и изготовлены два современных высокопроизводительных агрегата для организации производств НБН мощностью 3000 тонн/год. Снижена себестоимость производства НБН на 17 процентов. Повышена энергоэффективность техпроцесса за счет разработки системы утилизации тепла отходящих газов, что позволило снизить удельный расход энергоносителей на 15-20 процентов, снизить себестоимость и повысить конкурентоспособность выпускаемой базальтовой нити. Отработана технология производства базальтовой нити на отечественном сырье с целью снижения себестоимости нити и уменьшения сроков внедрения агрегата.

В рамках реализации работы для достижения требуемых результатов решены следующие задачи:

- Разработаны современная в области производства нитей технология и высокопроизводительный автоматизированный агрегат (рис. 59) на базе многофильерных питателей мощностью 3000 тонн/год для производства базальтовой нити и созданы реальные условия для массового внедрения производства базальтовой нити в России и Беларуси.

- Разработана РКД и изготовлено следующее оборудование для оснащения экспериментальных образцов агрегатов в ООО "НБТ Дагестан" (Российская Федерация) и в ОАО "Полоцк-Стекловолокно" (Республика Беларусь):

- система загрузки сырья и утилизации тепла отходящих газов (рис. 60);

- печь для плавления базальта (рис. 61) и газовая горелка системы газового подогрева печи (рис. 62);

- система подачи и нанесения замасливателя в составе:

- валковое замасливающее устройство;

- система сбора замасливателя;

- фильерный узел, за исключением струйного и фильерного питателей.

Рис. 59. Общий вид экспериментального образца агрегата в России

- Разработана и изготовлена автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) в составе:

- шкаф автоматики контура автоматического управления;

- шкаф автоматики печи;

- шкаф исполнительных устройств печи;

- шкаф автоматики системы загрузки сырья;

- шкаф исполнительных устройств системы загрузки сырья.

Рис. 60. Система загрузки сырья и утилизации тепла отходящих газов

- Проведены приемочные испытания экспериментальных образцов агрегатов на территории России и Беларуси с получением опытно-промышленных партий готовой продукции (рис. 66). Установлено, что предъявленные образцы экспериментальных агрегатов успешно прошли испытания и рекомендованы для использования в серийном производстве НБН.

Рис. 61. Печь для плавления базальта

Рис. 62. Газовая горелка системы газового подогрева печи

- Проведены испытания многофильерных питателей на территории России и Беларуси (63-65)

Рис. 63. Испытания 200-фильерного питателя в России

Рис. 64. Испытания 400-фильерного питателя в России

Рис. 65. Испытания 400-фильерного питателя в Беларуси

Рис. 66. Опытные партии НБН

- Проведены исследования свойств базальтового сырья, добываемого на территории Союзного государства, с целью определения его пригодности для производства базальтовых нитей. Определены образцы базальтового сырья для промышленного использования.

- Свойства НБН, произведенной на агрегате (прочность на разрыв, модуль упругости, температура применения) превышают свойства алюмоборосиликатного стекловолокна, произведенного на заводах в России. Себестоимость произведённой на агрегате непрерывной базальтовой нити удовлетворяет требованиям Технического задания и значительно превосходит их, что подтверждает высокие технико-экономические показатели разработанного оборудования.

На реализацию темы направлено 81 682,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 53 093,0 тыс. рублей, РБ - 28 589,0 тыс. рублей. Средства бюджета полностью использованы на выполнение НИОКР.

В ходе выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 96 492,6 тыс. рублей, в том числе 5 751,4 тыс. рублей средств ОАО "Полоцк-Стекловолокно". Указанные средства были использованы на изготовление отдельных узлов и систем экспериментальных образцов агрегатов, подготовку инфраструктуры и инженерных коммуникаций промышленных площадок для размещения агрегатов, проведение монтажных и пусконаладочных работ, проведение испытаний экспериментальных образцов агрегатов, наработку опытных партий НБН.

Полученные результаты НИОКР открывают перспективу для массового внедрения разработанного оборудования на предприятиях России и Беларуси. В настоящее время ООО "НБТ Дагестан" выступило инициатором и приступило к реализации инвестиционного проекта "Строительство завода по производству непрерывного базальтового волокна и стеклянных волокон производительностью 12000 тонн в год, а также композиционных материалов на их основе", который получил поддержку на республиканском и федеральном уровне. Ожидаемая прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия за счет экономии издержек при производстве НБН по сравнению с производством стекловолокна составит не менее 90 180,0 тыс. рублей.

Выполненная работа соответствует техническому заданию на создание высокопроизводительного автоматизированного агрегата на базе многофильерных питателей мощностью 3000 тонн/год для производства базальтовой нити.

9. НИОКР "Создание универсальной (пилотной) установки получения волокон из растворов полимеров, в том числе гидратцеллюлозных", шифр "Композит-9".

Исполнитель темы - "Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета (НИИ ФХП БГУ)

В результате реализации данного программного мероприятия в 2008 - 2011 годах в целом изготовлено опытное оборудование для отработки технологии получения волокон из растворов полимеров с последующей организацией серийного производства.

Создан экологически безопасный и дешевый процесс получения гидратцеллюлозного волокна и разработаны исходные данные для проектирования производственных мощностей.

Новая технология получения уникального структурно-смешанного хитозан-целлюлозного волокна с повышенными огнестойкими и бактерицидными свойствами позволила создать универсальную (пилотную) установку и разработать технологию получения гидратцеллюлозных и структурно-смешанных нитей (волокон) из совместных растворов целлюлозы с другими полимерами в ортофосфорной кислоте.

В рамках реализации работы для достижения требуемых результатов решены следующие задачи:

- Разработан способ совмещения целлюлозы и хитозана в ортофосфорной кислоте, позволяющий получать совместные кинетически стабильные прядильные растворы.

- Разработан технологический процесс (процессы активации, растворения целлюлозы, деаэрации и фильтрации растворов в ортофосфорной кислоте) получения растворов смесей целлюлозы с хитозаном и последующего формования структурно-смешанных нитей на универсальной установке. Разработанный технологический процесс позволяет получать экологически чистые отмытые гидратцеллюлозные и структурно-смешанные волокна и нити с удовлетворительными физико-механическими характеристиками и резко сокращает водопотребление и количество сточных вод (более чем в 60 раз).

- Создана универсальная (пилотная) установка для получения целлюлозно-хитозановых прядильных растворов, состоящая из реактора-активатора (смеситель, мешалка), реактора-экструдера (охладитель), узла формования (рис. 67), ванны (рис. 68), камеры сушки (рис. 69), узла растворения (рис. 70), блока управления (рис. 71), а также соединительной, запорной и регулирующей арматуры.

- На созданной универсальной (пилотной) установке наработаны опытные партии целлюлозно-хитозановых нитей различного состава. Проведены исследования физико-химических, бактерицидных и огнезащитных свойств наработанных опытных партий нитей. Показано, что гидратцеллюлозные волокна "Greencell", модифицированные хитозаном, обладают комплексом мультифункциональных свойств: пониженной горючестью, бактериостатичностью и высокой гигроскопичностью. С увеличением вложения хитозана негорючесть гидратцеллюлозных нитей "Greencell" возрастает. При вложении 20 процентов хитозана волокна обладают пониженной горючестью, кислородный индекс составляет 28,9 процента. При содержании 25 процентов хитозана волокна имеют кислородный индекс 35,5 процента. При вложении 30 процентов хитозана волокна не горят и не распространяют (не поддерживают) горение. Их кислородный индекс равен 57 процентам. Такие волокна следует отнести к классу специальных негорючих волокон.

- Установлено, что модифицированные хитозаном гидратцеллюлозные волокна "Greencell", обладают бактериостатическим эффектом: нет роста микрофлоры под образцом. При этом их гигроскопичность может достигать 28 процентов.

Получены с использованием экспериментальных целлюлозно-хитозановых нитей опытные образцы нетканых материалов как утеплителя для одежды. Исследования показывали, что все образцы нетканых полотен с использованием гидратцеллюлозных волокон "Greencell" обладают пониженной горючестью и могут обеспечивать высокий уровень огнезащиты при использовании их в производстве нетканых утеплителей для специальной одежды. Теплофизические показатели изготовленных текстильных материалов соответствуют нормам пожарной безопасности НПБ 161-97, предъявляемым к спецодежде. Кислородный индекс нетканых полотен с использованием опытных гидратцеллюлозных волокон "Greencell" пониженной горючести увеличивается с 20,0 (контрольный образец в виде чистых гидратцеллюлозных волокон) до 28,2-^28,4 процентов при вложении 70 процентов целлюлозно-хитозановых волокон.

На реализацию темы направлено 22 638,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 14 715,0 тыс. рублей, РБ - 7 923,0 тыс. рублей. Средства бюджета полностью были использованы на выполнение НИОКР.

В ходе выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 20 754,0 тыс. рублей (средства организаций РБ).

Рис. 67. Узел формования

Указанные средства были использованы на монтаж узлов универсальной (пилотной) установки для получения гидратцеллюлозных и структурно-смешанных волокон, подготовку инфраструктуры и инженерных коммуникаций, проведение пусконаладочных работ и испытаний универсальной (пилотной) установки, наработку опытных образцов нетканых материалов.

Выполненная работа соответствует техническому заданию на создание нового технологического процесса получения волокон из растворов полимеров, в том числе гидратцеллюлозных и универсальной (пилотной) установки.

Рис. 68. Ванна

Рис. 69. Камера сушки

Рис. 70. Узел растворения

Рис. 71. Блок управления узла формования

Полученные результаты реализации мероприятия полностью соответствуют задачам, целям и показателям, установленным в Программе и будут использованы при создании опытно-промышленной установки для получения гидратцеллюлозных волокон с использованием ортофосфорной кислоты в качестве растворителя производительностью 3000 кг/год в ОАО "СветлогорскХимволокно" (Республика Беларусь).

Работа по теме выполнена в полном объеме, созданная научно-техническая продукция соответствует утвержденному техническому заданию и принята комиссией, действующей на основании приказов ОАО "ЦК МПФГ "Формат" от 15 ноября 2010 года N 127 и от 28 ноября 2011 года N 101.

10. НИОКР "Разработка технологии производства и переработки новых модификаций химических волокон, полученных на основе крейзинга полимеров (бактерицидных, пониженной горючести, бикомпонентных, одорированных, супертонких и др.) в инновационные изделия со специальными свойствами", шифр "Композит-10".

Исполнитель работы - Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации легкой промышленности" (ОАО "ЦНИИЛКА")

В 2012 году выполнен весь объем НИОКР, предусмотренных техническим заданием и календарным планом.

В последний год реализации Программы изготовлено и проведен монтаж, наладка и испытания под заправкой устройства циркуляции модифицирующей жидкости (рис. 72) и устройства (модуль крейзинга) для модификации волокон (рис. 73) в составе агрегата ША-5-К в ОАО "СветлогорскХимволокно" (Республика Беларусь).

Рис. 72. Узел циркуляции модифицирующей жидкости

Разработана технология производства модифицированных на основе крейзинга полиэфирных волокон с различной электропроводностью и композиционных текстильных (нетканых) радиопоглощающих материалов, работоспособных в широком частотном диапазоне и обладающих чрезвычайно малой поверхностной плотностью.

Изготовлены опытно - промышленные партии полиэфирных волокон в ассортименте: бактерицидные, бактериостатические, пониженной горючести, репеллентные (по 100 кг каждого сортимента) и исследованы их физико-химические свойства. На основе полученных результатов разработана нормативно - техническая документация на выпуск опытно-промышленных партий полиэфирных волокон со специальными свойствами.

Рис. 73. Узел модифицирования (модуль крейзинга)

Уточнены технологические режимы, разработана нормативно-техническая документация, наработаны и испытаны опытно-промышленные партии инновационных текстильных изделий с бактерицидными, бактериостатическими, пониженной горючести и репеллентными свойствами. Области применения текстильных материалов с вложением модифицированных бактерицидных полиэфирных волокон показаны на рис. 74, а текстильных материалов пониженной горючести на рис. 75.

Исследованы свойства текстильных материалов с использованием полиэфирных волокон, модифицированных на основе крейзинга, с радиопоглощающими свойствами. Дано заключение о радиопоглощающих свойствах текстильных материалов, работоспособных в широком диапазоне частот. Разработаны рекомендации по использованию полиэфирных волокон, модифицированных на основе крейзинга, с радиопоглощающими свойствами.

На реализацию темы в 2012 году направлено 7 000,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 4 550,0 тыс. рублей, РБ -2 450,0 тыс. рублей.

В ходе выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 12 080,0 тыс. рублей, в том числе РФ -12 080,0 тыс. рублей.

Реализация данного программного мероприятия в 2008 - 2012 годах в целом позволила создать технологию введения специальных огнезащитных, антибактериальных и др. добавок в полимер с использованием механизма крейзинга при выработке нанопористых полиэфирных волокон, создать технологию производства и переработки полиэфирных волокон со специальными свойствами.

Разработан конкурентоспособный ассортимент химических волокон и нитей пониженной горючести, обеспечивающих защиту от отравляющих веществ, ультрафиолетовых лучей, электромагнитных и электростатических волн, обладающих лечебным эффектом.

Разработана КД и изготовлена опытная установка для модификации полиэфирных волокон по механизму крейзообразования. Дооснащен опытной установкой имеющейся в ОАО "СветлогорскХимволокно" штапельный агрегат ША-5К.

Разработаны текстильные (нетканые) радиопоглощающие материалы, работоспособные в широком частотном диапазоне и обладающие чрезвычайно малой поверхностной плотностью.

В процессе выполнения работы для достижения требуемых результатов были решены следующие задачи:

- Разработаны технологии производства новых модифицированных полиэфирных волокон: бактерицидных, пониженной горючести, одорированных, репеллентных, с повышенными антистатическими и радиопоглощающими и другими свойствами.

- Разработаны технологии переработки новых модифицированных полиэфирных волокон, полученных на основе крейзинга полимеров инновационные изделия со специальными свойствами. Изготовлены опытные образцы текстильных материалов с вложением модифицированных полиэфирных волокон со специальными свойствами: бактерицидных, бактериостатических, пониженной горючести, одорированных, репеллентных, с повышенными антистатическими, радиопоглощающими и многофункциональными свойствами. Наработаны экспериментальные и опытные партии текстильных материалов с вложением модифицированных на основе крейзинга полиэфирных волокон.

- Созданы новые ассортименты наномодифицированных полиэфирных волокон, обеспечивающих прочное удерживание модифицирующего препарата в структуре волокна и сохранение специальных свойств в течение длительного времени эксплуатации, в том числе при стирках. Указанные виды волокон отличаются принципиальной новизной, технологии их производства и сами волокна будут запатентованы.

- Созданы текстильные материалы для изделий личного и специального назначения с защитными свойствами за счет использования в смеси наномодифицированных ПЭ волокон.

- Для производства модифицированных волокон изготовлены оригинальное устройство (модуль крейзинга) для модифицирования волокон по механизму крейзинга и узел циркуляции модифицирующей жидкости. Устройство смонтировано автономно на штапельном агрегате ША-5К в ОАО "СветлогорскХимволокно" (Республика Беларусь), не требует переналадки и не затрагивает конструкцию стационарного промышленного оборудования. Устройство обеспечивает возможность получения модифицированных методом крейзинга ПЭТФ волокон, обладающих различными специальными свойствами, и может быть использовано для промышленного производства ПЭТФ волокон. Изготовлены опытно-промышленные партии модифицированных полиэфирных волокон в ассортименте: бактерицидные, бактериостатические, пониженной горючести, репеллентные (по 100 кг каждого ассортимента).

РИС.74.ПРИМЕНЕНИЕ ТЕКСТИЛ.МАТЕРИАЛОВ С МОДИФ.БАКТЕРИЦ.ПОЛИЭФИР.ВОЛОКОН

Рис. 74. Области применения текстильных материалов с вложением модифицированных бактерицидных полиэфирных волокон

Рис. 75. Области применения текстильных материалов пониженной горючести

- Разработана технология производства композиционных текстильных (нетканых) радиопоглощающих материалов, работоспособных в широком частотном диапазоне и обладающих чрезвычайно малой поверхностной плотностью. Указанные материалы обладают высокими радиопоглощающими свойствами по отношению к электромагнитному излучению диапазонов сверхвысоких частот от 8 до 37 ГГц и могут быть использованы в качестве перспективных поглотителей при создании композиционных радиопоглощающих текстильных материалов для изделий специального технического назначения, в том числе для изготовления защитной одежды.

Результаты НИОКР предлагается использовать при производстве текстильных изделий с защитными свойствами: медицинских парафармацевтических изделий, перевязочных материалов, одноразовой медицинской одежды и гигиенических материалов, спецодежды, обмундирования и снаряжения, форменной и рабочей одежды, мебельных тканей, постельного и туалетного белья, в том числе спецназначения (МВД, МЧС, МО и т.п.), нетканых материалов, в том числе медицинского, строительного, транспортного назначения, наполнителей подушек, одеял, мебельных комплектующих элементов, текстиля для гостиничного сектора, транспорта, укрывных материалов.

На реализацию темы направлено 36 360,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 23 634,0 тыс. рублей, РБ - 12 726,0 тыс. рублей. Средства бюджета полностью были использованы на выполнение НИОКР.

В ходе выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 37 600,0 тыс. рублей (средства организаций РФ).

Указанные средства были использованы на выполнение работ в области создания технологии производства и переработки новых модификаций химических волокон, полученных на основе крейзинга полимеров (бактерицидных, пониженной горючести, бикомпонентньгх, одорированных, супертонких и др.) в инновационные изделия со специальными свойствами.

Ожидаемая прибыль, остающаяся в распоряжении ОАО "Владполитекс" (Российская Федерация), только от производства новых модификаций химических волокон, полученных на основе крейзинга полимеров (1000 т/год) составит 40 800,0 тыс. рублей. Период возврата бюджетных средств (срок окупаемости) за счет налоговых поступлений составит 0,8 года с начала производственной деятельности. Срок окупаемости инвестиций из всех источников финансирования 1,5 года.

Выполненная работа соответствует техническому заданию на создание технологии модифицирования материалов и производства новых модификаций бикомпонентньгх химических волокон, обладающих рядом специальных свойств: пониженной горючести, бактерицидных, противогнилостных, одорированных, электропроводных, радиопоглощающих и т.д.

11. НИОКР "Разработка и испытание опытных образцов оборудования для синтеза волокнистых ионообменных материалов, в т.ч. палладий-содержащих волокнистых катализаторов", шифр "Композит-11".

Исполнитель работы - Государственное научное учреждение "Институт физико-органической химии Национальной академии наук Беларуси" (ГНУ "ИФОХ НАН Беларуси")

Реализация данного программного мероприятия в 2008 - 2011 годах в целом позволила изготовить опытные образцы нестандартных аппаратов и оборудования, предназначенные для химико-технологических операций в процессе получения волокнистых ионообменных материалов с дальнейшей перспективой организации промышленного производства.

В рамках реализации работы для достижения требуемых результатов решены следующие задачи:

- Разработана конструкторская документация и изготовлено нестандартизированное оборудование (реакторы) для установок получения волокнистых анионитов, катионитов и палладийсодержащего катализатора:

- реактор для установки синтеза волокнистых анионитов;

- реактор для установки синтеза волокнистых катионитов;

- реактор для установки синтеза волокнистого палладий-содержащего катализатора.

- Созданы на площадях ГНУ "ИФОХ НАН Беларуси" три опытно-промышленные установки по производству пользующейся спросом на мировых рынках продукции:

- опытно-промышленная установка для синтеза волокнистых анионитов производительностью 10 т/год (рис. 76);

- опытно-промышленная установка для синтеза волокнистых катионитов производительностью 10 т/год (рис. 77);

- опытно-промышленная установка для синтеза волокнистых палладийсодержащих катализаторов производительностью 2 т/год (рис. 78).

- Проведены успешные испытания опытно-промышленных установок. Отработаны режимы получения волокнистых анионитов, катионитов и палладийсодержащего катализатора на опытно-промышленных установках. Разработаны опытно-промышленные регламенты на производство волокнистых анионитов, катионитов и палладийсодержащего катализатора.

- Наработаны и испытаны опытные партии волокнистых анионита ФИБАН А-5 и катионитов ФИБАН К-1, Х-1. Обменная емкость анионита ФИБАН А-5 по аминогруппам составляет 3,7-4,3 мг-экв/г, удельная разрывная нагрузка - 53-55 мН/текс, удлинение моноволокон при разрыве 22-26 процентов. Полная статическая обменная емкость катионита ФИБАН К-1 составляет 2,9-3,3 мг-экв/г, удлинение моноволокон при разрыве 16-18 процентов. Обменная емкость катионита ФИБАН Х-1 по карбоксильным группам составляет 3,5-3,7 мг-экв/г, удлинение моноволокон при разрыве 11-12 процентов. Обменная емкость наработанных материалов и их прочностные характеристики соответствуют требованиям технологических регламентов.

Наработаны и испытаны опытные партии палладийсодержащего катализатора на основе волокнистых анионитов ФИБАН А-1, ФИБАН А-5 и ФИБАН А-6. Содержание палладия в образцах составляет 0,15 процентов от массы носителя, их активность в процессе обескислороживания воды высокая: содержание остаточного кислорода в очищенной воде менее 20 мкг/л., что соответствуют требованиям технологического регламента.

- На реализацию темы направлено 30 250,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 19 662,0 тыс. рублей, РБ - 10 588,0 тыс. рублей. Средства бюджета полностью были использованы на выполнение НИОКР.

Рис. 76. Установка синтеза волокнистых анионитов

Рис. 77. Установка синтеза волокнистых катионитов

Рис. 78. Установка синтеза волокнистых палладийсодержащих катализаторов

В ходе выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 30 250,0 тыс. рублей (средства организаций РБ).

Указанные средства были использованы на выполнение работ в области технологии получения волокнистых анионитов, катионитов и палладийсодержащего катализатора, монтаж и пуско-наладочные работы опытно-промышленных установок.

В настоящее время введенных производственных мощностей достаточно для выполнения заказов как России и Беларуси, так и зарубежных стран. В случае увеличения объема заказов разработанная конструкторская документация на нестандартизированное оборудование и опыт ее эксплуатации могут быть использованы для расширения производства как за счет тиражирования опытно-промышленных установок синтеза волокнистых ионитов и катализаторов, так и создания оборудования с большей производительностью. Дополнительная прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия от производства волокнистых ионитов на созданных опытно-промышленных установках за счет превышения производительности имеющихся опытных установок, составит 5 500,0 тыс. рублей.

Полимерные волокнистые ионообменные материалы, полученные на созданном оборудовании могут быть использованы:

- в качестве сорбентов для очистки газовых и водных сред от токсичных паров, газов кислого и основного характера, ионов тяжелых металлов, радионуклидов, соединений мышьяка, нитратов;

- для создания высокотехнологичных производств в электронной промышленности и приборостроении;

- в качестве селективных сорбентов для разделения металлов;

- для приготовления высокоактивных и селективных волокнистых катализаторов различного назначения.

Выполненная работа соответствует техническому заданию на создание опытно-промышленных установок по синтезу волокнистых ионообменных материалов и палладийсодержащих катализаторов. По своим ионообменным и сорбционным характеристикам разработанные материалы не уступают лучшим мировым аналогам.

12. НИОКР "Разработка технологического процесса производства волокна и нити Арселон с новыми потребительскими свойствами", шифр "Композит-12".

Ответственные исполнители работы - Открытое акционерное общество "СветлогорскХимволокно" (ОАО "СветлогорскХимволокно") и Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Термостойкие изделия" (ООО НПФ "Термиз").

Реализация данного программного мероприятия в 2008 - 2011 годах в целом позволила создать технологический процесс производства волокна и нити Арселон, повысить кислородный индекс волокна и получить волокно, окрашенное в массе. Разработана конструкторская документация на нестандартные аппараты и оборудование, изготовлены опытные образцы нового конкурентоспособного оборудования, предназначенного для оснащения опытной линии по производству волокна Арселон.

В рамках реализации работы для достижения требуемых результатов решены следующие задачи:

- Синтезированы модификаторы (7 ед.) и стабилизаторы для совершенствования технологического процесса с целью улучшения свойств волокна Арселон, успешно отработан способ их введения в полимер, а также наработаны на их основе опытные образцы полимера.

- Разработаны исходные данные на проектирование опытной установки для производства модификатора, вносимого на стадии синтеза полимера.

- В соответствии с разработанной рабочей проектно-конструкторской документацией изготовлен и смонтирован в ОАО "СветлогорскХимволокно" (Республика Беларусь) опытный модуль для получения полимера (его модификации) с формованием на одном прядильном месте существующей машины формования АВК. Проведены его испытания в производственных условиях.

- Наработаны опытные партии волокна на промышленной установке с внесением добавок на стадии формования. Проведены испытания опытных партий.

- На основании данных об экспериментальных и производственных испытаниях разработан технологический процесс производства волокна и нити Арселон с новыми потребительскими свойствами за счет повышения кислородного индекса до 32 и выше без снижения их физико-химических свойств.

- Для создания производства волокна Арселон мощностью 1500 тонн в год с использованием отечественного сырья разработана технология получения отечественного гидразин-сульфата новым способом, в т.ч. разработан технологический процесс получения раствора полимера с использованием отечественного гидразин-сульфата, полученного новым способом. Проведены испытания образцов гидразин-сульфата, полученного новым способом и выданы исходные данные на создание производства гидразин-сульфата мощностью 1000 тонн в год.

- Создана лабораторная установка (рис. 79-81) и проведены исследования по синтезу и формованию нити Арселон на опытной лабораторной установке с целью выбора оптимального варианта усовершенствованного оборудования и технологии, в том числе проведены исследования по получению растворов с повышенной концентрации полимера в растворе (до 6-7%) для глубокованного и горизонтального формования волокна "Арселон".

- Разработана КД и изготовлен стенд термообработки нити Арселон (рис. 82).

- Разработан технический проект усовершенствованной линии синтеза полимера Арселон мощностью 1500 т/год.

- Разработан технический проект штапельного агрегата для формования нити Арселон мощностью 1500 т/год.

Повышение огнестойкости волокна Арселон, выпускаемого в ОАО "СветлогорскХимволокно", до уровня показателей лучших мировых производителей позволило расширить его области применения и рынок сбыта, в первую очередь, для изготовления термостойких изделий различного назначения: одежды для пожарных и танкистов, металлургов и рабочих горячих цехов, фильтров для очистки горячих газовоздушных выбросов и т.д., композиционных материалов.

Рис. 79. Лабораторная установка синтеза и формования нити Арселон. Узел приготовления прядильного раствора

Рис. 80. Лабораторная установка синтеза и формования нити Арселон. Узел формования

Рис. 81. Лабораторная установка синтеза и формования нити Арселон. Узел вытяжки нити Арселон

Рис. 82. Стенд термообработки нити Арселон

На основании технического проекта усовершенствованной линии синтеза полимера Арселон и технического проекта усовершенствованного штапельного агрегата будет разработана рабочая конструкторская документация на производство волокна Арселон. Предполагается создание предприятия по производству волокна Арселон с производственной мощностью, как минимум, 1500 т/год с целью обеспечения потребности промышленности России и Беларуси в термостойких материалах, не уступающих по своим характеристикам импортным термостойким материалам, но более дешевым.

На реализацию темы направлено 30 250,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 19 662,0 тыс. рублей, РБ - 10 588,0 тыс. рублей. Средства бюджета полностью были использованы на выполнение НИОКР.

В ходе выполнения работы исполнителем - ОАО "СветлогорскХимволокно" были привлечены внебюджетные средства в сумме 7 403,4 тыс. рублей. Указанные средства были использованы на изготовление и монтаж отдельных узлов и систем опытного образца модуля для получения полимера (его модификации), подготовку инфраструктуры и инженерных коммуникаций промышленной площадки для размещения модуля,проведение пусконаладочных работ, наработку опытных партий волокна.

Ожидаемая прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия от производства волокна Арселон составит 5 096,4 тыс. рублей в год.

В ходе выполнения работы исполнителем - ООО "НПФ "Термиз" были привлечены внебюджетные средства в сумме 18 654,31 тыс. рублей. Указанные средства были использованы на выполнение работ в области создания технологии и совершенствования оборудования для оснащения линии по производству волокна Арселон мощностью 1500 тонн в год.

Ожидаемая прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия от производства волокна Арселон (1500 т/год), составит 256 200,0 тыс. рублей в год.

Выполненная работа соответствует техническому заданию на разработку нового технологического процесса получения волокна и нити Арселон с новыми потребительскими свойствами.

Работа по теме выполнена в полном объеме, созданная научно-техническая продукция соответствует утвержденному техническому заданию и принята комиссией, действующей на основании приказов ОАО "ЦК МПФГ "Формаш" от 15 ноября 2010 г. N 129 и 14 ноября 2011 г. N 100.

13. НИОКР "Совершенствование технологического процесса получения волокна Арлана и создание опытного оборудования для переработки волокна в текстильные изделия", шифр "Композит-13".

Исполнитель работы - Общество с ограниченной ответственностью "Лирсот" (ООО "ЛИРСОТ")

Реализация данного программного мероприятия в 2008 - 2011 годах в целом позволила разработать технологию получения термоогнестойких тканей нового поколения, обеспечивающих высокий уровень огнезащиты пожарных, металлургов, сотрудников МЧС и другого обслуживающего персонала.

Получено волокно Арлана и переработано в текстильные термоогнестойкие изделия - пряжу и ткань. Реализация данной НИОКР полностью отвечает требованиям постановления Правительства РФ N 369 от 13 июня 2006 г. "Об установлении запретов и ограничений допуска товаров, происходящих из иностранного государства или группы иностранных государств, работ, услуг, выполняемых, оказываемых иностранными лицами, для целей размещения заказов на поставки товаров, выполнение работ, оказание услуг для нужд обороны страны и безопасности государства".

В рамках реализации работы для достижения заданных результатов решены следующие задачи:

- Отработана научно-обоснованная технология получения термоогнестойкого метапараарамидного волокна Арлана, по своим характеристикам аналогичного зарубежным волокнам Номекс (производства США), Конекс (Япония), Кермель (Франция) и Нью-стар (Китай), а по основным свойствам - огнестойкости и гигроскопичности, существенно превосходящего их.

- Разработана РКД и проведена модернизация опытно-промышленной установки (рис. 83) по получению термо-огнестойкого волокна Арлана в ООО "ЛИРСОТ" (Российская Федерация), обеспечивающая получение волокна Арлана с отработанными в процессе НИР характеристиками, в частности:

- разработана конструкторская документация и изготовлены фрезерная и спирально-ленточная мешалки для получения прядильных растворов высокого качества;

- в состав опытно-промышленной установки введены новые контуры циркуляции основных сред (рис. 84) из полипропилена, обеспечивающие устойчивость к действию агрессивных свойств;

- в поточную линию для формования, промывки и сушки волокна (рис. 85) включена ленточная сушилка, обеспечивающая улучшение свойств волокна в процессе сушки.

РИС. 83. УСТАНОВКА ПО ПОЛУЧЕНИЮ ТЕРМО-ОГНЕСТОЙКОГО ВОЛОКНА АРЛАНА

Рис. 83. Опытно-промышленная установка по получению термо-огнестойкого волокна Арлана. Узел получения прядильных растворов

РИС.84. ЦИРКУЛЯЦ. КОНТУРА ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГ. СРЕД ИЗ ПОЛИПРОПИЛЕНА

Рис. 84. Циркуляционные контура основных технологических сред из полипропилена (осадительной ванны, контуров 1-ой и 2-ой промывок)

РИС.85.ЛИНИЯ ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ, ПРОМЫВКИ И СУШКИ ТЕРМО-ОГНЕСТОЙК. ВОЛОКНА

Рис. 85. Поточная линия для формования, промывки и сушки термо- огнестойкого волокна Арлана

- На модернизированной опытно-промышленной установке отработан процесс получения волокна Арлана с улучшенными механическими свойствами:

- прочность - до 37 сН/текс;

- разрывное удлинение - до 16-17 процентов;

- тепловая усадка при температуре 300°С за 5 минут - не более 3 процентов.

- Реконструирована опытная установка химической обработки волокон и отработана научно-обоснованная технология крашения волокна Арлана с набуханием в растворе диметилацетамида в различные цвета, в том числе синий, красный и цвет "хаки". Изготовлена опытная партия волокна Арлана цвета "хаки".

- Партия волокна Арлана переработана в пряжу с высокими прочностными показателями, а именно:

- линейная плотность - 36-39 текс,

- прочность - 17-20 сН/текс,

- разрывное удлинение - 8-9 процентов.

- Пряжа Арлана переработана в ткань цвета "хаки" и изготовлены текстильные изделия из ткани Арлана - опытные образцы защитной термостойкой одежды (лётных костюмов). Опытные образцы прошли испытания по оценке гигиенических, теплозащитных, физико-механических и эксплуатационных характеристик. Испытания дали положительные результаты - текстильные изделия соответствуют требованиям и обеспечивают удобства эксплуатации.

- Разработаны и утверждены технические условия на термоогнестойкие текстильные изделия из волокна Арлана - пряжу (ТУ 9082-156-17277875-2011) и ткань Арлана (ТУ 9082-157-17277875-2011).

Разработанная технология получения волокна Арлана рекомендована к внедрению в промышленном производстве в объеме 200-500 т/год. Ткань Арлана рекомендована для серийного производства и изготовления из нее защитной термостойкой одежды (летных костюмов) для членов экипажей военной и гражданской авиации.

На реализацию темы направлено 31 350,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 20 378,0 тыс. рублей, РБ - 10 972,0 тыс. рублей. Средства бюджета полностью были использованы на выполнение НИОКР.

В ходе выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 31 250,0 тыс. рублей (средства организаций РФ). Указанные средства были использованы на приобретение специального оборудования для научных (экспериментальных) работ, техническое обслуживание, текущий и капитальный ремонт оборудования технологического и общехозяйственного назначения, содержание зданий и сооружений производственного и общехозяйственного назначения, услуги сторонних организаций, на изготовление опытной партии защитной термостойкой одежды и её опытную носку.

Ожидаемая прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия от производства волокна Арлана (200 т/год) и переработке его в термоогнестойкую ткань (1,5 млн. ) составит 47 330,0 тыс. рублей в год.

Выполненная работа соответствует техническому заданию на отработку усовершенствованного технологического процесса получения волокна Арлана и переработку волокна Арлана в текстильные термоогнестойкие изделия - пряжу и ткань.

14. НИОКР "Разработка принципиально нового технологического процесса и создание высокоэффективного оборудования для получения углеволокнистых материалов (УВМ) нового поколения на основе гидратцеллюлозных волокон (ГЦВ) с применением новых органических катализаторов", шифр "Композит-14".

Исполнитель темы - Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "УВИКОМ" (ООО "НПЦ "УВИКОМ")

В 2012 году выполнен весь объем НИОКР, предусмотренных техническим заданием и календарным планом.

В последний год реализации Программы исследованы свойства композиционных материалов (КМ) с полимерной и углеродной матрицами, полученных с использованием опытных партий УВМ.

Произведена оценка возможности использования УВМ, полученных по новой технологии, для изготовления КМ, используемых в специальных целях.

Изготовлены пять опытных образцов УВМ. Образцы предназначены для изготовления композиционных материалов и исследования их радиофизических свойств в ОАО "Концерн радиостроения "Вега".

Изготовлены опытные образцы КМ с применением в качестве наполнителя опытных образцов УВМ нового поколения. Образцы прошли экспериментальные исследования радиофизических свойств и показали положительные результаты.

Разработаны рекомендации по созданию радиопоглощающих материалов с применением УВМ нового поколения.

На реализацию темы в 2012 году направлено 3 000,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе РФ - 1 950,0 тыс. рублей, РБ - 1 050,0 тыс. рублей.

В ходе выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 6 596,0 тыс. рублей, в том числе РФ - 6 596,0 тыс. рублей.

Реализация данного программного мероприятия в 2008 - 2012 годах в целом обеспечила снижение себестоимости УВМ на основе ГЦВ за счет сокращения отдельных стадий технологического процесса, исключение применения органических растворителей, ликвидацию взрывоопасности и токсичности, расширение области применения (элементы накопителей энергии, нагревательные элементы и т.д.).

Выполнена оценка пригодности КМ, получаемых с использованием УВМ, изготовленных по новой технологии, для применения их в ответственных изделиях, производимых на предприятиях ОПК России.

Проведены оценка радиофизических свойств УВМ нового поколения на основе ГЦВ и испытания их радиопоглощающих свойств как наполнителей КМ. Разработан принципиально новый технологический процесс и создано высокоэффективное оборудование для получения УВМ нового поколения и КМ на основе ГЦВ с применением новых органических катализаторов, в т.ч. обладающих радиопоглощающими свойствами.

В рамках реализации работы для достижения заданных результатов решены следующие задачи:

- Проведены исследования по изучению специфических свойств элементоорганических соединений и их использованию в качестве катализаторов в технологическом процессе получения УВМ на основе ГЦВ. Разработана технологическая схема установки для синтеза нового катализатора, используемого при получении УВМ на основе ГЦВ. Разработан технологический процесс и создана в ОАО "СветлогорскХимволокно" (Республика Беларусь) стендовая установка для получения водной эмульсии на основе нового катализатора.

- Разработан технологический процесс нанесения водной эмульсии на вискозную нить и ленту. Разработана РКД и изготовлена в ОАО "СветлогорскХимволокно" (Республика Беларусь) стендовая установка для отработки процесса нанесения водной эмульсии на вискозную нить и ленту (рис. 86). Разработанная технология получения нового органического катализатора и водной эмульсии на его основе, а также изготовления гидратцеллюлозной технической нити с использованием нового способа нанесения катализатора на стадии отделки резко сокращает эксплуатационные расходы и, как результат, снижает себестоимость продукции на 20 процентов, а также улучшает экологическую обстановку на производстве. До настоящего времени УВМ использовались, в первую очередь, для ракетно-космической техники. Удешевление УВМ в результате внедрения новой технологии позволит широко использовать эти материалы в технике гражданского назначения, например в качестве энергонакопителей.

- Наработаны по новой технологии с использованием органического катализатора в виде водной эмульсии опытные партии УВМ различных текстильных структур (однослойная Урал Т-22Р и многослойная Урал ТМ/4 ткани, однонаправленные материалы Урал ЛО-12ЭХО и Урал ЛО-22ЭХО).

Опытные партии нарабатывались с использованием двух методов нанесения катализатора: методом пропитки исходных гидратцеллюлозных нитей с последующей переработкой их в текстильные структуры и методом напыления катализатора на готовые текстильные структуры.

Проведены исследования полученных опытных партий УВМ. Исследования показали, что изготовленные материалы соответствуют нормативной документации (ГОСТ и ТУ).

- Изготовлены с использованием опытных партий УВМ КМ с полимерной и углеродной матрицами. Исследования свойств КМ показало, что УВМ, полученные пропиткой гидратцеллюлозных нитей в новом органическом катализаторе (водной эмульсии) с последующей термической обработкой, могут быть использованы для получения КМ, применяемых для получения специальных изделий.

- Разработаны и изготовлены опытные образцы радиопоглощающих УВМ, имеющие удельное электрическое сопротивление 0,93 - 0,95 Ом х см. Волокна были диспергированы до размера 0,3 - 5 мм и использованы в качестве наполнителя КМ. Полученные положительные результаты могут быть использованы для изготовления радиопоглощающих изделий, используемых в специальной технике.

РИС.86. УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ВОД. ЭМУЛЬСИИ НА ВИСКОЗ. НИТЬ И ЛЕНТУ

Рис. 86. Стендовая установка для нанесения водной эмульсии на вискозную нить и ленту

Выполненная работа соответствует техническому заданию на создание УВМ нового поколения на основе ГЦВ с применением новых органических катализаторов.

На реализацию темы направлено 51 350,0 тыс. рублей из бюджета Союзного государства, в том числе - РФ - 33 377,0 тыс. рублей, РБ - 17 973,0 тыс. рублей. Средства бюджета полностью были использованы на выполнение НИОКР.

В ходе выполнения работы исполнителем были привлечены внебюджетные средства в сумме 51 350,0 тыс. рублей (средства организаций РФ). Указанные средства были использованы на финансирование работ в области создания технологии и совершенствования оборудования для получения УВМ нового поколения на основе ГЦВ, изготовление водной эмульсии органического катализатора, приобретение расходных материалов, приобретение исходного сырья для изготовления опытных партий КМ.

Ожидаемый экономический эффект по мероприятию составит 80 000,0 тыс. руб. в год.

Работа по теме выполнена в полном объеме, созданная научно-техническая продукция соответствует утвержденному техническому заданию и принята комиссией, действующей на основании приказов ОАО "ЦК МПФГ "Формат" от 15 ноября 2010 г. N 128 и от 07 ноября 2012 г. N 54.

15. НИОКР "Разработка новых полимерных композиционных материалов на основе спецволокон, термопластичных и термореактивных связующих для получения изделий триботехнического и специального назначения", шифр "Композит-15".

В 2012 году выполнен весь объем НИОКР, предусмотренных техническим заданием и календарным планом.

В последний год реализации Программы разработаны и согласованы технические условия на базальтопластиковые стержни периодического профиля, полученные методом пултру

<< Назад		Приложение 1. >> Сводный перечень результатов научно-технической деятельности, созданных в ходе выполнения научно-технической программы Союзного...
	Содержание Постановление Совета Министров Союзного государства от 21 октября 2014 г. N 25 "Об итогах реализации научно-технической...

Приложение 3. Годовой объём производства новых видов продукции и материалов в натуральном и стоимостном выражении

Вы можете открыть актуальную версию документа прямо сейчас.