Производство клея 0

Трудно представить сферу деятельности, где можно обойтись без клея. В быту, на промышленных предприятиях, в сфере услуг, в медицине постоянно или периодически возникает необходимость в использовании такого связующего компонента как клей.

Соединяемые поверхности имеют разную текстуру, вес, химический состав; это обусловило возникновение множества марок клея, отличающихся качественными характеристиками. Планируя налаживание производства необходимо определить приоритетную нишу, изучить основные правила организации технологического процесса. Готовый продукт должен соответствовать стандартам качества. Не менее важная составляющая бизнеса — соблюдение правил безопасности. Производство клея относится к вредным, и игнорирование требований к безопасности может привести не только к штрафам для руководителя фирмы, но и авариям с необратимыми последствиями.

Виды клея

Связующие, склеивающие субстанции представляют собой многокомпонентное вещество. Сцепление поверхностей обеспечивается межмолекулярным взаимодействием (адгезией) клея и соединяемого материала, но это только один из факторов, влияющих на склеиваемость поверхностей. Согласно механической теории, значение имеет пористость поверхности; крепость присоединения обеспечивается смачиванием поверхностей и диффузией частиц.

В зависимости от скорости застывания и особенностей соединения клеи делятся на:

• Высыхающие. Наиболее распространенные виды: силикатный, ПВА, столярный.
• Невысыхающие. Это «расплавы», имеющие в основе канифоль, акриловые смолы. Их используют в быту, строительстве, а также для изготовления различных самоклеящихся материалов, в том числе товаров медназначения.
• Клеи, изготовленные из субстанций, затвердевание которых происходит в процессе полимеризации.

Свойства клея зависят от состава наполняющих его компонентов. В качестве сырья используются:

1. Материалы природного происхождения. В их число входит каучук, альбумин, крахмал, коллаген животного происхождения.
2. Синтетические материалы — смолы, полученные в результате химических процессов.
3. Неорганические вещества — магний, кремний и иные химические элементы.

Как делают резиновый клей:

Удобство нанесения клея на поверхность материалов, скорость отвердевания, степень сцепления зависит не только от основных, но и сопутствующих компонентов. К активным веществам добавляется растворитель. Им может быть спирт, ацетон, вода или бензин, сложные эфиры. Благодаря растворителям клей становится более пластичным, выполняет роль герметика, однако превысив норму включения растворителя, можно получить непригодный к использованию продукт с пониженной прочностью.

Для снижения расхода при использовании в клей вводятся вязкие или сыпучие наполнители: отходы деревообрабатывающей промышленности, мел, тальк. Такие добавки делают вещество более теплостойким.

Если компоненты клея препятствуют его затвердеванию после использования, в состав вводятся отвердители массы — стекло-, металлосодержащее вещества.

Невозможно сконструировать универсальную линию, подходящую для изготовления разных видов клея. Процесс производства синтетических и органический клеев существенно отличается. Организуя предприятие по производству клея, стоит определить наличие конкурентов, особенности потребительского спроса, перспективы импорта товара и возможность снабжения производства сырьем.

Сводная таблица: виды клея

Группа	Клей	Основной компонент	Область применения
Клеи животного происхождения	Мездровый	Коллаген из кожи животных	Склеивание натуральных материалов, малярные работы, изготовление переплетов, икон
	Костный	Оссеин из костей животных
	Казеиновый (канцелярский)	Казеин — вещество из обезжиренного молока	Изготовление красящих веществ, отделочные работы
Клеи растительного происхождения	Крахмальный	Клейстер из картофельного, кукурузного крахмала	Склеивание бумаги
	Декстриновый	Получают в результате гидролиза крахмала	Клейка обоев, бумаги, наклеек
	Целлюлозные	На основе метилцеллюлозы («Плитонит»), карбоксиметилцеллюлозы, нитроцеллюлозы	Склеивание натуральных тканей, кожи, поклейка обоев
Минеральные клеи	Силикатный	Раствор силиката натрия и калия	Применяют в составе растворов для пропитки древесины, изготовления красок
	Асфальтобитумный	Растворы асфальта и битума в бензиновой основе	Строительство
Синтетические	Термореактивные: БФ, ЭД	Эпоксидные смолы	Поклейка неоднородных поверхностей, медицина
	Термопластичные; ПВА (разные виды), Момент	Смолы	Поклейка дерева, картона, фанеры и прочих материалов
Резиновые	88-СА	Каучук, термовулканизаторы, смолы и растворитель-бензин	Поклейка текстильных материалов, кожи
	88-М
	Неопреновые	Бутадиенстирол, неопрен	Поклейка обоев, линолеума, плитки

Особенности производства некоторых видов клея

Основным «склеивающим» компонентом клеев животного происхождения являются белковые вещества — коллаген, казеин. Для производства органических клеев используются шкуры животных и мездра — кожа с остатками жировой ткани, костные ткани.

Производство мездрового клея

Процесс изготовления клеящего вещества из мездры состоит из нескольких этапов:

1. Обработка сырья. В ход идут хрящи и шкуры животных. Их сначала сортируют по размеру. Учитывается тип животного, из которого получена мездра, его возраст. Части, непригодные для изготовления клея, удаляются.
2. Измельчение. Крупные куски режутся в мездрарезках.
3. Промывка в мездрамоечных машинах. Сырье очищают в чанах, наполненных известковым молоком или щелочным раствором. Процесс называется «золение».
4. Промывка и растворение. Сырье промывают в чистой воде, то есть «обеззоливают», при этом из массы удаляются щелочно-растворимые белки, известь, кальцевые загрязнения. Нейтрализация щелочи происходит при использовании слабого раствора соляной кислоты.
5. Заливка кипятком и выпаривание при температуре близкой к 60°С. Для наполнения чанов используют фекальный насос. Длительность варки — около 7 часов.
6. Осветление и фильтрование раствора коллагена.
7. Разливка клеевой массы в формы.
8. Застывание при температуре до 25°С, высушивание.

Готовый продукт должен отвечать стандарту качества ГОСТ 3252-80. Клей мездровый. Технические увловия.После проведения испытаний клей упаковывают в бумажные мешки из 5-6 слоев. Вес расфасованного продукта не должен превышать 50 кг. Поступающий в продажу клей имеет сведения о дате изготовления, номере партии, сроке хранения, весе, составе.

Для хранения мездрового клея необходимо закупить контейнеры, сформировать настил из досок, чтобы не допустить чрезмерное увлажнения упаковок. Допустимый уровень влажности — не более 90% в упаковке.

Постоянно нуждаются в поставках мездрового клея предприятия по производству мебели, строительные фирмы, организации, занимающиеся иконописью, нанесением рисунков на стекло, золочением, изготовлением клеевых красок.

Оборудование, обеспечивающее процесс производства

• Тележки-чаны для мездры (сортировки, промывки) — от 16 300 руб. Приобретение 10 тележек вместимостью 200 кг обойдется в 160 300 руб.
• Дробильная машина (пищевая мельница WF-60B) стоимостью около 1 075 000 руб. Производительность машины — до 300-500 кг сырья в час.
• Фильтрпрессы — от 150 000 руб.
• Сушильный шкаф АСЭШ-8-2 комплект — от 216 000 руб.
• Выпариватель — от 250 тыс. руб.
• Весовой дозатор для сыпучих продуктов VD1-V8 — от 105 тыс. руб.

В среднем на приобретение основных производственных узлов затрачивается от 1 956 300 руб.

Средняя цена продукта на рынке — 585 руб. за кг.

Аналогичным способом происходит производство костного клея. Разница состоит в том, что из костей извлекается иное вещество — оссеин, которое также является разновидностью коллагена.

Казеиновый клей

Привычное название казеинового клея — канцелярский. Он производится как в жидком виде, так и в виде сыпучих гранул желтоватого цвета. Основное сырье для производства — обезжиренное молоко, образующееся как отходы молокозаводов. В качестве вспомогательных компонентов используют:

• сычужные ферменты;
• гидроксид натрия;
• известь;
• буру;
• медный купорос;
• керосин;
• жидкое стекло;
• скипидар технический;
• фенол;
• раствор аммиака;
• воду;
• канифоль.

Наиболее востребован казеиновый клей в полиграфической промышленности и при клейке древесины. Благодаря казеиновому клею на конверты наклеивают марки, на одежду — этикетки. Казеиновый клей отличается высокой термостойкостью, а в сравнении со столярным лучше противостоит влаге. Однако если не включить в состав антисептики (буру, раствор аммиака), клей начинает портиться из-за образования плесени.

Существует 2 способа изготовления казеинового клея: зерненый и эжекторный. Зерненый — более трудозатратен. Его применение предполагает обработку молока кислой сывороткой при постоянном помешивании, вследствие чего казеин осаждается в виде зерен. Применение эжектрного способа исключает процесс постоянного помешивания массы. Именно эжекторный способ применяют на крупных промышленных предприятиях по изготовлению «молочного» клея. При этом процесс производства делится на этапы:

1. Закваска обезжиренного молока молочнокислыми бактериями. Оптимальная температура для закваски — около 35°С. В конечном итоге получается сгусток — «калье», кислотность которого достигает 90%.
2. Обработка с помощью эжектора. В коробке прибора создается вакуум. С помощью насоса калье подается в коробку. На сквашенное молоко воздействует мощный поток пара, температура которого достигает 55-60°С, в итоге сгусток приобретает зернистую структуру. Продукт промывается для удаления щелочи, примесей железа.
3. Удаление воды. «Сырец» содержит большое количество влаги, для удаления которой масса подвергается воздействию центробежных сил в центрифуге или прессуется.
4. Измельчение. Спрессованные пласты казеина поступают на казеиновые дробилки. Альтернативный способ получения крупиц клея до 6,3 мм — перетирка сквозь металлическое сито. Опытные технологи используют для дробления вальцы, установленные в воронке. Последняя служит приемником для крупных кусков клея, загружаемого с помощью экскаватора.
5. Просеивание. Измельченная масса поступает на качающийся транспортер, или «трясун». Возвратно-поступательные движения способствуют передвижению массы в прямом-обратном направлении, вследствие чего происходит просеивание.
6. Сушка. Полученные мелкие частицы клея выкладывают в сушилки или на солнце для избавления от лишней влаги.

В промышленности применяют клеи «экстра» и обычный. Последний обладает ценным свойством — обратимостью, то есть застывший раствор можно снова нагреть и использовать для проклейки не опасаясь, что субстанция утратит клеящую способность.

Стоимость сухого казеинового клея в среднем равна 700 руб. за кг.

Оборудование

Для изготовления продукта необходимо оборудование:

• Дробильная машина, например — универсальная молотковая дробилка ДМ-400 стоимостью около 85 000 руб. При выборе агрегата стоит изучить характеристики, поскольку большинство дробилок не могут справляться с продуктами повышенной влажности.

• Просеиватель. Установка вибрационного типа МР 500/1000 обойдется примерно в 43 000 руб.
• Смесители вертикальные шнековые. Можно использовать также горизонтальные барабаны. Они занимаю больше места, однако смешивание компонентов в них более эффективно, поскольку каждый поворот барабана перемешает всю массу целиком. Стоимость смесителей горизонтального и вертикального типа отличается незначительно. Например, горизонтальная установка СПГ обойдется примерно в 80 000 руб., а вертикальная СВШ — около 105 000 руб. Стоимость будет зависеть от вместимости емкости.
• Центрифуга. Стоимость оборудования зависит от размера чаши. Так, например, модель SG800 обойдется в 121 000 руб.; максимальная загрузка — 135 кг, а объем чаши — 100 л. Модель с загрузкой 420 кг обойдется в 260 000 руб.
• При необходимости можно приобрести сушильный шкаф стоимостью от 216 тыс. руб., или обойтись сушкой на солнце (в зависимости от региона проживания).
• Весовой дозатор для упаковки клея VD1-V8 — от 105 тыс. руб.

Суммарная стоимость оборудования обойдется примерно в 650 000 руб.

Клей фасуется в плотные влагонепроницаемые упаковки. На складе готовой продукции необходимо систематически проводить контроль влажности воздуха, иначе впитывая конденсат, гранулы утратят клеящие свойства.

Занимаясь выпуском сухого казеинового клея, можно оборудовать линию по изготовлению жидкого клея. Для этого в качестве растворителей используют:

• буру;
• аммиак;
• едкий натр;
• соду.

При соединении с казеином образуется коллоидный раствор, разжижающийся при нагревании и застывающий при охлаждении.

Для изготовления клея можно использовать не только продукты животного происхождения, но и растительного. Сюда относят крахмальные клейстеры, декстриновые клеи, продаваемые в виде белого порошка.

Для склейки кожи, древесины, пластмасс, металлов, а также не схожих друг с другом поверхностей используют синтетические клеи. Они делятся на термореактивные и термопластичные.

Клей БФ

Бутираль-фенольный клей создает твердый, незначительно эластичный шов, способный противостоять воздействию высоких температур. Разновидностей клея БФ множество: для стали, для цветных металлов, и даже в медицине клей БФ используют для склеивания и закрытия ран. В названии клея после «БФ» стоит цифра, означающая содержание виниловых добавок. Чем выше цифра, тем эластичнее клей.

Основной состав клея — фенолформальдегидная смола, поливинилацетат, поливинилбутираль, а в качестве растворителя используется спирт, ацетон, хлороформ.

Для производства клея БФ задействуют специалистов, имеющих навыки работы с веществами повышенной опасности. Вещества фенол и формальдегид, используемые при производстве — яды, поэтому персонал предприятия обязан регулярно проходить профосмотры.

Все марки клея БФ проверяются на соответствие стандартам, установленным ГОСТ 12172-2016 Клеи фенолополивинилацетальные. Технические условия.

Производство термопластичного клея ПВА: сырье, этапы, оборудование

Клеи, которые постоянно «на слуху» благодаря универсальным свойствам и отличному качеству — «Кедр», «ПВА», «Монолит», «Момент». Все они относятся к группе термопластичных клеев и отличаются повышенной эластичностью.

В основе термопластичных клеев смолы:

• поливинилацетатная;
• перхлорвиниловая;
• поливинилхлоридная;
• полиамидная.

При добавлении в них каучука, клеи на основе смолы становятся незастываемыми и используются в производстве скотча, стикеров, наклеек, липких лент.

Наиболее востребованная марка ПВА делится на 2 класса: бытовые клеи и профессиональные. И те, и другие содержат следующие вещества:

1. Клеящие компоненты — смолы, декстрин, крахмал.
2. Наполнители — мел, тальк, каолин.
3. Пластификаторы — масло камфорное или раствор глицерина.
4. Растворители на основе бензина, ацетона.
5. Отвердители.
6. Вещества, предназначенные для увеличения срока годности клея (стабилизаторы, консерванты).

Процесс изготовления состоит из этапов:

1. Подготовка сырья. Компоненты клея ПВА взвешивают согласно рецептуре.
2. Перемешивание в смесителе — диссольвере. Стоимость оборудования типа ДС 1.02 — около 69 000 руб.
3. Фасовка. Для наполнения емкостей используется дозатор жидких и вязких продуктов (с винтовым насосом), стоимость которого равна 100 000-350 000 руб. в зависимости от производителя и уровня автоматизации.

Данное оборудование подойдет также для изготовления красок, лаков, эмали, шпатлевки, грунтовки.

Изготовление ПВА не относится к вредным, поэтому риск нанесения вреда здоровью сотрудникам минимален. Именно ПВА часто изготавливается в формате «гаражного» бизнеса, поскольку требует минимальных вложений.

Пример расчета прибыли от производства на примере изготовления клея ПВА

Рассчитывая объем производства следует руководствоваться производительностью оборудования. Производительность диссольвера составляет 60 кг/ч, а значит при условии работы оборудования по 8 часов 6 дней в неделю объем производства составит 11 520 кг клея в месяц.

Средняя стоимость (рыночная) 1 кг составляет 84 руб.

Для изготовления 100 кг клея понадобится сырье стоимостью 1400 руб., то есть месячные затраты на компоненты клея — 161 280 руб.

Постоянные месячные расходы предприятия — это:

• аренда — до 60 тыс. руб.;
• заработная плата сотрудникам (6 рабочих, менеджер по поставкам и сбыту, бухгалтер) —280 тыс. руб. (при средней зарплате 35 тыс. руб.);
• налоги, сборы — около 70 тыс. руб. в месяц;
• оплата коммунальных платежей — около 10 тыс. руб. в месяц;
• реклама, прочие расходы — до 8 тыс. руб.

Суммарные расходы фирмы — 589 280 руб., а доход — 967 680 руб. Чистая прибыль — 378 400 руб. в месяц.

Трудности, с которыми возможно придется столкнуться — высокая конкуренция, налаживание сбыта. Избежать застоя товара на складе поможет производство различных видов ПВА — канцелярского, бытового, универсального, «супер», столярного. Завоевать свою нишу можно предлагая больший ассортимент качественной продукции для разных категорий потребителей.

Особенности организации производства клея

Регистрация проводится в налоговой инспекции. Заранее стоит определить, соответственно каким кодам ОКВЭД будет работать предприятие. Для изготовления и реализации клея подойдут коды:

• 20.52 — Группа «Производство клеев».

Указанная группировка не включает изготовление желатина и ее производных, поэтому при планировании производства мездрового клея стоит указать также ОКВЭД 20.59 — «Производство прочих химических продуктов, не включенных в другие группировки».

За регистрацию ИП вносится госпошлина 800 руб., а за ООО — 4 000 руб., однако платить не придется, если пройти регистрацию через систему ГОСУСЛУГИ (наличие усиленной квалифицированной электронной подписи обязательно).

Для оформления ООО дополнительное условие — внесение уставного капитала не менее 10 000 руб.

Аренда помещения, ремонт, сбор разрешительных документов

При аренде стоит учитывать требования к местоположению, габариты оборудования. Для предприятий химической промышленности, а также клееварочных заводов, использующих в качестве сырья останки животных, санитарно-защитная зона равна 1000 м.

Допустимая высота потолков в помещении от 2,2 м. Системы вентиляции, кондиционирования, отопления (СП 60.13330.2016 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003 (с Изменением N 1) и водоснабжения должны быть в рабочем состоянии.

Открытие предприятия сопряжено со сбором разрешительной документации. Для получения полного перечня необходимо обратиться в санитарную инспекцию при Роспотребнадзоре, в пожарную инспекцию. Сотрудники предоставят список договоров, заключаемых с обслуживающими предприятиями.

Условия работы в производственном цехе должны соответствовать СП 56.13330.2011 Производственные здания. Актуализированная редакция СНиП 31-03-2001 (с Изменениями N 1, 2).

Набор персонала, организация труда

Производители, особенно занимающиеся «кустарным» выпуском продукции, напрасно пренебрегают соблюдением техники безопасности. Производство клея связано с вредным воздействием на глаза, легкие, кожу. Несоблюдение организации условий труда может привести к аварийным ситуациям, развитию профессиональных заболеваний.

Некоторые компоненты клея легковоспламеняемы, и при высокой концентрации пыли любая искра от электротехники может привести к возгоранию. Важно обеспечить предприятие надежной системой вентиляции, постоянно контролировать уровень пыли в помещении, рукавах вентиляционных установок, на оборудовании и мебели.

Для работников обязательно ношение простого, но эффективного средства защиты — респиратора.

Оборудование в помещении должно быть заземлено, а все работающие механизмы ограждены.

Приобретение оборудования, налаживание производственной линии

Для закупки производственных мощностей желательно привлечь специалиста действующего предприятия химической промышленности с аналогичным видом деятельности. Если планируется запуск работы нескольких линий — поможет проектно-конструкторский отдел, работающий на базе НИИ или крупного промышленного предприятия по производству оборудования.

Плюсы производства:

1. Товар не относится к группе скоропортящихся. Срок хранения расфасованной продукции обычно не менее 1 года. За это время реально найти сбыт и избежать порчи продукции.

1. Можно обойтись «скромными» размерами производственных площадей. Например, для изготовления ПВА достаточно и 30м², чтобы установить производственную линию.
2. Товар не подвержен веяниям моды. Рецептура клея не меняется 10-ки лет.
3. Отсутствуют резкие сезонные колебания спроса.
4. Высокая рентабельность производства.

Существенная проблема при налаживании производства клея — соблюдение правил безопасности и требований СанПиН. Избежать аварий, сбоев рабочего цикла и претензий со стороны сотрудников можно, действуя в соответствии с санитарными правилами и нормами.

После налаживания производственного процесса остается работать над увеличением спроса, поддерживая оптимальное соотношение параметров цена-качество.