Материал: Усовершенствованное антиадгезионное покрытие

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Из таблицы 7 делаем вывод. Наименьшая адгезия у покрытия SnCl4×5H2О и CdCl2+SnCl4. Эти показатели совпадают с результатами из таблицы 6.Образцы покрыты CdCl2+SnCl4, SnCl4×5H2О и KMnO4+ SnCl4 имеют наилучшие антиадгезионные свойства по сравнению с контролем.

Повторим этот же опыт, заменив воду глицерином. Данный опыт проведём по методу растекающейся капли (лежачей). По завершению измерения внести в таблицу 8.

Таблица 8  ̶ Результаты измерений по пункту 2.2.4

Глицерин, сидячая капля

образцы

ширина d, мм

высота h, мм

Контроль

2,6

0,4

Контроль

2,75

0,3

SnCl4×5H2О

1,9

0,7

SnCl4×5H2О

2,45

0,6

CuCl2+SnCl4

1,95

0,65

CuCl2+SnCl4

2,02

0,55

ZnCl2+SnCl4

2,18

0,7

ZnCl2+SnCl4

1,95

0,68

CdCl2+SnCl4

1,8

0,65

CdCl2+SnCl4

3

0,97

MnCl2+SnCl4

1,9

0,7

MnCl2+SnCl4

1,7

0,62

KMnO4+SnCl4

1,8

0,8

KMnO4+SnCl4

2

0,65

По формуле рассчитываем краевой угол, среднее значение и вносим в таблицу 9.

Таблица 9  ̶ Результаты вычислений по формуле (2.1)

Глицерин, сидячая капля

образцы

cos q

краевой угол q,°

Контроль

1,023668639

58,65189264

Контроль

1,042396694

59,72493116

Среднее

59,1884119

SnCl4×5H2О

0,780858726

84,73990938

SnCl4×5H2О

0,933511037

83,48624255

Среднее

83,11307597

CuCl2+SnCl4

0,570428994

32,68317387

CuCl2+SnCl4

0,888324919

50,8972687

Среднее

41,79022129

ZnCl2+SnCl4

1,077576803

61,74060293

ZnCl2+SnCl4

0,946949638

54,25621769

Среднее

57,99841031

CdCl2+SnCl4

0,632376543

106,23250699

CdCl2+SnCl4

1,7809

102,0380537

Среднее

104,13528036

MnCl2+SnCl4

1,091108033

62,5158853

MnCl2+SnCl4

1,0244

58,69379653

Среднее

60,60484092

KMnO4+SnCl4

0,64

36,66929889

KMnO4+SnCl4

0,7825

44,83394747

Среднее

40,75162318


Из таблицы 9 делаем вывод. Наименьшая адгезия у покрытия SnCl4×5H2О и CdCl2+SnCl4. Эти показатели совпадают с результатами из таблиц 8 и 5. Образцы покрыты CdCl2+SnCl4, SnCl4×5H2О и KMnO4 имеют наилучшие антиадгезионные свойства по сравнению с контролем.

3.3.3 Измерение светопропускания покрытий оптическим методом

Для производства стёкол для автомобилей необходимо соблюдать требования гост 8.829-2013 на светопропускание. Для этого производим измерения наших покрытий на предметном стекле. Перед измерением выполнить Измерение производим по пункту 2.2.5.

В таблице 10 указаны результаты измерения 7 образцах.

Таблица 10  ̶ Результаты измерения оптической плотности при длинах волн 350-720 нм

Длина волны, нм

Оптическая плотность


MnCl2

PbCl2

CuCl2

CdCl2

AgNO3

ZnCl2

SnCl4

350

0,043

0,112

0,145

0,091

0,01

0,117

0,018

360

0,046

0,105

0,126

0,074

0,015

0,1

0,018

370

0,051

0,093

0,113

0,061

0,019

0,085

0,018

380

0,054

0,079

0,102

0,051

0,026

0,077

0,018

390

0,062

0,069

0,086

0,044

0,041

0,072

0,017

400

0,065

0,062

0,077

0,039

0,058

0,067

0,017

410

0,066

0,053

0,068

0,036

0,054

0,063

0,017

420

0,063

0,052

0,061

0,038

0,038

0,052

0,019

430

0,065

0,051

0,056

0,042

0,022

0,044

0,017

440

0,062

0,048

0,05

0,045

0,018

0,04

0,017

450

0,066

0,047

0,047

0,041

0,014

0,045

0,017

460

0,069

0,046

0,045

0,043

0,011

0,046

0,015

470

0,068

0,047

0,044

0,046

0,01

0,039

0,016

480

0,069

0,048

0,042

0,048

0,009

0,043

0,014

490

0,069

0,05

0,042

0,052

0,009

0,043

0,015

500

0,069

0,051

0,043

0,05

0,008

0,046

0,015

510

0,069

0,053

0,044

0,052

0,009

0,047

0,014

520

0,069

0,055

0,046

0,052

0,007

0,048

0,014

530

0,068

0,057

0,046

0,053

0,008

0,049

0,014

540

0,067

0,057

0,046

0,053

0,004

0,05

0,014

550

0,067

0,058

0,048

0,054

0,004

0,053

0,014

560

0,065

0,06

0,05

0,056

0,004

0,056

0,014

570

0,064

0,061

0,051

0,052

0,006

0,059

0,014

580

0,064

0,062

0,054

0,059

0,006

0,061

0,013

590

0,062

0,063

0,055

0,007

0,064

0,014

600

0,063

0,064

0,056

0,061

0,006

0,064

0,013

610

0,06

0,067

0,059

0,059

0,006

0,064

0,013

620

0,06

0,067

0,059

0,05

0,005

0,064

0,014

630

0,058

0,069

0,06

0,062

0,005

0,064

0,012

640

0,058

0,067

0,061

0,063

0,006

0,066

0,011

650

0,055

0,068

0,063

0,065

0,005

0,068

0,013

660

0,053

0,069

0,063

0,064

0,005

0,069

0,012

670

0,05

0,07

0,064

0,065

0,005

0,069

0,011

680

0,049

0,071

0,067

0,064

0,006

0,07

0,012

690

0,048

0,068

0,066

0,07

0,005

0,07

0,012

700

0,047

0,07

0,068

0,064

0,005

0,07

0,012

710

0,048

0,068

0,068

0,063

0,004

0,07

0,011

720

0,046

0,069

0,069

0,063

0,004

0,074

0,011


Проанализировав результаты из таблицы 10 делаем выводы. Минимальное разница между контролем SnCl4×5H2О говорит о тонком и ровном слое.

По результатам оптической плотности и длины волны строим график.

Рисунок 3.1 - График зависимости оптической плотности к длине волны

По результатам построенного графика Рисунок 3.1 делаем вывод. Образец AgNO3 имеет пик на длинах волн 390-410 нм. По графику видно, в видимом свете (400-700 нм) образцы не имеют «искажений». Данный метод показывает наличие на поверхности стекла полупроводников так как, пик находится в районе ультрафиолетовое излучении (до 350) нм. Этот результат мы видим у следующих образцов: ZnCl2, PbCl2, CuCl2, CdCl2.

3.3.4 Измерение сопротивления с помощью ВИК  ̶ УЭС

Для данного измерения необходимо очистить предметные стекла по методу указанных в пунктах 2.2.1.1, 2.2.1.2 и 2.2.1.3.

Далее проводим измерение по пункту 2.2.6 Метод определения сопротивления ГОСТ 31770-2012.

При измерении выставляем тумблер на «20к» это обозначает 20 КОм.

Измерение производим по пункту 2.2.6 Метод определения электропроводности ГОСТ 31770-2012.

Данные и среднее значение заносим в таблицу 11.

Таблица 11 ̶ измерение электропроводности с помощью ВИК  ̶ УЭС

Образец

Сопротивление, Ом×м2

Контроль

нет результатов

CdCl2

86906

CuCl2

нет результатов

ZnCl2

нет результатов

PdCl2

нет результатов

SnCl2

130540

Из таблицы 11 видим, что сопротивление присутствует у образца CdCl2 и SnCl2. Возможные причины отсутствия сопротивления у остальных образцов связаны с неравномерным нанесением покрытия. У прибора ВИК  ̶ УЭС расстояние между щупами составляет 150 мм. Так как нанесение покрытия происходит с помощью пульверизатора, то равномерность невозможно контролировать. Само покрытие располагается локально по поверхности подложки. По данной причине мы не видим рузцльтаты у образцов CuCl2, ZnCl2, PdCl2.

Проведя опыты по методам указанные в пунктах 2.2.2, 2.2.3 и 2.2.4 и проведя анализ, мы выявили образец (CdCl2) который является по заявленным характеристикам лучше, чем SnCl2. Покрытие с CdCl2 имеет большую антиадгезию, результаты указаны в таблице 4, 6 и 8. Также образец CdCl2 хорошую светопропусканию способность и имеет электропроводность. CdCl2 является более предпочтителен, чем SnCl2, по выше перечисленным факторам.

4. Экономические расчеты

4.1 Актуальность производства

Актуальность производства неорганических нанопокрытий на основе оксидов металлов. Представляем бизнес-план производства неорганических нанопокрытий на основе оксидов металлов. Основная задача данного бизнес-плана описания нашего дела и среды, привлечение инвесторов и/или подача документов на кредит.

Часто в медицинских и санитарно-гигиенических помещениях появляется черная плесень(Mucor mucedo). У человека, который страдает от спор черной плесени, наблюдаются такие проблемы со здоровьем, как:

. хронические болезни дыхательных путей - насморк и кашель;

. кожные заболевания - микозы и дерматозы;

. ревматизмы и проблемы с опорно-двигательным аппаратом;

. слабость и хроническая усталость и т.д.

Для обработки медицинских и санитарно-гигиенических помещениях используют:

. Обработка дезинфицирующими средствами такими как:

.1 используем 6%-ый раствор перекиси водорода с 0,5%-ным раствором моющим средством или 5%-ным раствором хлорамина;

.2 используем 0,5%-ный активированный раствор хлорамина и 20 мл 10%-ного раствора нашатырного спирта.

. Обработка ультрафиолетовыми лучами (кварцевание).

Кварцевание вредно для здоровья человека, так как глазурь (поверхность плитки) «впитывает излучение» от УФ-лучей при кварцевании помещения, а после медленно излучает. Излучение вредит здоровью работников, которые находятся, продолжительное количество времени в помещении.

Таблица 12 - Экономия денежных средств на дезинфицирующих растворах при нанесённом многофункциональном нанопокрытии

Площадь больниц за 2013 год, м2.

Средняя цена дезинфицирующих средств за 1 л, руб.

Средняя цена дезинфицирующих средств на очистку 1 м2,руб.

Затраты на дезинфекцию за 1 год (без покрытия) млн. руб.

Затраты на дезинфекцию за 1 год (с нанопокрытие) млн. руб.

Экономия, %

16107000

367,6

0,68

528

396

25


По правила ЦГСН уборку с помощью дезинфицирующих средств, в медицинских и санитарно-гигиенических помещениях, надо производить не реже 4 раз в месяц, а с нашим многофункциональным нанопокрытием этот процесс можно сократить до 3 раз в месяц. Кварцевание не отменяется, так как микроорганизмы находятся в воздухе в подвешенном состоянии.

Будущая фирма будет произвоить многофункциональное нанопокрытие. Данная продукция имеет преимущества по сравнению с аналогами и конкурентами:

. Защищает поверхность плитки от микроорганизмов путем нарушения метаболизма и ингибирования роста;

. Антиадгезионная защита от грязи;

. Антистатичность (электропроводность);

. Увеличивает химическую стойкость глазури в 2-3 раза;

. Уменьшает время стерилизации помещения на 25%;

. Малая толщина до 10 нм;

. Не требует обновления;

. Высокая стойкость к механическому воздействию;

. Технологический процесс нанесения разрабатываемых покрытий происходит одновременно с технологией обжига глазури керамической плитки.

Выше перечисленные качества дадут товару преимущество на рынке продаж.

Одна из самых главных особенностей товара это «технологический процесс нанесения разрабатываемых покрытий происходит одновременно с технологией обжига глазури керамической плитки» пункт 9. Что позволит произвести экономию на модернизации оборудования и переобучения работников предприятия.

Так как ООО «KERAMA MARAZZI» является самым крупным производителем плитки, то мы планируем начать сотрудничество именно с данным производителем. По открытым источника в 2014 году ООО «KERAMA MARAZZI» произвела 24 700 000 м2 керамической плитки и керамического гранита и 22 000 000 штук декоративных элементов в год. Из них керамической плитки составило 2058000 м2. А средняя ценна за м2 составила 360 руб, то выручка за год составила 1260000000 руб. Наша многофункциональное нанопокрытие добавит конкурентоспособность на этом огромном рынке. И повысит прибыль ООО «KERAMA MARAZZI». Данная кампания выбрана по географическому расположению, так как она находится непосредственно на расстояния одного часа езды, на окраине города Орла. Мы также планируем заключить договоры с хлебобулочными и кондитерскими, сантехническими, стекольными, машиностроительными производствами.

4.2 Конкуренты и аналоги

Для нашего образца есть только один прямой аналог это эпоксидные смолы и их разновидности, всё остальное это косвенные аналоги.

Таблица 13  ̶ Конкуренты и аналоги многофункционального нанопокрытия

Наименование продукта

Производитель

Средняя цена

Недостатки по отношению к нашему образцу

Мраморная плитка

Группа компаний «Стройгород» (г. Саратов)

2805-5379 руб/м2

Дороговизна и низкая химическая стойкость

Абактерил

ООО «Рудез» (г. Москва)

377 руб/л

Относится к 3 классу токсичности веществ. Имеет специфический неприятный запах, после обработки возникает необходимость в проветривании помещения, что занимает больше времени

Дезэфект-Эконом

ЗАО «Центр дезинфекции» (г. Москва)

385 руб/л

Срок годности рабочих растворов средства 14 суток опасно при попадании на кожу и в глаза

Эпоксидные смолы

ООО «Мастер»

780руб/кг

Более низкая механическая прочность, разрушается под долгим действием солнечных лучей, некоторые смолы токсичны, легко воспламеним, не выдерживают высокие температуры


По всем показателям наше многофункциональное нанопокрытие превосходит всем известных конкурентов.

4.3 Организация процесса производства

Для демонстрации процесса производства необходимо рассчитать примерный план помещения цеха, административного отдела и склада.

Рисунок 4.1  ̶ План помещения производства

Рисунок 4.2  ̶ 3D моделирование помещения предприятия

Таблица 14  ̶ Приблизительная площадь производства