Производство материалов для экологичной упаковки и разовой посуды

производство материалов для экологичной упаковки

Одним из видов экологического бизнеса является производство материалов для экологичной упаковки и разовой посуды.

Сколько пластикового мусора оставим потомкам?

По оценкам Science Advances до 2017 года было произведено 8,3 млрд тонн различных пластмасс. Большая часть превратилась в трудноразлагаемые отходы. Так, к 2015 году человечество накопило около 6,3 млрд тонн пластиковых отходов, около 9% из которых были переработаны, 12% сожжены, а 79% оказались на свалках или в природной среде. 35-40% от мирового производства пластика — упаковка. Незатейливый расчет показывает, что в природной среде накоплено около 2 млрд тонн непеработанных отходов от пластиковой упаковки. Если тенденции в области производства и обращения с отходами сохранятся, то к 2050 году примерно 12 млрд тонн пластиковых отходов будут находиться на свалках или в естественной среде обитания. Из них, 3,5 -5 млрд тонн — отходы упаковки.

Хорошо, что есть биоразлагаемые полимеры

По информации РБК, российский рынок изделий из пластика, по состоянию на 2018 год, составляет 2,2 % от мирового объема и характеризуется устойчивыми темпами развития. В связи с ростом производства и ввоза полимерных материалов, в стране существует острая необходимость их эффективной утилизации. Традиционные полимерные материалы, используемые для производства упаковки, не являются биоразлагаемыми и в природных условиях разлагаются очень медленно. Это приводит к глобальному загрязнению окружающей среды. Однако, есть современные пластики, не уступающие по эксплуатационным характеристикам традиционным и, одновременно, являющиеся биоразлагаемыми. Нормативная скорость их разложения в природной среде — шесть месяцев. В реальных условиях, скорость деградации таких пластиков может увеличиться до 2 — 4 лет. Упаковка, изготовленная из этих материалов, считается экологичной.

Запрос на производство материалов для экологичной упаковки

Биоразлагаемые полимеры все шире используются для изготовления упаковки в виде пленок, контейнеров, одноразовых бутылок. Кроме того, из них изготавливается одноразовая посуда, пакеты для товаров, покупаемых в магазинах, мешки для мусора, пленки, применяемые в сельском хозяйстве.

Стимулируют производство биоразлагаемых полимеров запреты на использование обычных пластиков. Такие запреты, обеспечивающие частичное ограничение применения традиционных пластмасс, есть или вводятся в ряде стран. Это страны ЕС, Канада, Австралия, Китай, отдельные штаты США и Индии, Таиланд, Бангладеш, Тайвань, Кения, Руанда, Танзания, Украина и Беларусия.

Запрос на производство пластиков для биоразлагаемой упаковки очевиден. Ежегодный рост производства и потребления этих материалов составляет по разным оценкам от 15 до 27 процентов.

Экологичные пластики

Видов экологичных пластиков немало. Вот только некоторые из них.

Полилактиды

Перспективными биоразлагаемыми полимерами являются алифатические полиэфиры на основе молочной кислоты — полилактиды (ПЛА). Они получаются поликонденсацией молочной кислоты или полимеризацией лактида. Для производства ПЛА используются кукуруза, сахарный тростник, рис, сахарная свекла. Из ПЛА изготавливают пленку, бутылки для разлива жидкостей, контейнеры для пищевых продуктов, одноразовую посуду. Тара из ПЛА используется для упаковки сухих и некоторых замороженных продуктов, а также жидкостей с небольшим сроком хранения.

Биоразлагаемые полимеры на основе крахмала

Существуют биоразлагаемые полимеры на основе крахмала, целлюлозы, растительных масел и их комбинаций.

К ним можно отнести пластики «Mater-Bi» компании «Novamont«. По биоразлагаемости они соответствуют европейскому стандарту UNI EN 13432. Пластики «Mater-Bi» можно использовать для изготовления широкой линейки продукции по обычным традиционным технологиям. Это — литье, экструзия, термоформование, выдувание. Продукция — упаковка для различных товаров, сельскохозяйственные пленки, пластиковые пакеты разного назначения, разовая посуда.

К этому же классу биоразлагаемых полимеров относятся пластики «SOLANYL» компании «Rodenburg Biopolimers«. Они также технологичны. Сырьем является картофель, другие корнеплоды и зерно.

Съедобные материалы для упаковки

Такими материалами являются крахмал, желатин, природная целлюлоза. Из них можно изготовить разнообразную пищевую тару. Ее можно съедать вместе с супами, мясными, рыбными и овощными блюдами, лапшой, десертами.

При создании современных съедобных упаковочных материалов много внимания уделяется белкам растительного и животного происхождения. Главный недостаток белковых материалов — низкая механическая прочность. Для устранения этого недостатка и повышения водостойкости в них вводят добавки. В качестве пластификаторов добавляют сахариды, полиспирты и липиды. Также проводят обработку сшивающими агентами: пищевыми кислотами, хлористым кальцием, танином.

Производство биоразлагаемых пластиков

В рамках одной статьи невозможно рассказать о такой разноплановой теме. Но можно рассмотреть пример, как создать производство материалов для экологичной упаковки. В качестве такого примера выберем переработанный нами под производство полилактидов производственный стартап. Стартап расчитан на размещение в одном из регионов России.

Запуск производства

На этапе запуска бизнес — проекта рассмотрим во что обойдется запуск 1 линии производительностью 80 тонн ПЛА в месяц. Сырьем для производства является 80% молочная кислота. На рынке есть достаточное предложение этой продукции китайского происхождения. Для размещения и монтажа линии необходимо:

1. Отапливаемое производственное помещение площадью около 150 кв. м и высотой потолка не менее 3,2 м. Необходимо водоснабжение, канализация и электроснабжение на 380 В мощностью 30 кВт. Помещение должно быть оборудовано системой терморегулирования в диапазоне 22±2°С, приточно — вытяжной вентиляцией с фильтрацией подаваемого воздуха с тонкостью фильтрации не более 45 мкм, с бактерицидной обработкой. В помещении должна быть кран — балка грузоподъемностью не менее 1,5 т. Стоимость такого помещения от 5 до 10 млн рублей.

2. Комплекс технологического оборудования. Стоимость 2,198 млн рублей.
2.1. Вакуумная коррозионностойкая камера (объем 50 л, остаточное давление до 10 Па, смеситель, дозатор, система подогрева и контроля температуры в диапазоне +30 — +250 °С). Стоимость 200 тысяч рублей.
2.2. Вакуумная камера, футерованная изнутри полипропиленом (объем 50 л, остаточное давление до 10 Па, смеситель, дозатор, система подогрева и контроля температуры в диапазоне +30 — +250 °С). Стоимость 210 тысяч рублей.
2.3. Вакуумная емкость из закаленного стекла (объем 35 литров, остаточное давление до 10 Па). Стоимость 180 тысяч рублей.
2.4. Магнитные смесители (объемы 30 л). Стоимость 130 тысяч рублей за 2 штуки.
2.5. Промышленная индукционная нагревательная панель (нагрузка на плиту до 50 кг, мощность 3,5 — 5 кВт). Стоимость 18 тысяч рублей.
2.6. Сушильные вытяжные шкафы (температура от 20 до 60 °С, объем 1,2 куб. м). Стоимость 180 тысяч рублей за 2 штуки.
2.7. Насосы вакуумные (80 литров/мин, вакуумирование до уровня не менее чем 10 Па). Стоимость 25 тысяч рублей за 3 штуки.
2.8. Весы промышленные (до 150 кг). Стоимость 20 тысяч рублей.
2.9. Весы лабораторные (до 10 кг). Стоимость 5 тысяч рублей.
2.10. Весы подвесные крановые (до 1 тонны). Стоимость 20 тысяч рублей.
2.11. Фильтры из нержавеющей стали со сливным патрубком на 5 литров (40 мкм, слив через электромагнитный клапан). Стоимость 30 тысяч рублей за 2 штуки.
2.12. Циклоны сбора паров. Стоимость 80 тысяч рублей за 2 штуки.
2.13. Сублиматор (на 25 кг готового продукта). Стоимость 200 тысяч рублей за 2 штуки.
2.14. Трубная обвязка из коррозионностойкой стали – А4 (200 кг). Стоимость 110 тысяч рублей.
2.15. Прочее оборудование. Стоимость 200 тысяч рублей.
2.16. Монтаж и пуско-наладка. Стоимость 500 тысяч рублей.
2.17. Вакуумный упаковщик (пакеты по 25 кг). Стоимость 90 тысяч рублей.

Итого вложения в основные средства от 7,198 до 12,198 млн рублей (из них 5 -10 млн рублей вложения в помещение) .

3. Оборотные средства в расчете на 1 месяц работы.
3.1. Сырье.
3.1.1. Молочная кислота пищевая, 80% — 120 тонн. Стоимость (при цене за 1 кг 115 рублей) 13,8 млн рублей.
3.1.2. Октоат олова х/ч — 0,6 тонн. Стоимость 360 тысяч рублей.
3.1.3. Окись титана х/ч — 0,6 тонн. Стоимость 420 тысяч рублей.
3.1.4. 1-Додеканол х/ч — 0,6 тонн. Стоимость 360 тысяч рублей.
3.1.5. Прочие химические соединения х/ч. Стоимость 15 тысяч рублей.
3.2. Расходы на зарплату основных рабочих.
3.2.1. Квалифицированные рабочие — 500 тысяч рублей.
3.2.2. Инженерно-технический персонал — 550 тысяч рублей.
3.3. Расходы на зарплату вспомогательных рабочих.
3.3.1. Низкоквалифицированные рабочие — 60 тысяч рублей.
3.3.2. Инженерно-технический персонал на период отладки технологии — 230 тысяч рублей.
3.4. Энергоресурсы и хладоноситель.
3.4.1. Электроэнергия 7500 кВт*ч — 36 тысяч рублей.
3.4.2. Жидкий азот для осушки продукта (600 литров) 21 тысяча рублей.

Итого затраты на оборотные средства на месяц работы 16,352 млн рублей.

Суммарные затраты на запуск опытного производства в эксплуатацию составят около 26 млн рублей

Срок запуска опытного производства составит до 1 года:

1. Закупка оборудования, поиск помещения и проектирование технологического комплекса — 3 месяца.
2. Монтаж типового оборудования, проектирование трубной обвязки и определение оптимальных параметров технологического цикла — 3 месяца.
3. Отладка оборудования в рабочих режимах — 3 месяца.
4. Сдача участка в опытно-промышленную эксплуатацию — 3 месяца.

Объем производства ПЛА в течении 1 месяца — 80 тонн готовой продукции.
Планируемый доход от реализации 80 тонн ПЛА (при средней стоимости реализации 300 руб /кг) – 24 млн рублей.
Планируемая прибыль за месяц от работы линии составляет около 7,5 млн рублей.
После отладки цикла производства, объем готовой продукции за счет сокращения технологических потерь может быть увеличен до 85 — 95тонн. При этом, объем исходного сырья увеличится до 125-128 тонн.

Развитие проекта

На 2 этапе развития бизнес — проекта, целесообразно тирражировать отработанную технологию. Соответственно, пропорционально будет возрастать и прибыль.

При существенном увеличении объема производства и, соответственно, потреблении большого количества молочной кислоты, целесообразно перейти к следующему этапу. Речь идет о производстве 80% молочной кислоты из местного сырья, например, из сахарной свеклы.

Килограмм молочной кислоты при поставках из-за рубежа будет обходиться примерно в 110 — 120 руб/кг. При организации же собственного производства возможно сократить ее стоимость до 70 — 80 руб /кг, существенно увеличив конкурентоспособность получаемого пластика.
Справка: для производства 16 тысяч тонн 80% молочной кислоты потребуется вырастить дополнительно около 80 тысяч тонн сахарной свеклы. При урожайности 20 тонн с гектара потребуется около 4000 га пахотной земли.


Подводя некий итог, хочется обратить внимание на то, что создание производства материалов для экологичной упаковки является довольно сложной задачей, требующей серьезного системного подхода и долгосрочного планирования.

Фото Chemcomplex.ru

00

Заполняя поля комментариев и других форм обратной связи, Вы соглашаетесь с «ПОЛИТИКОЙ КОНФИДЕНЦИАЛЬНОСТИ»

Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.


*


Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.