Экономическая эффективность применения каолинового волокна в качестве наполнителя для теплозащитных материалов

Библиографическое описание статьи для цитирования:
Гончарова Е. В., Крюкова Д. А. Экономическая эффективность применения каолинового волокна в качестве наполнителя для теплозащитных материалов // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2017. – Т. 39. – С. 586–590. – URL: http://e-koncept.ru/2017/970444.htm.
Аннотация. Важной задачей является повышение стойкости композиционных полимерных материалов к воздействию повышенных температур в время эксплуатации. Одним из перспективных направлений решения данной проблемы является создание эластомерных композиций, содержащих алюмосиликатные наполнители. Данная статья посвящена исследованию экономической эффективности использования каолинового волокна в качестве наполнителя резиновых смесей на основе этиленпропилендиенового каучука СКЭПТ-40. Показаны и определены затраты на получение продукта и основные технико-экономические показатели, а также затраты для выполнения научно-исследовательской работы.
Комментарии
Нет комментариев
Оставить комментарий
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.
Текст статьи
УДК 338.28Гончарова Елена Вячеславовна (научный руководитель)кандидат экономических наук, доцент, доцент кафедры «Экономика и менеджмент» Волжского политехнического института (филиал) ВолгГТУ, г. Волжскийsvumato@mail.ruКрюкова Дарья Алексеевнамагистрант 2 курса инженерноэкономического факультета Волжского политехнического института (филиал) ВолгГТУ, г. Волжскийdasha.antarius@yandex.ru

Экономическая эффективность применения каолинового волокна в качестве наполнителя для теплозащитных материалов

Аннотация:Важной задачей является повышение стойкости композиционных полимерных материалов к воздействию повышенных температур в время эксплуатации. Одним из перспективных направлений решения данной проблемы являетсясоздание эластомерных композиций,содержащих алюмосиликатныенаполнители. Данная статья посвящена исследованию экономической эффективности использования каолинового волокна в качестве наполнителя резиновых смесей на основе этиленпропилендиенового каучука СКЭПТ40. Показаны и определены затраты на получение продукта и основные техникоэкономические показатели, а также затраты для выполнения научноисследовательской работы.Ключевые слова:каолиновое волокно, резиновая смесь, наполнитель,эластомерные композиции, экономический эффект.

В настоящее время в производстве авиационнокосмической и ракетной техники, а также в других областях промышленности, нашли широкое применение изделия из эластомерных композиций. Такие изделия во время эксплуатации могут подвергаться воздействию экстремальных температур.Одним из перспективных направлений повышения термостойкости таких материалов является использование в составе эластомерныхкомпозиций слоистых вспучивающихся алюмосиликатов и высокодисперсных наполнителей[1].Таким наполнителем является каолин –осадочная порода, состоящая из глинистого минерала каолинита Al2Si2O5(OH)4. Каолин используют в качестве наполнителя в пластмассах, резине и фаянсе, а также при получении ультрамарина, электротехнической керамики, белогоцемента и т.д. Этот наполнитель имеет светлую структуру и позволяет получать покрытия и изделия различной цветовой окраски [2]. Кроме того, каолинпозволяет получить материалы со специфическими свойствами.

Однако волокнистые наполнители наиболее перспективны в повышении эрозионной стойкости материалов. Главным достоинством теплозащитных материалов, содержащих такой наполнитель, являются низкая теплопроводность и низкое аккумулирование тепла [3].Введение в эластомерные композиции волокнистых наполнителей обычно приводит к двум взаимоисключающим результатом: сильному ухудшению физикомеханических показателей и резкому увеличение стойкости полимерного материала к коррозионному уносу. Для процесса измерения и оценки эффектов инноваций характерны следующиеособенности. Измерение и оценивание ведется на уровне предприятия. Измерениюподлежат и экономические, и технические, и прочие эффекты. Предприятие рассчитывает навозврат вложений в кратчайшие сроки, поэтому финансовый результат является важнейшими окончательным измерителем их успешности [4]. Поэтому важной задачей является оптимизация комплекса характеристик создаваемого материала.Нами исследована возможность применения в качестве наполнителейрезиновых смесей на основе этиленпропилендиенового каучука СКЭПТ40 измельчённой каолиновой ваты.Рецепт эластомерныхкомпозиций приведен в таблице 1.

Таблица 1–Состав резиновой смеси ИнгредиентМасс.ч на 100 масс частей каучукаКонтр.123456СКЭПТ 40100,00100,00100,00100,00100,00100,00100,00Тиурам Д0,750,750,750,750,750,750,75Каптакс1,501,501,501,501,501,501,50Дитиодиморфолин2,002,002,002,002,002,002,00Сера2,002,002,002,002,002,002,00ZnO5,005,005,005,005,005,005,00Стеарин1,001,001,001,001,001,001,00Канифоль3,003,003,003,003,003,003,00БС12030,0030,0030,0030,0030,0030,0030,00Каолиновая вата

3,005,007,0010,0012,0015,00

Испытания на оценку теплозащитных свойств проводили согласно методике № МТИ13 от 28.06.2013, разработанной на кафедре ВТПЭ Волжский политехнический институт (филиал) ФГБОУ «ВолгГТУ». Результаты показаны в таблице2.

Таблица 2–Теплозащитные свойства вулканизатовПоказательКонтр123456Время прогрева необогреваемой поверхности образца до 100 оС, с150260310350390370340Потеря массы, %40,0830,1530,3829,3530,4231,0131,35Скорость линейного горения, мм/мин.202,7250,0227,3107,183,397,4100,0Во время проведения испытаний наблюдалось образование плотного и стойкого к пламени кокса,защищающего образцы от горения.Как видно из представленных данных введение в состав эластомерных композиций каолиновой ваты повышает огнетеплостойкость.Под эффективностью в общем случае понимается степень соответствиясистемы поставленным перед ней целям.Экономическая эффективность это мера соотношения затрат на разработку, внедрение, эксплуатацию и модернизацию системы и прибыли от ее применения[5].Расчет экономической эффективности использования каолинового волокна в качестве наполнителя резиновыхсмесей на основе этиленпропилендиенового каучука СКЭПТ40 проводился по следующей методике.Расчёт себестоимости продукции производится по формуле:С=М+Э+Фот+Нот+А+Нр, руб.,где М –затраты на основные и вспомогательные материалы;Э –затратына все виды энергоносителей;Фот–фонд оплаты труда основных и вспомогательных работников НИР;Нот–начисления на фонд оплаты труда рабочих (отчисления в социальные фонды);А –амортизация основных фондов;Нр–сумма внепроизводственных расходов.За единицу выпускаемой продукции принимается один килограмм изделия.Затраты на сырьёопределяются по формуле:М = ∑(Ni∙Цi+Ki), руб.,где Ni–количество материала iго наименования; Цi–цена единицы материала iго наименования; Кi–коэффициент транспортнозагрузочныхрасходов по перевозке iго материала. Он составляет10% цены материала; Затраты на сырьё для производства 1 кгпродукта приведены в таблице 3.

Таблица 3–Затраты на сырьёна производство 1 кг продуктаНаименование ресурсаКолво, кгЦеназа 1 кг, руб.Транспортнозагрузочные ресурсы, руб.Сумма, руб.СКЭПТ400,6451101181,95Тиурам Д0,005959,59,975Каптакс0,0102102123,1Дитиодиморфолин0,0121501516,8Сера техническая0,0123033,36Белила цинковые0,0062302324,38Стеарин0,032555,57,26Канифоль сосновая0,0201101113,2Белая сажа марки БС1200,19470720,58Каолиновая вата0,0641601626,24ИТОГО:1,000

226,85

Сырьевые затраты на 5000 кг составят 114250 рублей.Затраты на энергетические ресурсы для приготовления 1 кгпродукта (таблица 4) рассчитываются по формуле:Э = ∑Mi∙Ni∙Цi∙Ti, руб.,где Mi–паспортная мощность электрооборудования, кВт;Ni–количество оборудования iго наименования;Цi–цена 1 кВт электроэнергии, руб.;Ti–время работы электрооборудования, ч.

Таблица 4–Затраты на энергоресурсы на 1 кг продуктаНаименование оборудованияКолво, штПотребляемая мощность, кВтСуммарная мощность, кВтВремя работы,мин.Цена за 1 кВт,руб.Суммазатрат, руб.Весы технические10,0170,01710,003,860,011Резиносмеситель типа 211.822ПС16620,003,867,643Вальцы лабораторныеВЛ320/16015,55,55,003,861,698Вулканизационный прессCsepel PHG2212/417740,003,8618,10Разрывная машина РМИ5011,21,230,003,862,316ИТОГО:



29,77

Таким образом, затраты на энергоресурсы на 5000 кг продукции составят 148850 рублей.Результаты расчёта фондаоплаты труда основных и вспомогательных рабочих базового и проектируемого производства представленыв таблице 5. Дополнительный фонд оплаты труда составляет 10% от общего фонда.

Таблица 5–Затратына заработную плату работниковДолжностьКолво человекЧасовой оклад, руб.Колво часовФонд оплаты труда, руб.Дополнительный фонд оплаты труда, руб.Сумма заработнойплаты, руб.Научнойруководитель11003838003804180Лаборант1302060060660ИТОГО:



4840

Данная сумма рассчитана с условием не полной занятости сотрудников на основании времени работы над данным проектом.За период выполнения исследовательской работы (4 месяца) фонд оплаты труда составит 19360 рублей.Сумма отчислений в социальные фонды в структуре себестоимости продукции составляет 35% от суммы фонда оплаты труда основных рабочих и равняется 6776рублей.Накладные расходы включают амортизацию используемого оборудования, затраты на освещение, отопление, вентиляцию, водоснабжение, содержание помещения в чистоте, ремонт помещения и прочие расходы(таблица 6).

Таблица 6–Амортизация основных фондовНаименование приборов и оборудованияСтоимость, руб.Годовая норма амортизационных отчислений,%Сумма амортизационных отчислений, руб./годПроизводственное здание2000000480000Установочное оборудование60000127200Весы400012480Вальцы1000001212000Вулканизационный пресс2000001224000Разрывная машина80000129600Реометр Monsanto10000121200Машина для старения400012480Хозяйственный инвентарь28000154200ИТОГО:

139160

Учитывая, что полученная сумма рассчитана на 1 год, можно вычислить сумму амортизационных отчислений за период проведения исследовательской работы(4 месяца). Она составляет46387 рублей.Критериям эффективности продвижения товаров для предприятийявляются:

степень технической оснащенности и использования производственных мощностей;

привзаимодействии с вузами: функционирование научноисследовательских структур, студенческих научнотехнических объединений;–уровень маркетинговых коммуникаций;–показатели эффективности использования оборудования [6].К накладным расходам относятся расходы на управление и хозяйственное обслуживание. Сумма накладных расходов за 4 месяца исследовательской работы составила 4998 рублей.Результаты расчётов себестоимости продукции представленыв таблице7.Предлагаемый продукт может быть реализован с учётом 35% прибыли.Цена теплозащитного материала, содержащего каолиновую вату в качестве наполнителя вычисляется по формуле:Ц= С + П,где Ц –цена продукта, руб;П –прибыль (П = 0,35 ∙С), руб.Подставляя значения себестоимости продукта и прибыли в формулуполучим:

Ц = 340621+ 119217= 459838руб.

Таблица 7–СебестоимостьпродукцииНаименование затрат и показателейСумма, руб.Материалы114250Энергоносители148850Фонд оплаты труда рабочих19360Отчисления в социальные фонды6776Амортизация46387Накладные расходы4998ИТОГО:340621Масса продукции, кг5000Себестоимость единицы продукции, руб.68,12

Расчёт и распределение прибыли, получаемой от продаж результатов исследовательской работы выполнены условно, с учетом опыта ранее выполняемых работ. Полученные данные представлены в таблице 8.

Таблица8–Распределение прибылиНаименование статейСумма, руб.Договорная ценаза единицу товара95,37Затраты68,12Чистая прибыль27,25Общеинститутские расходы (10% от чистой прибыли)2,73Фонд развития института (5% от чистой прибыли)1,36Прибыль, остающаяся у исполнителей23,16

Если речь идет о реализации инновационных проектов в сфере информационных технологий, то применяется подход, основанный на бюджетных ограничениях. При заданном уровне эффективности или стоимости проекта рассматривается модификация метода изменения эффективной границы. В качестве такой границы выступает фиксированная эффективность или фиксированная стоимость[7].Для экономического обоснования разработки необходимо определить такие экономические параметры, как годовой экономический эффект, рентабельность и срок окупаемости затрат.Экономический эффект составляет 105862рублей.Рентабельность инвестиций составляет 97%.Срок окупаемости,предлагаемый по проекту равен 1 год.По результатам исследования можно сделать вывод, что каолиновая вата увеличивает огнетеплостойкость эластомерных композицийв 2 –2,5 раза.Установлено, что годовой экономический эффект от проекта составить 105862рублей, рентабельность затрат 97%, а срок окупаемости инвестиций –1год.

Ссылки на источники:

1 Каблов, В.Ф. Исследование влияния модифицированных алюмосиликатных наполнителей на огнестойкость эластомерных композиций / В.Ф. Каблов, О.М. Новопольцева, В.Г. Кочетков, М.А. Евченко // Известия Волгоградского государственного технического университета. –2015. –№ 4 (159). –С. 84 –87.2Ерофеев, В.Т. Исследование прочности винилэфирных композитов / В.Т. Ерофеев, Е.В. Волгина, С.В. Казначеев, В.М. Кретова // Известия ЮгоЗаподного государственногоуниверситета. Серия Техника и технологии. –2013. № 4. –С. 81 –88.3 Чтрелов К.К. Технология огнеупоров / Изд. 3. –1978. –376 с. 4Гончарова Е. В., Дуйсекова З. Г. Методы оценки и критерии эффективности инноваций // Научнометодический электронный журнал «Концепт». –2016. –Т. 11. –С. 3676–3680. –URL: http://ekoncept.ru/2016/86773.htm.5Попкова М.В., Гуремина Н.В. Совершенствование использования информационных ресурсов в управлении организацией // Материалы VIII Международной студенческой электронной научной конференции «Студенческий научный форум» URL: http://www.scienceforum.ru/2016/1564/19107.6 Гончарова Е.В. Эффективность продвижения научнотехнических разработок // Наука и образование в жизни современного общества, сборник научных трудов по материалам Международной научнопрактической конференции: в 14 томах. 2015. С. 4748. 7 Гончарова Е.В. Критерии эффективности процесса коммерциализации инноваций на современном этапе развития экономики/ Е. В.Гончарова // Управление экономическими системами: электронный научный журнал. 2015. №8(80). С.24.

GoncharovaElenaVyacheslavovnaCandidate of Economic Sciences, the senior lecturer of chair «The Economy and management» the Volzhsky polytechnical institute (branch) of the Volgograd state technical university svumato@mail.ruKryukova Daria Alekseevnaundergraduate of chair «The Economy and management» the Volzhsky polytechnical institute (branch) of the Volgograd state technical university dasha.antarius@yandex.ru

Economic efficiency of application of kaolin fiber as a filler for heatshielding materials

Abstract: An important task is to increase the resistance of composite polymeric materials to high temperatures in operation. One of the promising directions of solving this problem is the creation of elastomeric compositions containing aluminosilicate fillers. This article investigates to a research of cost efficiency of use of kaolin fiber as a filler in rubber mixtures based on ethylenepropylenediene rubber EPDM40. Shows and identifies the cost of obtaining the product and the main technical and economic indicators, as well as costs to perform the research work.Keywords:kaolin fiber, rubber compound, filler, elastomer composition, economic effect