21 вересня 2024 р. виповнюється 65 років з дня заснування Українського науково-дослідного і конструкторського інституту з розробки машин і устаткування для переробки пластичних мас, гуми та штучної шкіри «УкрНДІпластмаш».
У 1954 р. було створено Спеціальне конструкторське бюро по проєктуванню технологічного устаткування для підприємств, що виготовляють штучну шкіру, яке підпорядковувалося Головному управлінню хімічного машинобудування Міністерства приладобудування СРСР. У 1959 р. на його базі засновано Український науково-дослідний інститут з розробки машин та устаткування для переробки пластичних мас, гуми і штучної шкіри «УкрНДІпластмаш». Головними завданнями інституту були розробка та впровадження у виробництво машин та обладнання, а також комплексних технологічних ліній для переробки полімерних матеріалів. У 1963 р. інститут став головною організацією з полімерного машинобудування Міністерства хімічного машинобудування СРСР, що відповідало за науково-технічну політики цього виду техніки в країні.
Масштабні завдання з впровадження виробів з пластичних мас у більшість галузей промисловості сприяли інтенсивному розвитку матеріально-технічної бази інституту. У 1967 р. було введено в експлуатацію лабораторний корпус. До 1976 р. чисельність співробітників досягла 1200 осіб, а у 1980-х рр. виокремилася ціла плеяда вчених, конструкторів, інженерно-технічних фахівців та управлінців. У той же час зростала потреба в нових, технічно більш складних, розробках на рівні світових досягнень науки і техніки, що потребувало концентрації зусиль колективу на створенні найбільш важливих розробок, що стало причиною перегляду спеціалізації інституту з передаванням науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт науково-виробничим підприємствам Одеси, Хмельницького, Дніпропетровську (тепер м. Дніпро), Москви, Санкт-Петербургу, а також Німеччини, Угорщини, Чехословаччини.
До кінця 1980-х рр. обладнання, що було виготовлено за документами, розробленими «УкрНДІпластмаш» (а це – більше, ніж 700 комплектів робочо-конструкторської документації), було поставлено більш ніж 1300 підприємствам республік СРСР: України, РФ, Білорусі, Литви, Казахстану, Узбекистану, Азербайджану, Грузії, а також Німеччини і Куби.
Основними напрямами діяльності інституту були: науково-дослідницькі та дослідно-конструкторські роботи зі створення технологій, машин, технологічних ліній і комплексів з перероблення полімерів. Перш за все, це устаткування для первинного перероблення на заводах нафто-органічного синтезу – полімеризація та наступне гранулювання полімерів; перероблення полімерних гранул у профільні вироби – труби, плівки, профільно-погонажні та видувні вироби, листи та рулонні матеріали, спеціальні комбіновані матеріали, склопластики. Окремим напрямом Інституту було розроблення устаткування, що дозволяло зараховувати полімерні відходи у виробничий цикл. Фахівці також розробляли устаткування для перероблення біополімерів – сільгоспсировини, відходів її перероблення з метою значного підвищення їх якісних показників у кормовиробництві та виробництві продуктів харчування.
Після розпаду СРСР та в умовах економічного спаду початку 1990-х рр. співробітники підприємства почали продавати акції різним комерційним структурам. На базі деяких відділів були створені окремі науково-виробничі компанії з виготовлення труб, полімерних плівок, покрівельних матеріалів, суперконцентратів тощо.
У 1992 р. Інститут став головною організацією в галузі полімерного та біополімерного машинобудування в Україні і до 1996 р. його фахівці брали участь у виконанні науково-технічних програм з виробництва тари і пакувальних матеріалів, створення сучасної продукції важкого машинобудування (полімерного та біополімерного устаткування); створення машин для сільського господарства, харчової та переробної промисловості; розвитку автомобілебудування; забезпечення потреб промисловості будівельних матеріалів у нових видах машинобудівної продукції; рециклінгу відходів тощо.
У ЦДНТА України зберігається фонд Р-60 «Український науково-дослідний і конструкторський інститут з розробки машин і устаткування для переробки пластичних мас, гуми, штучної шкіри «УкрНДІпластмаш» Всесоюзного об’єднання «Гумопластмаш» Міністерства хімічного і нафтового машинобудування СРСР, м. Київ». Документи інституту представлені у звітах про науково-дослідні роботи (комплекс 3-82) та у конструкторсько-технологічній документації (комплекси 2-69, 2-70, 2-82, 2-347, 2-348, 2-349, 2-369).
Звіти про науково-дослідні роботи.
У ЦДНТА України зберігаються 5 звітів про науково-дослідні роботи, розроблені інститутом «УкрНДІпластмаш» у 1967-1972 рр. Зокрема:
У 1967 р. за авторською заявою В. А. Силіна було розроблено новий спосіб переробки термопластів на конусно-шнековому екструдері, пластикація у якому здійснюється у зазорі між нерухомим та обертаючимся конусами, а вичавлювання розплаву – шнеком. Спосіб переробки полягає у використанні для отримання розплаву сил тертя, за рахунок переходу механічної енергії у теплову, частки розплаву пластмас обертаються навколо центрів та інтенсивно перемішуються, гемогенізуються у процесі деформації, подрібнення, розтирання та нагрівання, рухаються у вузьку щілину між поверхнями конічного пластикатора. Ступінь переробки пластмаси, гомогенізації та температура розплаву регулюється щілиною між конусами.
Експерименти показали працездатність та високу продуктивність нового способу як при переробці поліетилену високої та низької щільності, так і при переробці ПВХ порохоподібних композицій. Було розроблено та заводом дослідних машин інституту «УкрНДІпластмаш» виготовлено лабораторно-промисловий зразок конусно-шнекового екструдера, призначеного для переробки термопластів у гранули, труби та листи.
В результаті була відпрацьована технологія і визначені основні силові параметри переробки поліетилену і низької і високої щільності, відходів поліетилену у вигляді дробленки, порошкоподібного пластифікованого полівінілхлориду. Була підтверджена працездатність і висока продуктивність нового способу переробки пластмас.
Даній розробці було присуджено медаль Виставки досягнень народного господарства (ВДНГ), а також Знак якості.
Цей агрегат після деяких конструкторських переробок завантажувального пристрою і заміни робочих органів можна було використовувати також і для гранулювання порошкоподібного пластифікованого ПВХ загальнопромислових рецептур, що значно розширило номенклатуру матеріалів, що перероблялися. Практичний інтерес представляли експериментальні дослідження робочих органів дискових екструдерів – були встановлені закономірності геометричних параметрів, на підставі аналізу яких були вироблені рекомендації для вибору початкових даних на проектування робочих органів дискових екструдерів.
Агрегат був нагороджений Золотою медаллю Лейпцігського ярмарку та отримав Знак якості.
Було вирішено розділити процеси формування ребра і шлангу, зробити їх не одночасними операціями, а послідовними, тобто спочатку формувався шланг, а потім формувалося ребро на поверхні шлангу. При такому способі отримання рукава відпадала необхідність в обертанні матриці, а для формування гвинтового ребра можна було застосовувати спеціальний формуючий елемент, що обертається, у якого був виключений контакт зі шлангом.
В результаті проведеної роботи був вибраний метод і визначений пристрій для формування і охолодження рукава; проведений відробіток конструкції пристрою для формування і охолодження рукава; проведені експериментальні роботи по відробітку технологічних режимів отримання рукавів; рекомендована схема компонування агрегату для виробництва пластмасових рукавів до пральних машин; в якості охолоджувального облаштування агрегату було запропоновано використати пристрій охолоджувальний з агрегату пресу черв’яка 45 мм; тягнучий і відрізний пристрій, було рекомендовано запозичувати з агрегату для виробництва профільних погонажних виробів з порошкоподібного ПВХ на базі 2-х черв’ячного пресу 90 мм; приймальний пристрій був спроектований за типом приймального пристрою, при цьому його довжина була прийнята 1 м. Розробка отримала медаль ВДНГ СРСР і Знак якості.
Було запропоновано рішення процесу охолодження рукавної полімерної плівки з деякими допущеннями. Розглянута математична модель процесу охолодження рукавної плівки. На відміну від існуючих, ця модель враховувала тепловіддачу у всередину рукава; процес розглядався як багатозонний з різними умовами теплообміну в кожній із зон; враховувалася зміна радіусу і товщини рукава в першій зоні, що значно підвищувало точність розрахунку.
Практичне впровадження результатів досліджень процесу теплообміну і аеродинаміки обдування рукава дозволило створити нові патентоспроможні високоефективні системи охолодження, що забезпечили збільшення продуктивності агрегатів в 1,5 – 2 рази і досягнення швидкостей прийому плівки до 60 м/хв.
В результаті проведених по темі робіт були створені, випробувані і рекомендовані в серійне виробництво наступні пристрої, що дозволяли отримати плівку з поліетилену низької щільності (НЩ) зі швидкістю до 60 м/хв: пристрій для зовнішнього охолодження; пристрій для внутрішнього охолодження рукава; пристрій автоматичний намотувальний.
Ці пристрої були випробувані також при виготовленні рукавних плівок з поліетилену високої щільності, полівінілпропілену, пластифікованого ПВХ. Розробки були нагороджені медалями ВДНГ СРСР.
Конструкторсько-технологічна документація.
Установка для виробництва труб з поліетилену на базі черв’ячного пресу 4ППТр-160
У 1964 р. «УкрНДІпластмаш» розробив проєкт установки для виробництва труб з поліетилену на базі черв’ячного пресу 4ППТр-160, що призначалася для використання в різних галузях промисловості на заводах та спеціалізованих цехах переробки пластмас. Труби, що виготовлялися на установці використовувалися в хімічній, електротехнічній, машинобудівельній галузях промисловості, будівництві та сільському господарстві. Установка складається з потужного черв’ячного преса з діаметром черв’яка 160 мм, головки, комплекту комбінуючих насадок, охолоджуючого, відрізного та прийомного пристроїв.
Відмінною рисою даної установки є її висока продуктивність та можливість отримання пластмасових труб більшого діаметра. Створення установки забезпечило широке впровадження у народне господарство пластмасових труб великого перетину, причому в низці галузей промисловості пластмасові труби не тільки замінили метал, але й стали єдиним можливим технічним рішенням. Це, в першу чергу, стосується хімічної промисловості, для транспортування агресивних рідин та газів.
Установка експонувалася у 1964 р. на ВДНГ СРСР та її конструкція була удостоєна бронзової медалі та диплома 1 ступеня.
Конструкторсько-технологічна документація.
«Агрегат видувний АВ-60»
Метою розробки агрегату було створення високопродуктивного устаткування для виробництва порожнистих виробів їх термопластів методом екструзійно-видувного формування. Агрегат був першим в СРСР двопозиційним екструзійно-видувним агрегатом, призначеним для виробництва корпусів полімерних діжок місткістю не більше 60 дм3 , він міг працювати самостійно або входити до складу спеціалізованих технологічних ліній. За функціональним призначенням агрегат складався з двох частин: екструзійної і видувної. До екструзійної частини відносилися черв’ячний прес, кутова голівка з електронно-гідравлічною системою регулювання товщини стінки заготівлі, система теплової автоматики, завантажувач і сушарка. До видувної – видувна машина, гідроагрегат і маніпулятор з видалення готових виробів. Окремо встановлений пульт управління дозволяв здійснювати роботу агрегату в трьох режимах: автоматичному, ручному і налагоджувальному. Для охолодження видувних форм, олії гідросистем, черв’ячного пресу і розділової плити голівки екструзії, агрегат був забезпечений холодильною машиною. Агрегат складався з наступних основних складових частин: завантажувача гранул; сушарки; пресу черв’ячного; голівки кутової; машини видувної; облаштування програмного управління видачею заготівлі; комплекту електроустаткування і автоматики; комплекту теплового контролю і автоматики; машини холодильної; маніпулятора. Гранульований матеріал, що перероблявся, подавався у бункер сушарки, де підігрівався і поступав в черв’ячний прес. У пресі матеріал розплавлявся, гомогенізувався, перемішувався і екструдувався в накопичувач кутової голівки, звідки видавлювався через кільцеву щілину між формуючими елементами голівки у вигляді трубчастої заготівлі. В процесі видачі заготівлі товщина її стінок змінювалася за рахунок зміни проміжку між матрицею і дорном. Програмною зміною товщини заготівлі досягався заданий профіль товщини стінок виробу в їх подовжньому перерізі. У кінці циклу видачі, заготівля насаджувалася на ніпелі, які автоматично розсовувалися і при необхідності обтискалися в нижній частині затискним пристроєм. Після подання заготівлі форма змикалася і через один з ніпелів при необхідності короткочасно подавалося повітря для попереднього роздування заготівлі. Після повного зімкнення форми здійснювалось остаточне роздування заготівлі підвищеним тиском повітря.
Економічні переваги розробленого агрегату в порівнянні з існуючим агрегатом АВГК-60 полягали у збільшенні продуктивності в два рази, в можливості виготовлення на ньому принципово нової тари складної конструкції з двома горловинами, а також в зниженні витрат поліетилену за рахунок програмного управління товщиною заготівлі. Річний економічний ефект від створення вітчизняного агрегату видувного АВ-60 і відмови від закупівлі зарубіжного аналогічного устаткування, склав 413,8 тис. крб. на одиницю і 3724,2 тис. крб. на обсяг випуску. Коефіцієнт економічної ефективності склав 10,2.5
Конструкторсько-технологічна документація.
Лінія для виробництва рулонних облицювальних
матеріалів ЛПРМ-1850
Лінія для виробництва рулонних облицювальних матеріалів ЛПРМ-1850 призначена для виробництва облицювальних рулонних матеріалів на основі просочених паперів. Устаткування призначається для оснащення підприємств, що виробляють рулонні облицювальні матеріали /синтетичний шпон/ для подальшої обробки дерево-стружкових плит. Декоративна синтетична шпона володіє високою зносостійкістю, низьким вологопоглинанням, здатністю імітувати будь-які коштовні породи деревини, мармуру, тканин, каменю, добре очищається від пилу і бруду, зручний при монтажі. Ці особливості широко використовувати цей пластик в меблевій, будівельній, суднобудівельній і інших галузях промисловості. Лінія може працювати самостійно або входити до складу технологічних комплектів устаткування. Має бути встановлена для роботи в умовах закритого приміщення класу В-iб по ПУЕ-76, кліматичного виконання – УХЛ4 по ГОСТ 15150-69.
Конструкторсько-технологічна документація.
«Лінія гранулювання розплаву поліетилену НП ЛГРП-4000»
«УкрНДІпластмаш» у 1984 р. вперше у СРСР розробив модель великотоннажного обладнання великої одиничної потужності. Лінія призначена для переробки розплаву поліетилену низької щільності у гранули з додаванням стабілізаторів і інших домішок. Від інших аналогів відрізняється новизною художніх і конструкторських рішень зовнішнього вигляду об’єкта. У лінії було вдосконалено спосіб технології полімеризації і освоєння виробництва гранульованого поліетилену низької щільності. Продуктивність лінії виявилася вище проектної, що забезпечує потужність з 50 тис. тон до 75 тис. тон на рік. Розплав поліетилену низької щільності застосовується в хімічній і нафтохімічній промисловості у великотоннажних виробництвах поліетилену. Даний вид поліетилену виготовляється для потреб народного господарства і для поставки на експорт. Показники технічного рівня виробництва сировини передбачені для вищої категорії якості.
Початковою сировиною для отримання гранульованого поліетилену є розплав поліетилену низької щільності з показником плинності розплаву 0,3- 50,0 г/10 хв при температурі (220 ± 20)о С. Гранульовані концентрати стабілізаторів (домішок) поліетилену низької щільності з показником плинності розплаву 0,3-5,0 г/10 хв. Максимальна кількість добавок, що вводяться в розплав – 4%.