RU209353U1

RU209353U1 - PACKAGING FROM COMPOSITE PRESS MATERIAL

Info

Publication number: RU209353U1
Application number: RU2020144062U
Authority: RU
Inventors: Андрей Владимирович Арсатов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Сагрит"
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2020-12-29
Publication date: 2022-03-15

Abstract

Полезная модель относится к таре для транспортировки изделий для машиностроения, которая в процессе эксплуатации и хранения может подвергаться воздействию открытого пламени. Тара содержит корпус и крышку, замковые элементы, уплотнение, отличающаяся тем, что корпус подкреплен формованными с ним зацело ребрами жесткости и выполнен из SMC-материала, армированного стекловолокном и содержащего гидроксид алюминия. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик, а именно в повышении стойкости тары к действию открытого огня, а также в улучшении технологичности тары. 1 ил.The utility model relates to containers for transporting products for mechanical engineering, which may be exposed to an open flame during operation and storage. The container contains a body and a lid, locking elements, a seal, characterized in that the body is reinforced with stiffening ribs integrally molded with it and is made of SMC material reinforced with glass fiber and containing aluminum hydroxide. The technical result consists in improving the operational characteristics, namely, in increasing the resistance of the container to the action of open fire, as well as in improving the manufacturability of the container. 1 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к таре для хранения и транспортировки изделий машиностроения, в частности хранения боеприпасов, снарядов, деталей стрелкового оружия и других изделий, в процессе хранения которых тара может подвергаться действию открытого огня.The proposed utility model relates to a container for storage and transportation of engineering products, in particular the storage of ammunition, shells, parts of small arms and other products, during storage of which the container may be exposed to open fire.

Из уровня техники известен контейнер для хранения и транспортировки изделий, содержащий корпус и крышку, образующие внешнюю оболочку, замковые элементы, внутреннюю оболочку, состоящую из корпуса и крышки, соединенных через уплотнение. Уплотнение корпуса и крышки внутренней оболочки выполнено деформируемым и огнестойким, наружная поверхность корпуса и крышки внешней оболочки, поверхности внутренней оболочки, обращенные к корпусу и крышке внешней оболочки, а также зона поверхности внутренней оболочки шириной до 50 мм, примыкающая к огнестойкому уплотнению, покрыты вспучивающимся при нагреве выше 150° огнестойким составом (патент РФ 2543415). Недостатками такого контейнера является большая материалоемкость и трудоемкость изготовления, связанная с необходимостью формования четырех оболочек контейнера, наличия операций их последующей сборки и нанесения специального вспучивающегося покрытия. Также недостатком данного решения является то, что в процессе его эксплуатации, а именно при многократной загрузке и выгрузке изделий из контейнера, защитное покрытие может повреждаться, что приводит к ухудшению огнестойких свойств контейнера.A container for storing and transporting products is known from the prior art, containing a body and a lid forming an outer shell, locking elements, an inner shell consisting of a body and a lid connected through a seal. The seal of the body and cover of the inner shell is made deformable and fire-resistant, the outer surface of the body and the cover of the outer shell, the surfaces of the inner shell facing the body and the cover of the outer shell, as well as the area of the surface of the inner shell with a width of up to 50 mm, adjacent to the fire-resistant seal, are covered with intumescent heating above 150 ° with a fire-resistant composition (RF patent 2543415). The disadvantages of such a container are the high material consumption and laboriousness of manufacturing, associated with the need to form four shells of the container, the presence of operations for their subsequent assembly and application of a special intumescent coating. Also, the disadvantage of this solution is that during its operation, namely during repeated loading and unloading of products from the container, the protective coating may be damaged, which leads to a deterioration in the fire-resistant properties of the container.

Также известна тара (контейнер) (патент РФ 2665750), содержащая полый корпус и полую крышку, полости которых заполнены вспененным огнестойким полимерным материалом на основе фенолформальдегидных смол, в которой все элементы корпуса и крышки изготавливаются из листового металла толщиной 0,3-1 мм методом холодной пластической деформации и соединяются между собой сваркой. Недостатком такой тары является подверженность коррозии металлического корпуса и, как следствие потеря, эксплуатационных свойств и стойкости к воздействию огня.A container (container) is also known (RF patent 2665750) containing a hollow body and a hollow lid, the cavities of which are filled with a foamed fire-resistant polymer material based on phenol-formaldehyde resins, in which all elements of the body and lid are made of sheet metal 0.3-1 mm thick by the method cold plastic deformation and are interconnected by welding. The disadvantage of such containers is the susceptibility to corrosion of the metal case and, as a result, the loss of operational properties and resistance to fire.

Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения является полезная модель (патент РФ №100221). В указанном патенте представлена тара, выполненная из стекловолокнистого материала, пропитанного органическим связующим, стенки и днище которой представляют собой цельноформованную конструкцию, а в органическое связующее введена нанодобавка: наноглина, технический углерод или углеродные нанотрубки. Данное техническое решение имеет ряд недостатков. Во-первых, как указывают сами авторы патента, согласно «Тактико-технических требований» к таре для боеприпасов, утвержденных Министерством обороны РФ, помимо огнестойкости, тара должна обладать теплоизолирующей способностью, для того чтобы исключить нагрев боеприпаса до 170°С по истечение 15 мин воздействия огня. Как известно, добавление углеродных материалов (в том числе углеродных нанотрубок и технического углерода) и наноглины в смолу, повышает теплопроводность композита ([1], [2], [3]), в результате чего теплоизолирующая способность тары снижается. Во-вторых, в результате воздействия огня, температура стенок тары вблизи боеприпаса может повышаться до 170°С, при такой температуре, тара, описанная в рассматриваемом патенте, теряет несущую способность, поскольку достигнутая авторами патента температура стеклования не превышает 140°С.The closest analogue of the proposed technical solution is a utility model (RF patent No. 100221). This patent presents a container made of glass fiber material impregnated with an organic binder, the walls and bottom of which are a one-piece molded structure, and a nanoadditive is introduced into the organic binder: nanoclay, carbon black or carbon nanotubes. This technical solution has a number of disadvantages. Firstly, as the authors of the patent themselves point out, according to the “Tactical and Technical Requirements” for ammunition containers approved by the Ministry of Defense of the Russian Federation, in addition to fire resistance, the container must have a heat-insulating ability in order to prevent the ammunition from heating up to 170 ° C after 15 minutes the impact of fire. As is known, the addition of carbon materials (including carbon nanotubes and carbon black) and nanoclay to the resin increases the thermal conductivity of the composite ([1], [2], [3]), as a result of which the heat-insulating capacity of the container decreases. Secondly, as a result of exposure to fire, the temperature of the walls of the container near the ammunition can rise to 170 ° C, at such a temperature, the container described in the patent in question loses its load-bearing capacity, since the glass transition temperature achieved by the authors of the patent does not exceed 140 ° C.

Предлагаемое техническое решение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики тары, а именно повысить ее стойкость к действию открытого огня, а также улучшить технологичность тары за счет возможности применения в ее производстве высокопроизводительных методов горячего прессования композитов.The proposed technical solution makes it possible to improve the performance characteristics of the container, namely, to increase its resistance to open fire, as well as to improve the manufacturability of the container due to the possibility of using high-performance methods of hot pressing of composites in its production.

Технический результат достигается за счет того, что тара содержит корпус и крышку, замковые элементы, уплотнение, отличающаяся тем, что корпус подкреплен формованными с ним зацело ребрами жесткости и выполнен из SMC-материала, армированного стекловолокном и содержащего гидроксид алюминия.The technical result is achieved due to the fact that the container contains a body and a lid, locking elements, a seal, characterized in that the body is reinforced with integrally molded stiffeners and is made of SMC material reinforced with glass fiber and containing aluminum hydroxide.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется эскизом. На фиг. 1 изображена тара, содержащая корпус 1, подкрепленный формованными с ним зацело ребрами жесткости 2, крышку 3, замковые элементы 4. Корпус 1 выполнен методом горячего прессования из SMC-материала, армированного стекловолокном и содержащего в своем составе гидроксид алюминия в качестве антипирена.The essence of the proposed technical solution is illustrated by a sketch. In FIG. 1 shows a container containing a body 1 reinforced with integrally molded stiffeners 2, a lid 3, locking elements 4. The body 1 is made by hot pressing from SMC material reinforced with glass fiber and containing aluminum hydroxide as a fire retardant.

SMC-материал (Sheet moulding compound) - это полиэфирный пресс-материал, содержащий стекловолокно и минеральные наполнители. Данный материал перерабатывается в готовые изделия методом горячего прессования, при этом материал в форме под давлением прессования растекается и заполняет полости формы, оформляющие элементы изделия сложной геометрии. Это позволяет сформировать корпус тары зацело с ребрами жесткости в одну операцию горячего прессования, что обеспечивает достижение высокой производительности при изготовлении тары. Переработка (отверждение) при высокой температуре и специфика применяемых в SMC-материале полиэфирных смол обеспечивают теплостойкость SMC-материала на уровне (180-250)°С [4]. Указанная теплостойкость, а также наличие зацело формованных ребер жесткости в корпусе предлагаемой тары позволяет обеспечить требования по огнестойкости, предъявляемые к таре для боеприпасов, а именно при температуре, не превышающей 170°С, не происходит тепловой деформации корпуса под действием веса боеприпаса. Гидроксид алюминия, входящий в состав материала корпуса тары, является антипиреном, при нагревании эндотермически разлагается, охлаждая материал и выделяя водяные пары, тем самым ослабляя действие кислорода, что улучшает огнестойкие свойства тары.SMC (Sheet molding compound) is a polyester press material containing glass fiber and mineral fillers. This material is processed into finished products by hot pressing, while the material in the mold spreads under the pressure of pressing and fills the mold cavities that form the elements of the product of complex geometry. This makes it possible to form the body of the container integrally with the stiffening ribs in one hot pressing operation, which ensures high productivity in the manufacture of the container. Processing (curing) at high temperature and the specificity of the polyester resins used in the SMC material provide the heat resistance of the SMC material at the level of (180–250)°C [4]. The specified heat resistance, as well as the presence of integrally molded stiffeners in the body of the proposed container, makes it possible to meet the fire resistance requirements for ammunition containers, namely, at a temperature not exceeding 170 ° C, there is no thermal deformation of the body under the action of the weight of the ammunition. Aluminum hydroxide, which is part of the material of the container body, is a fire retardant; when heated, it decomposes endothermically, cooling the material and releasing water vapor, thereby weakening the action of oxygen, which improves the fire-resistant properties of the container.

Заявляемое техническое решение прошло проверку во «Всероссийском институте противопожарной обороны» МЧС России. Тара подвергалась воздействию открытого огня в течение 15 мин, регистрировалась температура внутри тары и ее целостность. Полученные результаты показали эффективность предлагаемого решения и преимущество по сравнению с металлической тарой. Температура внутри предлагаемой тары во время испытаний не превышала 120°С, потеря целостности тары, приводящей к невозможности свободного извлечения из нее изделий, не наблюдалась.The claimed technical solution has been tested at the "All-Russian Institute of Fire Defense" EMERCOM of Russia. The container was exposed to open fire for 15 minutes, the temperature inside the container and its integrity were recorded. The results obtained showed the effectiveness of the proposed solution and the advantage over metal containers. The temperature inside the proposed container during the tests did not exceed 120°C, the loss of integrity of the container, leading to the impossibility of free extraction of products from it, was not observed.

1. Lawrence V. Effect of Nanoclay on the Curing and Thermal Conductivity of Unsaturated Polyester Resin // International Journal of Scientific Research and Innovative Technology. 2014. Vol.1 №1. P. 26-331. Lawrence V. Effect of Nanoclay on the Curing and Thermal Conductivity of Unsaturated Polyester Resin // International Journal of Scientific Research and Innovative Technology. 2014. Vol.1 №1. P. 26-33

2. Майникова Н.Ф., Яримизина А.Ю., Трофимов Д.В., Костромина Н.В., Кравченко Т.П., Яковлева К.А. Исследование влияния углеродных нанонаполнителей на свойства композитов на основе полипропилена // Пластические массы. 2020. №3-4. С.23-25.2. Mainnikova N.F., Yarimizina A.Yu., Trofimov D.V., Kostromina N.V., Kravchenko T.P., Yakovleva K.A. Investigation of the effect of carbon nanofillers on the properties of composites based on polypropylene // Plastic masses. 2020. No. 3-4. S.23-25.

3 Beate К., Rzeczkowski P., P6tschke P. Thermal Conductivity and Electrical Resistivity of Melt-Mixed Polypropylene Composites Containing Mixtures of Carbon-Based Fillers // Polymers. 2019. №11. P. 2-15.3 Beate K., Rzeczkowski P., P6tschke P. Thermal Conductivity and Electrical Resistivity of Melt-Mixed Polypropylene Composites Containing Mixtures of Carbon-Based Fillers // Polymers. 2019. No. 11. P. 2-15.

4 Hamid G. Kia. Sheet molding compounds: science and technology. Munich; Vienna; N.Y.; Barselona (1993).4 Hamid G. Kia. Sheet molding compounds: science and technology. Munich; Vienna; N.Y.; Barcelona (1993).

Claims

A container for storage and transportation of mechanical engineering products, containing a body and a lid, locking elements, a seal, characterized in that the body is reinforced with integrally molded stiffeners and is made of SMC material reinforced with glass fiber and containing aluminum hydroxide.