Τα φαινόμενα εξαιρετικά υψηλών θερμοκρασιών κατά τους καλοκαιρινούς μήνες και η εμφάνιση ακραίων φαινομένων ψύχους κατά τους χειμερινούς μήνες έχουν ως αποτέλεσμα την ανάγκη εύρεσης καινοτόμων λύσεων θέρμανσης και ψύξης, ικανών να μεταφέρουν στο μέγιστο την παραγόμενη ενέργεια με τις μικρότερες δυνατές απώλειες και σε χαμηλό κόστος. Τα τελευταία χρόνια παρουσιάστηκαν νέα συστήματα, τα οποία αποτελούν ολοκληρωμένες εφαρμογές με αντλίες θερμότητας ή αερίου και ενδοδαπέδιας θέρμανσης. Ο συνδυασμός αυτών καλύπτει πλήρως τις ανάγκες του σύγχρονου ανθρώπου, επιτυγχάνοντας τις κατάλληλες και επιθυμητές συνθήκες διαβίωσης. Σημαντικό ρόλο στην επιτυχία αυτών παίζει το δίκτυο σωληνώσεων μεταφοράς θερμού ή ψυχρού νερού. Εξαιτίας των εγγενών προβλημάτων των μεταλλικών σωλήνων, οι σύγχρονες κατασκευές στο σύνολό τους χρησιμοποιούν πλαστικούς σωλήνες είτε από δικτυωμένο πολυαιθυλένιο είτε από συμπολυμερή προπυλενίου με αιθυλένιο (PP-R). Οι συγκεκριμένοι σωλήνες είναι οι πλέον κατάλληλοι εφόσον παρασκευάζονται σχετικά εύκολα και είναι σε θέση να χρησιμοποιηθούν σε οποιοδήποτε κτιριακή κατασκευή.
Ο χρόνος ζωής τους εκτιμάται στα 50-70 χρόνια, περιορίζοντας έτσι τις επισκευές κτιρίων και την περιοδική αντικατάστασή τους εξαιτίας βλαβών. Ωστόσο, οι σωλήνες αυτοί παρουσιάζουν δύο σημαντικά μειονεκτήματα που είναι η μη αποτελεσματική μόνωση και η διαστατική τους σταθερότητα. Για την μόνωση των σωλήνων χρησιμοποιούνται σήμερα εξωτερικοί σωλήνες πολυουρεθάνης ή άλλα μονωτικά τα οποία όμως εξαιτίας της κακής πρόσφυσης αφήνουν κενά και δεν μπορούν να επιφέρουν αποτελεσματική μόνωση. Επιπλέον, όταν οι σωλήνες είναι σε εξωτερικά δίκτυα, τα μονωτικά αυτά υλικά φθείρονται με την πάροδο του χρόνου και απαιτείται η αντικατάστασή τους. Εκτός της ελλιπούς μόνωσης, οι πλαστικοί σωλήνες εμφανίζουν ένα επιπλέον πρόβλημα το οποίο συμβάλει στην εμφάνιση σημαντικών βλαβών των συστημάτων θέρμανσης κατά τη διάρκεια έντονου ψύχους. Εξαιτίας της μεταφοράς θερμού νερού υπό συνεχή εφαρμογή υδροστατικής πίεσης, εμφανίζονται φαινόμενα ερπυσμού, με αποτέλεσμα οι σωλήνες να διαστέλλονται και να αυξάνεται το μήκος τους. Το αντίθετο συμβαίνει όταν μεταφέρεται κρύο νερό για δροσισμό. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη ρωγμών και τη ρήξη των σωληνώσεων με την πάροδο του χρόνου, ιδιαίτερα στο σημείο των συγκολλήσεων, μειώνοντας το χρόνο ζωής τους ή προκαλώντας την καταστροφή του δικτύου.
Για την αντιμετώπιση του προβλήματος της διαστατικής σταθερότητας, εισήχθησαν στην αγορά πολυστρωματικοί σωλήνες PP-R οι οποίοι περιέχουν υαλοΐνες στο ενδιάμεσο στρώμα του σωλήνα. Ωστόσο, η προσθήκη των υαλοϊνών επιφέρει μείωση των μηχανικών ιδιοτήτων των σωλήνων και ειδικότερα της αντοχής στην υδραυλική πίεση, καθώς και στην εξωτερική μηχανική καταπόνηση ιδιαίτερα σε χαμηλές θερμοκρασίες, με αποτέλεσμα να μειώνεται το προσδόκιμο ζωής αυτών. Επιπρόσθετα, κατά τη έρμανση-ψύξη των σωλήνων, εξαιτίας της κακής πρόσφυσης των υαλοϊνών με την πολυμερική μήτρα, δημιουργούνται κενά στην διεπιφάνεια με αποτέλεσμα αυτά να αποτελούν ένα σημείο επιπρόσθετης μηχανικής αστοχία των σωλήνων και εμφανίζονται ρωγματώσεις σε σύντομο χρονικό διάστημα
Στόχο του έργου αποτελεί η παραγωγή νέων, καινοτόμων και υψηλής προστιθέμενης αξίας προμονωμένων πολυστρωματικών σωλήνων, με ελαχιστοποιημένες απώλειες ενέργειας και παρατεταμένο χρόνο ζωής εξαιτίας της υψηλής τους διαστατικής σταθερότητας και της μηχανικής τους αντοχής. Οι σωλήνες αυτοί θα παρασκευαστούν με την τεχνική της συν-εξώθησης τήγματος και θα χρησιμοποιηθούν από την ΙΝΤΕΡΠΛΑΣΤ Α.Ε. για υδραυλικές εγκαταστάσεις και θα είναι κατάλληλοι για μεταφορά ζεστού νερού για θέρμανση και κρύου για ψύξη. Οι σύγχρονες κατασκευές συστημάτων θέρμανσης-ψύξης χρησιμοποιούνε κατά βάση πλαστικούς σωλήνες είτε από δικτυωμένο πολυαιθυλένιο είτε από συμπολυμερή προπυλενίου με 4-7% αιθυλένιο (PPR), οι οποίο εμφανίζουν μεγάλο χρόνο ζωής (50-70 χρόνια) και παρασκευάζονται σχετικά εύκολα. Ωστόσο, οι σωλήνες αυτοί εμφανίζουν προβλήματα τα οποία σχετίζονται με έλλειψη αποτελεσματικής μόνωσης απέναντι στις ακραίες μεταβολές θερμοκρασίας καθώς και με τα φαινόμενα ερπυσμού εξαετίας της συνεχόμενης εφαρμογής υδροστατικής πίεσης καθώς και τις επαναλαμβανόμενης συστολής-διαστολής. Τα φαινόμενα αυτά προκαλούν ανάπτυξη ρωγμών και ρήξη των σωληνώσεων με την πάροδο του χρόνου, ιδιαίτερα στο σημείο των συγκολλήσεων (χαλάρωση) με αποτέλεσμα να μειώνεται ο χρόνος ζωής τους ή να προκαλούν την καταστροφή του δικτύου. Έτσι, η καινοτομία του συγκεκριμένου έργου έγκειται στην αύξηση της διαστατικής σταθερότητας και βελτίωση της μόνωσης των σωληνώσεων το οποίο είναι εξαιρετικά επιθυμητό για τις εφαρμογές που προορίζονται. Επιπλέον, αναμένεται ότι οι νέοι σωλήνες θα εμφανίζουν βελτιωμένες μηχανικές ιδιότητες με αποτέλεσμα την αύξηση της αντοχής τους και κατ’ επέκταση του χρόνου ζωής.
Γενικοί στόχοι του έργου:
1. Παρασκευή και μελέτη σύνθετων υλικών τυχαίου πολυπροπυλενίου με ίνες ύαλου (PPR-GF).
2. Παραγωγή τριστρωματικών σωλήνων με υαλοΐνες στο ενδιάμεσο στρώμα (PPR/PPR-GF/PPR).
3. Παρασκευή και μελέτη σύνθετων υλικών PPR-GF με συμβατοποιητή PPR-g-MA.
4. Παραγωγή τριστρωματικών σωλήνων με υαλοΐνες και συμβατοποιητή PPR-g-MA στο ενδιάμεσο στρώμα PPR.
5. Παρασκευή και μελέτη νανοσύνθετων υλικών PPR με νανοπρόσθετα(nanoadditives).
6. Παραγωγή τριστρωματικών σωλήνων με νανοπρόσθετα στο ενδιάμεσο στρώμα (PPR/PPR-nanoadditives/PPR).
7. Ενίσχυση ακουστότητας PVC με χρήση πρόσθετων.
8. Παραγωγή σωλήνων PVC με πρόσθετα.
9. Παραγωγή ενιαίων πολυστρωματικών σωλήνων
Για να μπορέσουν οι εταιρίες να επιβιώσουν και να αντεπεξέλθουν στον σκληρό ανταγωνισμό θα πρέπει να επενδύσουν στην καινοτομία και στην ανάπτυξη προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας. Οι κατευθύνσεις αυτές φαίνονται κατ’ αρχήν ελκυστικές αλλά θα πρέπει να προσαρμοστούν στις ιδιαιτερότητες της κάθε επιχείρησης. Για την ΙΝΤΕΡΠΛΑΣΤ Α.Ε. αυτό εστιάζεται στην παραγωγή καινοτόμων πλαστικών σωλήνων με τη χρήση της νανοτεχνολογίας η οποία αποτελεί την αιχμή του δόρατος για την παραγωγή προϊόντων υψηλής καινοτομίας και προστιθέμενης αξίας. Η παγκόσμια αγορά για τα προϊόντα πλαστικών υπολογίζεται αυτήν την περίοδο σε £19bn το χρόνο, με μια ετήσια αύξηση περίπου 5% (UBS Warburg LLC). Αυτή η τεράστια αγορά αναφέρεται σε έναν σχετικά μεγάλο αριθμό προϊόντων αναφορικά με τους πλαστικούς σωλήνες και η παραγωγή νέων και καινοτόμων προϊόντων είναι μια περιοχή όπου η νανοτεχνολογία έχει ήδη επιδράσει. Τα τελευταία χρόνια η τεχνολογία συν-εξώθησης πλαστικών σωλήνων με βελτιωμένες ιδιότητες, έχει προσελκύσει την προσοχή σε διάφορες εφαρμογές.
Συνοπτικά, η εταιρία ΙΝΤΕΡΠΛΑΣΤ Α.Ε θα αποκτήσει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα και οφέλη από την παραγωγή των προτεινόμενων πολυστρωματικών σωλήνων:
α) Θα αναπτύξει παραπέρα την ερευνητική της δραστηριότητα συμβάλλοντας μ’ αυτό τον τρόπο στην ολοκληρωμένη και συστηματική απόκτηση γνώσεων, όσον αφορά την παραγωγή σχετικών προϊόντων προηγμένης τεχνολογίας και ανάπτυξη δεσμών μεταξύ της εταιρίας με το επιστημονικό προσωπικό του πανεπιστημίου.
β) Παραγωγή πρωτότυπων, καινοτομικών και ανταγωνιστικών προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας όπως αυτά περιγράφονται στις επιμέρους ενότητες εργασιών. Ας σημειωθεί ότι ανάλογα προϊόντα δεν έχουν αναφερθεί τόσο στη διεθνή βιβλιογραφία όσο και σε διπλώματα ευρεσιτεχνίας. Εμπορική αξιοποίηση των προτεινόμενων προϊόντων
γ) Βελτίωση της θέσης της εταιρίας στον εσωτερικό και διεθνή ανταγωνισμό από την παραγωγή καινοτόμων και υψηλής προστιθέμενης αξίας προϊόντων, όπως είναι οι πολυστρωματικοί σωλήνες.
δ) Διείσδυση σε νέες αγορές αφού αντίστοιχα προϊόντα με τα προτεινόμενα νανοπρόσθετα θα παραχθούν για πρώτη φορά.
ε) Βελτίωση της ποιότητας των παραγόμενων προϊόντων: Διαστατική σταθερότητα του εσωτερικού σωλήνα, αντοχή στην κρούση στις χαμηλές θερμοκρασίες, εξοικονόμηση ενέργειας 50-70%, μηδενική συντήρηση, χαμηλές γραμμικές διαστολές, Υψηλή ποιότητα του εξωτερικού περιβλήματος με UV προστασία, ακαυστότητα σε επίπεδα Β0 και κατασταλτικών καπνού.
ζ) Αύξηση της παραγωγικότητας για να καλυφθούν οι ανάγκες της αγοράς στα προτεινόμενα προϊόντα υψηλής ποιότητας και προστιθέμενης αξίας.
η) Απόκτηση και αξιοποίηση διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας τα οποία θα κατοχυρώσουν τα καινοτόμα προϊόντα στην διεθνή αγορά και ανταγωνισμό.
Τα προτεινόμενα προϊόντα στο παρόν έργο αναμένεται να κινήσουν το ενδιαφέρον της αγοράς εξαιτίας της καλύτερης ποιότητας που θα έχουν σε σχέση με τα ήδη παραγόμενα. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της παραγωγικότητας και τη δημιουργία νέων θέσεων εργασίας με παράλληλα οφέλη για το σύνολο της κοινωνίας και της Ελληνική οικονομίας. Κατά συνέπεια με το προτεινόμενο έργο επέρχονται σημαντικά οφέλη τόσο για την κοινωνία με τη δημιουργία νέων θέσεων εργασίας αλλά και την διάθεση προϊόντων υψηλότερης ποιότητας καθώς και την εθνική οικονομία με αύξηση των εξαγωγών.
Με το προτεινόμενο έργο δίνεται η δυνατότητα οι ερευνητικοί φορείς να διευρύνουν περισσότερο τις γνώσεις τους σε εφαρμογές της νανοτεχνολογίας σε νέα πεδία όπως είναι αυτό της γεωθερμίας χαμηλής ενέργειας με την παραγωγή σωλήνων υψηλών μηχανικών ιδιοτήτων αλλά και ενεργειακής απόδοσης. Ταυτόχρονα θα δοθεί τη δυνατότητα σε νέους ερευνητές να συνεχίσουν να απασχολούνται ερευνητικά στο Πανεπιστήμιο, να αποκτήσουν εμπειρία χρήσης και άλλων πειραματικών διατάξεων με αποτέλεσμα να αποκτήσουν πλεονεκτήματα στην αγορά εργασίας.
