NVKP-pályázat

Új “Zöld” (kisebb ökológiai lábnyommal rendelkező)
sport matrac fejlesztése rekreációs célokra

 

A pályázat adatai

Pályázati azonosító: 2019-1.1.1-PIACI-KFI-2019-00288

Kedvezményezettek:

Polifoam Műanyagfeldolgozó Korlátolt Felelősségű Társaság (konzorciumvezető)
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (konzorciumi tag)
Futamidő: 2020.03.01. – 2024.02.29.
Támogató: Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFIH)
A támogatás összege: 566.564.580,- Ft
A támogatás mértéke: 46,18 %

 

A pályázat összefoglalója

  • Napjainkban a sportolási és rekreációs célokra alkalmazott habosított polimer termékek globális piaca folyamatosan növekedő tendenciát mutat.
  • Ezen termékeket főként kőolaj alapú és jelentős ökológiai lábnyommal rendelkező alapanyagok (pl. PVC) és gyártástechnológiák alkalmazásával állítják elő.
  • Jelen kutatás-fejlesztési projekt célja új típusú, csökkentett PVC tartalmú vagy akár PVC-mentes, kisebb ökológiai lábnyommal rendelkező elasztomer alapú sport matrac típus kifejlesztése és sorozatgyártásra alkalmas gyártás-technológiájának kidolgozása.
  • A fejlesztés alatt álló termékre a piaci trendeknek megfelelően jelentős mértékű értékesítés prognosztizálható mind a hazai, mind a nemzetközi piacon.
  • A projekt sikeres megvalósítását a konzorciumvezető Polifoam Kft. 35 éves habgyártói tapasztalata és a konzorciumi tag Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem kutatóinak sokéves szakirányú fejlesztési múltja garantálja.


A pályázat tartalmának bemutatása

Napjainkban világviszonylatban elmondható, hogy a polimer habok piaca folyamatosan növekedő tendenciát mutat. Az Egyesült Államokban gyártott polimer hab termékek éves össztömege meghaladja a hárommillió tonnát is, amelyen olyan iparágak osztoznak, mint a csomagoló, az autó-, az építő- vagy a sportszergyártó ipar. A sportolási célra alkalmazott habosított polimer termékek legfontosabb tulajdonsága a kiemelkedő energiaelnyelő képesség. Számos sportágban alkalmaznak különböző sportszőnyegeket biztonsági célból vagy a sporttevékenységet biztosító felületként. Az esés utáni ütközés csillapítását szolgáló szőnyegeket használnak például falmászó termekben, a küzdősportokban, tornagyakorlatoknál, rúdugrás során, valamint sípályák behatárolására szolgáló korlátok anyagaként is.

Fontos kiemelni, hogy e habtermékeket főként kőolaj alapú és jelentős ökológiai lábnyommal rendelkező alapanyagok/gyártástechnológiák alkalmazásával állítják elő. A legelterjedtebben alkalmazott alapanyagok közül a poli(vinil-klorid) (PVC), a poliuretán (PUR), a polietilén (PE) és a poli(vinil-klorid)-nitril kaucsuk (PVC-NBR) felhasználását emelhetjük ki. Jelenleg a legtöbb sportszergyártó PVC alapú matracokat gyárt, ezeket elsősorban alacsony áruk és felületi ellenállóképességük miatt alkalmazzák. A PVC-NBR alapú anyagok egy újabb anyagcsalád, amely ötvözi a PVC előnyös tulajdonságait az NBR rugalmasságával így magasabb komfortfokozatú termék előállítását teszi lehetővé. Kiemelendő azonban, hogy a PVC alkalmazása – a feldolgozásához nélkülözhetetlen lágyító tartalma, valamint a kémiai szerkezetében lévő klór miatt – nagy körültekintést és gondosságot igényel. A PVC lágyító tartalma a hosszú időtartamú használata során képes kidiffundálni a belőle készülő termék felületére, amely a ftalátok miatt komoly környezeti és egészségügyi kockázatot jelent. A kémiai szerkezete miatt az életútja végén a PVC-ből készülő termékek kezelésére nagy hangsúlyt kell fektetni és körültekintően eljárni, mivel égése során a hidrogén-klorid (sósav) szabadul fel, vízzel érintkezve pedig savas elegyet alkotva savas esőt okoz. Napjainkban a PVC hulladékként történő kezelése jellemzően energetikai jellegű, amely technikailag égetést jelent, ami a gyártása és feldolgozása során befektetett energiához képest elenyésző mennyiségű energia visszanyerést jelent, nagy kezelési költségek és ökológiai lábnyom mellett.

A kutatás-fejlesztési projektünk célja új típusú, csökkentett PVC tartalmú vagy akár PVC-mentes, kisebb ökológiai lábnyommal rendelkező flexibilis, sportolási célú elasztomer alapú habszerkezetek kifejlesztése és gyártástechnológiájának olyan szintű kidolgozása, amely lehetővé teszi a termék sorozatgyártását is. A kifejlesztett termék nagy érdeklődésre tart számot és jelentős mértékű értékesítés prognosztizálható mind a hazai, mind a nemzetközi piacon. A 21. századi – rohanó és stresszel túlterhelt – életmód mellett egyre nagyobb igény érzékelhető a rekreációs és egészségmegőrző tevékenységek iránt. Több tanulmány bizonyította, hogy a jóga és hasonló szabadidős tevékenységek elősegítik a boldogabb és kiegyensúlyozottabb élet megteremtését. A fejlesztésben a BME több, sokéves szakirányú tapasztalattal rendelkező kutatója is részt vesz, emellett a Polifoam Kft. 35 éves habgyártói tapasztalattal rendelkezik, amely együttesen szavatolja a projekt során felmerülő feladatok sikeres és hatékony megoldását.


A pályázat eredményei

1. munkaszakasz

2020. március 1. – 2021. február 28.
 

A projekt kapcsán az első mérföldkő során megvalósult a konkurens termékek feltérképezése. Analitikai vizsgálatok segítségével meghatározásra került a termékek hozzávetőleges összetétele, mechanikai mérések alapján meghatározásra kerültek a fejlesztendő termékkel szemben támasztott követelmények. Kialakításra kerültek a fejlesztésünk eredményeképpen elvárt termék esetén a minőségre és komfort tulajdonságokra vonatkozó elvárások, meghatározásra kerültek a referencia minták tulajdonságai. Mindezek mellett széleskörű irodalomkutatás valósult meg. Ezen irodalomkutatás során feltártuk a szakirodalomban és kereskedelmi forgalomban leggyakrabban előforduló polimer-kaucsuk alapanyagok körét, azok tulajdonságait és az elérhető receptúrákat is. Piackutatás készült, amely során konkurens termékek beszerzésre kerültek és azok minősítése a kidolgozott szempontrendszer alapján megvalósult.

Ezen munkaszakasz során kijelölésre kerültek a fő kutatási irányok a PVC-mentes termék kialakítására rendelkezésre álló anyagok és kombinációik összegyűjtése révén is. Széleskörű laboratóriumi vizsgálatok és kísérletterv kidolgozása valósult meg. PVC-mentes habanyagokra vonatkozó fejlesztés, azok kísérletterv szerinti megvalósítása kezdődött el. A receptúrákban alkalmazott komponensek hatásvizsgálata és a keverékek vulkanizálási és habosíthatósági kísérletei a projekt ütemezésének megfelelően történtek meg. A munkaszakasz során létrejött dokumentáció részletesen tartalmazza többek között a konkurens termékekre vonatkozóan az eredményeket; a referencia anyag mélyreható, részletes jellemzését, a későbbiekben elérendő tulajdonságokkal és azok célértékeivel együtt, tehát kialakításra került egy, a jó minőségű sportmatracokra jellemző tulajdonság-profil; a későbbi fejlesztések során referenciaként használt NBR-PVC alapú habok előállításához szükséges gyártástechnológiai paramétereket. A gyártástechnológia paraméterek meghatározása laborszinten és félüzemi szinten megtörtént.

iblokk_projekt_fekvő