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文档简介

专题编号:201003 技术领域:节能减排与新能源领域佛山市高明区科技三项费用项目申报书项目名称:PVC压延超透薄膜生产线节能减排新技术承担单位:佛山高明骏宏塑胶有限公司推荐单位:高明区荷城街道办科技办申报日期:二0一0年八月佛山市高明区经济促进局二o一o年制承担单位基本情况表项目名称PVC压延超透薄膜生产线节能减排新技术项目起止时间二00八年八月至二0一0年十二月单位名称佛山高明骏宏塑胶有限公司地 址佛山市高明区荷城街道三洲兴洲路九号单位类型有限责任公司单位负责人曾铁球职务职称董事长电目负责人沈平职务职称工程师电目联系人区国华职务职称工程师电担单位经济效益(万元)年产值: 5000 年销售额: 4900 出口创汇: 1500年利税: 160 年研究开发经费: 60承担单位人员情况职工总数: 272 技术人员数: 49其中:高级职称 0 中级职称: 10开户银行佛山市高明区三洲农村信用合作社银行信用等级良好主要参加单位: 单位(1)名称同意合作申请(单位盖章)地 址单位类型联 系 人电话单位(1)名称同意合作申请(单位盖章)地 址单位类型联系人电话知识产权状况表知识产权状况(单位:项)专利申请总数专利授权总数发明实用新型软件版权(项数)申请授权申请授权单位其中:近三年本项目1其他知识产权状况说明项目技术现状:该项技术水平属于国内先进项目阶段前期研究小试中试产业化技术水平国际领先国际先进国内领先国内先进省内领先省内先进课题活动类型应用研究试验发展科研与试验发展成果应用科技服务生产性活动技术来源公司自行研发其他需要说明的事项目前该项目已完成中试,产品已开始规模化生产项目完成后获取知识产权预测(单位:项)专利申请总数发明实用新型软件版权11申请项目基本情况表(一)项目组主要成员(项目负责人在分工栏注明):姓名年龄职务职称分工所在单位(简称)签名曾铁球53董事长全面工作骏宏塑胶公司沈平38技术部经理项目负责人骏宏塑胶公司曾铁强44生产部经理生产管理骏宏塑胶公司丘晋良34技术主管技术管理骏宏塑胶公司颜燕琼26生产主管生产安排骏宏塑胶公司王海棠35工艺主管配方试验骏宏塑胶公司谭剑宁28工艺员生产安排骏宏塑胶公司谭艳兰30实验员配方试验骏宏塑胶公司曾伟源35机电主管设备改造骏宏塑胶公司梁显利40设备管理员设备改造骏宏塑胶公司项目内容摘要PVC压延超透薄膜两条生产线节能减排新技术项目内容包括PVC压延生产线工艺、配方及生产设备。1. 生产工艺、配方主要内容如下:a PVC热稳定剂、增塑剂、润滑剂及填料等助剂种类、用量、配用对PVC的塑化温度,氯化氢气体的分解温度、分解速率、分解气量和PVC压延超透薄膜的表面透明度与力学性能的影响;b塑化促进剂、热稳定剂种类、用量、配用对PVC的塑化温度,氯化氢气体的分解温度、分解速率、分解气量和PVC压延超透薄膜的表面透明度与力学性能的影响。2. 生产设备主要内容如下:a 高效精确的原料处理系统;b 压延机控温、热循环系统;c 制品软水水冷循环系统。本项目完成后经济效益预测:(单位:万元)年新增产值年新增利税年出口创汇360080200万美元申请项目基本情况表(二)经费筹集情况:(单位:万元)总投入经费: 80自有资金贷款其它政府部门合计科技部门其它部门已投入经费402000060新增经费00020020政府部门、其他资金投入情况说明:拟向区政府有关部门申请拔款。新增经费预算:(单位:万元)总经费区科技局经费支出科目经费额用途说明经费额用途说明基建费10车间基础建设费用其中5主机及开炼机平台加固和吊机安全通道改造5车间地面刷地面环保漆及车间环境改造设备购置费25购置生产设备其中16高效环保废气处理设备及原材料研磨设备9车间抽排管道和风机及压纹机头改造专用业务费3前期调研及相关业务费其中2市场调研及技术考察1新产品人才培训原材料费40原材料及能耗水电费用20购买原材料及水电费用其中30购买原材料费用10生产能耗水电费用其它2其它业务费用合计80申请项目基本情况表(三)一、立项依据(一)目的意义:PVC压延超透薄膜是以聚氯乙烯树脂和DOP增塑剂为主材料再加入稳定剂和少量颜料通过高速搅拌混合后由密炼机或行星挤出机塑化后到四辊压延机压延成型制作而成的。在PVC压延超透薄膜产品中,产品的透明度和表面的爽滑度及晶点和拖尾现象是衡量PVC压延超透薄膜质量的重要方面。如果PVC树脂塑化均匀恰当,PVC压延超透薄膜的透明度就好,晶点和拖尾现象也很少出现。如果PVC树脂的塑化温度控制恰当,PVC压延超透薄膜中的DOP增塑剂析出就很少,其表面的爽滑度就好很多。同时其弹性和韧性也好、手感也好、不容易有疲劳痕和死纹。该项目实施后可以减少能源耗用,降低成本。另外节约时间后可以增加产量来提升我们公司的生产效率。PVC压延超透薄膜产品在我们的日常生活中应用十分广泛,如家居生活、制品包装、充气玩具、广告印刷、女式凉鞋、箱包手袋等很多都要用到PVC压延超透薄膜产品。增塑剂是PVC压延超透薄膜生产中的关键成分,是PVC软质制品的物理性能影响最大的助剂,可改善PVC的加工性能,并赋予PVC制品弹性和柔韧性。目前,使用的增塑剂品种主要有:DOP增塑剂(邻苯二甲酸二辛酯);DINP增塑剂(邻苯二甲酸二异壬酯); DOA增塑剂己二酸二(2一乙基)己酯;环氧大豆油。其中DOP为通用级增塑剂,适用各种加工,为最常用的增塑剂。在各种增塑剂的配方中,DOP用量在80以上,而DOP的毒性相对来说,又比其他三种增塑剂要大。因此,PVC压延超透薄膜生产过程中产生的增塑剂废气中的主要污染物为DOP增塑剂。据报道,一条产量为700Kg/hPVC压延超透薄膜生产线在生产过程中废气污染物的产生情况详见表1【1】。由表1可见,PVC压延超透薄膜生产过程中产生的废气量很大,污染物也较严重,其中四辊工序的混合、胶化、混炼、压延四个工段所产生的废气占60%。PVC压延超透薄膜生产时产生的废气主要由氯乙烯单体、氯化氢气体、增塑剂等组成,其中增塑剂是废气的主要来源。目前,PVC压延超透薄膜加工厂对生产过程中产生的废气很少进行有效治理,一般都采用高空排放。同时,PVC压延超透薄膜的生产过程中存在高温加工、能耗大,增塑剂挥发量大、浪费原材料,不生态生产的现象,并导致PVC压延超透薄膜生产企业生存能力下降,行业发展前景遭质疑。加之,近几年国家对企业生产过程中提倡的节能降耗的环保要求越来越强烈,对于改革开放前沿的广东珠江三角洲企业的二次发展来讲,研究开发节约资源与环境保护的新技术新材料新工艺,对企业保持持续快速增长,应对国际环境变化所带来的风险,实现PVC压延超透薄膜产业健康发展具有重要的现实意义和深远的历史意义。PVC压延超透薄膜生产线的节能减排项目是佛山高明骏宏塑胶有限公司针对目前本公司的PVC压延超透薄膜生产高能耗高污染的弊端加以治理。它既是广东省节能减排综合性工作方案中严格执行的重点项目,又是广东二次改革开放中环保项目所要求的重点整改工程。PVC压延超透薄膜生产线的节能减排项目的主要特点是:在不改变当前PVC压延超透薄膜生产方式,综合提高产品质量的前提下,通过降低PVC压延超透薄膜产品的塑化温度,四辊压延机的辊筒温度由原来195-200塑化温度下降至180-185,。实现减少能耗和降低有害气体及热能的排放,清洁生产。该项技术目前在国内PVC压延超透薄膜生产行业中还没有采用,其生产工艺技术技术含量高,对国内整个PVC压延超透薄膜生产的清洁化、节能减排有着积极地推动和促进作用。因此,该项目的实施具有重大的社会经济效益。表1. 一条产量为700Kg/hPVC压延超透薄膜生产线在生产过程中及废气的产生情况工序废气风量,m3/h污染物质量浓度,mg/m3混合胶化混炼压延发泡表面打磨52048000480004800010800016500含有PVC、CaCO3粉尘146.8胶化、混炼、压延成型粉尘138.5,粉尘126.5粉尘436.4合计269020848.2(二)国内外概况:目前国内外处理PVC压延超透薄膜生产线废气污染物主要几种处理技术如下【1】:1、静电法治理技术该法的原理与静电除尘器原理相同,利用电场力去除油烟中的颗粒物和挥发性有机物质。其基本过程包括气体分子电离、油雾粒子荷电、荷电粒子在电场力作用下向极板运动,并最终达到极板,从而达到与气体相分离以及清理极板的目的。静电技术对亚微米颗粒物有很高的捕集效率,可有效地去除细微的油雾颗粒。同时气体放电过程中产生的臭氧对于气味的去除也有一定的效果。但是带有黏性的油滴附着在电极和集尘板上,会使电除尘器在运行一段时间后效果明显劣化,特别是对于收集油雾流动性差的情况,这个问题更加突出。2、机械控制技术该法原理是通过强制气流使油烟废气的运动方向发生转折,油烟废气中的颗粒物在惯性作用下到达沉积面而从气体中分离出来。该法的优点是设备简单,压降较低(通常为50200Pa);缺点在于对小颗粒物的去除效率较低,总的去除效率为4070,并因机械设施的种类不同而有差异。通常需要和其他类型净化器结合使用,作为预处理设备。3、燃烧法控制技术该法是利用热氧化反应,将油烟废气中的有机物氧化成稳定的无害物质。根据燃烧过程有无催化剂的加人,可分为直接燃烧法和催化燃烧法。该法的燃料消耗费用比较大,设备投资大。以上清洁化生产处理方法均主要依靠改造生产线上的排风装置、能源循环利用装置、废物回收利用装置加以实现。因此这些技术存在投资大、维修费用大,原材料使用量大,推广应用较为困难等缺点。本项目通过在配方中加入塑化促进剂后在生产方式不变的前提下,使PVC树脂塑化生产工艺由高温(195-200)加工变成低温(180-185)加工,最大限度降低增塑剂有机物的挥发量,实现节能减排、减少原材料用量,具有投资小、节能减耗显著的优点。(三)市场预测和发展趋势:我国PVC压延超透薄膜产品最早起步于50年代上海塑料制品一厂研制成功聚氯乙烯薄膜。由1970年的27家发展到改革开放初期的几十家,到现在具有规模以上的近500多家。现在已经形成各种规模上千家制造企业,该产品广泛融入现代生活,中国可称之为世界上最大的PVC压延超透薄膜产地国,正在走向技术强国。2008年PVC压延薄膜产量比上一年增加22%。我国PVC压延超透薄膜人造革行业的发展主要在长江三角洲和珠江三角洲,集中在浙江、苏州、广东和福建四省和其他15个省市。PVC压延超透薄膜的生产正在向着时尚化功能化方向发展,广泛应用于人们现代化生活。同时PVC压延超透薄膜出口量逐年不断增长,我们国内的PVC压延超透薄膜出口到世界50%的国家。然而,巨大的PVC压延超透薄膜生产量相对于目前PVC压延超透薄膜生产高能耗高污染的状态来讲,已产生了发展瓶颈,造成了严重的环境污染,对我们的生活环境十分不利。只有通过实施PVC压延超透薄膜生产线节能减排项目,才能使我们PVC压延超透薄膜制造行业有生存空间,才能使我们的生存环境有所改善。因此PVC压延超透薄膜生产线节能减排项目的推广实施是非常必要的。该项技术运用实施后可以使PVC压延超透薄膜生产制造企业降低生产成本,改善PVC压延超透薄膜的产品物性,减少有害气体的排放,节约能源,提升企业的竞争力。该项技术的运用将覆盖国内整个PVC压延超透薄膜生产行业,使PVC压延超透薄膜行业成为真正的朝阳工业、安全工业,有力地推动PVC压延超透薄膜行业健康的发展,并且为实现全国节能减排的总目标做出重要的贡献。二、研究开发内容、方法、技术路线(一) 具体研究开发内容和重点解决的技术关键问题:1、主要研究内容1.1 PVC热稳定剂、增塑剂、润滑剂及填料等助剂种类、用量、配用对PVC的塑化温度,氯化氢气体的分解温度、分解速率、分解气量和PVC压延超透薄膜的表面透明度与力学性能的影响 分别研究环保型热稳定剂金属皂类、有机锡类、复合稳定剂,环保型增塑剂邻苯二甲酸酯类、环氧油酯类、脂肪族二元酸酯类、烷基磺酸酯类,环保型润滑剂脂肪族酸酯、脂肪族酰胺、氧化聚烯烃、烃类、含氟或含硅化合物配用对PVC树脂塑化时氯化氢气体分解温度、分解速率、分解气量的影响,筛选出有利于低温快速塑化的PVC助剂。1.2 塑化促进剂、热稳定剂种类、用量、配用对PVC的塑化温度,氯化氢气体的分解温度、分解速率、分解气量和PVC压延超透薄膜的表面透明度与力学性能的影响。在1.1研究内容基础上,配用白色可流动固体粉末状的甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸酯的共聚物(ACR),研究该加工助剂体系的配比对PVC树脂的塑化温度、氯化氢气体的分解温度、分解速率、分解气量和PVC压延超透薄膜的表面透明度与力学性能的影响。通过对ACR的加入量的最佳状态的试验,在取的PVC压延超透薄膜的最高表面透明度与最好的力学性能的情况下,确定最优的加工温度(180-185)范围和ACR的最佳加入量的工艺配方。1.3 高效精确的原料处理系统 采用精确的计量装置、高效的混合研磨装置,使ACR塑化促进剂与稳定剂的研磨到最佳的细度而制定出最优的工艺流程和工艺配方。1.4 热油炉控温、热循环效率、排放系统采用精密的电子恒温温控系统来保证热油炉内的动态温度稳定,使热油温度精确控制在180-185。采用热传导效率更高热油炉导热油使热能充分利用,减少热能的损失。同时增加热油泵的功率加快导热油的流动速度及清洗管道和过滤网来提高导热油的热循环效率。增加四辊工序抽排的功率,使排放的废气快速抽离到废气处理装置完成气体的净化。使废气处理效果达到国内同行业中最先进的水平。1.5 软水处理循环冷却除油系统采用软水处理循环冷却除油系统,使PVC压延超透薄膜经过水槽后将析出在薄膜表面的DOP增塑剂游离到水面上,再通过分离悬浮在水面上油污来提高PVC压延薄膜的透明度。(二) 项目的特色和创新之处:1、采用ACR塑化促进剂加入到超透薄膜配方中,可以明显改善PVC树脂的熔体流动性、热变形性及制品表面光泽等特性. 其主要作用机理如下。 促进凝胶化:在PVC树脂中加入加工助剂,如果由外部加热而产生剪切时,被PVC树脂包围的加工助剂首先熔融,起到使树脂相互粘接的功能,同时还将外部的剪切力传递给树脂,结果促进了凝胶化。 促过PVC树脂塑化:ACR与PVC有良好的相容性,其料粒可以填充并扩散到PVC多重粒子的空隙中,在混合或混练过程中产生较大的内摩擦力,促进PVC多重粒子的破碎和熔融,因而缩短了塑化时间。以达到最大扭矩的时间表征凝胶化和塑化速度。可见,ACR仅添加极少量就有显著的效果。由于塑化好,使制品的均匀性也得到了改善。 提高PVC热态伸长率:由于ACR的加入,ACR与PVC大分子问高度缠绕,松弛速度减慢,提高了PVC热态伸长率,使成型温度区加宽,制品壁厚均匀,不易开裂。 显示橡胶弹性:ACR和PVC有着优良的相容性且分子量很高。为此,当加入ACR在PVC中进行混练时,ACR与PVC分子发生缠绕,从而显示出类似橡胶的弹性。此弹性有助于加工性能的改良。因此通过快速塑化使PVC树脂的塑化温度比原来下降15,使PVC压延超透薄膜生产工序的温度控制在低于增塑剂挥发温度之下完成,从而达到节能减排、节约原料的目的。2、由于本项目结合异相成核和均相成核机理,充分发挥ACR与PVC之间有良好的相容性,其料粒可以填充并扩散到PVC多重粒子的空隙中,在混合或混练过程中产生较大的内摩擦力,促进PVC多重粒子的破碎和熔融,因而缩短了塑化时间。以达到最大扭矩的时间表征凝胶化和塑化速度,显著提高PVC压延超透薄膜的强韧性和生产效率。该项目不仅能节能减排,清洁生产,同时能提高PVC压延超透薄膜产品的品质和产量。(三)要达到的技术、经济指标及社会、经济效益:该项目实施后由于四辊压延机的辊筒温度下降了15,公司锅炉的导热油的温度也从原来的250下降到230。通过对用电统计表分析,技改后压延薄膜两条生产线的用电成本每月可下降3-4万元,通过对能耗统计表分析能耗方面可以比原来节省6-8%的成本,即每月可下降2-3万元.另外由于四辊压延机的辊筒温度下降了15后,PVC压延超透薄膜内增塑剂的析出也减少了,PVC塑料在四辊加工过程中的老化也相应减少了很多,因此PVC压延超透薄膜产品的胶质感和柔软性能也有了很大的改善,其物理性能比以前有一定的提高(拉伸及撕裂强度)。同时由于加工温度下降,颜料及树脂粉的耐高温的时间承受能力也增强,因此PVC压延超透薄膜的颜色也相对稳定了很多。同时从生产产品的质量报表统计,制品的成品率从之前的98%提升到99%,成品率有所提高。通过分析计算质量提升一个百分点后,每月大约多出10吨合格产品,可减少每吨3000元的经济损失,因此每月可减少材料折价费用3万元人民币,另外该类产品的塑化时间比没有技改前有所减少,统过统计每小时多生产0.5吨,按每吨200元利润计算每月也可增加6万元人民币的利润。该项工程完成后改变了国内PVC压延超透薄膜落后工艺技术,使PVC压延超透薄膜生产实现降低温度塑化从而节约热能并减少有害气体的排放。对国家提倡的节能减排有非常重要的实施意义。(四)采用的方法、技术路线以及工艺流程:配置ACR塑化促进剂体系的技术路线及生产工艺流程:称量原材料 高速混合 研磨 包装 180-185温度区间(低温)快速促进塑化的PVC加工助剂。即是:按配方准确称量ACR塑化促进剂体系,在高速混合机中充分混合均匀,然后在研磨机(球磨机、三辊机)中研磨细化混合物,出料包装,得到快速促进塑化的PVC加工助剂。2.2PVC压延超透薄膜生产线节能减排生产设备需解决的关键技术 为了实现PVC树脂在180-185,短时间内快速塑化,须严格控制原料组成计量、塑化作用、压延温度与速率、废气的分解速率与温度,并清除净化废气。通过改良采用精密的电子恒温温控系统和增加四辊工序抽排的功率,使排放的废气快速抽离到废气处理装置完成气体的净化来提高生产设备的温控准确度、空气循环效能和净化气体效果。三、工作基础和条件(一) 承担单位概况(人员、资产、业务及管理状况):佛山高明骏宏塑胶有限公司是一家专业生产经营各类塑料薄膜、片材、人造革三大系列产品,为现代工、农业以及家居装修提供新型材料的高新技术生产企业。该企业拥有十几年生产PVC普通压延薄膜、充气膜、高透明PVC压延薄膜和高档次的PVC压延人造革丰富实践经验。公司拥有272生产员工,其中相关技术人员49人,中高级工程师10人。其生产设备全部采用德国和台湾进口的具有世界先进水平的四辊压延机、发泡机、印刷表处机、压纹复合机。该公司生产设备齐全、工艺先进、技术雄厚、产品花色品种多并且质量稳定有保证。本公司是中国合成革产业基地的核心生产企业,同时也是高明塑料协会的核心成员企业。在同行业中,公司的生产规模和竟争能力具有相当的优势。公司拥有自已的研发中心,年产销规模约0.5亿元人民币。公司开发生产的PVC压延薄膜、人造革、片材产品曾多次获得省、市的奖励。广东省重点新产品项目:高透明聚氯乙烯压延薄膜,该类产品曾在2007年荣获广东省名牌产品称号。产品畅销全国各地及港澳、欧美等区域,在国内外享有较高声誉。(二) 本项目现有的研究工作基础(包括现有科研装备条件):本公司是高明区塑料协会会长级的生产企业,在高明合成革产业基地的塑料龙头企业。公司拥有自已的产品研发中心,在产品的试验和检测过程中公司有相应精确的开炼设备和高效精确的原料处理设备及精确的力学性能检测设备。在人才储备的过程中,公司近三年来不断在同行的其它先进企业中引进优秀技术人才。(三) 对环境的影响及预防治理方案:PVC压延超透薄膜加工厂对生产过程中会产生的废气,主要包括氯化氢气体和DOP油雾。公司为治理废气的排放,将在车间内安装废气喷淋除尘除雾设备加于治理。四、本项目各参加单位工作分工及经费投入、支出情况由公司实验室主管谭艳兰、王海棠和工艺主管颜燕琼负责研究PVC热稳定剂、增塑剂、润滑剂及填料等助剂种类、用量、配用对PVC的塑化温度,氯化氢气体的分解温度、分解速率、分解气量和PVC压延超透薄膜的表面透明度与力学性能的影响 分别研究环保型热稳定剂金属皂类、有机锡类、复合稳定剂,环保型增塑剂邻苯二甲酸酯类、环氧油酯类、脂肪族二元酸酯类、烷基磺酸酯类,环保型润滑剂脂肪族酸酯、脂肪族酰胺、氧化聚烯烃、烃类、含氟或含硅化合物配用对PVC树脂塑化时氯化氢气体分解温度、分解速率、分解气量的影响,筛选出有利于低温快速塑化的PVC助剂。由沈平、丘晋良、谭剑宁负责研究塑化促进剂、热稳定剂种类、用量、配用对PVC的塑化温度,氯化氢气体的分解温度、分解速率、分解气量和PVC压延超透薄膜的表面透明度与力学性能的影响。在实验室研究小组对基础配方材料充分研究的基础上,配用白色可流动固体粉末状的甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸酯的共聚物(ACR),研究该加工助剂体系的配比对PVC树脂的塑化温度、氯化氢气体的分解温度、分解速率、分解气量和PVC压延超透薄膜的表面透明度与力学性能的影响。通过对ACR的加入量的最佳状态的试验,在取的PVC压延超透薄膜的最高表面透明度与最好的力学性能的情况下,确定最优的加工温度(180-185)范围和ACR的最佳加入量的工艺配方。由设备主管曾伟源、梁显利和总经理曾铁强负责(1)研究改造计量装置及选用安装高效的混合研磨装置,使ACR塑化促进剂与稳定剂材料做到计量精确和使它们的细度研磨到最佳的状态。(2)研究 热油炉控温、热循环效率、排放系统的改造,采用精密的电子恒温温控系统来保证热油炉内的动态温度稳定。采用热传导效率更高热油炉导热油使热能充分利用,同时增加热油泵的功率加快导热油的流动速度及清洗管道和过滤网来提高导热油的热循环效率。增加四辊工序抽排的功率,使排放的废气快速抽离到废气处理装置完成气体的净化。(3)研究开发软水处理循环冷却除油系统,使PVC压延超透薄膜经过水槽后将析出在薄膜表面的DOP增塑剂游离到水面上,再通过分离悬浮在水面上油污来提高PVC压延薄膜的透明度。本项目公司已经在2009年自筹资金40万元人民币用于车间购买生产设备及废气环保抽排设备。并于同期公司向银行借贷20万元人民币用于车间基础建设。同时特向高明区经济促进局提出申请帮助该项目尽快完成资助20万元人民币。五、以往承担项目完成情况及主要成果(近五年内)2007年1月,佛山高明骏宏塑胶有限公司在高明区技术创新项目“热贴合应用技术创新”获高明区技术创新一等奖。六、工作进度安排工作进度主要工作内容2008年 8 月 2008年 12 月市场调查,收集资料,编制设计任务书2009年 1月 2009年 6 月小试阶段,完成实验室工艺配方试验,提出生产工艺要求2009年 7月 2009年 12月完成设备技术改造2010年 1月 2010年 6月中试阶段,进行产品技术检测及完善,完成成果鉴定,逐步规模化生产2010年 7月 2010年 12月所有产品规模化生产七、其它需要说明的事项八、本申报书所附的附件清单(提供企业营业执照、资产负债表、损益表、可行性研究报告及其它有助于说明项目情况的证明材料)审 核 意 见承担单位意见法人代表(签章): (单位盖章)年 月 日镇(街)经贸办意见负责人(签章): (单位盖章)年 月 日区经济促进局意见负责人(签章): (单位盖章) 年 月 日PVC压延超透薄膜生产线节能减排项目可行性研究报告参编可行性研究报告人员名单曾铁球 佛山高明骏宏塑胶有限公司 董事长沈平 佛山高明骏宏塑胶有限公司 工程师曾铁强 佛山高明骏宏塑胶有限公司 总经理丘晋良 佛山高明骏宏塑胶有限公司 工程师佛山高明骏宏塑胶有限公司 2008年10月8日一 总论(一)项目名称、地点及承办单位1、开发单位名称:佛山高明骏宏塑胶有限公司2、开发单位地址:佛山市高明区荷城街道三洲兴洲路九号3、开发企业法人代表:曾铁球4、项目负责人:曾铁球5、联系电话:137029528337、邮政编码:5285118、企业网址:(二)可行性研究报告编制的依据及范围1、编制的依据(1)佛山高明骏宏塑胶有限公司产品技术改造要求及相关资料(2)佛山市高明区2008年度区财政扶持中小企业发展专项资金技术改造、技术创新项目申报工作的通知(3)佛山高明骏宏塑胶有限公司国内外客户对公司产品生产的具体要求(4)国家级地方有关政策及法规2、编制范围本可研报告的编制范围包括:总论,承办企业级开发单位的基本情况,项目立项依据,市场预测和技术发展趋势,项目主要研究内容、解决的关键技术、采用的方法和技术路线及工艺流程,项目的特色和创新突破点,本项目各参加人员工作分工及经费投入、产出情况,项目实施计划等。(三)项目内容PVC压延超透薄膜生产线节能减排新技术项目内容包括压延PVC生产线工艺、配方及生产设备。1、 生产工艺、配方主要内容如下:a PVC热稳定剂、增塑剂、润滑剂及填料等助剂种类、用量、配用对PVC的塑化温度,氯化氢气体的分解温度、分解速率、分解气量和PVC压延超透薄膜的表面透明度与力学性能的影响;b 塑化促进剂、热稳定剂种类、用量、配用对PVC的塑化温度,氯化氢气体的分解温度、分解速率、分解气量和PVC压延超透薄膜的表面透明度与力学性能的影响。2、生产设备主要内容如下:a 高效精确的原料处理系统;b 压延机控温、热循环系统;c 制品软水水冷循环系统。(五)研究结果概述本项目总投资80万元(新增设备建设投资+原材料试验费用)本项目新增设备及车间整改建设等投资60万元,其中申请银行贷款20万元,自有资金40万元,向政府部门提出申请拟拨资金20万元。本项目生产纲领:该项目实施后将四辊压延机辊筒温度下降15,公司锅炉的导热油的温度从原来的250下降到230。从理论数据测算仅能耗方面就可以比原来节省8%的成本。另外,PVC树脂的塑化温度也下降了15,使PVC塑料中的DOP增塑剂的析出也减少了,从而改善了制品的透明度和表面的爽滑感。同时由于缩短了PVC树脂的塑化时间,因此产品的生产量也增加了原来的20%。以上两项累计统计预计每月可减少能耗费用3万元人民币。同时产量增加后每月可多生产300吨薄膜,平均每吨10000元计算,可实现年产值增加3600万元人民币,约增加年利税80万元人民币。平均每吨纯利润200元计算则每月纯利润就多了6万元人民币。结论:本项目是PVC压延超透薄膜生产线节能减排新工艺、新方法、新技术。该技术对减少PVC压延超透薄膜生产过程中的能源损耗,减少增塑剂有机物质排放,治理污染,降低生产成本,提高产品质量有着重大的现实意义,是符合国家节能减排、生态生产政策的新的生产工艺技术。该项目技术属国内先进,对促进PVC压延超透薄膜清洁和生态生产、节省能源、提升PVC压延超透薄膜加工技术水平和竞争实力,促进PVC压延超透薄膜行业发展有着十分显著的社会经济效益。二 承办单位概述 本项目的承办企业是佛山高明骏宏塑胶有限公司。佛山高明骏宏塑胶有限公司是一家广东塑料协会副会长级有实力的企业,是一家专业生产经营各类塑料薄膜、片材、人造革三大系列产品,为现代工、农业以及家居装修提供新型材料的高新技术生产企业。该企业拥有十几年生产PVC普通压延薄膜、充气膜、高透明PVC压延薄膜和高档次的PVC压延人造革丰富实践经验。其生产设备全部采用德国和台湾进口的具有世界先进水平的四辊压延机、发泡机、印刷表处机、压纹复合机。该公司生产设备齐全、工艺先进、技术雄厚、产品花色品种多并且质量稳定有保证。本公司是中国合成革产业基地的核心生产企业,同时也是高明区塑料协会的核心成员企业。在同行业中,公司的生产规模和竟争能力具有相当的优势。佛山高明骏宏塑胶有限公司,年产销规模约0.5亿元人民币。公司开发生产的PVC压延薄膜、人造革、片材产品曾多次获得省、市的奖励。广东省重点新产品项目“高透明聚氯乙烯压延薄膜”,该类产品曾在2007年荣获广东省名牌产品称号。产品畅销全国各地及港澳、欧美等区域,在国内外享有较高声誉。三 项目立项依据(一)项目的目的及意义 PVC压延超透薄膜是以聚氯乙烯树脂和DOP增塑剂为主材料再加入稳定剂和少量颜料通过高速搅拌混合后由密炼机或行星挤出机塑化后到四辊压延机压延成型制作而成的。在PVC压延超透薄膜产品中,产品的透明度和表面的爽滑度及晶点和拖尾现象是衡量PVC压延超透薄膜质量的重要方面。如果PVC树脂塑化均匀恰当,PVC压延超透薄膜的透明度就好,晶点和拖尾现象也很少出现。如果PVC树脂的塑化温度控制恰当,PVC压延超透薄膜中的DOP增塑剂析出就很少,其表面的爽滑度就好很多。同时其弹性和韧性也好、手感也好、不容易有疲劳痕和死纹。该项目实施后可以减少能源耗用,降低成本。另外节约时间后可以增加产量来提升我们公司的生产效率。PVC压延超透薄膜产品在我们的日常生活中应用十分广泛,如家居生活、制品包装、充气玩具、广告印刷、女式凉鞋、箱包手袋等很多都要用到PVC压延超透薄膜产品。增塑剂是PVC压延超透薄膜生产中的关键成分,是PVC软质制品的物理性能影响最大的助剂,可改善PVC的加工性能,并赋予PVC制品弹性和柔韧性。目前,使用的增塑剂品种主要有:DOP增塑剂(邻苯二甲酸二辛酯);DINP增塑剂(邻苯二甲酸二异壬酯); DOA增塑剂己二酸二(2一乙基)己酯;环氧大豆油。其中DOP为通用级增塑剂,适用各种加工,为最常用的增塑剂。在各种增塑剂的配方中,DOP用量在80以上,而DOP的毒性相对来说,又比其他三种增塑剂要大。因此,PVC压延超透薄膜生产过程中产生的增塑剂废气中的主要污染物为DOP增塑剂。据报道,一条产量为700Kg/hPVC压延超透薄膜生产线在生产过程中废气污染物的产生情况详见表1【1】。由表1可见,PVC压延超透薄膜生产过程中产生的废气量很大,污染物也较严重,其中四辊工序的混合、胶化、混炼、压延四个工段所产生的废气占60%。PVC压延超透薄膜生产时产生的废气主要由氯乙烯单体、氯化氢气体、增塑剂等组成,其中增塑剂是废气的主要来源。目前,PVC压延超透薄膜加工厂对生产过程中产生的废气很少进行有效治理,一般都采用高空排放。同时,PVC压延超透薄膜的生产过程中存在高温加工、能耗大,增塑剂挥发量大、浪费原材料,不生态生产的现象,并导致PVC压延超透薄膜生产企业生存能力下降,行业发展前景遭质疑。加之,近几年国家对企业生产过程中提倡的节能降耗的环保要求越来越强烈,对于改革开放前沿的广东珠江三角洲企业的二次发展来讲,研究开发节约资源与环境保护的新技术新材料新工艺,对企业保持持续快速增长,应对国际环境变化所带来的风险,实现PVC压延超透薄膜产业健康发展具有重要的现实意义和深远的历史意义。PVC压延超透薄膜生产线的节能减排项目是佛山高明骏宏塑胶有限公司针对目前本公司的PVC压延超透薄膜生产高能耗高污染的弊端加以治理。它既是广东省节能减排综合性工作方案中严格执行的重点项目,又是广东二次改革开放中环保项目所要求的重点整改工程。PVC压延超透薄膜生产线的节能减排项目的主要特点是:在不改变当前PVC压延超透薄膜生产方式,综合提高产品质量的前提下,通过降低PVC压延超透薄膜产品的塑化温度,四辊压延机的辊筒温度由原来195-200塑化温度下降至180-185,。实现减少能耗和降低有害气体及热能的排放,清洁生产。该项技术目前在国内PVC压延超透薄膜生产行业中还没有采用,其生产工艺技术技术含量高,对国内整个PVC压延超透薄膜生产的清洁化、节能减排有着积极地推动和促进作用。因此,该项目的实施具有重大的社会经济效益。表1. 一条产量为700Kg/hPVC压延超透薄膜生产线在生产过程中及废气的产生情况工序废气风量,m3/h污染物质量浓度,mg/m3混合胶化混炼压延发泡表面打磨52048000480004800010800016500含有PVC、CaCO3粉尘146.8胶化、混炼、压延成型粉尘138.5,粉尘126.5粉尘436.4合计269020848.2(二)国内外技术发展现状与趋势目前国内外处理PVC压延超透薄膜生产线废气污染物主要几种处理技术如下【1】:1、静电法治理技术该法的原理与静电除尘器原理相同,利用电场力去除油烟中的颗粒物和挥发性有机物质。其基本过程包括气体分子电离、油雾粒子荷电、荷电粒子在电场力作用下向极板运动,并最终达到极板,从而达到与气体相分离以及清理极板的目的。静电技术对亚微米颗粒物有很高的捕集效率,可有效地去除细微的油雾颗粒。同时气体放电过程中产生的臭氧对于气味的去除也有一定的效果。但是带有黏性的油滴附着在电极和集尘板上,会使电除尘器在运行一段时间后效果明显劣化,特别是对于收集油雾流动性差的情况,这个问题更加突出。2、机械控制技术该法原理是通过强制气流使油烟废气的运动方向发生转折,油烟废气中的颗粒物在惯性作用下到达沉积面而从气体中分离出来。该法的优点是设备简单,压降较低(通常为50200Pa);缺点在于对小颗粒物的去除效率较低,总的去除效率为4070,并因机械设施的种类不同而有差异。通常需要和其他类型净化器结合使用,作为预处理设备。3、燃烧法控制技术该法是利用热氧化反应,将油烟废气中的有机物氧化成稳定的无害物质。根据燃烧过程有无催化剂的加人,可分为直接燃烧法和催化燃烧法。该法的燃料消耗费用比较大,设备投资大。以上清洁化生产处理方法均主要依靠改造生产线上的排风装置、能源循环利用装置、废物回收利用装置加以实现。因此这些技术存在投资大、维修费用大,原材料使用量大,推广应用较为困难等缺点。本项目通过在配方中加入塑化促进剂后在生产方式不变的前提下,使PVC树脂塑化生产工艺由高温(195-200)加工变成低温(180-185)加工,最大限度降低增塑剂有机物的挥发量,实现节能减排、减少原材料用量,具有投资小、节能减耗显著的优点。(三)市场的产业化前景分析我国PVC压延超透薄膜产品最早起步于50年代上海塑料制品一厂研制成功聚氯乙烯薄膜。由1970年的27家发展到改革开放初期的几十家,到现在具有规模以上的近500多家。现在已经形成各种规模上千家制造企业,该产品广泛融入现代生活,中国可称之为世界上最大的PVC压延超透薄膜产地国,正在走向技术强国。2008年PVC压延薄膜产量比上一年增加22%。我国PVC压延超透薄膜人造革行业的发展主要在长江三角洲和珠江三角洲,集中在浙江、苏州、广东和福建四省和其他15个省市。PVC压延超透薄膜的生产正在向着时尚化功能化方向发展,广泛应用于人们现代化生活。同时PVC压延超透薄膜出口量逐年不断增长,我们国内的PVC压延超透薄膜出口到世界50%的国家。然而,巨大的PVC压延超透薄膜生产量相对于目前PVC压延超透薄膜生产高能耗高污染的状态来讲,已产生了发展瓶颈,造成了严重的环境污染,对我们的生活环境十分不利。只有通过实施PVC压延超透薄膜生产线节能减排项目,才能使我们PVC压延超透薄膜制造行业有生存空间,才能使我们的生存环境有所改善。因此PVC压延超透薄膜生产线节能减排项目的推广实施是非常必要的。该项技术运用实施后可以使PVC压延超透薄膜生产制造企业降低生产成本,改善PVC压延超透薄膜的产品物性,减少有害气体的排放,节约能源,提升企业的竞争力。该项技术的运用将覆盖国内整个PVC压延超透薄膜生产行业,使PVC压延超透薄膜行业成为真正的朝阳工业、安全工业,有力地推动PVC压延超透薄膜行业健康的发展,并且为实现全国节能减排的总目标做出重要的贡献。四 研究开发内容、方法、技术路线(一)具体研究开发内容和要重点解决的技术关键问题及技术路线和工艺流程1、主要研究内容1.1 PVC热稳定剂、增塑剂、润滑剂及填料等助剂种类、用量、配用对PVC的塑化温度,氯化氢气体的分解温度、分解速率、分解气量和PVC压延超透薄膜的表面透明度与力学性能的影响 分别研究环保型热稳定剂金属皂类、有机锡类、复合稳定剂,环保型增塑剂邻苯二甲酸酯类、环氧油酯类、脂肪族二元酸酯类、烷基磺酸酯类,环保型润滑剂脂肪族酸酯、脂肪族酰胺、氧化聚烯烃、烃类、含氟或含硅化合物配用对PVC树脂塑化时氯化氢气体分解温度、分解速率、分解气量的影响,筛选出有利于低温快速塑化的PVC助剂。1.2 塑化促进剂、热稳定剂种类、用量、配用对PVC的塑化温度,氯化氢气体的分解温度、分解速率、分解气量和PVC压延超透薄膜的表面透明度与力学性能的影响。在1.1研究内容基础上,配用白色可流动固体粉末状的甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸酯的共聚物(ACR),研究该加工助剂体系的配比对PVC树脂的塑化温度、氯化氢气体的分解温度、分解速率、分解气量和PVC压延超透薄膜的表面透明度与力学性能的影响。通过对ACR的加入量的最佳状态的试验,在取的PVC压延超透薄膜的最高表面透明度与最好的力学性能的情况下,确定最优的加工温度(180-185)范围和ACR的最佳加入量的工艺配方。1.3 高效精确的原料处理系统 采用精确的计量装置、高效的混合研磨装置,使ACR塑化促进剂与稳定剂的研磨到最佳的细度而制定出最优的工艺流程和工艺配方。1.4 热油炉控温、热循环效率、排放系统采用精密的电子恒温温控系统来保证热油炉内的动态温度稳定。采用热传导效率更高热油炉导热油使热能充分利用,同时增加热油泵的功率加快导热油的流动速度及清洗管道和过滤网来提高导热油的热循环效率。增加四辊工序抽排的功率,使排放的废气快速抽离到废气处理装置完成气体的净化。使废气处理效果达到国内同行业中最先进的水平。1.5 软水处理循环冷却除油系统采用软水处理循环冷却除油系统,使PVC压延超透薄膜经过水槽后将析出在薄膜表面的DOP增塑剂游离到水面上,再通过分离悬浮在水面上油污来提高PVC压延薄膜的透明度。配置ACR塑化促进剂体系的技术路线及生产工艺流程:称量原材料 高速混合 研磨 包装 180-185温度区间(低温)快速促进塑化的PVC加工助剂。即是:按配方准确称量ACR塑化促进剂体系,在高速混合机中充分混合均匀,然后在研磨机(球磨机、三辊机)中研磨细化混合物,出料包装,得到快速促进塑化的PVC加工助剂。2.2PVC压延超透薄膜生产线节能减排生产设备需解决的关键技术 为了实现PVC树脂在180-185,短时间内快速塑化,须严格控制原料组成计量、塑化作用、压延温度与速率、废气的分解速率与温度,并清除净化废气。通过改良采用精密的电子恒温温控系统和增加四辊工序抽排的功率,使排放的废气快速抽离到废气处理装置完成气体的净化来提高生产设备的温控准确度、空气循环效能和净化气体效果。(二)项目的特色和创新突破点1、采用ACR塑化促进剂加入到超透薄膜配方中,可以明显改善PVC树脂的熔体流动性、热变形性及制品表面光泽等特性. 其主要作用机理如下。 促进凝胶化:在PVC树脂中加入加工助剂,如果由外部加热而产生剪切时,被PVC树脂包围的加工助剂首先熔融,起到使树脂相互粘接的功能,同时还将外部的剪切力传递给树脂,结果促进了凝胶化。 促过PVC树脂塑化:ACR与PVC有良好的相容性,其料粒可以填充并扩散到PVC多重粒子的空隙中,在混合或混练过程中产生较大的内摩擦力,促进PVC多重粒子的破碎和熔融,因而缩短了塑化时间。以达到最大扭矩的时间表征凝胶化和塑化速度。可见,ACR仅添加极少量就有显著的效果。由于塑化好,使制品的均匀性也得到了改善。 提高PVC热态伸长率:由于ACR的加入,ACR与PVC大分子问高度缠绕,松弛速度减慢,提高了PVC热态伸长率,使成型温度区加宽,制品壁厚均匀,不易

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