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文档简介
易降解多功效薄膜生产技术可行性研究报告编写日期:3月目录一、技术领域及研发必要性分析 11.1技术有关 11.2包装材料技术发呈现状 11.3技术必要性分析 21.3.1缩小与国际间差距的需要 21.3.2本项目符合国家的产业政策和产业规划 21.3.3开发差别化、功效性品种是我国薄膜行业的发展方向 3二、内容与可行性分析 42.1技术基本原理 42.1.1国内外生物降解薄膜产业化状况 42.1.2生物降解薄膜新产品开发状况 102.1.3从植物生产薄膜的办法 132.1.4生物降解薄膜的环保效益 142.1.5本技术工艺选择 152.2技术内容 162.2.1工艺流程介绍 162.2.2全厂物料平衡 172.2.3消耗定额 172.2.4生产设备方案 202.2.5引进设备的选择 212.2.6产品质量原则 242.3核心技术及创新点 27三、市场需求与风险分析 293.1市场需求分析 293.2风险分析与对策 333.2.1风险分析 333.2.2风险对策 35四、经济效益与社会效益 374.1经济效益分析 374.2社会效益分析 39五、总结 40一、技术领域及研发必要性分析1.1技术有关技术名称:易降解多功效薄膜生产技术持有人:1.2包装材料技术发呈现状随着国民经济的持续发展,我国软包装行业发展极为快速,高阻隔薄膜等新型特种薄膜含有质轻、透明、无毒、防潮、透气性低、机械强度高等优点,广泛用于医药、日用轻工、电子等产品的包装。据中国薄膜加工协会和中国包装总公司预测,十一五期间,国内新型高阻隔薄膜和适销对路的易降解膜、消光膜、珠光膜、镀铝膜、抗菌膜等新型多功效特种膜产品需求将以10%左右的速度增加。由于资源的稀缺性,环境的不可复制性,经济的可持续发展必需要以节省资源、环境和谐为前题,薄膜包装材料除满足包装机能规定外,还必须满足用后易回收运用或易被环境降发的规定。几乎全部薄膜都由不可再生的石油制成,石油资源珍贵,是不可再生的自然资源,2吨石油才能够做1吨薄膜,如果用完就扔,是对资源的巨大浪费。我国废薄膜的回收运用率只有20%左右,80%填埋焚烧。发达国家中,德国和日本的废薄膜回收运用率达成70%,从资源运用的角度,它又是珍贵的可再生资源,废薄膜的回收运用对于节省能源、减少废料体积、减少废薄膜对环境的危害及克制油价的提高都有重要的社会和经济意义。随着薄膜垃圾问题的不停显现,诸多地区开始时用生物降解薄膜替代传统薄膜。但欧洲薄膜协会和美国薄膜协会的专家都认为,生物降解薄膜现在还不能满足市场规定,也不能解决所谓的“白色污染”问题。现在,薄膜包装引发的“白色污染”已给我国经济发展和生态环境带来了不良影响。为理解决“白色污染”问题,政府、公司和广大科技工作者都做了许多工作。主张少用、限用、禁用的有之;倡导并制订地办法规强制推行降解薄膜的有之;提出运用经济手段(收税、收费)引导消费的也有之,遗憾的是诸多方法收效甚微。限用、禁用让老百姓感到不便;收费则给市民增加负担。事实证明,当代社会已离不开薄膜,截堵不如疏导,用性能价格比更加好的材料,用更符合时代特性的技术与办法进行可降解薄膜的开发,加大对薄膜废弃物的回收再运用,才是解决“白色污染”的出路,这给易降解新型高阻隔多功效薄膜的发展带来了良好的机遇。1.3技术必要性分析1.3.1缩小与国际间差距的需要国外公司在市场竞争日趋激烈的状况下,不停地按照资源、技术、资金和劳动力等生产要素趋向最佳配备,按照获得最大利润的原则进行构造调节、兼并组合,包装业日趋集团化、专业化、大型化和国际化。同时,工业发达国家大力发展和采用大型、高速、持续、自动、精密、节能和环保为特性的先进技术和装备,包装薄膜产品占据着高端市场。国内包装业应采用新的工艺设备和技术,主动开发新产品,扩大高档次产品生产规模,向集团化、专业化、大型化和国际化发展。不停提高劳动生产率和产品质量,产品取代进口,扩大出口,抢占国内外市场份额。1.3.2本项目符合国家的产业政策和产业规划随着我国国民经济的高速发展,社会需求的增加刺激了软包装薄膜生产的快速发展,现在我国薄膜即使发展很快,但在规模、品种等方面与国外相比仍有一定差距。现在国内薄膜的生产和应用仍处在高速度、低效益和高消耗的粗放型增加阶段。大多数产品档次偏低,与发达国家存在较大差距,特别是在薄膜的功效性方面差距更为明显,大多数高档功效性包装材料依赖于进口,这已经成为制约我国药品、医药产品包装发展的一大因素。因此,开发性能优秀、外观得体、包装操作便利、环保安全的用于医药、电子电器包装的新型高阻隔多功效薄膜,对于提高我国医药、电子电器产品的包装档次,满足日益增加的市场需求,替代进口,增强产品的出口能力,已成为十分迫切的任务。我国加入世贸组织后,将面临更激烈的市场竞争,我国软包装业的产品构造调节必须加紧进行。我国包装行业急需加大技改力度,用国际先进的新技术和新装备提高产业水平,形成一批新兴的高科技产业。国内软包装生产公司应以市场需求为导向,以技术进步为支撑,除了加强管理、减少成本、提高质量外,还要努力开发新产品,为国民经济的发展提供充足的高质量新型高阻隔薄膜和适销对路的烟膜、消光膜、珠光膜、镀铝膜、抗菌膜等新型多功效薄膜产品,努力开拓国外市场。高附加值、高技术含量的高档次产品产量的增加,是我国软包装业科技进步的总体体现,也是我国走向软包装强国的重要标志。由于生产这些产品需要采用新技术、新工艺、新设备。国外先进的新型薄膜的生产设备含有自动化程度高,薄膜厚度公差小、尺寸精度高、性能稳定等优点。本技术的研制将进一步提高公司的科技含量和综合竞争力,加强公司的规模竞争和品牌竞争优势,引导行业健康发展。1.3.3开发差别化、功效性品种是我国薄膜行业的发展方向包装薄膜的应用正朝着多元化、高质量和多层、非对称复合的方向发展。如普通光膜对高速印刷的适应性,对浅网印刷的适应性、金属化转移、高表面耐磨性、更高的热稳定性规定;珠光膜对更高光泽性适应标签膜的规定;消光膜可镀铝的规定;普通热封膜更高热封强度的规定;高透气膜用于蔬菜、水果保鲜包装;合成纸,用于标签、购物袋、邮件袋、喷墨打印;尚有激光全息防伪包装膜;纳米聚丙烯膜等等。这些应用和需求的差别化为包装产品研发的差别化提供了良好的基础。特种用途包装膜的开发应用,开拓了更广泛的市场领域,现在发达国家的特种膜消费已高于普通膜,而我国特种膜的产销量所占比例只有20%,使部分特种膜市场仍被进口膜所占领。总而言之,包装产品研发要走差别化发展之路不言而语。二、内容与可行性分析生物降解薄膜是指在自然环境下通过微生物的生命活动能很快降解的高分子材料。按其降解特性可分为完全生物降解薄膜和生物破坏性薄膜。按其来源则可分为天然高分子材料、微生物合成材料、化学合成材料、掺混型材料等。从上世纪90年代开始发展的生物降解薄膜产业,现在正成为薄膜工业缓和石油资源矛盾和治理环境污染的有效途径之一,市场前景十分广阔。对于我国这样一种薄膜制品生产和消费大国,生物降解薄膜的研发、生产与应用对薄膜产业的可持续发展含有更加重要的意义。2.1技术基本原理2.1.1国内外生物降解薄膜产业化状况薄膜工业涉及薄膜加工以及合成树脂、加工助剂等原辅材料、薄膜加工机械制造及模具等行业在内,已成为我国国民经济发展的重要构成部份,改革开放三十年来,始终保持着高速的发展,我国薄膜制品年产销量达成2500万吨左右,已稳局世界每二位,成为名副其实的薄膜大国。而所产生的废旧薄膜也高达500万吨左右。如何回收运用废弃薄膜资源,或使用可再生降解薄膜已成为我国薄膜工业可持续发展的重要课题。薄膜包装材料废弃物的回收解决办法诸多,首先是回收再运用,另首先是重获原料或焚烧获取能量,第三是实施填埋。现在,国外某些国家废旧薄膜回收运用持不同的态度。美国是薄膜制品生产的第一大国,原先对废旧薄膜的解决方式重要以填埋为主。而现在由于可供填埋土地的减少以及填埋费用和填埋对环境生态影响等因素逐步转向焚烧提取热量。采用焚烧提取热量方式占总废弃物总量的25%。而采用可降解再生方式,仅占薄膜制品量的3%。近年对废弃薄膜再生运用开始有一定重视。由于其强国地位,其重点在于生产过程中的边角料和不合格制品的回收上。对于那些回收运用成本高的废弃物,总想转移出本土,以减轻本国的解决压力。欧洲各国不同,焚烧办法解决已呈下降趋势,代之以分类收集,分别加以解决的办法。其它还辅以热解、焚烧、填埋。而日本由于国土面积小,又是一种岛国,重要以焚烧为主,该方式占到解决废弃物总量的56%。而填埋解决约占20%,回收运用约占20%。但各国都有计划在21世纪将废弃薄膜包装材料回收运用率提高。我国“十一五”规划基本确立“废旧薄膜以回收及再生运用为主,以填埋、热解、焚烧、可降解等途径为辅”的方针政策。因此,近年来,废旧薄膜的回收越来越受到人们的重视。同时,随着废旧薄膜加工回收运用技术的日益成熟,回收运用废旧薄膜有利可图,随着着废旧薄膜收集、分拣、加工回收的产业链正在形成。1、回收运用技术废弃薄膜的回收运用受到各国有关人员的广泛关注,并开发出了多个多样的回收运用技术,概括起来重要有下列办法:(1)复用解决办法许多薄膜包装容器,如托盘、周转箱、大包装盒、薄膜桶等用于运输包装的硬质、光滑、干净、易清洁的较大容器,经一次使用甚至多次使用仍然完好,只需稍作修整和清洁消毒就能够重复使用。其复用技术解决工艺普通为:分类→挑选(刚用后丢弃的,基本无污染、无划痕、透明、光滑)→水洗→酸洗→碱洗→消毒→水洗→亚硫酸氢钠浸泡→水洗→蒸馏水洗→50℃为使瓶装容器能多次重复使用,必须重视开发灭菌洗涤技术和重灌装技术。如瑞典等国由于采用了先进的灭菌洗涤技术,可使聚酯(PET)瓶重复使用达成20次,一家最大的乳品厂可使聚碳酸酯树脂薄膜瓶重复使用75次;德国近年重视开发灭酶洗涤技术,聚碳酸酯瓶罐回收复用高达100次;美国大力发展浓缩洗涤用品和重灌装技术,其织物洗涤品重灌装已可达成40%。(2)机械解决和改性再生机械解决再运用涉及直接再生和改性再生两大类。作为直接再生来讲,工艺比较简朴,操作方便、易行,因此应用较为广泛。但是由于制品在使用过程中的老化和再生加工中的老化,其再生制品的力学性能比新树脂制品低,因此普通用于规定不高的薄膜制品,如农用、工业用、建筑业用等。(a)直接再生运用。直接再生重要是指废旧薄膜经前解决破碎后直接塑化,再进行成型加工或造颗粒,有些状况需添加一定量的新树脂或适宜的配合剂(如防老剂、润滑剂、稳定剂、增塑剂、着色剂等),制成再生薄膜制品的过程。它可采用现有技术、设备,既经济又高效。直接再生运用的普通过程为:预解决(分拣、清洗、脱泡等)→粉碎→冲洗搅拌→混炼均化→塑化→造粒或再制品成型(b)改性再生运用。改性再生的目的是提高再生料的基本力学性能,以满足再生专用制品质量的需要。改性的办法有多个,可分为两类:①物理改性。即通过混炼工艺制备复合材料和多元共聚物。普通涉及进行活化无机粒子的填充改性、废旧薄膜的增韧改性、废旧薄膜的纤维增强改性、回收薄膜的合金化等过程,重要是在共混塑化的过程中强行加入多个活化后的无机填料、弹性体或增强纤维以增强薄膜的力学特性、韧性或制成热塑性玻璃钢等。②化学改性。即通过化学交联、接枝嵌段等手段来变化材料的性能。近些年又发展起一种兼顾化学与物理共同改性的新办法。它的工艺过程和特点是在特定的螺杆挤出机中使多个组分的材料,一边进行物理共混改性,一边进行化学接枝改性,并且在两者改性完毕后又进一步加强共混,然后在特定的温度下造粒或直接成型。这是一种集接枝、交联、共混为一体的综合体系,这种技术方式既能够缩短改善过程的时间和生产周期,生产持续化,又能得到更有效的改性效果。需要阐明的是,现在无机粉体改性薄膜材料作为全新的环境和谐材料已脱颖而出,成为能有效治理白色污染又能为生产者、消费者和监管者三方所接受的新型材料。无机粉体改性薄膜材料有其明显的经济性、功效性和环保性。无机粉体材料与合成树脂价格上的巨大差别使改性薄膜的原材料成本明显下降,并且无机粉体的合理使用能够改善基体薄膜某些方面的性能或被赋予新的功效。无机粉体填充的薄膜使用后易于被环境消纳。少用合成树脂就是对石油资源的节省,在薄膜材料中使用20~30%的无机矿物是对社会的重大奉献。通过实际测算,若在全国生产的300万吨左右的包装薄膜袋中使用无机粉体,最少能够节省70万吨的合成树脂,这意味着少建一座投资上百亿元的大型石油化工公司,也符合治理“白色污染”的减量化原则。从另首先看,用源于自然又可无害地回归自然的无机矿物替代以石油为原料的合成树脂,本身就是对环保的奉献。在废弃和回收方面,土壤中的水与二氧化碳对填埋的高分子材料几乎不起作用,但对薄膜制品中的无机矿物粉末有快速的侵蚀作用,生成物有一定的水溶性,脱离薄膜制品的后留下微孔,能够大大增加薄膜制品的触氧面积,有助于制品的老化和崩解。而在薄膜被填埋后,碳酸钙、白云石、滑石粉等无机矿物回归自然时不会给生态环境带来危害。据理解,某些公司已经在生产无机粉体改性薄膜环境和谐材料方面获得了明显成绩。如上海林达薄膜化工有限公司生产的林达(LD)牌光降解聚乙烯薄膜制品(袋),因符合国家环保总局颁布的环境标志产品技术规定,已荣获中国环境标志产品认证证书;湖南科汛环保薄膜有限公司在无机粉体改性薄膜产业化和进入市场方面也已迈出了坚实的步伐。(3)薄膜包装材料的化学降解再生化学降解再生的基本原理是将废旧薄膜制品中原树脂高聚物进行较彻底的大分子链分解,使其回到低分子状态,有的组分就是其单体,其它组分是基本有机原料,不同聚合度的小分子、化合物、燃料等高价值的化工产品。这种回收解决方式能够说使自然资源的使用真正形成了一种封闭的循环圈。此种办法再生有以下优点:其一,分解生成的化工原料在质量上与新的原料不分上下,能够与新料同等使用,达成了再资源化;其二,含有相称大的解决潜力,能达成真正治理薄膜所形成的白色污染。因此说此法含有更高的经济效益和社会效益,是必然的发展趋势。它可分为解聚、水解和醇解、热裂解、氢解、气化。其中,水解是一种既方便又经济的薄膜回收手段;热裂解也属于比较有发展前景的技术,国内外对此都极为重视。热裂解按照所得产物的不同可分为油化工艺、气化工艺及炭化工艺。2、焚烧法回收热能和填埋解决方式(1)焚烧法。焚烧法是将不能用于回收的混杂薄膜及其它垃圾的混合物作为燃料,将其置于焚烧炉中焚化,然后充足运用燃烧产生的热量。此法最大的特点是将确实成为废物的东西转化成为能源,同时含有明显的减容效果。燃烧后的残渣体积小、密度大,填埋时占地极小,也很方便,同时又稳定,易于解体溶于土壤之中。但焚烧办法存在下列局限性之处:焚烧设备建设的一次性投资大,费用高;若不加以辨别地焚烧解决,有些薄膜在焚烧过程中不可避免地产生二次污染的有害物质,如SO2、HC1、HCN等,剩余灰烬中残存有重金属及有害物质,它们都会对生态环境和人体健康造成危害。(2)填埋法。填埋法是一种消极简朴的解决办法,是将废弃包装薄膜填埋于郊区的荒地或凹地里使其自行消亡。但是普通薄膜要好几百年才会分解消失,因此此种解决办法虽经济简朴,但对于减轻环境负荷来说是最不抱负的。总之,对薄膜包装材料的多个解决方式要根据不同的包装形态和质量,以及薄膜包装材料性质有针对地应用。总的原则就是不能在回收解决的过程中造成二次污染以及有助于资源能源的最高效再生运用。例如,对于聚氯乙烯,可重新复配再制成薄膜,也可改性加工成沥青毡或薄膜油膏;对于聚苯乙烯泡沫薄膜,则能够直接重发泡再使用,也可改性制成防锈油漆或家具油漆以及建筑水泥等。对于聚烯类和聚酯类,则可直接回收重塑,也可粉碎再用,或制成钙塑薄膜等。因此,对薄膜包装材料废弃物要形成一套完整的综合回收治理模式,采用多个高效综合治理方法,使废旧薄膜包装材料能充足回收再生,以减少“白色污染”对环境造成的负担,增进循环经济的发展。我国的降解薄膜行业曾走过一条弯路。上世纪90年代中期,在国家“禁白令”的支持下,国内出现100多条多个类型的“生物降解薄膜”生产线。由于生产技术水平低,产品所谓的降解并非“全降解”,不能完全分解,且价格高,这些厂商很快陷入倒闭或勉强为生的境地。进入21世纪,我国生物降解薄膜的研发和生产均得到了发展,特别是可再生材料基的生物降解薄膜的发展更是获得了长足进步。近年来我国有关科研部门始终致力于生物降解薄膜的研发及应用,和研发公司构成的“生物基”军团已成为全球重要的研发团体。现在参加生产研发的在150个单位以上,但是量都不大。最大规模的单位已经做到1万吨的产量了,但重要做出口,由于西方有这个市场。据报导,我国生物降解材料的用量约1.5万吨,其中不添加淀粉的生物降解聚合物约1000吨。我国实际生产约3万吨,预计产能将达成25万吨左右。我国薄膜总消费量超出4000万吨。因此单是生物降解薄膜袋要替代传统薄膜袋还是很远的事。8月,全生物降解薄膜制品在北京奥运会上全方面得到应用。第29届奥林匹克运动会组织委员会合计采购了7个品种的全生物降解薄膜袋合计5,050,218只。这些袋子的降解性能达成了全世界最严格的降解薄膜材料原则——欧盟EN13432膜类认证原则,全降解材料的成分占全部材料的92%以上。在使用性能上,这些袋子也达成了优质普通薄膜袋原则,完全能够满足奥组委的使用规定。为确保全生物降解薄膜制品奥运采购能够在公平、公开、公正中进行,以及确保采购制品的质量,北京新材料发展中心委托中国薄膜加工工业协会降解薄膜专业委员会,围绕生物降解薄膜在奥运会中的应用,起草制订了《降解薄膜的定义、分类、标示和降解性能规定》、《降解薄膜垃圾袋》和《降解薄膜商品零售包装袋》等三类惯用产品的行业原则,以完善降解薄膜产品的评价体系,为其在奥运会中的规范应用服务。在北京新材料发展中心的组织下,以以上三类行业原则为基础,中国薄膜加工工业协会降解薄膜专业委员会制订了全生物降解薄膜膜类全降解、可降解等认证原则,并于5月获得了国标委员会的审核通过,成为国家认证原则GB/T7。这是继欧盟EN13432、美国ASTM6400、日本JIS-K6950之后,世界第四个生物降解薄膜膜类认证原则,也是发展中国家的第一种生物降解薄膜膜类认证原则,这对规范并增进我国生物降解薄膜行业发展,含有重要意义。现在国内可降解材料及制品行业一批优秀公司已脱颖而出。武汉华丽环保科技有限公司生产的由葡萄糖构成的可塑淀粉生物降解薄膜,可用于一次性餐具、酒店用品、工业包装等领域,市场推广良好;宁波天安生物材料有限公司生产的一种由微生物合成的可降解的聚羟基脂肪酸酯薄膜,含有较好的抗热湿气性能,能够在食品包装上大显身手;内蒙古蒙西高分子材料有限责任公司研制开发的二氧化碳聚合物降解薄膜,用在农业地膜上效果较好;台湾瑞旗生物科技股份有限公司生产的运用玉米等植物淀粉发酵后,再通过聚合制造出的植物薄膜聚乳酸特别合用于餐饮用品、服装制造等领域;浙江海正生物材料股份有限公司研制生产的聚乳酸是一种玉米薄膜,可制成高性能的一次性碗、盘、杯、叉、刀、勺等;中科院理化所国家工程薄膜中心开发的全生物降解薄膜聚丁二酸丁二醇酯,产业化势头尤为快速,现在已形成超出2万吨/年的生产能力,并已用于北京奥运会作为一次性餐具的材料。2.1.2生物降解薄膜新产品开发状况近年来,世界工业发达国家十分重视生物降解薄膜,特别是原料来自可再生资源或产业废气综合运用(如CO2)的生物降解薄膜。据报道,现在全球研发的生物降解薄膜品种已有几十种,可批量生产和工业化生产的品种重要有:微生物发酵合成的聚羟基脂肪酸酯(PHA、PHB、PHBV等),化学合成的聚乳酸(PLA)、聚己内酯、二元醇二羧酸脂肪族聚酯(PBS)、脂肪族/芳香族共聚酯、二氧化碳/环氧化合物共聚物(APC)、聚乙烯醇(PVA)等,天然高分子淀粉基薄膜及其生物降解薄膜共混物、薄膜合金等。现在已进入中试或批量生产的品种有PHA(PHB、PHBV、PHBHHX等)、PLA、PBS、APC、改性PVA、淀粉基薄膜、淀粉/PVA、PLA、PCL等薄膜合金及共混物等。生物降解薄膜又分为天然生物降解薄膜、微生物降解薄膜和化学合成生物降解薄膜。1、天然生物降解薄膜天然生物降解薄膜是指以天然聚合物为原料,可通过多个成型工艺制成生物降解薄膜制品的一类材料。这类材料涉及由淀粉、纤维素、甲壳素、大豆蛋白等天然聚合物及其多个衍生物和混合物。宁波“贝发”就用从玉米棒中提炼出的植物塑性纤维用来制笔,废弃之后会自动降解,尽管这种“玉米笔”售价高出传统产品40%,但仍然受到客户的追捧。通过六个月多研发,“贝发”集团在玉米棒、梗、叶等组织中,提取了可用于制笔的植物塑性纤维,并在初推出了6款“玉米笔”,它们是完全零污染的笔,在土壤里8-12个月会自动分解。高温注塑时,站在注塑机边上还能闻到一股淡淡的玉米香味。截至11月初已销售近百万支,预计全年将达成480万支。2、微生物合成生物降解薄膜微生物合成生物降解薄膜有聚乳酸(PLA)、聚羟基烷酸酯(PHA)等。(1)聚乳酸(PLA)聚乳酸耐水但是不能忍受高温(>55℃)。即使不是水溶性的,但是海洋环境中的微生物也能使之降解成二氧化碳和水。这种薄膜类似透明的聚苯乙烯,体现出较好的外观(有光泽和透明度),但是它是硬且脆的材料,在大多数实际应用中需要改性。(例如用增塑剂来提高其柔韧性)。它能够和许多热塑性薄膜玉米薄膜只是降解薄膜中的一种,是一种能全部降解的生物环保材料,可全部取代不可降解的传统化工薄膜如:聚苯乙烯、聚乙烯、聚酯等,被视为继金属材料、无机材料、高分子材料之后的第四类新材料。玉米薄膜可根据不同需求制成建筑墙体板材、包装材料、纺织面料、日用器具,还能够制成农用地膜、地毯、日常所用的薄膜袋以及医用材料。因此,玉米薄膜的开发含有广阔的市场前景。更为重要的是,由玉米薄膜制成的这些物品,废弃后可采用堆肥填埋解决,在自然界微生物的作用下将彻底分解为水和二氧化碳,不仅没有污染环境,还可当作有机肥施入农田成为植物养料。玉米在加工过程中,普通最先被破碎成淀粉抽提物,然后对淀粉进行加工,产生粗的葡萄糖,接着进行发酵,将葡萄糖转化为乳酸。产生的乳酸进行浓缩,产生一种可循环的中间体二聚物丙交酯,它能够用于生物聚合物的合成单体。丙交酯通过真空蒸馏进行纯化,然后使用无溶剂熔融解决打开环构造使之发生聚合,从而产生聚合物聚乳酸。随着PLA等可生物降解薄膜材料的应运而生,在原有聚乙烯等传统不可降解薄膜制品中加入适量PLA等生物材料制成的薄膜制品,既可部分实现生物降解,原有的力学性能又没有明显的变化。这一技术突破为解决废旧薄膜制品污染找到了一条新途径,也为薄膜价值链带来了新机遇。生物薄膜和普通薄膜共混使用,在日本已经比较普遍。如丰田汽车公司的薄膜零部件中,30%使用了可生物降解薄膜,70%为传统薄膜。这样既提高了薄膜部件的可降解程度,成本增加又不是很大,市场接受起来也相对容易某些。(2)聚羟基烷酸酯(PHA)运用可再生资源得到的生物降解薄膜,把脂肪族聚酯和淀粉混合在一起,生产可降解性薄膜的技术也已经研究成功。在欧美国家,淀粉和脂肪族聚酯的共混物被广泛用来生产垃圾袋等产品。国际上规模最大、销售最佳的是意大利的Novamont公司,其商品名为Mater-bi,公司的产品在欧洲和美国有较大量的应用。像植物用淀粉贮藏糖分同样,自然界中许多微生物都使用一种叫做PHA的聚酯来贮藏能量。运用PHA良好的生物相容性能,宁波天安生物材料有限公司不仅在国际市场争得一席之地,并且成为世界上最大的PHA类原材料生产厂商。武汉华丽环保科技有限公司研发的可塑淀粉生物降解(PSM)材料,以植物淀粉、纤维素、竹粉、壳聚糖等为重要原料,通过对淀粉等材料的改性和塑化,使其集刚性、韧性和弹性于一体。据悉,PSM是中国现在唯一通过欧盟EN13432原则检测和认证的生物降解材料,其降解性能、使用性能、卫生指标居国际领先水平。3、化学合成生物降解薄膜用微生物等办法合成的生物聚酯价格较高是现在难以普遍采用的重要障碍,化学合成便于批量生产,减少成本。化学合成法开发的生物降解薄膜重要有多个脂肪族聚酯,前者重要品种涉及聚己内酯(PCL)、脂肪族聚碳酸酯(二氧化碳和环氧化合物共聚物或称聚二氧化碳)等。另外,也在开始研究脂肪族聚酯和芳香族聚酯的共聚酯。(1)聚己内酯(PCL)这种薄膜含有良好的生物降解性,熔点是62℃(2)聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚物PBS以脂肪族二元酸、二元醇为重要原料,既能够通过石油化工产品满足需求,也可通过纤维素、奶业副产物、葡萄糖、果糖、乳糖等自然界可再生农作物产物,经生物发酵途径生产,从而,实现来自自然、回归自然的绿色循环生产。采用生物发酵工艺生产的原料,还可大幅减少原料成本,从而进一步减少PBS成本。PBS是生物降解薄膜材料中的佼佼者,用途极为广泛,可用于包装、餐具、化妆品瓶及药品瓶、一次性医疗用品、农用薄膜、农药及化肥缓释材料、生物医用高分子材料等领域。PBS综合性能优秀,性价比合理,含有良好的应用推广前景。中科院理化技术研究所工程薄膜国家工程研究中心和扬州市邗江佳美高分子材料有限公司,合资组建扬州市邗江格雷丝高分子材料有限公司,投资5000万元建设2万吨/年PBS生产线,本次在江苏扬州邗江建设的高质量PBS生产线规模居世界之首。(3)脂肪族芳香族共聚酯德国BASF公司所制造的脂肪族芳香族无规共聚酯(Ecoflex),其单体为:己二酸、对苯二甲酸、1,4-丁二醇。现在生产能力在14万吨/年。同时开发了以聚酯和淀粉为主的生物降解薄膜制品。2.1.3从植物生产薄膜的办法可生物降解聚合物重要有两种类型:一种来自活性有机体;另一种来自可再生资源,但是需要进行聚合反映。这两种类型都能够用来生产可生物降解薄膜。从植物变成薄膜有两种办法:第一是使用发酵法,第二是运用植物本身产生薄膜。1、发酵法发酵法是在无氧环境下,运用微生物分解有机物质。今天,典型的办法是使用基因工程微生物,特别的设计用于发生发酵以及物质被微生物分解的环境。现在两种发酵的办法正被用于生产生物聚合物和可生物降解的薄膜。细菌聚酯发酵(BacterialPolyesterFermentation):细菌ralstoniaeutropha(罗尔斯通氏菌)被用于发酵工艺,在其中细菌运用收获的植物糖类,例如玉米。这些细胞加工的副产物是一种聚酯类的生物高分子,这能够从细菌细胞中分离出来。乳酸发酵(LacticAcidFermentation):乳酸是由糖发酵而来,非常类似由细菌直接产生聚酯聚合物所使用的办法。但是在这一发酵过程中,发酵的副产物是乳酸,能够使用传统的聚合工艺作进一步的解决,将这种材料转化成聚乳酸(PLA)。2、直接植物来源植物含有成为薄膜生产加工厂的潜力。通过基因学最大可能地开发植物。使用生物技术将获得的基因能够植入农作物中,成果能够开发出含有独特性能的薄膜新材料。研究人员运用这种基因工程,已经得到了一种名为拟南芥(Arabidopsisthaliana)的植物。这种植物所含有的酶能够被细菌运用,从而形成薄膜。细菌通过把阳光转换成能量而得到薄膜。研究人员已经将这种酶的代码转移到植物中去,通过细胞加工使植物产生出薄膜。植物收获后来通过溶剂作用将薄膜萃取出来。得到液体,然后通过蒸馏办法将溶剂从得到的薄膜中分离出来。2.1.4生物降解薄膜的环保效益一度曾经考虑农业材料作为薄膜生产的替代原料和能量来源,但是十数年来都达不到预期目的。农业原料生产薄膜重要障碍是成本和产品的功效性限制(淀粉产品对湿度敏感,聚羟基丁酸的脆性),以及专用薄膜材料加工时缺少柔韧性。飞涨的油价、全球对可再生能源的关注、对温室气体的日益关注以及对于废物管理的重视,多个要素的汇合重新引发了对生物聚合物以及生产这种材料功效的爱好。植物培养和加工的新技术正在缩短生物薄膜和合成薄膜之间成本的差别,以及材料性能的提高。环境法规的日益完善性,已经刺激了对可生物降解薄膜的爱好。1、节省不可再生资源差不多全部薄膜的90%重要是由不可再生能源生产或者衍生而来的,其中涉及天然气、石脑油、原油和煤,这些材料在薄膜制造中起到原材料和能源的作用。2、有效地保护环境按照经验办法,淀粉基薄膜二氧化碳释放量,相对于一吨的石油原料衍生的薄膜来说,能够减少0.8到3.2吨的二氧化碳排放量,这个范畴影响到了薄膜用石油基共聚物所占的份额。对于以含油种子为基础的薄膜替代材料来说,以二氧化碳相等物的温室气体排放来说,据预计从每吨菜籽油中减少的排放量为1.5吨。2.1.5本技术工艺选择要生产出性能优秀的薄膜塑料,首先要有加工性能良好的合成树酯和多个助剂构成的合理配方,另一种核心因素就是成型加工工艺和设备。薄膜塑料能够采用压延法、流延法、挤出成型法(涉及吹塑法、T型模头法、双向拉伸法)等生产工艺。压延成型法:压延成型是将已经塑化的靠近粘流温度的热塑性薄膜通过一系列相向旋转着的水平辊筒间隙,使物料承受挤压和延展作用,成为含有一定厚度、宽度与表面光洁的薄片状制品。压延成型含有较大的生产能力,生产速度快、产品质量好、生产持续。重要缺点是设备庞大、投资较高、维修复杂、薄膜幅宽受辊筒长度限制、厚度较厚等。流延成型法:分为熔融和熔剂流延法,熔融流延法同挤出T型模头法相近,熔剂流延法将树酯溶于溶剂中配成溶液,将此溶液均匀分散到一种持续的金属带上,随金属带的运动通过一种烘箱以蒸发溶剂,然后可由金属带上剥离下薄膜,经加热辊筒进行干燥,再经冷却、收卷,得到持续长度的薄膜。流延法所得薄膜的厚度与树酯胶液的浓度、金属带的运转速度和流延次数有关,它的宽度取决于金属带的宽度。与挤出薄相比最大的优点是清洁度高,适宜作光学用薄膜和熔融温度高、溶体粘度大等不适宜用挤出法或压延法成型的薄膜塑料。此法缺点是生产率低,薄膜的强度低,设备投资大,生产污染环境。挤出成型法:对于经挤出机挤出后的薄膜成型工艺,有吹塑法、平挤法和双向拉伸法。吹塑薄膜:从模具环隙出来的熔融薄膜,用压缩空气吹成一种泡管,而后用板或辊子导入夹膜辊(起牵引薄膜作用),再通过卷取设备上的几个导向辊,最后将折拢的薄膜缠绕成卷。吹塑法的优点是:(1)设备紧凑,投资少;(2)能较容易地控制薄膜的宽度和厚度。缺点是:(1)因冷却速度偏小,薄膜透明度较差;(2)薄膜厚薄偏差较大。平挤薄膜:由T型扁平机头挤出的挤出物通过冷却、辗光等所获得薄膜称为平挤薄膜。平挤法的优点是设备投资少,厚度公差易控制。缺点是:薄膜厚度,幅度受到限制。双向拉伸薄膜:双向拉伸薄膜则是将挤出得到的厚片,重新加热到一定温度范畴内,在纵横两向进行大幅度拉伸而形成的薄膜。其与其它未拉伸三种薄膜比较有下列特点:(1)强度为未拉伸薄膜的3~5倍,透明度和表面光洁好,对气体和水蒸汽的渗入性等减少,制品使用价值提高;(2)薄膜厚度减少,宽度增大,平均面积增大,成本减少;(3)耐热,耐寒性改善,使用范畴扩大。鉴于双向拉伸薄膜的诸多优点,现在高档薄膜皆用此办法生产。双向拉伸薄膜的生产,能够将挤出厚片(或管坯)与拉伸过程直接联系起来进行持续生产,也能够将生产厚片或管坯与拉幅工序分为二个单独的过程来进行。因此,双向拉伸薄膜的生产装置有两个阶段拉幅式,同时拉幅式或吹胀式。大多数状况下是物料直接由挤出机挤出通过T型机头挤成厚片,其厚度根据欲拉制薄膜的厚度和拉伸比拟定,然后快速进行纵向和横向拉伸,该法称作同时拉伸式,又叫逐步拉伸平膜法。本项目采用逐步拉伸平膜法生产工艺,现在国际上也基本采用这种办法。2.2技术内容2.2.1工艺流程介绍(1)易降解多功效薄膜工艺流程框图以下:废旧废旧薄膜废旧废旧薄膜熔融造粒板材分切卷材增厚板材分切卷材增厚粒子发泡板材磨切片材分检片材焊接成品检查与码包包装入库销售出库2.2.2全厂物料平衡水汽等0.3水汽等0.3干净废旧薄膜15000干净废旧薄膜15000珍珠棉系列产品19000吨(注)造粒、发泡、吹膜等机组熔融过滤珍珠棉系列产品19000吨(注)造粒、发泡、吹膜等机组熔融过滤新薄膜粒子2750新薄膜粒子2750多个助剂+功效母粒256多个助剂+功效母粒256滤渣5.7滤渣5.7瓦楞纸板(用于产品配套)牛皮纸1000瓦楞纸板(用于产品配套)牛皮纸1000切割,压模注:单位为吨/年,技术经济计算以18000吨/年产品计2.2.3消耗定额以每加工回收一吨废旧聚乙烯薄膜计算表1加工一吨废旧薄膜消耗定额一览表序号名称规格单位消耗定额备注一原、辅材料1废旧薄膜表观干净聚乙烯泡沫薄膜kg1000物资回收公司分捡解决过2高密度聚乙烯粒子N150,Q220kg183.33助剂及功效母粒/kg17.074牛皮纸kg66.7二动力1电380V/220Vkw.h7502循环冷却水⊿=10m3203新鲜水0.3MPam35.6涉及生活用水本项目的工艺选择即以物资回收公司提供的表面干净的废旧聚乙烯薄膜为原料,通过物理熔融造粒,再通过发泡、吹膜等工序加工生产易降解多功效薄膜包装材料。废旧物资造粒后,视废旧薄膜的纯度与干净程度,将二次粒子划分成一级料、二级料、三级料、四级料等,三、四级料需要加某些5—10%不等新料,按配比发泡。本项目易降解膜由五层高分子聚合物构成,既A+B+C+B+A构造,它们分别是:A层:二元或三元共聚物+可降解型母料,在包装中,它提供了能热封、抗静电、高爽滑的外表层,其厚度1~5um。B层:为粘结剂,由于本产品的芯层与面层引入了易降解母料,它们间的共挤界面粘合性不良,必须用特殊的粘合剂增加亲合能力,其厚度为1~2um。C层:为本产品的芯层,是聚丙烯及易降解母料的混合物,其厚度为18~22um。易降解膜的生产是运用双向拉伸法生产线,通过特殊的原料配方和改善的工艺参数来进行的,生产的核心在选用的易降解母料的配方,典型的工艺过程以下:原料输送→干燥计量→溶融→五层共挤→铸片定型→纵向拉伸→横向拉伸→冷却定型→牵引切边→红外测厚→电晕解决→收卷→时效解决→分切→包装→入库。(1)原料解决系统重要功效涉及原料接受、输送、干燥、称重和计量。原料库可贮存一种月的生产用原料,生产时,每天用手推或叉车把多个原料送到对应的加料仓中。从接受料斗到中间贮仓,再到挤出机配料系统,采用气力输送。加料每天仅白班一班工作。因此,规定料仓贮有二班所需的生产原料。不同种类材料的混合比例由容量混合系统控制。全部原材料由一种料斗干燥器进行干燥(对于底层)。用于表层挤出的二台辅助挤出机用原料,用气力输送直接把辅料送到辅助挤出机料仓中。上述过程经参数设定后,由微机自动控制,能将不同配方储存和快速提取,精确称重和计量,快速转换组份。(2)薄膜制造挤出和模头:混合材料喂入一种主挤出机,并且在里面熔融和均化。另外首先,热封性聚合物或者特殊聚合物被熔融并且从辅助挤出机挤出。这些在各个挤出机中熔融的聚合物被喂入一种多层模头,粘合一起并且以扁平层状挤出。铸片:铸片机含有带有第一水槽、第二水槽系统的单鼓辊,模头挤出的厚片能够快速并且均匀冷却。纵向拉伸:厚片通过一台纵向拉伸设备以最佳比例预热并且纵向拉伸。使用两个间隙系统,特殊辊排列适合于稳定拉伸。横向拉伸:纵向拉伸完毕的薄膜在一种横拉烘箱里面加热至足够的拉伸温度,横向拉伸,并且冷却定型解决。切边:薄膜边沿由一种切边机切除,并且返回破碎机,经粉碎后回收使用。测厚:薄膜厚度在切边之前采用非接触红外测厚仪和电脑控制系统持续测量并且统计。测量数据通过以太网线连接到薄膜生产线的IPC系统进行生产线薄膜厚度的控制。电晕解决:薄膜表面通过一组电晕解决设备进行解决,以提高油墨吸取性和其它粘附特性。收卷:薄膜通过一种收卷机收卷成为一种最大直径¢1350mm的大膜卷。时效解决:收卷后的大膜卷薄膜用行车送至寄存架寄存一定时间,使薄膜的各项性能趋于稳定。分切、包装:经时效解决后的大卷膜,再由起重机运至自动分切机处,把大卷膜分切成客户需要的规格,最后经称重、检查、包装送入成品库。2.2.4生产设备方案国际上双向拉伸薄膜设备通过十数年的发展,其技术已相称成熟,薄膜拉伸幅宽已从6.6m扩大到10m,线速度已从300m/min提高到500m/min,单条设备生产线的年产量从6000吨提高到了40000吨。特别是幅宽8.2m,速度450m/min左右,年生产能力3.6万吨的生产线,技术先进,设备成熟,产品质量好,有较好的性能价格比。我国对双向拉伸薄膜生产设备研制起步较晚,原机械工业部桂林电气科学研究所、济南机床三厂等单位从上世纪六十年代初开始攻关,现在已拥有拉伸幅宽4.2m,线速度200m/min,单条生产线年产量4000吨的设备制造技术。同世界先进的水平比较,差距还很大,国内装备还不能满足生产的需要,生产线核心设备还需从国外进口。引进设备内容:(1)原料预解决、加料系统中的核心设备;(2)挤出、流涎、纵横拉伸、牵引、收卷装置设备;(3)薄膜测厚、工艺参数计算机控制系统。(4)边料和废膜回收系统;(5)重要测试仪器。2.2.5引进设备的选择(1)设备制造厂家概况世界上制造新型薄膜设备的厂家为数不多,比较知名的、且与中国顾客联系比较广泛的厂家重要有下列几个:德国布鲁克纳(BRUCKNER)公司是世界上较早制造新型薄膜设备的公司之一。该公司原是搞纺织机械的,故擅长制造横向拉伸装置,特别是在二十世纪七十年代初开发了三层共挤到1981年又开发了五~七层共挤设备,从而成为世界上最先进的平膜法薄膜设备制造公司。该公司设备成套性好,自动化程度高,产品精度高。美国“莫比尔薄膜公司”、意大利“莫普莱范公司”、法国“罗尼·普郎克薄膜公司”、英国“赛珞玢公司”、德国“卡乐薄膜公司”等较知名的薄膜制造公司都购置了该公司的设备。相对而言,该公司的设备价格较贵。日本在制造双向拉伸薄膜设备方面起步较晚,技术较欧美落后些,七十年代以来发展较快,现在的技术水平已以能同欧美相比,其中以三菱重工业株式会社(MITSUBISHI)为最先进。该公司是一家知名的大型公司,成套设备全部自制,特别是挤出机性能优越。法国DMT公司成立于1990年,其前身是法国CELLIER公司,在薄膜设备制造方面也有一定经验,特别是该公司在激冷辊构造、TDO烘箱构造、收卷方式方面有其独特经验,该公司设备近几年的市场份额在逐步扩大。(2)有关设备构造和性能特点。a、挤出机:BRUCKNER和三菱重工均采用串联式,含有节能、挤出温度低、产品质量好、计量准的优点。b、横拉烘箱:在拉伸轨道方面,DMT采用持续导轨,BRUCKNER采用不连续导轨,三菱采用特殊的无冲击导轨,BRUCKNER开发了多个适合于高速的自动夹头,DMT的夹具安装在特殊设计的单板链轨上,拆卸容易,转角处过渡顺利,确保拉伸均匀,出口处为全封闭,避免灰尘污染产品。c、测厚仪:DMT采用红外测厚,精度高,且低能量射线对人体无害。d、纠偏装置:BRUCKNER在切边机和收卷机上安装纠编装置,使膜卷边沿整洁。e、控制系统:BRUCKNER采用IPC控制系统,系知名的德国西门子电气公司产品,自动化程度较高。以上状况仅根据报价资料、与外商初步开展的技术交流,以及国内顾客的反映,还需作实际考察,涉及出国考察,以及向对应的国内顾客单位进一步核算,最后通过国际招标引进含有国际先进水平、适合本项目产品的设备与技术。引进的生产线设备含有一机多能的特点,含有广泛的适应性的技术先进性,可根据市场的变化需求,方便即时地改造产品构造,发挥设备的全部能力,确保高效率的投资回报。(3)工艺设备清单本项目新增引进工艺设备详见新增工艺引进设备表(表2)。本项目新增国产工艺设备详见新增国产工艺设备表(表3)。工艺引进设备清单表2序号设备名称单位数量引进国一新型薄膜生产线核心设备套1德国等1原料输送计量系统套12挤出机组套13铸片成型机组套14纵向拉伸机组套15横向拉伸机组套16牵引与收卷机组套17厚度测量和控制系统套18备品备件套1二分切机套1德国等合计套2国产配套设备清单表3序号设备名称单位数量备注1回收造粒系统套1国内订制2不锈钢储料仓套1国内订制3钢卷芯支100国内订制4寄存膜卷架子套1国内订制5原料输送设备套1国内订制6真空清洗炉套2国内订制78+8t电动双梁双钩起重机台2国产82t单梁起重机台1国产92t叉车台4国产10电子称台5国产11机修设备套1国产12打包机台2国产13设备操作平台及钢构件等吨2502.2.6产品质量原则成品的各项技术指标均高于国标《通用型双向拉伸聚丙烯膜》GB10003-98中规定值。由于易降解新型高阻隔多功效膜尚无国标,本项目产品方案中各项成品的质量原则、数据和测试条件参考美国材料与实验协会ASTMD和德国DIN的有关原则,具体见表4至5。BOPP平膜,厚度范畴12-60μm表4项目确保值单位测试办法注解标称厚度12152030/405060μm厚度公差最大剖面厚度偏差a)手动模头调节b)有计量泵或串联挤出机及全自动模头调节标称厚度的最大偏差膜卷园整度(有计量泵或串联挤出机及全自动模头调节)±6±3±2±2±6±3±2±2±5±2,5±1,5±1,5±5±2,5±1,5±1,5±5±2,5±1,5±1,5±5±2,5±1,5±1,5%%%%1.)2.)3.)4.)最小位伸强度纵向横向140240140240160250160250150250140250MPaMPaASTMD882-9710.)最大断裂变形纵向横向210902109018070180701807020080%%ASTMD882-9710.)最大热收缩率纵向横向4,52,54,52,54,02,04,02,04,02,04,02,0%%BMSTT0.25.)最大磨擦系数0,70,70,60,60,60,6-DIN53375-A6.)最大雾度1,21,21,21,21,21,2%ASTMD10037.)最小光泽度(45℃909090909090-ASTMD2457最小电晕解决强度404040404040Mn/mASTMD25788.)用于香烟包装的共挤BOPP膜,厚度范畴20-22μm表5项目确保值单位测试办法注解标称厚度20-22μm1.)厚度公差2.)最大剖面厚度偏差a)手动模头调节±5%b)有计量泵或串联挤出机及全自动模头调节±2,5%标称厚度的最大偏差±1,5%3.)膜卷园整度(有计量泵或串联挤出机及全自动模头调节)±1,5%4.)最小位伸强度纵向横向150220MPaMPaASTMD882-9710.)最大断裂变形纵向横向18080%%ASTMD882-9710.)最小弹性模量纵向MPaASTMD882-9710.)最大热收缩率纵向横向4,02,0%%BMSTT0.25.)最大磨擦系数0,35-DIN53375-A6.)最小热封强度2,5N/15BMSTT0.19.)最大雾度2,0%ASTMD10037.)最小光泽度(45℃83-ASTMD2457最低热封温度118℃BMSTT0.38.)共挤BOPP消光膜,厚度范畴18-40μm表6项目确保值单位测试办法注解标称厚度1820-3040μm1.)厚度公差2.)最大剖面厚度偏差a)手动模头调节b)有计量泵或串联挤出机及全自动模头调节±3±3±3%标称厚度的最大偏差±2±2±3%3.)膜卷园整度(有计量泵或串联挤出机及全自动模头调节)±2±2±2%4.)最小位伸强度纵向横向100200110210120220MPaMPaASTMD882-9710.)最大断裂变形纵向横向210752007020070%%ASTMD882-9710.)最大热收缩率纵向横向4,02,04,02,04,02,0%%BMSTT0.25.)最大磨擦系数0,70,70,7-DIN53375-A6.)最小热封强度2,52,52,5N/15BMSTT0.19.)最大雾度>17>45>45%ASTMD10037.)最小光泽度(45℃<17<16<16-ASTMD2457最小电晕解决强度404040mN/mASTMD25788.)2.3核心技术及创新点易降解多功效薄膜技术,含有下列核心技术及创新点:易降解多功效薄膜是一种由EPE粒子,通过加温、熔化、挤压、催化、发泡形成的珍珠棉状发泡片材的薄膜材料。该材料含有隔音、隔热、防震、防水、防腐、防潮、防变形、无毒、无异味、轻松柔软、可配色、可复合、可回收等性能。同时,它可自然降解,不会造成白色污染,被称为“绿色”泡沫。是继传统的聚苯乙烯泡沫(EPS)、聚氨酯泡沫(EPU)之后的新一代泡沫材料,有广泛的应用前景。本项目产品对比传统泡沫薄膜尚有下列某些优点:◆聚苯乙烯(PS)发泡过程中使用的氟氯烃化合物,会破坏大气臭氧层,其产品降解困难又给环境造成“白色污染”,因此联合国环保组织决定到停止使用PS发泡产品。根据《中国消耗臭氧层物质逐步裁减的国家法案》我国拟定在12月31日前全方面严禁泡沫生产中使用的氟氯碳化合物。◆聚氨酯泡沫片材在发泡过程中存在对人体有害的异氰酸酯残留物,并且发泡材料无法回收运用。◆交联聚乙烯泡沫薄膜的最高使用温度为80℃,同样,聚苯乙烯泡沫被加热到它的玻璃化温度105◆易降解多功效薄膜的玻璃化温度低于室温,有比聚苯乙烯更加好的抗冲击性能,并且相比聚苯乙烯泡沫的不可回收型,易降解多功效薄膜是一种环保型的材料。◆良好的低温特性:该制品即使在-30℃时也体现出较好的性能。◆能量吸取:由于易降解多功效薄膜制品含有特殊的泡孔构造,其通过泡孔中的气体滞流和压缩作用来吸取逸散能量,含有优秀的抗压吸能性能。广泛应用于汽车保险杠能量解决系统及其它防冲撞吸能部件。◆尺寸形状恢复稳定性:易降解多功效薄膜制品受多次持续撞击和挠曲变形后会立刻恢复原始形状,而不产生变形,含有“记忆”能力。◆适于重复使用:易降解多功效薄膜制品柔韧性好,可重复使用,不易破碎。◆质量轻:易降解多功效薄膜制品含有极轻的质量,能大幅度减少重量,可被应用于飞机、汽车等省重部件。◆含有良好的表面保护性:易降解多功效薄膜制品是半硬质成形,含有适度的硬度、柔软性、不会擦伤、碰伤与其接触的物体,含有较好的表面保护性。◆透水性小、浮力好:由于易降解多功效薄膜的闭孔构造,其制品含有长久、极好的浮行性且透水性小、甚至至于盐水中也不削弱其浮性。◆耐油、耐化学品好:由于易降解多功效薄膜的化学惰性,使得其制品耐油、耐化学药剂性较好。◆可重复运用的环保材料:易回收再运用,易分解,制品不含对人体有害的有毒成分,燃烧不产生有毒物质。◆密度可异性:可制成各部分密度不同的易降解多功效薄膜制品。◆稳定性好,能在不同环境下使用:易降解多功效薄膜制品有极好的耐久性,如抗紫外暴露、物理破坏、极端温度(-30℃◆隔音性能好:易降解多功效薄膜制品含有高效的噪音隔离作用。易降解多功效薄膜含有质轻、原料来源丰富、性能价格比优越以及优良的耐热性、耐化学腐蚀性、易于回收等特点,是世界上产量增加最快的通用热塑性树脂,被称为绿色包装材料。三、市场需求与风险分析3.1市场需求分析随着行业装备水平不停提高,薄膜包装薄膜的功效化发展趋势日渐明显,多功效和高性能化的薄膜包装薄膜正成为许多公司的支柱产业和研发目的。现在除高阻隔性能外,包装膜的新品种及新用途不停地被开发出来,含有特殊功效的高质量适销对路的易降解膜、热收缩膜、消光膜、透气膜、珠光膜、镀铝膜、抗菌膜等新型多功效薄膜的开发应用为薄膜包装薄膜开拓了更广泛的市场领域。1、易降解新型高阻隔薄膜新型高阻隔薄膜由几个不同类多层树脂构成,由于其阻隔性能好,这种材料能够延长产品的货架寿命,也能够引入某种气体实现可控气调包装,最初广泛用于食品包装上。由于这种包装能够避免细菌的蔓延,今天,高性能阻隔薄膜或高阻隔包装已广泛地使用在医药、器械等行业,涉及医疗器械、药品及日渐兴隆的宠物药品等。2、易降解新型多功效薄膜(1)易降解膜易降解膜是指在特定时间内造成性能损失的特定环境下,其化学构造发生变化的一种薄膜塑料。易降解薄膜塑料既含有传统薄膜的功效和特性,又能够在完毕使用寿命之后,通过土壤和水中的微生物作用,或通过阳光中紫外线的作用,在自然环境中分裂降解和还原,最后以无毒性重新进入生态环境中,回归大自然。普通分为生物降解薄膜、生物分裂薄膜、光降解薄膜和生物/光降解薄膜。在多个的回收解决办法中,除了不适宜作为材料再生运用外,其它回收运用办法也均适宜,并且较普通薄膜更便于解决。易降解膜重要用于那些量大、分散、脏乱、难于收集或即使强制收集作为材料再生运用,经济上不划算的一次性消费品,涉及下列两大类:在自然环境中应用的领域农林水产业用资材:地膜、农药肥料缓释材料野外文体产品:海上运动和登山等一次性用品在日化用品包装应用的领域食品包装容器:食品包装薄膜、容器、生鲜食品用托盘、饭盒等。卫生用品:纸尿布、生理用品、医疗医务用品等。日用品、杂货类:垃圾袋、桌布、手套、瓶盖等。水溶性薄膜用于药品、化工品等包装,较好地解决了废弃包装材料对环境造成的污染。发展易降解薄膜塑料,逐步裁减不易降解薄膜塑料,是世界科学发展的大趋势,市场前景广阔。随着生活水平的提高及IT产业的发展,无菌包装、抗静电包装膜材的需求更为迫切,满足特殊用途的包装膜规定高性能和多功效性,选择透气性、耐热性、无菌抗菌性、防锈、除臭、形状记忆等多个薄膜的市场应用与开发十分活跃。应加紧这方面产品的开发工作。缠绕膜以其优良的透明度、纵向延伸性、回弹力、自粘搭接性等在牧草青贮及当代化物流上有良好的应用前景;(2)其它特种功效薄膜普通光膜对高速印刷的适应性、对浅网版印刷的适应性、金属化转移、高表面耐磨性、更高的热尺寸稳定性规定;珠光膜对更高光泽性适应标签膜的规定;消光膜可镀铝的规定;普通热封膜更高的热封强度的规定;尚有激光全息防伪膜;可转移镭射膜用作防伪香烟盒、药盒和药品包装;扭结膜用于糖果扭结包装等等。这些应用和需求的差别化为薄膜产品的差别化市场提供了良好的基础。现在发达国家的特种功效膜的消耗已高于普通膜,而现在我国特种功效膜的产销量所占比例只有20%。随着我国医药、烟草、电子电器和印刷业的发展,国内对新型高阻隔薄膜和适销对路的易降解膜、消光膜、透气膜、珠光膜、镀铝膜、抗菌膜等新型多功效薄膜的需求量将不停增加,现在国内新型高阻隔多功效薄膜产品产量严重局限性,需依赖进口来弥补供需缺口。据有关部门预计,十一五期间,新型高阻隔薄膜和适销对路的烟膜、消光膜、透气膜、珠光膜、镀铝膜、抗菌膜等新型多功效薄膜产品每年将以10%左右的速度增加,市场前景广阔。1、国外市场从国际上看,尽管薄膜包装材料始终经受环境问题的严重挑战,但从近年来发表的数据看,薄膜包装在包装工业中仍成为需求增加最快的材料之一。据美国Freedonia集团的统计分析和预测,美国包装领域中纸和薄膜1996~间平均增加率为2.4%,其中纸板为1.6%,薄膜为3.4%。根据日本《包装技术》统计资料,日本薄膜包装材料销售量在各类包装总销售量中所占比例为15.4%,仍位于纸和纸板(57.5%)之后居第2位,其它为金属12%,玻璃为9.2%,木制品为5.2%,其它为0.7%。根据美、日、中大国的发展和预测,能够明显看出,21世纪薄膜包装材料将持续稳步增加,在包装材料领域中仍然充满勃勃生机,在保护商品、提高商品价值方面继续发挥主动的作用。21世纪是环保世纪,环境问题日显重要,资源、能源更趋紧张,薄膜包装材料将迎来新的机遇,也将经受严峻的挑战,为适应新时代的规定,薄膜包装材料除规定能满足市场包装质量和效益等日益提高的规定外,还进一步规定其节省能源、节省资源,用后易回收运用或易被环境降解为技术开发的出发点。为此薄膜包装材料正向高机能、多功效性、环保适应性、采用新型原材料,新工艺、新设备及拓宽应用领域等方向发展。易降解多功效薄膜产品正是顺应了这种需求。该系列材料以其独特而优越的性能成为薄膜行业中的热点。德国、意大利、美国最早使用易降解多功效薄膜。而后,在90年代早期又快速发展到韩国、日本,为止,国外发达国家也还在大量使用易降解多功效薄膜材料作为对电器、仪表、家具、机械器件等产品的包装和定位包装,同时也将其用作保温、隔热等方面。泡沫薄膜重要品种有聚氨酯(PU)、聚苯乙烯(PS)和EPE泡沫薄膜三大类。PU发泡材料在发泡过程中存在对人体有害的异氰酸酯残留物,且发泡材料无法回收运用;PS发泡制品由于不腐烂、难回收,对周边环境造成`白色污染`,联合国环保组织已决定在全世界范畴内停止生产和使用发泡PS。而易降解多功效薄膜制品因其较高的韧性、拉伸强度和冲击强度,适宜和柔顺的表面,优秀的微波适应性以及可降解性、环保性而倍受重视,成为PS、PU的良好替代品。现在美国、日本、德国某些发达国家正在大力发展它,作为替代发泡PS的绿色包装材料。,易降解多功效薄膜包装制品全球消费量约150万吨,而预计到将达成205万吨。2、国内市场状况预测易降解多功效薄膜近年来在中国得到了快速发展。随着我国对外开放工作的进一步,特别是外资公司入驻中国市场,人们对于产品的包装意识有了更新的认识,在对于产品的包装上,不仅规定要美观、大方、并且还规定包装产品要符合环保规定,无垃圾、可回收再运用,规定无害于人们健康。易降解多功效薄膜材料正是迎合了人们对于环保技术的规定,因而得到速发展。随着易降解多功效薄膜包装材料应用的日益广泛,特别是电子工业的倔起,易降解多功效薄膜材料生产行业在国内已成为了经济发展的重要产业,至1996年,MONTREAL.AGREEMCNT(1996)上被指定为环保产品后来,中国市场对于易降解多功效薄膜材料的需求更是大幅度上升,产品应用大多在电子产品、仪表、仪器、家具、地板、玻璃、陶瓷等产品包装上,由于其含有质软、无毒、富有弹性、隔音、缓冲、防震的稳定优点,因而被广泛应用到各个行业。近几年来,国内广东、江苏、杭州、北京、上海、成都、温州、武汉等都市发展最快,平均每年以15-25%的速度增加,个别厂家每年最少增加2-3条线,国内现在年产量在3000吨以上的公司有30多家,最多的公司已有生产线20余条(含各地分公司),以具较大生产规模。据不完全统计,,我国对易降解多功效薄膜材料的需求量约在12万吨,按年均增加15%计算,预计到,将分别达成18万吨,35万吨。市场潜力巨大。由此可见,新型高阻隔多功效薄膜是末年几年软包装材料的发展方向,市场需求量会越来越大。由于我国正处在经济高速发展阶段,市场竞争力将进一步增大,加入WTO后,由于我国含有劳动力等方面的优势,产品扩大出口美、日、欧洲等国市场是切实可行的,因此,本项目产品可取代进口,扩大出口,含有较广阔的市场前景。3.2风险分析与对策3.2.1风险分析=1\*GB2⑴投资风险技术的投资风险是指投资者在投资活动中发生失误,以致投资活动失败的可能性,涉及投资项目的流产、中断、撤销、延期、效益局限性、亏本、因事故而放弃等。公司技术创新中的投资风险重要来自金融环境的变动,投资过程不规范,投资项目管理水平低,公司经营管理不善等因素。=2\*GB2⑵技术风险技术风险重要来自技术创新的构思和实施阶段。公司的技术涉及物化技术和组织管理技术,以及精确和可靠地对创新技术对象、水平、构造、发展过程的预测和拟定能力。由于技术创新的主体受技术水平和其它多方面因素的影响,不可能对创新技术的成果转化和投放市场的前景做出完全预测,从而产生技术风险。技术风险的种类诸多,其重要类型是技术局限性风险、技术开发风险、技术保护风险、技术使用风险、技术获得和转让风险。其成因首先源于技术开发本身规律的影响,这些规律涉及技术创新外部环境的不拟定性,如国家产业政策、能源政策、生产力布局政策等的变化,社会经济环境的变化,替代技术的出现,消费者需求的变化,竞争对手的出现,公司生产条件的变化等。=3\*GB2⑶商务风险商务风险重要来自于创新的技术成果转让或转化阶段。即使是一项成熟的技术,要转化为实际的生产活动,也尚有大量的组织工作要做。一是要检查技术的生产现实性,需要不停搜索和拟定生产的环境参数、持续生产的设备参数,为调节工艺设计购置设备提供精确根据;二是要拟定合理的原料、动力等消耗参数;三是要组织持续的、规模化生产。只有创新技术本身含有可行性、合用性、先进性、完备性、可靠性,再加上对应的配套技术,技术转化或者转让才是低风险的。=4\*GB2⑷市场风险市场风险涉及两个方面:技术性风险市场化,即由于产品技术本身的不成熟,使得新产品在市场推广过程中有被消费者回绝或被竞争产品攻击的风险。这重要是由于在技术创新的构思和实施阶段未对技术的市场适应性、先进性和收益性做出科学的预测,从而把创新技术的技术风险带到了市场的商品化阶段。商业化风险,即技术开发是成功的,但新产品投放市场后未收到预期回报。=5\*GB2⑸决策风险技术创新决策风险实质是一种选择风险。决策风险是在不完全信息下,对可能出现某种风险障碍的经济和技术方向与目的的选择。技术创新中的非完全信息重要涉及:对投资估算的不准。实际投资大大超出预期投资是常见的一种现象;对国家宏观经济形势与产业经济政策的不精确预期;对技术产品生命周期的估算不准;对市场需求量预测不准,对竞争对手状况不完全理解,掌握信息较少的一方在竞争中面临较大的风险。=6\*GB2⑹财务风险公司的快速发展需要有完善的财务制度和财务体系的确保,对现金流的有效管理和控制是控制财务风险核心。=7\*GB2⑺对市场开发人员依赖的风险重要的销售人员掌握公司重要的客户渠道资源,一旦丧失也将带来不可预计的损失。3.2.2风险对策=1\*GB2⑴投资风险防备针对投资风险,公司可选择把风险进行转移。风险转移有两种形式,即技术创新风险的财务转移和技术创新的客体转移。实施风险的财务转移有两种惯用的办法:一种是参加保险,此时技术创新项目的承当主体不变,但风险损失的承当主体发生了变化,当技术创新项目失败时,保险公司将承当部分损失。另一种是吸取风险投资,此时项目的承当主体仍是公司,风险投资公司重要是参加风险损失和风险收益的分摊。技术创新的客体转移是指创新活动的一部分或全部由一种承当主体向另一种承当主体转移,有助于充足有效地运用有限的资金和技术力量。其方式涉及:技术转让、委托开发、联合开发等。=2\*GB2⑵技术风险对策针对技术风险,可采用以下方略:首先是重视技术方案的咨询论证,就技术方案的可行性进行研究,对项目方案的风险水平与收益水平进行比较,对方案实施后的可能成果进行预测。另首先,应改善内部组织,建立有助于技术创新的生产过程组织。第三,通过选择适宜的技术创新项目组合,进行组合开发创新,减少整体风险。第四,建立健全技术开发的风险预警系统,及时发现技术开发和生产过程中的风险隐患。第五,建立健全有关技术管理的内部控制制度,加强对技术资产的监督管理。=3\*GB2⑶商务风险对策针对商务风险,公司能够将承当的风险部分或全部转移给别人承当。其途径重要有:进行风险担保。公司向保险公司担保,交纳一定的保险金,若新产品失败,则在责任范畴内由保险公司负责部分损失赔偿。通过技术转让、技术交易等方式,向其它主体转让风险。在技术创新过程的不同阶段进行风险转移。当新产品在生产阶段失败时,可将技术卖给有能力生产的公司。=4\*GB2⑷市场风险对策技术性风险市场化,针对这类风险,能够在技术创新的构思和实施阶段对技术的市场适应性、先进性和收益性做出科学的预测,从而把创新技术的技术风险带到了市场的商品化阶段。而针对商业化风险,要拓展市场开拓团体建设,使成功的技术产品在短周期内实现市场优势。=5\*GB2⑸决策风险对策针对公司技术创新过程中的决策风险,公司应在充足分析外部环境和内部条件的基础上,通过提高信息获取能力、改善组织构造体系、建立风险监控机制,
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