降解塑料制品项目建议书(第六章 工程设计方案)

年产50000吨EPA降解塑料年产56000万吨EPA降解塑料制品项目建议书建设单位：杭州扬中科技有限公司项目类型：改建、扩建公司法定代表人：丰二中联系电话：[phone]项目联系负责人：张勇军联系电话：[phone]项目策划负责人：俞章全联系电话：[phone]日期：二〇一四年六月十八日第2页共12页第六章工程设计方案1.工艺技术方案工艺技术同设备联系在一起，体现项目的生产力水平，是项目经济合理的重要条件，不同生产工艺技术的产品质量、原材料消耗、能源消耗和生产成本等各不相同。工艺技术上任何不可行或有缺陷所留下的隐患，都会造成严重的后果，所以应在多方案比较的基础上选取符合国情和厂情的，同时又先进可靠、经济合理的工艺技术。1.1生产工艺技术选择的原则1.1.1先进性和前瞻性。主要体现在产品质量性能、工艺水平和装备水平等几个方面。1.1.2适用性。主要体现在：应与项目的生产能力相匹配，不同的建设规模需要选用不同的工艺技术；应与原材料、辅助材料和燃料材料相适应；应与设备相适应；应与员工素质和管理水平相适应；应与环境保护要求相适应，尽可能采用清洁生产技术。1.1.3可靠性。指生产工艺技术的成熟度。1.1.4经济合理。工艺流程、设备配置、生产线能力、自动化程度和专业化协作要合理；工序要紧凑、均衡、协调；物品运输距离要短；同一生产线应进行多层次、多品种、多方法的加工，以提高劳动生产率。1.1.5适应市场变化。1.1.6安全和环保。1.1.7采用高新技术，要注意国家对其先进性、创新性、成熟性和实用性的要求。第3页共12页1.2生产工艺流程1.2.1EPA环保塑料母粒生产工艺流程1.2.1.1流程配料→搅拌→融合挤出制粒→冷却→选料→◇→入库粉体搅拌机双螺杆压出机风冷套件震动式选料机1.2.1.2程序：配料：将原料纳米级碳酸钙、线性低密度聚乙烯、塑料降解助剂按比例投入装料桶中进行混合；搅拌：利用粉体搅拌机组将原料搅拌均匀；融合挤出制粒：利用双螺杆压出机将搅拌均匀的混合料，在密闭的条件下进行融合并挤出颗粒状产品；冷却：利用风冷机组将颗粒状产品进行冷却，使产品凝固成形；选料：通过震动式选料机对冷却凝固后的产品进行选料，将不合格的产品返回双螺杆压出机的入口进行再融合，合格的产品进入下一道工序；包装：将合格的产品按规格进行包装、计量、入库。1.2.2EPA环保塑料制品生产工艺流程原料→配比混合→塑膜成型→塑件印刷→分切或收卷→成品检测→包装入库→销售不合格合格第4页共12页1.3降解塑料制品材料的选择1.3.1选用的原料应当是用吹膜级的聚乙烯树脂粒子，含有适量的爽滑剂，保证薄膜的开口性。1.3.2树脂粒子的熔融指数(MI)不能太大，熔融指数(MI)太大，则熔融树脂的粘度太小，加工范围窄，加工条件难以控制，树脂的成膜性差，不容易加工成膜;此外，熔融指数(MI)太大，聚合物相对分子量分布太窄，薄膜的强度较差。因此，应当选用熔融指数(MI)较小，且相对分子量分布较宽的树脂原料，这样既能满足薄膜的性能要求，又能保证树脂的加工特性。吹塑聚乙烯薄膜一般选用熔融指数(MI)在2~6g/10min范围之间的聚乙烯原料。1.4降解塑料制品控制要点1.4.1挤出机温度吹塑低密度聚乙烯(LDPE)薄膜时，挤出温度一般控制在160℃～170℃之间，且必须保证机头温度均匀，挤出温度过高，树脂容易分解，且薄膜发脆，尤其使纵向拉伸强度显著下降；温度过低，则树脂塑化不良，不能圆滑地进行膨胀拉伸，薄膜的拉伸强度较低，且表面的光泽性和透明度差，甚至出现像木材年轮般的花纹以及未熔化的晶核(鱼眼)。1.4.2吹胀比吹胀比是吹塑薄膜生产工艺的控制要点之一，是指吹胀后膜泡的直径与未吹胀的管环直径之间的比值。吹胀比为薄膜塑料造粒机的横向膨胀倍数，实际上是对薄膜进行横向拉伸，拉伸会对塑料分子产生一定程度的取向作用，吹胀比增大，从而使薄膜的横向强度提高。但是，吹胀比也不能太大，否则容易造第5页共12页成膜泡不稳定，且薄膜容易出现皱折。因此，吹胀比应当同牵引比配合适当才行，一般来说，低密度聚乙烯(LDPE)薄膜的吹胀比应控制在2.5～3.0为宜。1.4.3牵引比牵引比是指薄膜的牵引速度与管环挤出速度之间的比值。牵引比是纵向的拉伸倍数，使薄膜在引取方向上具有定向作用。牵引比增大，则纵向强度也会随之提高，且薄膜的厚度变薄，但如果牵引比过大，薄膜的厚度难以控制，甚至有可能会将薄膜拉断，造成断膜现象。低密度聚乙烯(LDPE)薄膜的牵引比一般控制在4～6之间为宜。1.4.4露点露点又称霜线，指塑料由粘流态进入高弹态的分界线。在吹膜过程中，低密度聚乙烯(LDPE)在从模口中挤出时呈熔融状态，透明性良好。当离开模口之后，要通过冷却风环对膜泡的吹胀区进行冷却，冷却空气以一定的角度和速度吹向刚从分切机机头挤出的塑料膜泡时，高温的膜泡与冷却空气相接触，膜泡的热量会被冷空气带走，其温度会明显下降到低密度聚乙烯(LDPE)的粘流温度以下，从而使其冷却固化且变得模糊不清了。在吹塑膜泡上我们可以看到一条透明和模糊之间的分界线，这就是露点(或者称霜线)。在吹膜过程中，露点的高低对薄膜性能有一定的影响。如果露点高，位于吹胀后的膜泡的上方，则薄膜的吹胀是在液态下进行的，吹胀仅使薄膜变薄，而分子不受到拉伸取向，这时的吹胀膜性能接近于流延膜。相反，如果露点比较低，则吹胀是在固态下进行的，此时塑料处于高弹态下，吹胀就如同横向拉伸一样，使分子发生取向作用，从而使吹胀膜的性能接近于定向膜。第6页共12页1.5降解塑料制品基本性能技术要求1.5.1规格及偏差聚乙烯薄膜的宽度、厚度应当符合要求，薄膜薄厚均匀，横、纵向的厚度偏差小，且偏差分布比较均匀。1.5.2外观要求聚乙烯薄膜塑化良好，无明显的“水纹”和“云雾”；薄膜的表面应当平整光滑，无皱折或仅有少量的活褶；不允许有气泡、穿孔及破裂现象；无明显的黑点、杂质，晶点和僵块；不允许有严重的挂料线和丝纹存在。1.5.3物理机械性能由于吹塑后的聚乙烯薄膜用于印刷或者复合加工工艺时，要受到机械力的作用，因此，要求聚乙烯薄膜的物理机械性能应当优良，主要包括拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等几项指标应当符合标准。1.5.4表面张力的大小为了使印刷油墨和复合用胶粘剂在聚乙烯薄膜表面具有良好的润湿性和附着力，要求聚乙烯薄膜的表面张力应当达到一定的标准，否则就会影响印刷和复合生产的顺利进行。一般来说，聚乙烯薄膜的表面张力至少应当达到38达因以上，达到40达因以上更佳。1.6技术内容及性能指标本技术产品是根据国内外生物降解塑料研究状况和目前塑料加工水平，研制出的生物活性物质的双降解树脂母粒，应用于农用膜、食品包装膜、工业包装膜、发泡网、快餐盒等各种塑料制品。目前，降解塑料有三个方面的内容：1.6.1光降解塑料光降解塑料使用最早，技术简单，缺点是降解不彻底，成本高。1.6.2生物降解塑料生物降解塑料，国外80年代中期进入应用阶段，它具有生物降解性，良好的透气性，但其性能有待改进，用途有待开发，成本也有待进一步降低。第7页共12页1.6.3光和生物降解塑料双降解塑料，技术已逐步成熟，国外已广泛进入实用阶段，主要是添加生物活性物质，如淀粉纤维素、多糖等，利用共混或共聚而成，采用光降解和生物降解相结合的方法制得的一类塑料，是一种理想的降解塑料，技术先进、可靠、成本低廉，效果显著，是非常有发展前途的技术。我们研制的双降解塑料技术，首先突破了淀粉改性这一难关，以淀粉作生物活性物质掺入聚乙烯中，加入光敏剂，光降剂及其它助剂，用国产设备制备出淀粉含量达70%的高性能生物降解塑料母粒，并用现行的吹塑成型工艺制备出折径20-150厘米淀粉树脂量达25%-40%农用膜、食品包装膜和工业用膜，其力学性能和物理性能均达到国家标准。测量数据如下：1.6.4降解塑料膜的力学性能(标准：GB13735-92)项目拉伸负荷(N)断裂伸长率(%)直角撕裂负荷(N)PE农用薄膜纵横纵横纵横国家标准≥1.0≥1.0≥100≥100≥0.5≥0.5双降解膜含量30%1.61.61154271.11.11.6.5降解薄膜的物理性能项目计量单位聚乙烯薄膜(对照膜)双降解薄膜密度g/cm20.91100.8961透湿系数(25℃)g.m/m2pa.s3.90×10-131.03×10-12透光率%88.784.2透空气系数m3m/m2pa.s1.02×10-171.18×10-17透氧气系数m3m/m2pa.s1.37×10-171.86×10-17吸水率%0.40-3.65加热收缩率100℃10min%纵向13.218.6横向-6.3-5.1第8页共12页1.6.6降解性能降解薄膜A.常温下酶降解法：酶作用量1.1%酶作用时间51小时酶作用温度30℃,酶作用PH6.3降解量：4.76%B.常温下酵母菌降解法：含菌量560×108/毫升,温度30℃,培养51小时降解量：4.86%结论：该膜在常温下可降解．（注：对照普通薄膜在上述条件下未降解）2.设备购置方案2.1设备选择原则主要设备选型的原则是技术先进、可靠和经济合理。具体包括：2.1.1主要设备选型的原则应与选择的项目建设规模、产品方案和工艺技术方案相适应，满足项目的要求，可获得最大效益。2.1.2适应产品品种和质量的要求。2.1.3提高连续化、大型化程序，降低劳动强度，提高劳动生产率。2.1.4降低原材料、水、电、汽单耗，满足环境保护要求。2.1.5强调设备的可靠性、成熟性，保证生产和质量稳定。2.1.6符合政府或专门机构发布的技术标准要求。2.1.7在满足机械功能和生产过程的条件下，力求经济合理（含用料、制造、操作和维护保养）。第9页共12页2.1.8主要设备及辅助设备之间相互配套。2.2主要生产设备造型本项目设计中主要设备与其它辅助设备选用国内先进的生产效率高的设备，并充分考虑设备的通用性和各生产步骤间的物料平衡。项目主要生产设备包括吹膜生产线、配比混合机、塑袋印刷机、制袋机、分切机、薄膜收卷机、包装机及检测设备等。2.3主要设备购置一览表生物降解塑料生产线主要设备（一期）序号设备名称单位数量单价(万元)金额(万元)备注1粉体搅拌机组JB-480套3280.00840.00项目总数3套262型双压出主机SKD-65/443风冷套件FL-34震动式选料机ZX5005变压器S13套150.0050.00合计890.00生物降解塑料生产线（一期）主要设备序号设备名称单位数量单价(万元)金额(万元)备注1750型系列造塑机组套4350.01400.02一次成型吹膜生产线条240.080.03制膜机440.080.04配比混合机台45.020.05杀菌消毒设备210.020.06制袋机台43.212.87塑袋印刷机台24.59.08分切机台22.65.29薄膜收卷机台412.550.0第10页共12页10包装机台20.81.611质检设备套13.03.012维修及工器具套22.04.0运输车辆台312.036.0合计1721.63.土建工程方案3.1建筑设计的一般要求3.1.1生产建筑平面和空间设计必须满足工艺生产要求，流程合理、方便操作、便于管理、利于设备安装维修。3.1.2在满足生产要求的基础上，应符合防火、防爆、防腐等安全要求。3.1.3建筑形式的选择，应根据生产特点、建厂地区条件和其他各因素综合考虑，并应力求外形简单、布置合理、充分利用空间、节约用地。3.1.4生产建筑柱网、层高和定位轴线，在满足生产工艺要求下，应遵循国家规定的《建筑模数协调统计标准》和《厂房建筑模数协调标准》的有关规定，尽可能使设计标准化、构件定型化。3.1.5建筑围护结构要满足生产的温湿度要求，防止过热和结露，并应根据需要满足通风、采光要求，创造良好的劳动卫生条件。3.1.6要考虑生产建筑内部运输对建筑的要求，为原料、半成品与成品的运输（水平的和垂直的）创造条件。3.1.7生产过程中产生噪声超过规范标准值的，要采取隔声和吸声等措施加以处理。3.1.8认真贯彻适用、经济、在可能条件下注意美