废旧塑料与废弃木质纤维复合材料及包装、建材制品技术建设项目可行性建议书

 时间:2018-08-18 05:39:09 贡献者:赵腾飞

导读:废旧塑料与废弃木质纤维复合材料及包装、建材制品技术可行性报告一、概述 木塑事材料是将废弃塑料和废旧木材,包括锯末、木材枝 杈、糠壳、稻壳、农作物秸杆、花生壳等以一定的比

废旧塑料与废弃木质纤维复合材料及包装,建材制品技术可行性研究报告1
废旧塑料与废弃木质纤维复合材料及包装,建材制品技术可行性研究报告1

废旧塑料与废弃木质纤维复合材料及包装、建材制品技术可行性报告

一、概述 木塑事材料是将废弃塑料和废旧木材,包括锯末、木材枝 杈、糠壳、稻壳、农作物秸杆、花生壳等以一定的比例,添加 特殊的加工助剂,经高温高压处理后制成缬构型材,属于基础 工业原料。

它可以直接挤出制品勤将型材再装配成最终成品如 托盘或包装箱。

从总体上看,这种新型木塑复合材料具有五大 特点:机械性能好,98%的愿料为废旧材料,且价格便宜,可 制成各种截面形状尺寸的制品,而且使用维修简单,可锯、可 刨、可钉;不易变形等。

因此研制和尽快生产这种新型的绿色 环保材料具有极其现实和深远的意义。

二、开发背景及应用 由于在我国出口货物木包装中发现有天牛虫,因此美国和 加拿大政府已经分别决定, 对 1998 年 12 月 17 日 1999 年 1 月 4 日以后离港的中国货物的木质包装进行处理,否则将禁止货 物入境,欧盟也装备采取此类措施以防治天牛虫的进入。

因木 质包装的处理时间长、费用高,而要在短短的几个月内寻找出 木质包装材料的替代材料又较为困难, 这对我国的外铁证如山 出口业务不能不说是一个严峻的考验。

特别是受亚洲金融危机 的影响,对亚洲的产品出口减少,加强对欧美的出口业务对我 国经济发展将产生非常重要的影响。

美国加拿大对我国出口产品的包装要求包括:中国出口企 业出具出入境检疫机关签署的熏蒸或消毒证书; 处理后不能立 即离港的货物及包装箱必须放在不会被虫蛀的地方。

所有经处 理的木质垫板等必须保留在港口指定的地方存放,可随船返 回,但不能在北美流通;不能满足上述要求扔货物将被拒绝入 境或拆出包装箱,由此产生的费用将由中方出口商承担。

继美国、加拿大对我国输出的木质包装和木质铺垫材料的 货物实行新的检疫标准之后,英国日前宣布将于 1999 年 2 月 1 日起对所有来自中国的货物木质包装实行新检疫标准。

据了解英国的具体要求为:木质包装不得带有树皮,不能 有直径大于 3 毫米的虫蛀洞;或者必须对木质包装是行热处 理,使木材含水量低于 20%。

与美国、加拿大两国不同的是: 第一, 新检疫标准的实施不包括我国的香港特别行政区; 第二,

英国此法令不要求我国出具官方证书, 但在货物抵达英国港口 后英方将对货物木质包装进行检疫和测量木质包装的含水量; 第三,对办理英货物木质包装,海关不需要凭证书放行。

对不 符合要求的木质包装,英国将采取销毁等处理措施。

我国业内人士认为,发达国家接二连三对我国出口货物使 用木质包装和木质铺垫材料实行新的检疫标准, 应引起我国的 重视。

实行新技术标准和技术措施是发达国家实行贸易保护的 一种手段。

随着 WT 关简史壁垒的限制, 发达国家利用技术标 准和技术措施等对本国产品实行贸易保护政策,已不是新鲜 事,改革我国出口货物包装材料已刻不容缓。

我国的出口货物在国外素有“一流的货物,三流的包装” 的说法。

由于对出口货物包装设计、材料应用等相关方面的问 题的重视程度不够,白折地使我国在对外贸易中损失大量外 汇, 这早已成为我国出口货物包装材料的研制和应用步伐已势 在必行。

按照国际流行包装的发展趋势,加快新型包装材料的 应用和研制,不仅可以降低我国出口货物的成本,亦将有利于 保护我国有限的自然资源。

从经济角度上看,由于美国和加拿大对我国出口产品的木 质包装要求熏蒸处理,这对我国出口产品影响将达 300 亿美 元。

而且熏蒸处理,每熏蒸处理一个集装箱,需要至少 16 小 时及约 300 元人民币。

以我国每年出口产品需要 500 万个集装 箱计算,在国内的费用将超过 15 亿元,处理时间约 1 亿小时。

而在美国或加拿大处理,费用还比国内高出二倍以上。

另一方 面,美国对经过加工的木制包装材料,既有胶欧粘、加压制成 的层板、纤维板、瓦楞板等就没有处理要求。

但这些板价格较 高, 且因其承载能力不够, 只能做包装箱的面板, 不能作垫板、 支撑板及托版。

再从木材资源的保护上看,目前在北美,硬木 消耗最大的就是生产托板,占硬木产量的 40%,年消耗量达 2400 万立方米;我国目前木制托板的产量达 5000 万只,木材 消耗量达 250 万立方米。

由于一棵成材的树最多只能制成六个 托板,且这六个托板最多两年就要报废,同时承受着出口的增 加,我国木质包装箱的发展非常迅速,特别是用于机电产品的 出口,消耗量非常大。

另外 1998 年我国发生的生气勃勃大水

灾造成巨大的经济损失,而产生水灾的一个重要原因就是长 期、大量的乱砍、滥伐造成的水土流失;另一方面专家预测我 国到 2010 年的木材需求量超过 1 亿立方米,而届时的木材供 给量只有 6000 多万立方米。

因此为保护有限的木材资源,必 须寻找合适的木材替代产品生产托盘。

所在国际国内市场上出 现了一种新型绿色环保材料――木塑复合材料。

经过使用结果 表明,这是一种性能好、经济合算且能保护环境的新材料。

这 种木塑复合材料不仅可以替代外运货物木质包装材料和铺垫 材料,而且还能用于门、窗框、建筑模板、地板、汽车配件等 的生产。

从使用情况看, 这种塑木材料托盘除了比木质托盘耐用外, 他还远比塑料托盘便宜。

塑料托盘由于刚度不够且会发生变 形,另外塑料托盘最致命的弱点是不能用于存储。

赐教塑料托 盘一般采用模具注塑而成,所能生产的规格、大小有限,难以 满足顾客特殊要求的定制尺寸,且不能维修。

木托盘除了要消 耗大量的木材外,还吸水、怕虫蛀、重复使用率低。

而这种塑 木材料生产的托盘不仅保留了塑料托盘和木托盘的优点, 还克 服了它们的缺点。

为解决我国木材供需矛盾,一条重要的出路就是提高木材 利用率。

目前我国木材综合利用率只有 63%, 远远低于发达国 家的水平。

而这种材料因其原料主要是废旧木材和塑料,能以 经济合算的工艺将我国目前尚不能形成规模处理的废旧材料 制成高附加值的木材替代品, 对我国在大水灾之后的森林资源 保护、减少环境污染,有着十分重要的意义。

可以预见随着美 国、加拿大禁令的实施,将此新工艺在国内尽快投入生产,将 我国目前存在的外运木包装、木材紧缺和“白色污染”三大问 题,提供一个全面的、一举多得的解决方案。

三、包装托盘国、箱板、模板、装饰材料等建材生产原料 1、 以聚烯烃类废旧塑料如聚乙烯和聚丙烯食用油, 汽油瓶, 吹塑瓶,废洗涤剂瓶、废旧薄膜、管、块状料等为主,用量占 20-50%左右; 2、木质纤维粉:锯末、花生壳、稻壳、各种农作物秸杆、 亚麻杆及棉花杆等含有木质纤维材料,破碎粉碎成 40-60 目

左右粉料,填充量为 50%左右,最大填充量可达 80%左右。

3、特殊添加剂(增塑剂、抗氧剂、润滑剂、胶粘剂等)进 行废旧塑料改性, 活化木粉两个步骤, 并同时考虑相容、 增塑、 稳定、润滑、分散、防老化、阻燃等各种助剂的协同效应。

四、国外采用的工艺技术 目前在国内木塑产品尚未形成规模产业化生产,只有少数 几个企业在进行试验性生产和小规模生产。

在国外比较有名的 企业有 TIM TECHINC 公司和 DAVISSTANDARD 公司、奥地 利辛辛那提公司, 奥地利泰克帕斯公司、 德国巴登菲尔德公司, 日本爱因公司等进行规模化木塑材料制品生产设备及产品的 生产。

但所有塑料原料分别为高纯度废旧塑料和新塑料,与中 国的市场的再生塑料情况差距较大。

应立足中国市场研制适合 中国国情和特点的木塑材料工艺技术及设备。

五、包托盘等制品生产工艺及设备 1、工艺流程: 废旧兼破碎及粉碎,锯末及秸秆,亚麻秆,棉花秆等的粉 碎-原材料的处理-木粉与塑料高速混合处理-锥行双螺杆 挤出机排气造粒专用螺杆挤出机挤出异型材-异型材模具- 冷却定形装置-牵引机-定长裁断机-组装成托盘或包装箱 (各种规格尺寸的包装托盘) 2、生产设备:生产木塑托盘等包装或建材整个生产线设备 组成: 废旧塑料破碎机;废旧塑料粉碎机;木粉粉碎机;高速混 合处理机;锥形双螺杆挤出机排气造料机;挤出结构异型材生 产线;包括: (1)适合高填充,高粘度挤出用锥型双螺杆挤出机: ∮65×132 (2)三套异型材模具及冷却定型装置 (3)冷却定型台 (4)牵引机 (5)裁断机 (6)翻转架 3、托盘规模:将制备好的木兼复合材料加入到单螺杆挤出

机中进行异型材挤出,冷却定型,得到的异型材制品进行定长 切割,将三种不同的型材(面板、底板及纵梁)通过螺钉组合 成各种规格的托盘制品和各种尺寸的包装箱。

六、木塑复合材料及托盘性能 复合材料的物理性能如表 1 所示表1 项目 比重 线胀系数(20℃) 吸潮性 吸水性( 24 小时 中) (光面) 木塑材料表面电 阻率 紫外线老化率 表2 项目 断裂伸长率 抗弯模量 抗弯强度 压缩模量 压缩强度 无缺口 LZOD 冲击 强度 螺 钉 拔 出 力 ( 4.4mm 直 径 25.4mm 深) 表3 事材料的物理性能表 单位 测试标准 G/cm3 GB1033 GB1036 Mm/mm/℃ % % GB1410-89 微米/年 复合材料的机械性能 单位 测试标准 % GB/T1040 Gpa GB9341-88 Mpa GB9341-88 Gpa GB/T1041 Mpa GB/T1041 j/m GB/T1843 kg 数据 0.96-1.1 3.5×10-5 0.1 0.2 ≈8×1013 50-56复合材料的机械性能如表 2 所示。

低值 3.0 2.5 40 1.0 25.0 155.0 高值 3.6 3.1 48.8 1.2 30.0 163.9300-320(5mm 螺钉)1.0×1.2 米木塑托盘性能如表 3 所示。

1.0×1.2 米木塑托盘性能 性能 数值 托盘指标 比重(克/厘米 2) 0.96 废旧 PE、锯木粉、秸 杆粉、花生壳,特殊 粘接剂等 宽 6-14cm,高 1.5 -10cm吸水性 (24 小时水 0.2% 现有型材尺寸 中) 抗弯、抗压强度 与硬木相当 冲击强度 能经受搬运过程 中各种冲击 工作温度 -25℃-45℃ 托盘重量 kg 结构尺寸 公差小,稳定性高17-35

标准托盘承载 货架承载 最大变形量( cm ) (载荷 3-5 吨)2-5 吨 1-2 吨 常温静载 45℃静载 动载 100%0.4 1.3 0.4常见托规格(米) 1.0×0.8 1.0×1.1 1.0×1.4 1.2×1.01.0×1.0 1.0×1.2 1.1×1.0 3.0×3.0可回收性七、木塑复合材料的市场前景 我国是一个木材资源贫乏的国家,森林覆盖率 12.7%,人 均森林蓄积量 10 立方米, 人均木材消耗水平不足 0.05 立方米 /年,分别低于世界平均值 22%,每年要进口木材 500-1000 万立方米;我国钢产量也不高,人均仅为美日的几分之一,缺 口比较大。

因此迫切需要以塑代钢,创造“第二森林” ,将成 为一个长期的技术政策。

据美国专家市场公司预测, 木塑复合材料制品在北美的市 场最终容量就可达到 1000 万吨/年。

目前木塑复合料制品年增 长率已达 60%,在我国,若能将每年回收的近 200 万吨的各种 废旧塑料全部用于生产各种木塑制品,产量可达 500-700 万 吨,工业产值近 300 亿元。

按照中国市场与北美市场规模相当 且比北美更缺乏木材的前提,预计木塑将在中国以年增长率 50%以上速度发展, 最终将形成年产 1000 多万吨的一个庞大的 新型工业体系。

生产木塑制品, 愿料充足, 制品技术性能可靠, 价格低廉, 只要各行各业大力协作,加快木塑制品的研究、推广,制品的 应用范围是相当广泛的,如表 4 所示:表4 应用领域 家具 建筑 工业 车辆船舶 包装运输 其他 木雨打风吹听应用领域表 主要具体应用 桌椅板凳,沙发、床柜、书架、衣服箱、茶几、屏风、盆架、刀柄、 盘、栅、报纸架等 活动房屋、窗眶、门板、门槛、混凝土模板、楼梯扶手、墙壁、天 棚、装饰各种异型材、地板等 化工及公共场的耐腐工棚、装饰板、地板、通道、台架以及铸造模 型、机器罩、水泵壳、电器用材等 汽车等内装材,风扇罩、仪表架等部件、大车内装材、船舶内装和 隔热材等 各种规格的工业用托盘及各种搬运周转箱,叉车货板等 农用大棚支架机用桶、钓鱼用舢板、水产箱、教学用品、枪托、球 拍、滑雪板、舞台用品以及各种模型等。

八、 总投资: 以七条生产线计算项目总投资为 5300 万元, 其中固定资产 4100 万元,流动资金 1200 万元。

九、经济效益: 1、设备构成: (以七条生产线为例进行分析) (1)∮65X132 木塑专用锥形双螺杆挤出机(直流调速) 7台 (2)挤出型材(托盘、板材)模具(包括冷却定型模具) 、 上面板模具、最大宽度可达 240MM 7套 (3)冷却定型台 7台 (4)冷却水槽 7台 (5)四立柱气动夹紧牵引机(变频调速) 7台 (6)切割机 7台 (7)翻转架 7台 (8)∮80X156MM 锥形双螺杆挤出机粒机(热切磨面) 2套 (9)塑料破碎机 2台 (10)塑料磨粉机 2台 (11)木粉磨粉机 2台 (12)高速混炼混合机(200L/500L) 2台 (13)空气压缩机 2台 年产木塑村里材制品约 5000 吨 2、厂房要求: (1)主车间≥50X12=600m2 (2)混料车间≥100M2 (3)造粒车间≥100M2 (4)废旧塑料库房和产品库房等 3、水、电、气配套要求 (1)总电力不大于 400KW (2)冷却水(循环水)不大于 10 吨/小时; (3)配备空气压缩机 1-2 台(空气不少于 8Kgf/cm2) 4、经济效益分析: (以七条生产线年产 5000 吨为例进行 分析) 生产线总投资万元,年产 2000 吨木塑复合材料,折合托

盘(1.0M×1.2M)17 万套,每套约 25-30 多公斤 (1)年销售收入为 17×120=2040 万元为(每套按 120 元出厂,折合重量价格为 4000 元/吨) (2)原材料成本 废旧塑料按最高价格每吨 3000 元,木粉每吨 500 元,各 种加工助剂折合价格为 500 元/吨,复合材料的配比为 28%废 旧塑料,68%木纤维粉,加工助剂占 4%左右,这样每吨原材料 的成本为: 3000×28%+500×68%+500=1680 元/吨 (3)生产费用: 人工费+电、水费+折旧+管理费=200 万元 (4)木塑复合材料生产成本:生产每吨复合材料的费用 为: (14.4+100+7.2+20+42)/2000=918 元/吨 所以复合材料中成本为 1680+918=2598 元/吨 建议木塑复合材料的销售价定为:4000-4500 元/吨 (5)全年获净利润为: 2040-5000×0.26=740 万元 十、结论 近年来, 全球森林资源日益枯竭, 社会环保意识日渐高涨, 对木材的应用也提出了同的要求。

木塑材料属于基础工业材 料,如能把废旧木粉与废旧塑料作为“废材”有效利用,既可 节约森林资源, 又可保护环境。

这种材料具有比重小、 强度高, 耐腐、隔热绝缘等优异性能,并且愿料充足,品种多样,质感 接近木材, 维修简单, 尤其是经济效益和社会效益显著, 因此, 研制这种新型的绿色环境材料具有极其现实和深的意义。

目 录1 概述................................................................................... 错误!未定义书签。

1.1 项目名称、承办单位及项目可行性研究报告编制单位错误! 未定 义书签。

1.2 项目提出的背景 .................................................. 错误!未定义书签。

1.3 项目建设的必要性 .............................................. 错误!未定义书签。

1.4 项目实施的意义 .................................................. 错误!未定义书签。

1.5 编制依据 ................................................................ 错误!未定义书签。

1.6 研究范围 ................................................................ 错误!未定义书签。

1.7 项目概况 ................................................................ 错误!未定义书签。

2 企业概况.......................................................................... 错误!未定义书签。

2.1 项目承办单位基本概况 ..................................... 错误!未定义书签。

2.2 项目相关单位基本情况 ..................................... 错误!未定义书签。

3 区域概况.......................................................................... 错误!未定义书签。

3.1 自然状况 ................................................................ 错误!未定义书签。

3.2 社会经济状况 ....................................................... 错误!未定义书签。

4 设计规模及进出口水质............................................... 错误!未定义书签。

4.1 设计规模 ................................................................ 错误!未定义书签。

4.2 进出口水质 ........................................................... 错误!未定义书签。

5 工艺与设备方案 ............................................................ 错误!未定义书签。

5.1 污水处理工程 ....................................................... 错误!未定义书签。

5.2 回用水处理工程 .................................................. 错误!未定义书签。

6 总图与土建方案 ............................................................ 错误!未定义书签。

6.1 总图......................................................................... 错误!未定义书签。

6.2 主要处理构筑物设计 ......................................... 错误!未定义书签。

6.3 土建设计 ................................................................ 错误!未定义书签。

7 公用设施方案................................................................. 错误!未定义书签。

7.1 电气设计 ................................................................ 错误!未定义书签。

7.2 仪表自控设计 ....................................................... 错误!未定义书签。

7.3 采暖通风设计 ....................................................... 错误!未定义书签。

8 环境保护.......................................................................... 错误!未定义书签。

8.1 设计标准、规范 .................................................. 错误!未定义书签。

8.2 项目对环境的影响 .............................................. 错误!未定义书签。

8.3 环境保护措施 ....................................................... 错误!未定义书签。

9 消防................................................................................... 错误!未定义书签。

9.1 设计依据 ................................................................ 错误!未定义书签。

9.2 防火及消防措施 .................................................. 错误!未定义书签。

10 职业安全卫生 .............................................................. 错误!未定义书签。

10.1 劳动保护.............................................................. 错误!未定义书签。

10.2 安全生产.............................................................. 错误!未定义书签。

11 节能 ................................................................................ 错误!未定义书签。

11.1 节能的目的 ......................................................... 错误!未定义书签。

11.2 能源构成.............................................................. 错误!未定义书签。

11.3 节能措施.............................................................. 错误!未定义书签。

12 项目建设进度计划及招标 ........................................ 错误!未定义书签。

12.1 项目建设进度计划............................................ 错误!未定义书签。

12.2 项目招标.............................................................. 错误!未定义书签。

13 管理机构与劳动定员 ................................................. 错误!未定义书签。

13.1 管理机构.............................................................. 错误!未定义书签。

13.2 劳动定员.............................................................. 错误!未定义书签。

14 投资估算与资金筹措 ................................................. 错误!未定义书签。

14.1 投资估算.............................................................. 错误!未定义书签。

14.2 资金筹措.............................................................. 错误!未定义书签。

15 运行成本分析 .............................................................. 错误!未定义书签。

15.1 污水处理工程运行成本分析.......................... 错误!未定义书签。

15.2 回用水处理工程运行成本分析 ..................... 错误!未定义书签。

16 结论与建议 ................................................................... 错误!未定义书签。

 
 

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