超临界微孔PP发泡材料大中试项目可行性研究报告.pdf
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1、 超临界微孔PP 发泡材料大中试项目可行性研究报告 常州天晟新材料股份有限公司-1-超临界超临界微孔微孔 PPPP 发泡材料发泡材料大中试大中试项目项目 可可 行行 性性 研研 究究 报报 告告 建设单位:常州天晟新材料股份有限公司建设单位:常州天晟新材料股份有限公司 建设地址:江苏省常州市天宁区青龙建设地址:江苏省常州市天宁区青龙工业园区工业园区 编制时间:二编制时间:二 0 一一 一一 年年 十十 月月 超临界微孔PP 发泡材料大中试项目可行性研究报告 常州天晟新材料股份有限公司-2-目目 录录 第一章 总论.-4-第一节 项目名称及承办单位.-4-第二节 可行性研究的范围.-4-第三节
2、项目概况及研究结论.-4-第二章 项目必要性及项目介绍.-6-第一节 项目建设的必要性.-6-第二节 项目介绍.-6-第三节 项目建设基础条件.-9-第三章 建设单位概况.-12-第四章 产品市场状况分析.-15-第一节 产品应用领域.-15-第二节 市场分析.-15-第五章 建设方案.-18-第一节 建设规模.-18-第二节 建设内容.-18-第三节 建设周期.-20-第四节 建设地点.-20-第六章 环境保护、职工安全卫生、消防和节能分析.-21-第一节 环境保护.-21-第二节 职工安全卫生.-21-第三节 消防.-21-第四节 节能.-21-第七章 劳动定员和人员培训.-25-第一节
3、劳动定员.-25-第二节 人员培训.-25-第八章 投资估算及资金筹措.-27-第一节 投资估算及编制依据.-27-第二节 资金筹措.-28-超临界微孔PP 发泡材料大中试项目可行性研究报告 常州天晟新材料股份有限公司-3-第九章 项目结论.-29-超临界微孔PP 发泡材料大中试项目可行性研究报告 常州天晟新材料股份有限公司-4-第一章第一章 总论总论 第一节第一节 项目项目名称及承办单位名称及承办单位 一、一、项目名称项目名称 超临界微孔 PP 发泡材料大中试项目 二、二、建设单位建设单位 常州天晟新材料股份有限公司 三、三、法人代表法人代表 吕泽伟 四、四、法定地址法定地址 江苏省常州市中
4、吴大道 985 号 五、五、注册资金注册资金 14025 万元 六、六、营业范围营业范围 许可经营项目:无。一般经营项目:塑料制品、橡胶制品制造(限分支机构经营);化工原料、普通机械销售;技术咨询服务;自营和代理各类商品及技术的进出口业务(国家限定企业经营或禁止进出口的商品和技术除外)。七、七、公司类型公司类型 股份有限公司(上市)第二节第二节 可行性研究的范围可行性研究的范围 本报告对常州天晟新材料股份有限公司(以下简称天晟或公司)超临界微孔 PP 发泡材料大中试项目建设的必要性、市场状况、建设方案、投资估算等方面的内容进行了分析研究。第三节第三节 项目概况及研究结论项目概况及研究结论 一、
5、项目概况一、项目概况 本项目研究、大中试生产的产品为超临界微孔 PP 发泡材料。项目具体实施方案为:1、在常州市天宁区青龙工业园区内,建立一条超临界微孔 PP 发泡材料大中试生产线。2、新增大中试生产仪器、设备 22 台/套。超临界微孔PP 发泡材料大中试项目可行性研究报告 常州天晟新材料股份有限公司-5-3、新增大中试生产人员 15 人。二、投资估算及资金来源二、投资估算及资金来源 1、通过分析估算,本项目总投资构成为:总投资 2000 万元。其中:技术开发费用 300 万元,材料费 300 万元,购置仪器、设备 500 万元,建筑工程费用 200 万元,预备费 300 万元,铺底流动资金4
6、00 万元。2、资金来源:项目建设期所需资金全部来源于公司首次公开发行募集的资金。三、研究结论三、研究结论 1、本项目产品属于国家发改委、科技部等部门重点支持和发展的新材料,市场前景极为广阔 2、拟建项目投资构成合理,外围公用动力配套齐全,工程规划切实可行,环保、节能等措施落实,项目实施可行。3、该项目的实施是天晟实现可持续发展的关键举措之一,也是提高公司综合竞争力和盈利能力的重要举措,对于实现公司愿景目标具有至关重要的作用。超临界微孔PP 发泡材料大中试项目可行性研究报告 常州天晟新材料股份有限公司-6-第二章第二章 项目必要性及项目介绍项目必要性及项目介绍 第一节第一节 项目项目建设的建设
7、的必要性必要性 一、避免由一、避免由实验室实验室阶段阶段小试中试小试中试直接产业化可能出现的问题和损失直接产业化可能出现的问题和损失 因看好超临界 PP 发泡材料的巨大市场空间,公司计划将此项目进行产业化。目前产品实验室阶段小试中试已经结束,达到预期目标。鉴于从实验室小试中试到工业化应用过程中,大中试阶段是不可缺少的重要环节,因此需建设超临界PP 发泡材料大中试项目。大中试是在大规模生产前的较小规模试验。主要进行:对生产工艺、工装设备的验证,生产环境的测试,对产品的测试和工作程序进行验证,验证产品的结构、数据和可靠性,测试原材料的供应链,对研发和实验室阶段小试中试过程中的遗留问题进行验证等一系
8、列工作,也可以说:大中试是介于实验室样品试制与正式大批量生产之间的生产型样品的小批试生产过程。对于高分子发泡材料来说,由于实验室所用设备的规模很小,产品产量少,不能实验其工业化生产过程;此外设备尺寸变化后,其内部反应热力学、流体力学等性质会发生改变,故不能单纯通过扩大设备尺寸来达到增大产品产量的目的,所以要通过中间的一个过渡性步骤,就是大中试阶段。大中试阶段与工业化生产所用的设备相似,对此时的设备进行研究,可以找到可靠的途径实现反应器的工业化应用,减少直接由实验室阶段小试中试到大生产过程中可能出现的错误,避免走弯路,对于实现顺利产业化有十分重要的现实意义。二、观测市场反应,及时调整策略二、观测
9、市场反应,及时调整策略 大中试生产的小批量合格产品,可以先行投放市场,观测市场的反应度和需求。首先,公司可以根据市场反应及时进行产品性能等方面的改进,以确保批量生产的是最符合市场需求的产品。其次,公司利用大中试阶段销售中取得的信息,先期调整量产的设备配置,以最恰当的产品结构批量投放市场。第三,利用大中试试产产品进行先期的市场推广和预热,为大批量生产的销售做出铺垫。综上,大中试是批量生产前一个重要的磨合期,有利于量产后快速打开市场,实现良好的经济效益。第二节第二节 项目介绍项目介绍 一、项目简介一、项目简介 超临界微孔PP 发泡材料大中试项目可行性研究报告 常州天晟新材料股份有限公司-7-聚丙烯
10、(PP)微孔发泡材料是一种闭孔热塑可再生聚合物发泡材料,采用超临界流体发泡技术制备,过程清洁,具有综合机械性能优异、化学性质稳定、耐热温度较高、良好的低温特性、环境友好、良好的隔音吸声性能和表面保护性能等优点,广泛应用于电子材料包装、建筑和交通运输工具等领域。特点:特点:轻质高强:较低的密度下具有较高的拉伸强度、压缩强度和剪切强度 热成型性能良好:易于热成型 耐温隔热:可在 100-120下长期使用,导热系数较低。化学稳定性良好:耐溶剂腐蚀 玻璃化温度低于室温,抗冲击性能优于 PS。易回收,相比 PS 泡沫的难回收性,PP 泡沫材料是一种环境友好的材料。较高的热变形温度,可以在一些高温领域中应
11、用,发泡即通常能耐 130的高温,比 PE 泡沫的最高使用温度 80高得多,封闭式泡孔结构使其热导率不会因潮湿而受影响,因此可用作保温材料。良好的低温特性:制品即使在-30时也表现出很好的性能 优异的抗压吸能性能:广泛应用于汽车保险杠能量处理系统及其他防冲撞吸能部件。尺寸形状恢复稳定性:PP 发泡制品受多次连续撞击和挠曲变形后会立即恢复原始形状,而不产生永久形变。质量轻且能够反复使用,PP 发泡制品的密度能够达到很低水平,因此能大幅度降低重量,同时 PP 发泡制品柔韧性好,不易破碎;易回收再利用,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。具有良好的表面保护性和隔音性能好:PP
12、发泡制品是半硬质成形,具有适度的硬度、柔软性,不会擦伤、碰伤与其接触的物体,具有较好的表面保护性。应用:应用:汽车:汽车的顶棚、空调机的蒸汽阻隔板、遮阳板、发动机分割间、仪表的保温板、保险杠的缓冲块、地毯支撑材料、隔音板等。食品包装:盘、碟、碗、盒、盆、饮料杯、瓶用密封垫、肉类包装、微 超临界微孔PP 发泡材料大中试项目可行性研究报告 常州天晟新材料股份有限公司-8-波炉餐具、一次性餐具等。缓冲包装:计算机、高级医疗器具、精密仪器、声像材料、照相机、玻璃陶瓷、工艺品、各种家用电器包装用的角垫、衬垫、鞍垫、封装物、装箱插入物、覆盖片、衬料等。热绝缘:热水管、暖房、储藏室的绝缘、太阳能水加热器、空
13、调保温管、高温蓄电池的隔热材料,发动机室和车间的隔热材料,暖器保温套,汽车顶棚,冷却器的隔热材料,液态气体的保温材料装。体育休闲:救生衣、冲浪板、游泳救护品、水池罩、体操垫、壁垫和运动垫、野营毯等。工业:垫圈、封油环、防震垫、浮筒、油栅、环状浮袋等。二、项目二、项目背景及意义背景及意义 传统的发泡塑料聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PUR)、聚乙烯(PE)等由于环保、性能、生产成本、能源消耗等条件限制,其应用还不能覆盖所有行业。发泡 PS 制品在成型过程中使用的氟氯碳化物会破坏大气臭氧层,且废弃后由于体积大、不腐烂、难回收,会对周围环境造成严重污染,因此联合国环保组织已决定 2005 年起在全世界范
14、围内停止生产和使用发泡 PS;发泡 PE 的耐热性能一般,最高为 70-80,在隔热领域的应用空间受到较大限制;发泡聚氨酯(PUR)制品的结构强度较低,在包装等领域的发展空间有限。发泡 PP 以其优良的耐热性、力学性能和良好的环境适应性等优点而倍受人们的青睐。发泡 PP 可耐 120的高温,耐腐蚀性好;具有优越的抗冲击载荷能力,缓冲性能较好,具有承受高载荷,抵抗重复冲击的防护能力;材料无毒无味,生物环境降解性能明显优于其他发泡材料;而且 PP 材料加工成本也最低。因为发泡 PP 具有上述优点,在一次性包装材料、隔热材料、缓冲包装等领域具有广阔的发展空间。美国、日本、德国等一些发达国家正大力发展
15、发泡 PP 超临界微孔PP 发泡材料大中试项目可行性研究报告 常州天晟新材料股份有限公司-9-以替代传统发泡塑料,目前全球 PP 泡沫市场每年的增长速率在 20%以上。随着高熔体强度聚丙烯(HMS-PP)的开发成功,对 PP 材料性能的深入研究,目前市场上已推出了多种级别的 PP 挤出发泡产品,其中以超临界流体(supercritical fluids,SCF)为发泡剂的聚合物微孔 PP 发泡产品发展最为迅速。聚合物微孔发泡的概念是由 MIT 的 N.P.Suh 教授于 1980 年左右提出,大量的研究结果表明聚合物微孔发泡材料可以在维持材料必要机械性能的前提下,显著降低制品的重量,从而实现减
16、少原料消耗和降低生产成本的目的。此外,大量微孔的存在还赋予了材料诸多新颖的机械、热及光电性能。聚合物微孔发泡材料的规模化生产与应用在最近几年起步,目前世界范围内对微孔发泡材料的热情高涨,许多科研机构和企业都在竞相开发和应用微孔发泡材料。从现有技术层面看,以 SCF 为发泡剂的微孔发泡过程,将突破化学发泡剂只能对特定高分子进行发泡的限制,可以对绝大多数高分子进行发泡,这将大大拓宽发泡材料的种类。以超临界二氧化碳(scCO2)或超临界氮气(scN2)为发泡剂的超临界微孔发泡过程操作条件相对温和,发泡剂取自环境,发泡完成后又返回环境,与传统的发泡工艺(包括化学发泡和使用烷烃发泡剂的物理发泡)相比,不
17、会对环境和发泡制品本身造成污染。此外,微孔发泡过程容易制得孔径在 1-500m之间,孔密度在 105-1012 cells/cm3 之间,发泡倍率在 1-100 倍之间的多种规格的发泡材料,这将大大拓宽发泡材料的应用领域。总而言之,微孔发泡塑料称得上是新一代的发泡材料。应用超临界流体技术的微孔发泡技术,将会对现有的传统发泡技术带来巨大冲击,必将引起发泡塑料行业的深刻变革。第三节第三节 项目建设基础条件项目建设基础条件 一、资金保障一、资金保障 项目建设期所需资金全部来源于公司首次公开发行募集资金。项目建成后,天晟将继续为项目运营所需要资金提供资金支持,确保本项目自主创新能力和研发技术水平在国际
18、持续保持领先地位。二、组织机构和人才条件二、组织机构和人才条件 公司根据市场需求,组建了超临界微孔 PP 发泡材料项目组,拥有博士、硕士等高端技术人才,并建立了严密的内部组织和项目管理体系,为本项目前期建 超临界微孔PP 发泡材料大中试项目可行性研究报告 常州天晟新材料股份有限公司-10-设提供了有力的组保障。三、研究基础条件与已取得的突破性进展三、研究基础条件与已取得的突破性进展 1、研发基础条件 公司拥有独立的研发机构天晟-川大高分子材料技术研究中心,是江苏省高分子泡沫材料工程技术研究中心,GL 认证独立实验室。拥有软质泡沫材料和结构泡沫材料的各种研发模式和检测设施,下设材料中心、应用中心
19、、检测中心、情报中心、工程中心等部门;研发中心各种发泡模式精湛而齐全,机构设置可形成分子设计泡孔设计加工应用设计各应用领域成套体系方案设计一条龙服务;技术中心长期与中科院长春应用化学研究所、上海交通大学流变研究所、四川大学高分子科学与工程学院/高分子材料工程国家重点实验室、同济大学等结成战略合作联盟,建立以高等院校、专业研究院为技术支撑、行业专家为企业技术顾问的高端平台,打造行业顶尖科技研发和人才培养中心,逐步发展成为国际一流的技术基地。2、已取得的突破性进展 目前,本项目基本完成了超临界 PP 微孔发泡的实验室阶段的小试中试研究,探索了 PP 微孔发泡的操作窗口,并对发泡工艺进行了优化。SE
20、M 照片表明超临界模压微孔发泡确实可以得到微孔级的泡孔。力学测试表明微孔 PP 具有与同密度的交联 PVC 结构泡沫相当的力学性能。天晟微孔发泡得到的超临界微孔发泡 PP 材料(Strucell MP)与 JSP 的可发性聚丙烯泡沫塑料(EPP)的部分机械性能对比:密度 压缩强度(MPa)拉伸强度(MPa)撕裂强度(kN/m)Strucell MP EPP Strucell MP EPP Strucell MP EPP 25 0.21 0.13 0.97 0.26 3.17 1.78 30 0.29 0.16 1.15 0.38 3.2 2.13 40 0.45 0.25 1.68 0.46
21、5.18 2.6 50 0.64 0.3 1.98 0.53 6.37 3.04 60 0.73 0.39 2.42 0.62 7.6 3.25 70 0.95 0.48 2.77 0.71 8.46 3.6 80 1.1 0.6 3.02 0.87 9.91 4.07 90 1.37 0.69 3.47 0.97 10.92 4.35 超临界微孔PP 发泡材料大中试项目可行性研究报告 常州天晟新材料股份有限公司-11-100 1.51/3.91/12.04/由上表可见,超临界 PP 发泡材料比普通可发性聚丙烯泡沫塑料(EPP)机械性能提高约 2 倍,是一种高性能的 PP 发泡材料。总之,公司
22、在此技术领域的突破,为超临界微孔 PP 发泡材料项目的大中试提供了强有力的技术保障。超临界微孔PP 发泡材料大中试项目可行性研究报告 常州天晟新材料股份有限公司-12-第三章第三章 建设单位概况建设单位概况 常州天晟新材料股份有限公司成立于 1998 年,发展至今已拥有 3 个全资子公司,2 个控股子公司及 3 个孙公司。公司于 2008 年 6 月改制为股份有限公司,于 2011 年 1 月 25 日在深交所创业板成功上市,股票简称天晟新材,代码 300169,目前公司注册资本 14025 万元。天晟公司作为全国知名的高分子发泡材料专业生产商,一直致力于高分子发泡材料的研究、开发、生产和销售
23、,是江苏省高新技术企业。公司在软质泡沫材料、结构泡沫材料及上述材料的后加工产品领域,均处于市场领先地位。其中公司新开发的结构泡沫材料 Strucell P,填补国内空白,主要用于风力发电、轨道交通、船舶等高端领域。公司的发展战略目标:致力于成为全球高分子发泡材料行业的领导者。公司拥有独立的研发机构天晟-川大高分子材料技术研究中心,是江苏省高分子泡沫材料工程技术研究中心,GL 认证独立实验室。拥有软质泡沫材料和结构泡沫材料的各种研发模式和检测设施,下设材料中心、应用中心、检测中心、情报中心、工程中心等部门;研发中心各种发泡模式精湛而齐全,机构设置可形成分子设计泡孔设计加工应用设计各应用领域成套体
24、系方案设计一条龙服务;技术中心长期与中科院长春应用化学研究所、上海交通大学流变研究所、四川大学高分子科学与工程学院/高分子材料工程国家重点实验室、同济大学等结成战略合作联盟,建立以高等院校、专业研究院为技术支撑、行业专家为企业技术顾问的高端平台,打造行业顶尖科技研发和人才培养中心,逐步发展成为国际一流的技术基地。公司是国内著名高分子发泡材料企业,江苏省高新技术企业,拥有高新技术产品 3 项,已经通过了 ISO14001 环保体系的认证和 ISO9000 质量保证体系的认证。经江苏东宇国际咨询评估有限公司(中国人民银行南京分行认定的企业资信评级机构)评估鉴定,企业资信等级达 AAA 级。经中国产
25、品质量调查评价中心、中国企业信用评价管理中心、中国名优精品选购指导委员会评定,公司为“中国 AAA 级重质量、守信用企业”,同时还获得江苏省常州工商行政管理局颁发的重合同守信用 A 级证书。超临界微孔PP 发泡材料大中试项目可行性研究报告 常州天晟新材料股份有限公司-13-江苏省常州市国家税务局、常州市地方税务局评定的企业纳税信用等级 A级。公司新开发的结构泡沫材料 Strucell P 系列产品,填补了国内空白。其产品高性能清洁能源设备材料“结构泡沫芯材”,通过德国劳氏船级社 GL 风电认证,获得国家火炬计划项目、常州市科技攻关项目等的支持,被批准为江苏省重大科技成果转化项目。动车用结构泡沫
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