1、1.4.2项目建设的必要性和意义海绵是聚氨酯泡沫塑料的一种，属于软质聚氨酯泡沫塑料。因有多孔状蜂窝的结构，所以具有优良的柔软性、弹性、吸水性、耐水性的特点，被广泛用于沙发、床垫、服装、软包装等行业。具体用途为家具（沙发、 椅子坐垫及靠垫等）和床具（席梦思等垫材、复合布料）及服装鞋帽衬里等；模塑软泡的主要用途是汽车座椅垫材及摩托车、自行车座垫等。中国人口众多，家具、服装、自行车等消耗量较大。另外中国汽车工业发展，摩托车工业发展也为模塑软泡提供了广阔的市场。近年来，房地产行业发展火爆，成就了相关家具行业逆市扩张，逆势增长。而房地产市场的发展强劲势头带动相关下游家具业的快速发展与需求增长。这将为聚氨
2、酯海绵带来更加可观的需求量。*市位于*省南部，是我国三十八个较大城市之一。总面积1.2万平方公里，人口900多万人，是一座轻纺、煤炭、水泥、陶瓷、电力、冶金等轻重工业门类齐全的工业城市。周边与晋、冀、鲁、豫四省接壤，交通便利，通讯发达，资源丰富，是中原地区较大的商贸物流中心和文化中心。*市经过多年的发展，国民经济各行各业都有了长足进展，农村经济蓬勃发展，工业基础日益雄厚，基础设施日趋完善，人民生活显著提高。一大批城市基础设施项目相继建成，使城市的功能进一步完善，城市品位不断提高，城市的承载能力与幅射能力进一步扩大。为我市进一步发展聚氨酯软塑工业和扩大应用领域奠定了坚实的物质基础。*县*海绵有限
3、公司属新组建单位。该公司为开发聚氨酯海绵市场，经多方面了解、调查研究和实地考察，为适应*县开发、开放、建经济强县的需要，满足海绵制品日益增长的需求，决定在*县*乡新建聚氨酯海绵制品及深加工生产线。该项目的建设，不仅可以创造良好的企业经济效益和社会效益，而且可以向社会提供就业机会，为*县的经济发展增加后劲，对地方经济的发展和社会的安定具有重要的现实意义。1.4.3产品方案与生产规模该项目主要产品为聚氨酯海绵及深加工配套产品，生产规模为年产聚氨酯海绵8000吨，其中深加工海绵制品4000吨。1.4.4建设条件项目拟建在*县*乡*村村南，309国道路南，该区域位于城乡结合部，基础配套设施齐全，交通便
4、利，为本项目建设提供了有利条件。1.4.5 主要原料、燃料及动力供应本项目主要原料为聚醚多元醇、甲笨二异氰酸酯、催化剂（三乙烯二胺）、硅油、石粉等，本地及国内市场有充足的供应，可满足本项目原材料的需要。本项目所需动力主要为电力，*电力资源丰富，供应有保障。1.4.6 环境保护与节约能源本项目主要污染源来自生产车间工艺装置产生的废气、废水和噪声污染。污染物中废气主要为少量无组织排放甲苯二异氰酸酯气体，废水为设备清洗废水和设备噪声。预防措施为生产用水的利用采取循环的方法不外排，清洗废水达标排放。甲苯二异氰酸酯气体为生态安全起见，以面源中心为圆心半径50m设置大气环境防护距离。为环境安全起见，本项目
5、生产车间需设置50m的卫生防护距离。选用低噪设备和厂房隔噪控制噪声。节约能源是降低成本、提高经济效益的重要途径，本项目尽可能选用节能设备，并在各生产车间分别装电表进行计量的同时，并下达耗能指标，从管理入手节能降耗。1.4.7全厂定员与劳动力来源本项目定员220人，从社会上择优招聘管理、技术人员和录用生产员工。1.4.8 投资估算和资金筹措项目总投资2990万元，报批总投资2570万元。固定资产投资2390万元，流动资金600万元，铺底流动资金180万元。项目所需资金全部由企业自筹。1.4.9 项目实施进度本项目全部工程建设期拟定为一年。1.4.10 研究结论（1）项目的建设符合国家产业政策，产
6、品市场空间广阔，能够加速当地工业的发展，有利于产业结构的调整，并促进当地经济发展；（2）主要原辅材料当地可基本解决，供应有保障；（3）厂址位于*县*乡常张策村村南，309国道路南，交通十分便利；（4）本项目工艺流程对大气环境无污染，其生产用水循环使用不外排，生活污水达标排水，少量甲苯二异氰酸酯气体污染物浓度可满足无组织排放厂界浓度要求，采用的污染物控制和治理措施切实可行；（5）项目建成后，可实现年均销售收入9864万元，投资利润率为38.22%，投资利税率为40.49%，税后财务内部收益率为25.87%，税后投资回收期为5.0年（含一年建设期），各项指标较好，并具有一定的抗风险能力。总之，*县
7、*海绵有限公司聚氨酯海绵及深加工建设项目，符合国家和地方产业政策，产品风格独特、市场容量大。主办单位的经济和技术实力较雄厚，生产技术可靠，效益较好，有一定的抗风险能力，项目是可行的。第二章 市场需求分析2.1 概述我国聚氨酯泡沫塑料工业发展至今已有40余年，2001年的产量已达到55万吨，占聚氨酯总产量的40以上。其中软泡聚氨酯年产量为35万吨，硬泡聚氨酯为20万吨，主要应用于家具、交通运输、服装、冰箱、石油化工管道、建筑等行业。根据哥本哈根国际会议禁用氟里昂发泡剂的决议，我国必须加快寻找替代品的步伐，尽早实现全部替代。同时要开发高阻燃性、低烟雾聚氨酯泡沫塑料，加强结构发泡和高承载泡沫塑料的研
8、制和推广应用，为各行业在新世纪的发展提供有力的支持和保障。泡沫塑料是最重要的PU制品，其用途广泛，性能优良。中国PU泡沫塑料生产始于50年代，主要产品是软质泡沫塑料。60年代中期，中国开始生产硬质泡沫塑料，主要用于船舶、冷库、石油化工管道保温等。80年代是中国PU泡沫塑料高速增长的阶段，制品产量不断增长，年增长率达25。国内的聚氨酯泡沫塑料生产始于50年代末，到70年代中期，生产厂家仅有10余家，生产能力约1.5万吨/年，实际产量约3000吨。近10年来，我国聚氨酯基本原料、制剂及制品得到了快速发展，引进了180200套先进的发泡设备，大幅度提高了泡沫塑料制品的生产能力和年产量，使生产能力提高
9、到20万吨/年以上，聚氨酯泡沫塑料的年平均增长率为2030。软泡和半硬泡主要用于家具衬垫、装潢、车用垫材、地毯底衬、服装衬里、建筑吸音、体育垫材及床垫和仪器包装等方面。聚氨酯硬泡主要用于冰箱、冷库行业作隔热保温材料，占硬泡总消费量的57.5；用于石油输送管道、化工贮罐及工业设备的隔热占15；用于建筑隔热、吸声、装饰材料及活动房等占10；用于交通运输的隔热占10；其它占7.5。 我国与发达国家的差距是：国外硬泡主要消费于建筑业，占硬泡消费量的50以上；我国大多用于冰箱、冷库，用于建筑业保温尚处于初始阶段。由于汽车和摩托车工业的飞速发展，为聚氨酯泡沫工业的发展提供了机遇，其潜在市场也非常广阔。目前
10、我国聚氨酯泡沫需求量已达到5055万吨。近几年，中国PU泡沫塑料工业发展较快，产量逐年上升。20052009年间年均增长达20.11。PU软泡沫的主要用途为家具（沙发、 椅子坐垫及靠垫等）和床具（席梦思等垫材、复合布料）及服装鞋帽衬里等；2.2我国聚氨酯海绵的消费结构及市场预测1、中国将是全球聚氨酯产品最大消费市场2007年，中国聚氨酯消费总量占全球消费总量28.5%，仅次于北美（31%）。据预测，到2012-2015年中国将成为全球聚氨酯主要消费市场。2012年全球聚氨酯产品消费量将达到1870万吨。目前，中国聚氨酯产品消费结构中合成革浆料、鞋底原液、氨纶和涂料占有较大比例，其产品产量、消费
11、量、外贸出口量已居全球第一，通过2004-2007年中国聚氨酯产品的消费概况（见表2）可见一斑，2008年的聚氨酯产品消费量合计为480万t（其中含溶剂160万t）。这是中国聚氨酯产品与欧美相比最明显的差别，与中国具有丰富的劳动力资源、科技资源和广阔的国内市场密切有关。2. 中国是全球聚氨酯产品关键原料二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和二异氰酸甲苯酯（TDI）产能、产量增长最快的地区之一MDI和TDI是聚氨酯产品的关键原料，也是制造聚氨酯的核心技术，在当今世界，谁掌握了MDI和TDI的核心制造技术，谁就掌握了聚氨酯的主动权。我国MDI目前年产能为114万t，至2012年将达到245万t；TDI目
12、前年产能35万t，至2012年产能将达到105万t，届时我国将是全球MDI和TDI产能最大的地区之一。特别需要指出的是烟台万华聚氨酯股份有限公司和宁波万华聚氨酯有限公司，他们的MDI年产能到2012年将超过100万t，这无疑对提高我国聚氨酯产业核心国际竞争能力并确保其平稳发展将起到举足轻重的作用。3. 我国聚醚多元醇（PPG）几年来保持快速增长势头我国PPG几年来一直保持着快速增长势头，目前年产能已达到150万t， 2008年我国聚醚生产消费为120万t。未来几年将掀起一个新的扩产高潮，其中具有较大规模企业有：上海拜耳材料科技公司（25万t）、上海高桥石化（30万t）、广州宇田聚氨酯有限公司（
13、15万t）、苏州中化国际聚氨酯有限公司（10万t）、山东蓝星东大化工有限责任公司（10万t）。至2011年我国PPG年产能将达到260万t左右，而届时国内市场消费量将达150万t左右。4. 跨国公司已将全球聚氨酯投资重点由欧美移至中国全球知名跨国公司如巴斯夫、拜耳、亨斯迈、陶氏化学、英威达、壳牌、美国气体、迈图、雅宝、N聚氨酯、三井等公司以独资或合资形式在中国大陆或香港建立了聚氨酯原料、产品生产基地和研发中心。近年来这些跨国公司不断加大了在中国聚氨酯方面的投资力度，并将一些国际先进水平的制造技术首先投放在中国，实现本土化生产。这充分表明：跨国公司已将聚氨酯投资重心由欧美移至中国，中国将成为推动
14、全球聚氨酯发展的重要动力。无疑跨国公司对中国聚氨酯的发展起到了积极推动作用，中国聚氨酯发展离不开世界，世界聚氨酯发展离不开中国。5. 建筑节能将成为推动我国聚氨酯产业快速发展的重要动力在全球能源形势日趋严峻背景下，节能已成为我国国民经济能否可持续发展的一个关键因素。在我国能源消耗中，建筑节能已占全社会总能耗的27.6%，因此已成为实现我国能源可持续发展战略决策的一个极为重要的紧迫任务，也是我国要长期坚持的、不可动摇的国策。我国目前拥有世界上最大的建筑市场，而目前我国新建筑中95%以上仍是高能耗建筑。若不采取有效节能措施，到2020年全国能源将有50%消耗在建筑上。根据城乡住房建设部建筑节能具体
15、目标：到2010年全国城镇新建建筑实现节能50%，到2020年北方和沿海经济发达地区新建建筑实现节能65%。聚氨酯硬泡具有优越的保温性能、优良的力学性能、防水性能和防火性能，是实现国家建筑节能目标不可缺少的一种理想建筑保温材料。按照中国建筑市场每年新增建筑面积20亿m2和对400亿m2既有建筑每年以20亿m2节能改造计算，今后几年我国建筑节能每年需聚氨酯硬泡保温材料约200万t。根据建设部的规划和产业发展现状，预测到2010年，聚氨酯建筑保温比例将达到整个保温市场的20%，超过1.2亿m2，年市场总量为500亿600亿元，聚氨酯硬泡建筑节能市场潜力巨大。6.汽车工业有效地拉动了我国聚氨酯产业的
16、快速发展在国家振兴汽车工业一系列政策颁布后，我国汽车工业呈现产销两旺趋势，2009年我国汽车年产量将突破1000万辆大关，中国已成为世界第一汽车大国，中国汽车消费量占全球总消费量的比例已达12%，且呈上升趋势。汽车工业的强势发展有效地拉动了我国聚氨酯产业的快速发展。在金融危机下，汽车工业已成为推动我国聚氨酯产业发展的一个新的经济增长点。汽车轻量化、舒适化、环保和安全等性能是现代汽车工业发展方向。聚氨酯材料在汽车上的应用，在某种程度上是衡量一个国家汽车工业先进水平的重要标志。在美国，聚氨酯材料在汽车上的应用超过其它车用塑料材料；在德国，聚氨酯用量仅次于PVC；在日本和中国，聚氨酯在汽车上用塑料品
17、种仅次于PP和PVC，排列第三。由此可见，随着我国汽车工业技术不断提升，产量不断增加，聚氨酯材料在汽车上应用前景将越来越广阔。汽车工业常用的聚氨酯材料制品形式主要包括软质、硬质、半硬质泡沫，聚氨酯弹性体（含T聚氨酯、C聚氨酯、微孔弹性体等）、胶粘剂、密封剂、涂料以及聚氨酯复合材料等。全球汽车制造业对聚氨酯材料年使用量超过100万t。据有关资料统计，一辆高档轿车上的聚氨酯平均应用量为22 kg，最高用量为30 kg。我国一辆轿车的聚氨酯平均用量为1820 kg，目前我国汽车工业聚氨酯材料年需求量大致为20万t左右。7. 轻纺工业是拉动我国聚氨酯产业最强劲的动力因素我国目前是全球5大聚氨酯产品制造
18、中心，包括家具、家电、皮革、制鞋和氨纶。同时这5大系列聚氨酯产品也是我国最主要的聚氨酯外贸出口商品。我国80%的聚氨酯软泡消费于家具，70%的聚氨酯硬泡消费于家电，由此推算，我国每年这5大系列聚氨酯消耗量已占我国聚氨酯产品总量50%左右。这些都充分表明轻纺工业是拉动我国聚氨酯产业最强劲的动力因素。8.家具行业对聚氨酯海绵的需求强劲近年来，人们在家具消费观念正在转变和突破，由以往对功能性的追求发展为个性化、时尚化、功能性、装饰化、美观化、环保化，因此家具的更新速度也会逐步加快。由于家具产品的生产中大量使用聚氨酯（PU）海绵，因此家具产品床垫、沙发等对PU海绵需求也将保持稳定增长。家具行业人士表示
19、，目前国内的床垫消费习惯与美国不同，美国人一直是把床垫当成易耗品，更换期为6各月至1年，而在国内，床垫一直是更换期7年左右的耐用品。随着求新、求变将成为未来家具消费的主流， 消费观念的改变，也将使得加速家具更新逐步速度，因此中国国内床垫、沙发市场需求正在迅速扩张。此外，床垫周期性更新、国内住宅建设逐年递增、每年1000万对青年结婚、每年11000家星级宾馆120余万套客房的床垫更新也将为国内软垫市场带来庞大需求也保证了对PU海绵需求稳增。综上所述，我国聚氨酯产品生产量和消费量都在增长，尤其是聚氨酯海绵在家具、室内装潢、汽车、工业包装等领域需求很大，产品市场前景看好。第三章 产品方案及生产规模3
20、.1产品方案及生产规模本项目本着以市场和产业政策为导向、以竞争力和效益为中心的原则确定产品方案，根据场地和设备的能力确定生产规模。3.2产品质量标准 GB10807软质泡沫聚合材料压陷硬度试验方法GB10808软质泡沫塑料撕裂性能试验方法3.3技术要求 产品颜色：红色、蓝色、黄色、橙色、紫罗兰色、绿色产品密度： 13.5kg/m3-50kg/m3回弹率：30%-70%压陷硬度： 25%，40%，65%压缩变形率： 视产品级别而定产品特点：具有质轻、拉伸等物性强度好，耐药耐水，品种齐全，适用于各种二次加工与组合，选择范围广适用产品：家居用海绵（如沙发坐垫、床上用品等）第四章 工艺技术及设备4.1
21、工艺技术概述聚醚型海绵 （俗称聚氨酯软质泡沫塑料 ），是把含羟基的聚醚树脂与甲苯二异氰酸酯反应构成聚氨酯主体，并由水与甲苯二异氰酸酯反应生成二氧化碳发泡制成海绵制品 。聚醚型海绵具有重量轻 、耐寒、防震、吸音、吸尘良好性能。广泛用作坐垫、床垫 、衣服衬里、过滤、吸音 、吸尘、防震、包装材料。聚醚型海绵生产方法以一步法为最佳，设备较少，工艺简便，操作容易，只需将原料按配比混合均匀倒入模具内发泡数分钟即制成海绵制品。4.2 本项目工艺生产流程4.2.1 主要原材料1、聚醚多元醇海绵多采用聚醚丙二醇、聚醚丙三醇，其官能度少（2-3），羟值低，分子量大。分子式为： CH3-CHO（C3H6O）m（C2
22、H4O）nH H2O（C3H6O）m（C2H4O）nH 2、有机异氰酸酯 最常用的是甲笨二异氰酸酯，简称TDI，有两种异构体，即2，4-TDI，2，6-TDI.在生产海绵中2，4-TDI占80%，2，6-TDI占20%。 3、水（发泡剂） 在生产海绵中，水不可缺少，水与TDI反应放出CO2气体，同时起着链增长作用。 4、催化剂 促进聚醚多元醇与异氰酸反应使链增长的催化剂有辛酸亚锡、二丁基锡。促进交联反应并能促进异氰酸酯与水之间反应放出的CO2气体的催化剂有三乙醇胺、三乙烯二胺、三乙胺等。 5、泡沫稳定剂泡沫稳定剂的作用是降低泡沫体表面张力，有利于气泡的形成，并且作为原料的乳化剂，使其成为均匀的
23、混台物，保证整个泡沫生成反应均匀进行。聚氧烯烃与聚硅氧烷共聚而成的水溶性硅油，是常用的泡沫稳定剂。用量一般为聚醚的1左右，在调节配方时用量有所减增。如在配方中，水用量在3.5份，100份聚醚以上时，每当水量增加 5份时，硅油一般增加0.2份。硅油在生产实践中证明，它不是一般性的辅助剂，而是关键组份之一。它能使气泡细密均匀，当体系处于粘性阶段时，它使气孔壁稳定。气孔壁能生长到适合于开孔的厚度，为最后开孔创造条件。6、填料 在泡沫体中加入一定量的填料 ，可以提高泡沫制品的压缩负荷性能，同时也可以降低成本。常用的填料有滑石粉 。新近又有了 “功能填充剂 ，用量为1525，此填 充剂细度高，着色力强，
24、与树脂混溶性好，并使泡沫体的弹性、密度、颜色等都有较好的改善。 4.2.2反应原理 海绵的合成过程中，主要是有链增长反应、发泡及交联等过程，这些反应与原料的分子结构、官能度、分子量等有关。1、扩链反应 异氰酸酯与二官能度聚醚多元醇扩链反应，由于反应中异氰酸过量5%左右，所以扩链最终产品为异氰酸酯基团，这样反复进行促进使链迅速增长。2、发泡反应伴随着链增长 在生产海绵的过程中，发泡气体主要来源于TDI与水反应，生成大量CO2气体，同时新生成胺又与异氰酸酯反应生成脲键化合物，这样反复进行伴随着链增长。3、交联反应 交联反应对制备海棉非常重要，发生过早过晚，都会导致海绵的质量下降甚至报废。（1）多官
25、能度化合物交联聚醚多元醇与异氰酸酯反应直接影响海绵密度，交联点分子量为2000-20000，分子量越小，交联密度越大，泡沫的硬度越高，柔软性、弹性相对下降。 （2）水与异氰酸酯反应生成脲键化合物，进一步与异氰酸酯反应生成三向结构缩二脲交联化合物。（3）脲基甲酸酯交联。氨基甲酸酯基中的氮原子上的氢与异氰酸酯反应生成三向交联结构的脲基甲酸酯。 4.2.3 生产工艺流程1、工艺流程配料混台发泡熟化脱模切片2、操作步骤和方法组 份 A组份；聚醚 +发泡剂 +催化剂 +稳定剂 +外发泡剂 +填料。B组份：甲苯二异氰酸酯。混合发泡按配比称料，将A组份料混台均匀，迅速将B组份料并人A组内高速搅拌均匀倒入模具
26、内发泡，固化数分钟后脱模熟化处理，根据所需厚度切片。3、技术关键甲苯二异氰酸酯的异构比8020为最佳。甲苯二异氰酸酯指数控制在103107%，指数过高会使泡沫形成大孔和闭孔，还会使熟化时间延长。尤其在大型块状低密度泡沫制品时，导至放热可延至数小时之久，使泡沫中心温度长期过高而引起焦化，甚至起火。指数过低 （例如在100%以下时 ），则泡沫制品的密度和回弹都会下降，而且泡抹出现细小裂缝，工艺重复性亦较差。外发泡剂（水）不仅可以降低泡抹体的密度，提高制品的柔软度，还可以移去反应热。在大型块状发泡中防止中心焦化，通常加人一定量的水，但在发泡中随着水增加用量 ，催化剂亦随之相应适当增加，否则水用量过多
27、会延长泡抹体的后熟化 。每当水增加5份时 ，硅油应增加0.20.5份。催化剂的影响。通常采用有机锡和叔胺类的复活催化剂体系，有机锡催化剂有利于NCO-OH反应 ，而叔胺类催化剂有利于NCOH20反应， 因而控制不同锡一胺催化剂配比即可控制链增长和发泡反应。在一定的制品密度情况下，合适地选择催化剂配比，即可控制泡沫的开孔率和孔径大小及其空穴负荷值。增加锡用量一般可以得到孔径细 小的开孔泡沫，但过多，则会增加闭孔率。必须通过试配选择合适用量使泡诛制品的各项性能达到最佳值。泡沫稳定剂。其作用主要为降低物料表面张力，使泡沫膜壁具有弹性，防止泡沫壁破裂，直至分子链增长和交联反应进行至物料达到凝固，因而它
28、是一步法聚醚型海绵生产中的关键原料，必须严格控制使用。温度对泡沫的生成反应十分敏感，物料及发泡温度的变更，都会影响发泡操作及物理性能。因而温度的控制，是发泡工艺稳定的重要条件之一，物料温度控制在2025+1。搅拌速度和搅挥时间反应发泡过程中加入能量的多少，对泡沫体结构有一定影嗬。如果搅拌失调，泡沫表面会出现大量气泡并产生开裂等缺陷。A组份混合时速度为lO00rmin ；B组份并入A组份高速搅拌速度为28003500rmin，时间 58s。4.3 主要工艺设备项目主要生产设备见下表主要设备一览表序号名称规格型号数量电功率（kW）备注1水平自动连续发泡生产线FP-2400型2130*2搅拌器2.0*1.843.0*43泡绵路轨平切机LG-21507.5*4泡绵圆盘平切机YP-709.0*25泡绵园切机YP-21504.5*46手动仿型切割机FX-62003.8*57泡绵压型割机YX-215010.5*28泡绵角度切割机JQ-2L2.0*49数控异型泡绵切割机（双刀）CNC-2100A9.0*410打包机DB-2A425第五章 原材料及动力的供应5.1 原辅材料
