年產(chǎn)300萬平方米風(fēng)電葉片用碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)項(xiàng)目建議書_第1頁
年產(chǎn)300萬平方米風(fēng)電葉片用碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)項(xiàng)目建議書_第2頁
年產(chǎn)300萬平方米風(fēng)電葉片用碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)項(xiàng)目建議書_第3頁
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文檔簡介

1、吉林經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)碳纖維產(chǎn)業(yè)園區(qū)年產(chǎn)300萬平方米風(fēng)電葉片用碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)項(xiàng)目 項(xiàng)目建議書 吉林經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)二0一一年十二月項(xiàng)目聯(lián)系人及聯(lián)系方式:聯(lián)系人:吳春雷電話18704320176郵箱:jlwucl 目 錄一 項(xiàng)目概況1二項(xiàng)目提出的理由3三 市場需求和分析預(yù)測9四 建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案15五 場址選擇16六 技術(shù)方案、設(shè)備方案、工程方案19七 原材料及輔助材料供應(yīng)30八 節(jié)能31九 環(huán)境影響評價(jià)34十 勞動(dòng)安全衛(wèi)生與消防36十一 組織機(jī)構(gòu)與人力資源配置39十二 項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度安排40十三 風(fēng)險(xiǎn)分析41十四、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益分析43一 項(xiàng)目概況1.1項(xiàng)目名稱與性

2、質(zhì)項(xiàng)目名稱:年產(chǎn)300萬平方米風(fēng)電葉片用碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)項(xiàng)目項(xiàng)目性質(zhì):新建項(xiàng)目1.2項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn) 吉林經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)碳纖維產(chǎn)業(yè)園區(qū)。1.3項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模與主要內(nèi)容本項(xiàng)目為吉林經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)碳纖維產(chǎn)業(yè)園區(qū)工程項(xiàng)目。項(xiàng)目擬新建年產(chǎn)300萬平方米風(fēng)電葉片用碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)線和年產(chǎn)100萬平方米兩維及三維碳纖維織物生產(chǎn)線,形成年產(chǎn)300平方米風(fēng)電葉片用碳纖維預(yù)浸料的生產(chǎn)能力。引進(jìn)國際國內(nèi)先進(jìn)設(shè)備。項(xiàng)目建成投產(chǎn)后,可實(shí)現(xiàn)年銷售收入1766.67萬元,銷售稅金及附加94.86萬元,年均利潤總額2387.36萬元。1.4項(xiàng)目建設(shè)起止年限項(xiàng)目建設(shè)期為2年,即2012年3月起至2014年2月止。1.5項(xiàng)目總投資及

3、資金籌措項(xiàng)目總投資9338.49萬元,其中建設(shè)投資6940萬元,流動(dòng)資金2398.49萬元。本項(xiàng)目所需資金中全部自籌。1.6主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(1)年銷售收入 17266.67萬元(2)總成本費(fèi)用 13994萬元(3)產(chǎn)品銷售稅金及附加 94.86萬元(4)利潤總額 2387.36萬元(5)所得稅 596.84萬元(6)凈利潤 1790.525萬元(7)投資回收期 6.46年(稅后)(8)財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率 21%(稅后)(9)盈虧平衡點(diǎn) 47.57%(各年平均值)二項(xiàng)目提出的理由2.1項(xiàng)目提出的背景碳纖維復(fù)合材料是具有結(jié)構(gòu)材料和功能材料雙重用途的新型材料,具有輕質(zhì)、高比強(qiáng)度、高比模量、耐高溫、耐疲勞、

4、抗腐蝕、導(dǎo)熱、導(dǎo)電等優(yōu)良性質(zhì)。近幾年,隨著國內(nèi)外新材料開發(fā)力度的不斷加大及國內(nèi)先進(jìn)設(shè)備的引入,國內(nèi)碳纖維制品和應(yīng)用有了質(zhì)的飛躍。主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋撼墒焓袌鲇泻娇蘸教旒皣李I(lǐng)域、體育器材、建筑加固、風(fēng)力發(fā)電和新型電纜;新興市場有醫(yī)療器械、增強(qiáng)塑料、壓力容器、摩擦材料、鉆井平臺(tái)、石油開采等;待開發(fā)市場有汽車、高速列車、新能源等領(lǐng)域。當(dāng)增強(qiáng)材料碳纖維浸漬樹脂后,在被成型前存儲(chǔ),這就是預(yù)浸料(prepreg),是英文preimpregnated的簡寫。預(yù)浸料有三種形式:預(yù)浸絲束(tow-preg)、單向預(yù)浸帶(undirectional tape)和預(yù)浸布(prepreg fabric)。隨著增強(qiáng)材料、

5、樹脂和制造方式的發(fā)展,預(yù)浸料正不斷地從傳統(tǒng)的航空航天和體育器材領(lǐng)域向汽車、造船和建筑等新興領(lǐng)域轉(zhuǎn)移。目前碳纖維在國內(nèi)外風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域應(yīng)用空間十分廣闊,風(fēng)力發(fā)電設(shè)備用碳纖維預(yù)浸布需求量也逐年增多,市場發(fā)展?jié)摿_(dá)。碳纖維織物是以碳纖維為原料機(jī)織而成。目前在國際市場上,商品化的碳纖維編織物的幾何結(jié)構(gòu)已從平面的一維、二維發(fā)展到了立體的三維甚至多維編織物,專業(yè)的碳纖維編織機(jī)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造已應(yīng)用在碳纖維編織物復(fù)合材料的設(shè)計(jì)和制造方面。由于編織使纖維之間相互連接,構(gòu)成了具有很強(qiáng)的整體性的纖維織物,因而以其為增強(qiáng)相的復(fù)合材料顯示出很高的綜合力學(xué)性能,在各行各業(yè)應(yīng)用越來越廣泛。吉林市是國內(nèi)最早開展碳纖維研

6、究開發(fā)的地區(qū),擁有一批碳纖維的專利與科研成果,吉林市碳纖維產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)碳纖維領(lǐng)域具有較好的基礎(chǔ)優(yōu)勢。吉林市碳纖維基地已于2010年1月被國家科技部認(rèn)定為國家級碳纖維高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地,基地正在建設(shè)中,未來將陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)配套政策,包括人才引進(jìn)政策等。江城碳纖維有限公司的碳纖維復(fù)合材料制品項(xiàng)目也屬于碳纖維基地的“十二五”重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。2.2本項(xiàng)目建設(shè)的優(yōu)勢吉林碳纖維高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地經(jīng)技術(shù)部評審,被證實(shí)認(rèn)定為國家級高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地?;?fù)碛泄歉善髽I(yè)6家,在建羨慕11項(xiàng),計(jì)劃總投資40多億元,已完成投資13億元。區(qū)內(nèi)已建成吉林碳谷碳纖維公司、中鋼江城碳纖維公司、吉林市吉研高科技纖維公司、吉林市合潤公

7、司等一批碳纖維研發(fā)生產(chǎn)企業(yè),形成上下游配套的碳纖維產(chǎn)業(yè)鏈。經(jīng)開區(qū)在打造新材料研發(fā)及生產(chǎn)基地方面,以建設(shè)高附加值的特種纖維產(chǎn)業(yè)基地為目標(biāo),鞏固和發(fā)展碳纖維產(chǎn)業(yè)的原料、技術(shù)及科研優(yōu)勢,正在大力推進(jìn)碳纖維精深加工產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn),發(fā)展聚酰亞胺纖維等特種纖維;發(fā)展竹纖維、麻纖維等紡織新材料。經(jīng)開區(qū)以龍谷物流中心為龍頭,面向全市生產(chǎn)服務(wù)業(yè)需求,建設(shè)完成了大宗商品運(yùn)輸中轉(zhuǎn)基地、物流集散中心、現(xiàn)代化倉儲(chǔ)等現(xiàn)代物流服務(wù)體系。經(jīng)開區(qū)內(nèi)已基本形成了立足吉林、服務(wù)長吉圖、輻射東北、對接?xùn)|北亞的國際采購和國際配送中心。本項(xiàng)目符合吉林市總體規(guī)劃和吉林經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的總體規(guī)劃。通過本項(xiàng)目可推動(dòng)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)區(qū)域化布局

8、、專業(yè)化經(jīng)營、市場化聯(lián)動(dòng)、社會(huì)化協(xié)作,使之與中心城區(qū)城市化建設(shè)步伐相銜接,發(fā)揮產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)和輻射帶動(dòng)作用,使之成為推進(jìn)全市工業(yè)化進(jìn)程的有效載體,形成區(qū)域競爭優(yōu)勢。2.3項(xiàng)目建設(shè)的必要性(1)國家發(fā)展戰(zhàn)略的需要碳纖維及其復(fù)合材料是支撐國家高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵材料,是國防現(xiàn)代化的緊迫基礎(chǔ)材料,也是推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)諸多相關(guān)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步、創(chuàng)新發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級換代的基本要素,更是當(dāng)前和今后推進(jìn)節(jié)能環(huán)保、維護(hù)社會(huì)安全、構(gòu)筑低碳經(jīng)濟(jì)和確??沙掷m(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略新型材料之一。正因?yàn)樘祭w維及其復(fù)合材料是軍民兩用的戰(zhàn)略材料,是提升國家綜合競爭力的關(guān)鍵材料,因此是發(fā)達(dá)國家長期以來對我國實(shí)行技術(shù)封鎖和涉軍產(chǎn)品“禁運(yùn)”的項(xiàng)目之一,

9、也是專利技術(shù)覆蓋面最廣的產(chǎn)品,因此,只能靠企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)自主研發(fā)和國家的鼎力支持來不斷壯大自己的產(chǎn)品,滿足國民經(jīng)濟(jì)日益增長擴(kuò)大的需求。(2)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,國內(nèi)對高性能碳纖維復(fù)合材料制品的需求日益旺盛,而且隨著國內(nèi)碳纖維供應(yīng)量的提升以及新興領(lǐng)域的需求快速增長,其消費(fèi)量將會(huì)穩(wěn)步增長,據(jù)國家最權(quán)威機(jī)構(gòu)調(diào)查表明:中國對碳纖維及其復(fù)合材料制品的需求在2015年左右將保持持續(xù)增長的趨勢,預(yù)計(jì)達(dá)到2萬噸左右。中國將成為世界最大的復(fù)合材料制造商和終端用戶。由于高性能碳纖維及其復(fù)合材料制品是發(fā)展航空航天等尖端技術(shù)必不可少的材料,因此我國長期受到西方國家的禁運(yùn)封鎖。鑒于此,我國化學(xué)纖維

10、工業(yè)“十一五”發(fā)展規(guī)劃中特別指出把事關(guān)國家產(chǎn)業(yè)安全的高新技術(shù)纖維材料作為重中之重,碳纖維復(fù)合材料制品成為國家迫切需要短期內(nèi)突破的高新技術(shù)品種。中鋼江城應(yīng)抓住這一歷史機(jī)遇,努力創(chuàng)新,發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的碳纖維復(fù)合材料制品,盡快實(shí)現(xiàn)高性能碳纖維制品的產(chǎn)業(yè)化,以滿足不斷增長的市場需求。(3)企業(yè)自身生存和可持續(xù)發(fā)展的需要企業(yè)的經(jīng)營目標(biāo)是贏得經(jīng)濟(jì)效益并能夠不斷發(fā)展壯大,因此,江城碳纖維僅僅停留在中間制品的制造,無以達(dá)到效益最大化,所以,該項(xiàng)目的實(shí)施,是豐富產(chǎn)業(yè)鏈,占領(lǐng)行業(yè)制高點(diǎn),為企業(yè)贏得最大效益和生存發(fā)展空間的需要。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國對高性能碳纖維復(fù)合材料的需求日益增加。作為我國最早從事碳纖

11、維和碳纖維復(fù)合材料研究生產(chǎn)的企業(yè)、作為目前國內(nèi)軍用碳纖維定點(diǎn)生產(chǎn)單位,中鋼江城理應(yīng)承接國家發(fā)展戰(zhàn)略和國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要碳纖維復(fù)合材料制品歷史重任。同時(shí)中鋼江城在保持碳纖維生產(chǎn)的優(yōu)勢基礎(chǔ)上,未來將通過不斷的自主研發(fā)和技術(shù)引進(jìn),做到生產(chǎn)、研發(fā)、儲(chǔ)備并舉,屆時(shí),企業(yè)將保持碳纖維復(fù)合材料的國內(nèi)領(lǐng)先優(yōu)勢,核心競爭能力增強(qiáng),擁有良好的可持續(xù)發(fā)展空間。(4)促進(jìn)國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,加快我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整本項(xiàng)目的建設(shè),符合國家國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃的要求。通過本項(xiàng)目的建設(shè),可有效擴(kuò)大我國碳纖維及其復(fù)合材料等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的總體規(guī)模,提高創(chuàng)新能力,提升我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)在國際分

12、工中的地位,加快我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)群體強(qiáng)勢的形成。對實(shí)現(xiàn)我國碳纖維生產(chǎn)的國產(chǎn)化,促進(jìn)我國風(fēng)力發(fā)電、汽車制造、航空航天等產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展,提升高技術(shù)產(chǎn)業(yè)國際競爭力,都具有重要的戰(zhàn)略意義。綜上所述,本項(xiàng)目的建設(shè)有利于推動(dòng)吉林市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化升級;發(fā)揮吉林經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)碳纖維產(chǎn)業(yè)園區(qū)已有碳纖維產(chǎn)業(yè)條件,實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置,利用資源的協(xié)同效應(yīng),早日實(shí)現(xiàn)碳纖維及其材料的工業(yè)化生產(chǎn)。高起點(diǎn)規(guī)劃、高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、高效能管理,將使企業(yè)成為地區(qū)經(jīng)濟(jì)的重要增長點(diǎn),提升吉林市高技術(shù)產(chǎn)業(yè)在國際分工中的地位。2.4可行性研究編制依據(jù)(1)編制依據(jù)國家計(jì)委投資項(xiàng)目可行性研究指南計(jì)辦投資200215號(hào)文件。國家發(fā)改委建設(shè)項(xiàng)目

13、經(jīng)濟(jì)評價(jià)方法與參數(shù)發(fā)改投資20061325號(hào)。國家發(fā)改委國家高薪技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展項(xiàng)目管理暫行辦法發(fā)改投資200643號(hào)。國家發(fā)改委關(guān)于組織申報(bào)高性能復(fù)合材料高技術(shù)產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)的通知發(fā)改投資20073177號(hào)。 吉林經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)碳纖維產(chǎn)業(yè)園區(qū)“關(guān)于年產(chǎn)300萬平方米風(fēng)電葉片用碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)委托書”。項(xiàng)目建設(shè)單位委托吉林省紡織工業(yè)設(shè)計(jì)研究院編制項(xiàng)目建議書的合同書。(2)編制原則以市場為導(dǎo)向,以提高經(jīng)濟(jì)效益為中心,發(fā)揚(yáng)求實(shí)創(chuàng)新精神,采用先進(jìn)、適用、成熟、可靠的新技術(shù),節(jié)能降耗,降低成本,提高市場競爭能力??倛D合理布局,有效利用土地資源。充分考慮土地現(xiàn)狀和裝置布局特點(diǎn),設(shè)備布置緊湊、合理、美觀,有

14、利于生產(chǎn)和檢修。充分利用開發(fā)區(qū)的公用設(shè)施等已有條件,使本項(xiàng)目公用工程和輔助工程與之合理配套。在保證裝置先進(jìn)水平和長周期生產(chǎn)的前提下,優(yōu)化建設(shè)投資,做到投資省、見效快,早日發(fā)揮效益。認(rèn)真執(zhí)行國家、行業(yè)政策法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。主體工程與環(huán)境保護(hù)、消防安全、工業(yè)衛(wèi)生、節(jié)能節(jié)水等統(tǒng)籌兼顧,減少污染,消除生產(chǎn)對環(huán)境和職工健康的危害。三 市場需求和分析預(yù)測3.1碳纖維復(fù)合材料需求現(xiàn)狀及未來趨勢預(yù)測近幾年,碳纖維復(fù)合材料在能源、工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的消耗持續(xù)增長,逐漸從航空航天、體育用品向能源、工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域轉(zhuǎn)移,特別是隨著大絲束碳纖維的大規(guī)模生產(chǎn),價(jià)格不斷降低,能源、工業(yè)領(lǐng)域用量持續(xù)保持大幅度增加的趨勢。我國碳纖維的需

15、求趨勢與國際碳纖維的發(fā)展趨勢基本相同。過去10年我國碳纖維復(fù)合材料制品的消耗年均增長率為12.4%。此外,考慮到我國碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用還在不斷發(fā)展,許多用途還有待開發(fā),如碳纖維復(fù)合材料飛機(jī)和新能源汽車、新型電纜、油田開采、土木工程、高速有軌交通和其他機(jī)械零部件的應(yīng)用以及電子設(shè)備套殼、集裝箱、醫(yī)療器械、深??碧胶托履茉吹拈_發(fā)等方面都將是我國碳纖維復(fù)合材料未來的潛在消費(fèi)市場,對碳纖維復(fù)合材料的需求量將更大。因此,未來我國碳纖維復(fù)合材料的市場需求前景廣闊,潛力極大。3.2風(fēng)電葉片用碳纖維復(fù)合材料的市場需求葉片是風(fēng)力機(jī)的關(guān)鍵部件之一,涉及氣動(dòng)、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)、工藝等領(lǐng)域。葉片的長度和風(fēng)機(jī)的功率成正比,

16、風(fēng)機(jī)功率越大,葉片越長。目前商業(yè)化風(fēng)力發(fā)電所用的電機(jī)容量一般為1.52.0mw,與之配套的復(fù)合材料葉片長度大約3240米,重68t。現(xiàn)今世界上最大5mw的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長61.5米,單片葉片的重量接近18t,旋轉(zhuǎn)直徑可達(dá)126.3米。根據(jù)國外有關(guān)資料報(bào)道,當(dāng)風(fēng)力機(jī)超過3mw、葉片長度超過40米時(shí),在葉片制造時(shí)采用碳纖維復(fù)合材料已成為必須的選擇。事實(shí)上,當(dāng)葉片超過一定尺寸后,碳纖維葉片的成本反而比玻纖葉片便宜,因?yàn)椴牧嫌昧?、勞?dòng)力、運(yùn)輸和安裝等成本都大大降低了。據(jù)統(tǒng)計(jì),20082010年世界風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域共使用了約1.7萬噸碳纖維復(fù)合材料。2009年全球新增了15萬mw風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,預(yù)計(jì)到202

17、0年,全球風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將增長10倍,使用碳纖維復(fù)合材料葉片的超大功率的發(fā)電機(jī)組將是未來發(fā)展的主流,這將極大的帶動(dòng)碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。國家發(fā)改委制定的風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)是:2010年建成500萬千瓦的裝機(jī)容量,2020年建成3000萬千瓦的裝機(jī)容量。完成2020年的發(fā)展目標(biāo),需新增大量的大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī),對碳纖維復(fù)合材料的需求將大幅增加。 3.3同業(yè)競爭狀況分析隨著近年來我國對碳纖維及其復(fù)合材料的需求量日益增長,碳纖維及其復(fù)合材料已被列為國家化纖行業(yè)重點(diǎn)扶持的新產(chǎn)品,成為國內(nèi)新材料行業(yè)研發(fā)的熱點(diǎn)。3.4碳纖維生產(chǎn)企業(yè)情況國內(nèi)實(shí)力較強(qiáng)、碳纖維產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)主要有中油吉林石化公司、山東拓展碳纖維有限公

18、司、中復(fù)神鷹碳纖維有限公司、中國藍(lán)星化工集團(tuán)。中國石油吉林石化分公司是煉油、烯烴、合成樹脂、合成橡膠、合成氨、合成氣于一體的特大型綜合性石油化工生產(chǎn)企業(yè),同時(shí)也是國內(nèi)最早從事碳纖維研制和生產(chǎn)的單位之一,是國內(nèi)碳纖維領(lǐng)域最具優(yōu)勢的企業(yè)之一。目前該公司新建300噸原絲生產(chǎn)線和一條百噸碳纖維生產(chǎn)線,主要生產(chǎn)小絲束碳纖維,3000噸原絲生產(chǎn)線和千噸級碳纖維生產(chǎn)線正在籌劃當(dāng)中。由于與石油開采的密切關(guān)系,吉林石化主要的碳纖維復(fù)合材料市場定位為碳纖維復(fù)合材料抽油桿。山東光威集團(tuán)是國內(nèi)最大的釣具生產(chǎn)企業(yè),其年碳纖維需要量為500噸以上,該公司正在實(shí)施2500噸/年原絲及1200噸/年碳纖維項(xiàng)目。該公司碳纖維生

19、產(chǎn)能力較大,自給自足生產(chǎn)釣魚竿等體育休閑用品中復(fù)神鷹碳纖維有限公司目前擁有原絲生產(chǎn)能力500噸/年,碳化生產(chǎn)能力200噸。計(jì)劃新建10000噸/年原絲,碳絲3000噸/年生產(chǎn)線。該企業(yè)碳纖維復(fù)合材料市場定位基本是低端的體育休閑用品領(lǐng)域。中國藍(lán)星化工集團(tuán)收購了英國考陶爾碳纖維原絲生產(chǎn)廠,在國內(nèi)原絲最具競爭力。目前藍(lán)星集團(tuán)正在建設(shè)碳纖維生產(chǎn)線。復(fù)合材料制品尚未實(shí)施。3.5碳纖維復(fù)合材料制品企業(yè)情況(1)碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)企業(yè)世界著名的碳纖維生產(chǎn)企業(yè)幾乎都從事了以預(yù)浸料為主的復(fù)合材料中間品的制造,一些公司還有各種樹脂的生產(chǎn)。這樣集成了纖維增強(qiáng)體,樹脂和預(yù)浸技術(shù)的制造商,成為了市場的主流力量。具備相當(dāng)?shù)?/p>

20、競爭優(yōu)勢。世界上比較有規(guī)模的預(yù)浸料工廠大約有20多家,其中碳纖維巨頭如日本三家(東麗、東邦及三菱),美國的cytec、zoltek、hexcel、歐洲的sgl、中國臺(tái)灣的臺(tái)塑等是其中的代表。除此之外,還有一些傳統(tǒng)做航空預(yù)浸料的公司,如advanced composites group、gurit、den cate 等公司,另外就是一些著名的體育器材公司的復(fù)合材料廠,如高爾夫球桿領(lǐng)域的巨頭aldila materials。國內(nèi)的預(yù)浸料生產(chǎn)企業(yè)主要有4類:第一類是國外著名碳纖維預(yù)浸料公司在華投資的外資廠,比如美國hexcel在天津投資的預(yù)浸料廠,瑞士gurit公司在天津的預(yù)浸料工廠等。第二類是臺(tái)資

21、廠,大約有近20家企業(yè),主要分布在廣東、福建、山東,主要使用日本或臺(tái)塑的碳纖維生產(chǎn)預(yù)浸料,主要用于生產(chǎn)體育休閑用品(包括自行車零件)。這類企業(yè)主要為國際著名體育器材和休閑產(chǎn)品的品牌做代工,基本壟斷了一部分市場,比如網(wǎng)球拍,曲棍球桿等。第三類是航空航天工業(yè)總公司下屬預(yù)浸料廠,主要是北京材料研究所、航天703所、哈爾濱飛機(jī)制造公司等。他們主要生產(chǎn)航空航天類預(yù)浸料。第四類是以威海光威、嘉興中寶為代表生產(chǎn)銷售預(yù)浸料,并同時(shí)做復(fù)合材料成品的公司。威海光威的大致情況是:預(yù)浸料生產(chǎn)設(shè)備:樹脂混合設(shè)備二套(其中進(jìn)口美國設(shè)備一套);涂膜設(shè)備二套(其中進(jìn)口日本設(shè)備一套);復(fù)合機(jī)三套(其中進(jìn)口日本設(shè)備一套)。檢驗(yàn)、

22、測試設(shè)備配備齊全,有:流變儀、動(dòng)態(tài)力學(xué)等先進(jìn)檢測設(shè)備20臺(tái)。年生產(chǎn)預(yù)浸料(有效寬幅為1000mm)能力為1000多萬平方米。嘉興中寶碳纖維公司有一套瑞士引進(jìn)的熱熔涂膜設(shè)備和復(fù)合機(jī)各一套,年生產(chǎn)預(yù)浸料的能力為300萬平方米。3.6 江城碳纖維復(fù)合材料的市場競爭力(1)核心技術(shù)優(yōu)勢江城碳纖維繼承了中鋼吉炭碳纖維核心技術(shù),具有核心團(tuán)隊(duì)、成熟市場及碳纖維上下游產(chǎn)業(yè)鏈的良好合作;500噸碳纖維生產(chǎn)線關(guān)鍵設(shè)備由德國引進(jìn),并將吉炭自身的碳化核心技術(shù)融入到進(jìn)口設(shè)備之中,克服了目前國內(nèi)引進(jìn)設(shè)備的缺陷,在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平;高品質(zhì)低成本碳纖維的充足供應(yīng)保障了碳纖維復(fù)合材料制品的低成本;為加快本項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度,充分發(fā)揮

23、中鋼江城碳纖維在碳纖維產(chǎn)業(yè)化方面優(yōu)勢,中鋼江城與哈爾濱工業(yè)大學(xué)、山東大學(xué)、長春工業(yè)大學(xué)簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議,共同致力于碳纖維復(fù)合材料的技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。核心的碳化工藝技術(shù)、先進(jìn)成熟的碳纖維及復(fù)合材料制品生產(chǎn)設(shè)備、廉價(jià)高品質(zhì)的碳纖維供應(yīng)及研究院所強(qiáng)有力的技術(shù)支持將為中鋼江城碳纖維復(fù)合材料制品的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。(2)承接上下游產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢中鋼集團(tuán)江城碳纖維有限公司在2000噸碳纖維項(xiàng)目一期500噸項(xiàng)目建設(shè)期間,通過對碳纖維復(fù)合材料市場的充分調(diào)研,準(zhǔn)確的掌握了下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向、發(fā)展定位及用量。其中:電纜芯與遠(yuǎn)東電纜、河北硅谷化工、重慶電纜等企業(yè);抽油桿與中石油、中海油的相關(guān)企業(yè);預(yù)浸布及編織布與

24、風(fēng)能制造企業(yè)、北航等科研單位;碳纖維粉和碳纖維短切與國內(nèi)生產(chǎn)增強(qiáng)塑料等企業(yè)均達(dá)成合作意向,為將來的合作奠定了良好的基礎(chǔ)。吉林市政府也相當(dāng)關(guān)注江城碳纖維項(xiàng)目的實(shí)施開展情況,通過市政府牽橋搭線,國網(wǎng)公司在碳纖維復(fù)合導(dǎo)線的應(yīng)用方面,將提供大力支持。(3)未來發(fā)展方向和潛力項(xiàng)目完成后將進(jìn)一步提升產(chǎn)品檔次,研發(fā)耐高溫樹脂體系,為在航天領(lǐng)域應(yīng)用做好準(zhǔn)備;完善產(chǎn)品系列,增加樹脂品種,滿足不同用戶使用要求。降低產(chǎn)品成本,攻克大絲束預(yù)浸料生產(chǎn)難題,提供產(chǎn)品競爭力。進(jìn)一步加大研發(fā)投入,繼續(xù)開發(fā)其他碳纖維復(fù)合材料汽車零部件項(xiàng)目與產(chǎn)品,擴(kuò)大碳纖維復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用范圍。利用國家發(fā)展大飛機(jī)制造業(yè)的契機(jī),尋求與飛機(jī)制

25、造企業(yè)進(jìn)行聯(lián)合研發(fā)應(yīng)用的合作。繼續(xù)探索碳纖維下游產(chǎn)品新的應(yīng)用領(lǐng)域。研發(fā)現(xiàn)有各產(chǎn)品的升級替代產(chǎn)品。加大市場開發(fā)力度,加快碳纖維下游制品的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。利用江城碳纖維有限公司所在開發(fā)區(qū)被國家科技部定為國家碳纖維基地的優(yōu)勢,積極與上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)、高校及科研機(jī)構(gòu)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,突破高端碳纖維及制品的瓶頸,使產(chǎn)品逐步達(dá)到t700-t800的高端體系標(biāo)準(zhǔn),延伸產(chǎn)業(yè)鏈,提高企業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)能力,提高產(chǎn)品附加值,使江城碳纖維有限公司成為在國內(nèi)能夠代表國際先進(jìn)水平的國家級碳纖維及其制品的生產(chǎn)基地。四 建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案4.1 建設(shè)規(guī)模項(xiàng)目擬以風(fēng)力發(fā)電葉片用碳纖維預(yù)浸布為主要產(chǎn)品,建設(shè)年產(chǎn)300萬平方米預(yù)浸料生產(chǎn)線和年產(chǎn)10

26、0萬平方米兩維及三維碳纖維織物生產(chǎn)線,形成年產(chǎn)300萬平方米風(fēng)電葉片用碳纖維預(yù)浸料的生產(chǎn)能力。4.2 產(chǎn)品方案根據(jù)生產(chǎn)建設(shè)規(guī)模,本項(xiàng)目確定產(chǎn)品生產(chǎn)方案為: 產(chǎn)品方案表產(chǎn)品名稱年產(chǎn)量預(yù)浸料150克/平方米系列100萬平米175克/平方米系列200萬平米合計(jì)300萬平米碳纖維編織布200克/平方米系列50萬平米400克/平方米系列50萬平米合計(jì)100萬平米說明:1.碳纖維復(fù)合材料在成型之前存在過渡性質(zhì)的中間產(chǎn)品,這就是碳纖維預(yù)浸布。將碳纖維經(jīng)過預(yù)浸漬,制成預(yù)浸料和預(yù)浸布是碳纖維復(fù)合材料的主要形式。2.碳纖維編織布是應(yīng)一些特殊制品的需要而發(fā)展起來的。為適應(yīng)市場需求對生產(chǎn)品種進(jìn)行細(xì)化分級,發(fā)展高品級、

27、多規(guī)格品種產(chǎn)品。五 場址選擇5.1 廠址概況本項(xiàng)目建設(shè)在吉林省吉林市吉林經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)碳纖維產(chǎn)業(yè)園區(qū)5.2自然概況(1)廠址自然條件項(xiàng)目所在地理位置坐標(biāo)為東經(jīng)12630,北緯4358。經(jīng)開區(qū)位于吉林市區(qū)西北方向約20公里,距長春市88公里。經(jīng)開區(qū)通過吉長北線及松花江路與吉林市中心城區(qū)相通,通過長吉高速、長圖、沈吉、舒棋鐵路與外部聯(lián)系。區(qū)域內(nèi)主要交通干線有兩條,一條為九站至吉林機(jī)場的公路,另一條為九站至現(xiàn)有廠址的道路,其它道路網(wǎng)正在形成。國家干線鐵路吉長線、九江線從開發(fā)區(qū)通過。(2)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和地震烈度廠址區(qū)域內(nèi)地勢平坦,西部為二級階地,南部為臺(tái)地丘陵,東部和北部為平原。土質(zhì)類型為中硬,建筑

28、場地類型為類。廠區(qū)土地主要以松花江一級階地和二級階地為主。階地由第四紀(jì)沖擊物組成,厚度為1540m,下伏地層為第三紀(jì)砂巖、粉砂巖。臺(tái)地丘陵呈微起伏狀,相對高差一般小于70m,其表層由黃土狀亞黏土覆蓋,厚915m,下部基巖為新生代第三紀(jì)花崗巖。該地區(qū)地表水為松花江,發(fā)源地為吉林省長白山主峰白頭山,廠址區(qū)域供水水源為松花江吉林段,長112.11km,河道坡度為0.341,多年平均流量為410.63立方米/秒,根據(jù)吉林市吉林經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)總體規(guī)劃,規(guī)劃開發(fā)區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)為百年一遇。本工程位于開發(fā)區(qū)內(nèi),由開發(fā)區(qū)統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)置。廠址位于經(jīng)開區(qū)沈陽舒蘭、吉林扶余兩個(gè)潛在震源內(nèi),依據(jù)吉林市地震小區(qū)劃分等資料,廠

29、址地震烈度為7度。(3)自然氣象條件本工程建設(shè)地點(diǎn)的自然和氣象條件詳見下表: 自然、氣象條件表序號(hào)自然、氣象要素單 位數(shù) 值備 注1海拔m184.0185.02氣溫(干球溫度)2.1年平均溫度4.52.2極端最高溫度36.62.3極端最低溫度-40.22.4最熱月(七月)平均溫度22.92.5最冷月(一月)平均溫度-17.92.6最熱月(七月)平均最高溫度27.92.7最冷月(一月)平均最低溫度-28.93相對濕度3.1年平均相對濕度%703.2最熱月平均相對濕度%803.3最冷月平均相對濕度%723.4年平均水氣壓kpa0.874大氣壓4.1年平均kpa99.3424.2夏季平均kpa98.

30、4524.3冬季平均kpa100.1255風(fēng)向、風(fēng)速5.1年最多風(fēng)向及頻率%14主導(dǎo)風(fēng)向:sw5.2夏季最多風(fēng)向及頻率%13風(fēng)向:se5.3冬季最多風(fēng)向及頻率%11.8風(fēng)向:sw5.4年平均風(fēng)速m/s3.45.5最大風(fēng)速m/s27.0離地面10米處5.6基本風(fēng)壓kn/m20.50離地面10米處6降雨量6.1年平均年降雨量mm668.46.2日最大降雨量mm119.36.3小時(shí)最大降雨量mm59.97雪7.1最大積雪厚度m0.4697.2基本雪壓kn/m20.458其它8.1最大凍土深度m-1.908.2凍結(jié)日期11月22日8.3解凍日期3月31日8.4年平均日照小時(shí)2457.78.5年雷暴日d

31、418.6年均蒸發(fā)量mm135.68.7年平均霧凇日數(shù)d32.4六 技術(shù)方案、設(shè)備方案、工程方案6.1 技術(shù)方案目前碳纖維在國內(nèi)外風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域應(yīng)用空間十分廣闊,風(fēng)力發(fā)電設(shè)備用碳纖維預(yù)浸布需求量也逐年增多,市場發(fā)展?jié)摿Υ?。技術(shù)來源;哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院、山東大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的風(fēng)電葉片用碳纖維預(yù)浸料生產(chǎn)技術(shù)。碳纖維從技術(shù)研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化是一個(gè)漫長的過程。本項(xiàng)目以引進(jìn)進(jìn)口設(shè)備為主,實(shí)現(xiàn)從原絲到碳化碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)的目標(biāo)。(1)主要工藝技術(shù)路線及特點(diǎn) 預(yù)浸料工藝技術(shù)目前熱固性樹脂基體碳纖維預(yù)浸料的生產(chǎn)主要為兩種工藝:溶液浸漬法和熱熔法。這兩種工藝方法各有利弊,互為補(bǔ)充,未來這兩種生產(chǎn)工藝將會(huì)同時(shí)

32、存在,以適應(yīng)不同需求,但熱熔法工藝應(yīng)用的愈來愈普及。國外對熱熔法生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了工藝過程的自動(dòng)監(jiān)控,在制模階段使用計(jì)算機(jī)控制膠膜厚度,從而確保了樹脂含量的均勻度。a溶液浸漬法溶液浸漬法是把樹脂基體各組分按規(guī)定的比例,溶解于低沸點(diǎn)溶劑中,使其成為具有一定濃度的溶液,然后將纖維束或織物以規(guī)定的速度通過樹脂基體溶液,使其浸上定量的樹脂基體,該法必須有除去溶劑的工序。溶液浸漬法還可區(qū)分為輥筒纏繞法和多束纖維或織物連續(xù)浸漬法。輥筒纏繞法是將纖維束通過樹脂基體溶液的膠槽,經(jīng)過幾組導(dǎo)向輥、除去多余的樹脂,隨后平行纏繞在輥筒上,待繞滿輥筒后停機(jī),沿輥筒縱向切開,即可得到一張單向預(yù)浸料。其寬度與輥筒長度有關(guān),而長度取

33、決于輥筒的直徑。這種工藝效率較低,適于新產(chǎn)品研究和開發(fā),可做為教學(xué)工具。以一束纖維、少量樹脂即可制備預(yù)浸料,并能夠評價(jià)樹脂基體和纖維乃至復(fù)合材料的性能 。多絲束或織物連續(xù)浸漬法工藝過程為:從紗架引出纖維束,調(diào)節(jié)每束纖維張力使之基本相等,經(jīng)過整徑、分散和展平、進(jìn)入浸膠槽、通過擠膠除去多余的樹脂,隨后進(jìn)入烘干爐,使溶劑揮發(fā),再經(jīng)檢測裝置檢查樹脂含量和預(yù)浸料質(zhì)量,最后用離型紙或壓花聚乙烯薄膜覆蓋并收卷。多絲束連續(xù)浸漬工藝可以采用臥式預(yù)浸機(jī)也可采用立式預(yù)浸機(jī),前者由于占地面積大,加之預(yù)浸料要通過長距離的加熱通道,工藝?yán)щy、質(zhì)量難以保證,目前廣泛采用的是立式工藝和設(shè)備。下圖為溶液法臥式預(yù)浸工藝示意圖和溶

34、液法立式預(yù)浸工藝的示意圖。溶液浸漬法預(yù)浸料的樹脂含量取決于膠槽中樹脂基體溶液的濃度、增強(qiáng)材料的線速度和擠膠輥的間距。前者隨預(yù)浸工藝的進(jìn)行,溶劑不斷揮發(fā),樹脂基體溶液濃度一直在增大,預(yù)浸料樹脂含量相應(yīng)增加,為此,設(shè)備應(yīng)包括一個(gè)具有足夠容積的樹脂基體溶液貯罐,使膠槽和貯罐的樹脂基體溶液不斷循環(huán)。同時(shí),貯罐中有補(bǔ)充溶劑和測定溶液濃度系統(tǒng),從而保證膠槽中溶液濃度基本不變。工藝過程的線速度和擠膠輥間距可直接調(diào)節(jié),通過上述措施,預(yù)浸料樹脂含量一般可以控制在3%以內(nèi),嚴(yán)格控制還可達(dá)到2%。溶液浸漬法的優(yōu)點(diǎn)是增強(qiáng)材料容易被樹脂基體浸透;可以制造薄型預(yù)浸料,也可制造厚型預(yù)浸料;設(shè)備造價(jià)相對較低。缺點(diǎn)是需要干燥爐

35、除去溶劑或進(jìn)行溶劑回收。處理不當(dāng)會(huì)引起燃燒或引起環(huán)境污染;預(yù)浸料往往殘留一定量的溶劑,成型時(shí)易形成空隙,影響復(fù)合材料性能。b熱溶法熱熔法是在溶液浸漬法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,以免去溶液浸漬法因溶劑帶來的諸多不便。這一方法是預(yù)浸料制備工藝的一大進(jìn)步,正迅速得到推廣和應(yīng)用。目前發(fā)達(dá)國家的專業(yè)化預(yù)浸料公司大都采用熱熔法制備預(yù)浸料,特別是主承力結(jié)構(gòu)用的預(yù)浸料。熱熔法因其工藝步驟不同,又可分為直接熱熔法(也稱一步法) 和膜膠壓延法(也稱兩步法)。前者是將樹脂基體置于膠槽中,加熱到一定溫度、使樹脂熔融,然后將纖維束依次通過展開機(jī)構(gòu)、膠槽、幾組擠膠輥、重排機(jī)構(gòu)最后收卷,典型工藝過程見直接熱熔法工藝示意圖。該工藝

36、要求樹脂基體有良好流動(dòng)性,在不高的溫度下呈流動(dòng)態(tài),有利于浸潤纖維。該法主要用于制備粗紗或窄帶預(yù)浸料,作纏繞構(gòu)件用。通常預(yù)浸料樹脂含量低、控制精度高。如直升機(jī)槳?dú)は到y(tǒng)夾板用單向粗紗預(yù)浸帶,樹脂含量23%,控制精度1%。膜膠壓延法(也稱兩步法)是目前廣泛采用的方法,是生產(chǎn)預(yù)浸料的第一選擇。該法一般包括制膜和預(yù)浸兩個(gè)步驟。上圖是制膜工藝的示意圖。即先將樹脂基體置于混合器中充分混合,待加熱到最佳涂膜溫度后,用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的計(jì)量泵或通過壓力將樹脂基體輸送到涂膠輥,調(diào)節(jié)涂膠輥的間距和離型紙的運(yùn)行線速度,可以制得不同厚度的膠膜。用射線儀檢測膠膜的厚度或膠膜的面密度,通過冷卻板降低膠膜的溫度,盡量減少其固化程度,

37、隨后收卷、包裝,存放于冷庫待用。上圖是預(yù)浸過程的示意圖。從紗架引出纖維,調(diào)節(jié)張力后,通過蓖子集束、展平到規(guī)定的寬度、從上、下膠膜輥引出預(yù)先制好的膠膜,并和纖維形成夾夾芯結(jié)構(gòu),依次通過幾組熱壓輥,使樹脂基體熔融,纖維嵌入樹脂基體中。經(jīng)過冷卻段、降低預(yù)浸料溫度和覆蓋聚乙烯薄膜后,切邊、收卷,制得預(yù)浸料。熱熔浸漬法的優(yōu)點(diǎn)是工藝過程線速度大、效率高;樹脂含量容易控制;沒有溶劑,預(yù)浸料揮發(fā)分含量低,工藝安全;不需要干燥爐、減少了環(huán)境污染;制膜和浸漬過程可以分步進(jìn)行,減少了材料特別是昂貴增強(qiáng)材料的損失;且這種工藝預(yù)浸料的外觀質(zhì)量也較好。缺點(diǎn)是厚度大的預(yù)浸料特別是織物難于浸透,高粘度的樹脂難于浸漬、離型紙和

38、薄膜用量較大。c熱熔法環(huán)氧樹脂體系的選擇熱熔法環(huán)氧樹脂預(yù)浸料研制的技術(shù)關(guān)鍵是選擇合理的樹脂體系組合、有較長潛伏期的固化劑和促進(jìn)劑的匹配及合適的催化劑,并在保證各項(xiàng)性能指標(biāo)的前提下改善熱熔成型的工藝性。如能進(jìn)一步提高熱熔預(yù)浸料的貯存期,預(yù)浸料在日常生活領(lǐng)域及航空航天工業(yè)中的應(yīng)用前景將更加廣闊。樹脂體系的選擇選擇合適的樹脂體系是決定預(yù)浸料質(zhì)量和最終復(fù)合材料性能的關(guān)鍵所在。熱熔環(huán)氧樹脂預(yù)浸料的基本要求是夏天不粘手,冬天不發(fā)脆。這需要調(diào)整不同組分配比,使樹脂體系的軟化點(diǎn)滿足夏天3637,冬天為3032,同時(shí)限制環(huán)氧樹脂的固化溫度,最佳溫度一般為120130,固化時(shí)間不超過90分鐘。另一方面,通過控制樹

39、脂體系的粘度來調(diào)整預(yù)浸料的粘接性能。研究結(jié)果表明,預(yù)浸料用環(huán)氧樹脂大多為酚醛型和雙酚a型環(huán)氧樹脂,而且至少含有平均兩個(gè)以上的環(huán)氧基團(tuán)。酚醛型環(huán)氧樹脂可提高樹脂體系的反應(yīng)活性和耐熱性,雙酚a型環(huán)氧樹脂可調(diào)節(jié)樹脂體系的粘度。固化系統(tǒng)選擇根據(jù)熱熔預(yù)浸料的使用要求,固化體系通常采用潛伏性固化劑。該類固化劑通常為分散型固化劑,常溫下為固態(tài),無法溶解于環(huán)氧樹脂中,所以溫度低時(shí)反應(yīng)活性較低,但加熱到其熔點(diǎn)附近時(shí)能與環(huán)氧樹脂相混溶,開始快速發(fā)生固化反應(yīng)。改性脂肪族胺、芳香族二胺、雙氰胺等胺類固化劑都可作為環(huán)氧樹脂的潛伏性固化劑使用。其中,雙氰胺由于價(jià)格低及加工性好,是環(huán)氧樹脂熱熔預(yù)浸料最為常用的一種潛伏性固化

40、劑。此外在固化體系中還需加入促進(jìn)劑。典型的促進(jìn)劑有脲類化合物、咪唑化合物及具有類似結(jié)構(gòu)的化合物,這些促進(jìn)劑可使雙氰胺的固化溫度明顯降低,理想的固化溫度可降至120左右預(yù)浸技術(shù)。 碳纖維織物編織工藝編織是一種基本的紡織工藝,能夠使兩條以上紗線在斜向或縱向互相交織形成整體結(jié)構(gòu)的預(yù)成形體。這種工藝通常能夠制造出復(fù)雜形狀的預(yù)成形體,但其尺寸受設(shè)備和紗線尺寸的限制。該工藝技術(shù)一般分為兩類,一類的二維編織工藝,另一類是三維編織工藝。傳統(tǒng)的二維編織工藝能用于制造復(fù)雜的管狀、凹陷或平面零件的預(yù)成形體,它與其它紡織技術(shù)相比成本相對較低。它的研究主要集中在研發(fā)自動(dòng)化編織機(jī)來減少生產(chǎn)成本和擴(kuò)大應(yīng)用范圍。它的關(guān)鍵技術(shù)

41、包括質(zhì)量控制、纖維方向和分布、芯軸設(shè)計(jì)等。6.2工藝流程設(shè)計(jì)碳纖維預(yù)浸布工藝流程碳纖維準(zhǔn)備涂膠熱熔熱軋冷卻收卷碳纖維編織布生產(chǎn)工藝流程碳纖維編織物工藝流程如下圖所示,碳纖維按編織經(jīng)紗排列順序放到整經(jīng)架上,再把經(jīng)紗由整經(jīng)架上的瓷船、瓷梳引出,穿過分經(jīng)鋼筘,張力輥、導(dǎo)輥后,根據(jù)碳纖維織物組織上機(jī)圖穿綜、穿筘;最后整理固定在卷布軸進(jìn)行上編織碳纖維織物。碳纖維編織設(shè)備按織造的引緯方法分類可分為有梭織機(jī)和無梭織機(jī)兩大類。有梭織機(jī)是采用傳統(tǒng)的梭子(木梭或塑料梭)引緯的織機(jī)。梭子的體積大、份量重,被往來反復(fù)投射,機(jī)器振動(dòng)大、噪音高、車速慢、效率低。無梭織機(jī)的引緯方式是多種多樣的,有劍桿、噴射(噴氣、噴水)、

42、片梭、多梭口(多相)和編織等方式張力輥 導(dǎo)經(jīng) 按順序 上架 經(jīng)瓷船 整經(jīng)分經(jīng)鋼筘 分經(jīng)穿綜、穿筘 上機(jī)圖 繪制 張力 原料 整經(jīng) 編織 取樣 檢測 合格證 包裝入庫 導(dǎo)緯6.3 主要工藝設(shè)備設(shè)備選型原則生產(chǎn)碳纖維的關(guān)鍵設(shè)備屬于國外對華禁運(yùn)物資,因此本項(xiàng)目設(shè)備本著立足先進(jìn)化思路選型。(1)滿足生產(chǎn)需要的原則。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求,結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況以滿足產(chǎn)品和技術(shù)升級后的生產(chǎn)需要為目的選擇設(shè)備。(2)比質(zhì)、比價(jià)、比先進(jìn)的原則。本著高起點(diǎn)、高水平、高質(zhì)最大限度地保證產(chǎn)品質(zhì)量的需要,比質(zhì)比價(jià)配套優(yōu)選所需設(shè)備。(3)均衡配套原則。根據(jù)產(chǎn)品工藝路線和工藝要求,均衡配套設(shè)備。(4)設(shè)備交貨、設(shè)備安裝及時(shí)可靠,培

43、訓(xùn)人員提供備品備件。 主要設(shè)備 預(yù)浸料的工藝主要設(shè)備選型本項(xiàng)目預(yù)浸料工藝采用熱溶法工藝路線。其優(yōu)點(diǎn)是:不使用溶劑,有利于環(huán)保和生產(chǎn)人員的身體健康;預(yù)浸料揮發(fā)份含量低,有利于高質(zhì)量預(yù)浸料制件的成形;樹脂含量控制準(zhǔn)確;生產(chǎn)速度快,效率高。熱溶法工藝路線如下:步驟1:熱熔工藝(hot melt process):工藝過程:樹脂裝盤烤箱軟化樹脂置入涂膠機(jī)均勻涂布收卷冷藏。環(huán)氧樹脂通過樹脂涂膜機(jī)精確地涂抹到運(yùn)動(dòng)的經(jīng)過硅涂層處理的紙上。樹脂薄膜厚度的控制非常準(zhǔn)確,并且可預(yù)先計(jì)算產(chǎn)生最后預(yù)浸樹脂含量(按每平方厘米重量,gsm)。步驟2:浸漬工藝(prepreg process):工藝過程為:纖維置入紗架牽引

44、入導(dǎo)紗孔展紗系統(tǒng)五組熱壓輥輪風(fēng)循環(huán)冷卻系統(tǒng)牽引系統(tǒng)上離型紙回收置入pe保護(hù)膜切邊系統(tǒng)成品收卷臺(tái)。步驟2發(fā)生在浸漬機(jī)上,上下兩片涂有樹脂的紙與單向喂入的碳纖維絲面復(fù)合到一起,碳纖維絲面在復(fù)合前已經(jīng)展開到計(jì)算的絲面密度。如果是織物也需要事先確定單位密度。在受控的壓力和溫度條件下,帶樹脂紙將環(huán)氧樹脂轉(zhuǎn)移到碳纖維絲面上。通常情況下,碳纖維上方的紙張會(huì)被除去,而下方的紙將與碳纖維預(yù)浸料一起收卷。本項(xiàng)目計(jì)劃擬采用美國cdi公司的預(yù)浸料設(shè)備。碳纖維織物工藝的主要設(shè)備選型本項(xiàng)目織物工藝主要采用一維和二維編織工藝,織物規(guī)格主要為單向布、平紋、斜紋、緞紋碳布。碳纖維編織機(jī)則為劍桿織機(jī)。箭桿織機(jī)為用剛性或撓性的劍桿

45、頭、帶來夾持、導(dǎo)引緯紗。箭桿織機(jī)的基本特點(diǎn)是將緯紗卷裝從梭子中分離出來,或是僅攜帶少量的緯紗以小而輕的引緯器代替大而重的梭子,為高速引緯提供了有利的條件。在緯紗的供給上,又直接采用筒子卷裝,通過儲(chǔ)緯裝置進(jìn)入引緯機(jī)構(gòu),使織機(jī)擺脫了頻繁的補(bǔ)緯動(dòng)作。因此,采用無梭織機(jī)對于增加織物品種、調(diào)整織物結(jié)構(gòu)、減少纖維的磨損、減少織物疵點(diǎn)、提高織物質(zhì)量、降低噪音、改善勞動(dòng)條件具有重要意義。箭桿織機(jī)車速高,通常比有梭織機(jī)效率高48倍。本項(xiàng)目擬選用德國多尼爾織機(jī)。6.4 工程方案設(shè)計(jì)原則根據(jù)國土資源部“關(guān)于發(fā)布和實(shí)施工業(yè)項(xiàng)目建設(shè)用地控制指標(biāo)(試行)的通知”國土資發(fā)2004232號(hào)文件,工業(yè)項(xiàng)目的建筑系數(shù)應(yīng)不得低于3

46、0%。經(jīng)驗(yàn)表明,在工程項(xiàng)目規(guī)模擴(kuò)大后應(yīng)對公用工程、輔助工程和生活服務(wù)設(shè)施占地面積比例做適當(dāng)調(diào)整。建設(shè)內(nèi)容本項(xiàng)目總占地面積為6250m2,項(xiàng)目建筑物總占地面積5000m2。七 原材料及輔助材料供應(yīng)7.1 主要原材料來源本項(xiàng)目950噸碳絲來源:中鋼集團(tuán)江城碳纖維有限公司供應(yīng),t300級12k碳纖維。7.2 原料及輔助材料消耗本項(xiàng)目主要原輔材料年消耗量見下表項(xiàng)目原料及輔料消耗表序號(hào)原輔材料單位數(shù)量1碳絲噸/年9502玻璃布噸/年753樹脂漿料噸/年1027.3能源消耗公用工程消耗序號(hào)項(xiàng)目需求量備注1水800立方米2電35萬度3采暖5000平方米園區(qū)現(xiàn)有的水、電、氣及其它輔助設(shè)施可以滿足本項(xiàng)目的需要,

47、八 節(jié)能8.1編制依據(jù)相關(guān)法律法規(guī)、產(chǎn)業(yè)政策和準(zhǔn)入條件、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中華人民共和國節(jié)約能源法;中華人民共和國可再生能源法;中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進(jìn)法;公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(gb50189-2005);工業(yè)企業(yè)能源管理導(dǎo)則(gb/t 15587-2008);綜合能耗計(jì)算通則(gb2589-2008);用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則(gb17167-2006);工業(yè)企業(yè)能源消耗的量化管理及節(jié)能評價(jià)(db22/t435-2006);評價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則(gb/t3485-1998);評價(jià)企業(yè)合理用熱技術(shù)導(dǎo)則(gb/t3486-1993);綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(gb/t50378-2006);

48、外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程(jgj144-2004)。石油化工廠合理利用能源設(shè)計(jì)導(dǎo)則(shj3-38)8.2節(jié)能措施綜述(1)工藝生產(chǎn)主流程,將選用目前先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備,以高生產(chǎn)能力和低能耗指標(biāo)實(shí)現(xiàn)降低成本、節(jié)約能源的目的。(2)在生產(chǎn)中以多用循環(huán)水、少用新鮮水為原則,提高水的重復(fù)利用率,達(dá)到節(jié)能目的。(3)盡可能提高整流變壓器和整流器的效率,降低電耗;采用節(jié)能型電機(jī)及電器設(shè)備。(4)照明系統(tǒng)選用綠色照明燈具,光源采用金屬鹵化物燈、高效節(jié)能熒光燈等節(jié)能光源。(5)在蒸汽管道上設(shè)置性能良好的疏水器或阻汽排水器;設(shè)備及管道保溫和保冷采用絕熱性能良好的絕熱材料,以減少熱能損失。(6)建筑上采用密閉門

49、窗,屋面采用導(dǎo)熱系數(shù)小的保溫材料。(7)加熱設(shè)備及管道采用質(zhì)量可靠、機(jī)械強(qiáng)度大、導(dǎo)熱系數(shù)小的保溫材料,減少熱能損失。(8)本項(xiàng)目所需的公用工程,包括水、電、汽、氣管道均有單獨(dú)計(jì)量儀表,以便考核和便于采取節(jié)能措施。(9)節(jié)電管理具體措施加強(qiáng)節(jié)能減排宣傳教育,普及節(jié)能減排知識(shí),提高節(jié)約和環(huán)保意識(shí),增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。有計(jì)劃地組織節(jié)能減排業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)和培訓(xùn),主要耗能設(shè)備操作人員須經(jīng)考試合格,方可上崗。同時(shí)著重在節(jié)電生產(chǎn)上采取以下具體措施:配電站位置都盡量接近負(fù)荷中心,縮短供電距離,減少線路損耗;隨著公司增容,加大原有線路導(dǎo)線截面,電源密度不大于11.5a;采用先進(jìn)的導(dǎo)線連接方式和工藝,減少接續(xù)點(diǎn)損耗;在低壓

50、配電室采用靜電電容器對變壓器低壓側(cè)無功功率進(jìn)行補(bǔ)償;選用低損耗、高效節(jié)能的變壓器,并使變壓器處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行;低壓配電屏饋電回路均裝設(shè)電度表進(jìn)行計(jì)量,以便考核、監(jiān)測用電情況,合理調(diào)節(jié)。除主車間大面積照明采用集中控制外,一般場所均就地安裝照明開關(guān),隨手關(guān)燈。8.3節(jié)能管理機(jī)構(gòu)本項(xiàng)目節(jié)能機(jī)構(gòu)由綜合管理部管理,生產(chǎn)部布置具體工作內(nèi)容,各生產(chǎn)車間實(shí)施,并設(shè)領(lǐng)導(dǎo)主抓節(jié)能工作。九 環(huán)境影響評價(jià)9.1 設(shè)計(jì)依據(jù) (1)松花江開發(fā)區(qū)江段斷面執(zhí)行地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(gb3838-2002)基本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值中的iii類標(biāo)準(zhǔn)。(2)空氣質(zhì)量執(zhí)行環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(gb3095-1996)中的二級標(biāo)準(zhǔn)。(3)廠界

51、噪聲執(zhí)行工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)(gb12348-90)iii類標(biāo)準(zhǔn)。(4)松花江水系環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。(5)氧化爐、碳化爐執(zhí)行工業(yè)窯爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(gb9078-1996)及大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(gb16297-1996)ii類區(qū)對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。(6)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(gb8978-1996)進(jìn)入城市污水二級水處理廠項(xiàng)目行業(yè)三級排放標(biāo)準(zhǔn)。(7)城市區(qū)域環(huán)境噪音標(biāo)準(zhǔn)(gb3096-93)中iii類標(biāo)準(zhǔn)。9.2 廠區(qū)綠化對于化工類裝置,廠區(qū)內(nèi)要有良好的大氣環(huán)境。綠化在防止污染、保護(hù)和改善環(huán)境方面起著特殊作用。它具有較好的調(diào)溫、調(diào)濕、吸塵和減噪等多種功效,可凈化空氣和改善小氣候。本工程充分利用廠區(qū)能夠綠

52、化的空地進(jìn)行綠化。9.3 環(huán)境影響評價(jià)本項(xiàng)目實(shí)施生產(chǎn)全過程控制,最大限度的回收利用資源,將污染消除在工藝過程中,有效地減輕對環(huán)境的污染。設(shè)計(jì)已采用了多種切實(shí)可行的環(huán)保措施,將污染消滅在工藝過程中,因此本項(xiàng)目是一個(gè)節(jié)能的環(huán)保型工程,符合清潔衛(wèi)生要求。十 勞動(dòng)安全衛(wèi)生與消防10.1 勞動(dòng)安全衛(wèi)生(1)編制依據(jù)工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) gbz1-2002工作場所有害因素職業(yè)接觸限值 gbz2-2002化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)定 hg20571-95工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范 gbj87-85紡織工業(yè)企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)范 gb50477-2009工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) gbz1-2002建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 gb50016-2006工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計(jì)規(guī)范 gb50034-92安全色 gb2893-2001安全標(biāo)志 gb2894-1996(2)工程概況本工程的建設(shè)地區(qū)不屬于地震、臺(tái)風(fēng)、洪水、雷擊多發(fā)區(qū),自然條件對建設(shè)項(xiàng)目的不利影響較小,結(jié)合建設(shè)項(xiàng)目的特點(diǎn)采取了有針對性的可靠的防范措施。10.2勞動(dòng)安全措施噪聲危害分析新建裝置噪聲設(shè)備主要為空壓機(jī)、泵類,均設(shè)在廠房內(nèi),選用

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