【正文】 80 投 資估算依據(jù) 建設(shè)投資估算 流動資金估算 項目投入總資金 第十四章 生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益分析 83 生產(chǎn)成本分析 經(jīng)濟(jì)效益分析 第十五章 社會效益和風(fēng)險分析 86 社會效益分析 風(fēng)險因素分析 第一章 項目建設(shè)的意義及必要性 一、項目的意義和必要性 項目國內(nèi)外現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展趨勢 近年來，隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，塑料已應(yīng)用到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品業(yè)等許多行業(yè)和日常生活的各個方面。而且由于其全部或部分原料采用可再生天然資源，因此，作 為有限的、不可再生的、日漸減少的石油資源的補(bǔ)充替代品具有重要意義，并有利于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施。而全生物降解塑料雖可較短時間回歸自然，但高昂的價格又成為其推向市場的嚴(yán)重障礙，因此歐美國家雖已建立 了萬噸級生產(chǎn)線，但目前用途有等進(jìn)一步開拓，成本有待大幅度降低。 Dupont和 Eastman chemical公司的脂肪族 /芳香族共聚酯， Environmental Products公司的聚乙烯醇等都已建成了工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)線（詳見表）。 3. 德國近年來也加強(qiáng)了 EDP的研發(fā)。他將淀粉與至少一種不溶與水的生物降解塑料混合 ,另外將這種材料與生物降解的纖維 (大麻、亞麻等 )或膠囊狀材料 (硅膠、沸石等 )混合 ,該材料通過毛細(xì)管現(xiàn)象而部分吸水或飽和吸水 ,然后在適當(dāng)?shù)膲毫蜏囟认?,毛細(xì)管中的水釋放從而發(fā)泡 ,得到的產(chǎn)品解決了以上問題。他們也指出 ,PCL對共混體系模量 的影響取決于淀粉體系所處的狀態(tài)。但是，從總體上看，這一行業(yè)仍處在有待于對技術(shù)進(jìn)行更加深入研究、提高性能、降低成本、拓寬用途并逐漸推向市場的階段。其中 ,熱塑性淀粉已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化 ,其他天然材料尚處于基礎(chǔ)研究階段。上海交通大學(xué)對大豆蛋白進(jìn)行了研究 ,清華大學(xué)高分子材料研究所對雞蛋膜蛋白進(jìn)行了研究 ,但是 ,其應(yīng)用前景還相當(dāng)遙遠(yuǎn)。開展研究工作的有中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究 所、中科院成都有機(jī)化學(xué)研究所、中科院上海有機(jī)研究所、四川大學(xué)、武漢大學(xué)、浙江大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、天津大學(xué)、南開大學(xué)、東華大學(xué)、華南理工大學(xué)、華東理工大學(xué)、北京理工大學(xué)等。主要研究單位有中科院微生物所、清華大學(xué)生物系和化工系、中科院長春應(yīng)用化學(xué)研究所、山東大學(xué)、無錫輕工大學(xué)、中科院成都生物研究所、西北工業(yè)大學(xué)等 ,生產(chǎn)單位有廣東江門生物技術(shù)開發(fā)中心、廣東汕頭華逸生物工程公司、寧波天安生物材料有限公司等。其中 ,中科院廣州化學(xué)研究所主要采用聚合物負(fù)載的雙金屬催化體系(PBM),產(chǎn)品略帶黃色 ,相對分子質(zhì)量較低。 脂肪族 /芳香族共聚酯熱塑性芳香族聚酯熱性能穩(wěn)定 ,力學(xué)性能優(yōu)良 ,便于加工 ,價格低廉 ,自從工業(yè)化以來 ,已經(jīng)發(fā)展成為一類用途廣泛的樹脂 ,但芳香族聚酯生物降解性很差 ,不能單獨作為生物降解塑料使用 ,因此 ,設(shè)計合成了脂肪族 /芳香族共聚酯 (CPEs),使其既有脂肪族聚酯的可生物降解性又有芳香族聚酯的力學(xué)性能。③將對苯二甲酸乙 (丁 )二醇酯或其衍生物與二羧酸酰氯等溶解在有機(jī)溶劑中 ,在適宜的溫度下進(jìn)行溶液縮聚。采用新型催化劑，使一縮乙二醇經(jīng)一步反應(yīng)即可得到產(chǎn)品，收率大于 95％ (國外最高達(dá) 90%)；催化劑穩(wěn)定性和重現(xiàn)性好，壽命長，可連續(xù)使用 60天以上，而且用后可回收他用 (國內(nèi)外未見報道 )；單體純化工藝短，耗能低，收率高，高達(dá) 90%以上 (國外低于 90%)，可制得高純度對二氧環(huán)己酮，成本遠(yuǎn)比國外同類產(chǎn)品低，其研究水平處于世界領(lǐng)先地位，已申請國家發(fā)明專利?？傊赏耆锝到饩蹖Χ醐h(huán)己酮 / 淀粉共混材料是一種力學(xué)性能、加工性能、生物降解性能優(yōu)異，同時又具有很強(qiáng)的市場競爭力和發(fā)展前景的新型材料。對大規(guī)模發(fā)展現(xiàn)代淀粉類農(nóng)作物種植業(yè)，形成淀粉產(chǎn)品的加工體系和特色農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，都具有重大的現(xiàn)實意義。淀粉深加工業(yè)在 我國將很快形成一大產(chǎn)業(yè)，市場潛力極大，并可出口創(chuàng)匯。以一個中型城市為例，每一天的流動人口在 100萬人左右， 每天消耗的快餐盒在 5080萬只之間，據(jù)國家有關(guān)部門統(tǒng)計， 20xx年快餐盒銷售總額達(dá) 75億元人民幣，相當(dāng)于 150億只快餐盒。 20xx年初，國家經(jīng)貿(mào)委又發(fā)布了國經(jīng)貿(mào)廳貿(mào)易 [20xx]30號《關(guān)于餐飲企業(yè)停止使用一次性發(fā)泡塑料餐具的通知》其中更加明確地要求停止使用不可降解的一次性發(fā)泡餐具。這類材料的廣泛使用也是造成 “白色污染 ”一個重要的因素，所以在此領(lǐng)域推廣降解塑料也同樣具有十分廣闊的市場前景。 總的說來，降解塑料最突出的優(yōu)點一是節(jié)約和替代石油，二是 可降解，不污染環(huán)境，它代替普通塑料已是發(fā)展的必然趨勢，普通塑料制品的升級換代也是勢在必行。其中內(nèi)蒙古蒙西高新技 術(shù)集團(tuán)公司、中科院廣州化學(xué)研究所、浙江大學(xué)等在二氧化碳共聚物塑料開發(fā)方面走在了前面。 從降解塑料應(yīng)用領(lǐng)域分析，在北美 1990年降解塑料總銷售量 88萬噸中，用量最大的是包裝領(lǐng)域，達(dá) 76萬噸，包括包裝袋類 56萬噸（其 中垃圾袋 ，購物零售袋等 ），飲料罐提環(huán) ，其他包裝 萬 噸。 二是工農(nóng)業(yè)用塑料制品領(lǐng)域，制品形式有工業(yè)用塑料管材、各種構(gòu)件和包裝工具；各種地膜、遮陽網(wǎng)、防蟲網(wǎng)、無紡布、反光幕、保溫復(fù)合卷材、保溫幕、保溫被、育秧盆、育苗缽、育苗棚以及農(nóng)藥和肥料用的緩釋性包覆材料、保鮮膜、養(yǎng)殖器材、播種包衣等。 上述的可降解塑料的價格基本都高于 1萬元 /噸。公司目前掌握了全國 1000多家企業(yè)的需求信息。本項目以四川大學(xué)降解與阻燃高分子材料研究中心提供的技術(shù)為依據(jù)，該研究中心從事降解材料研究已有二十余年，其研制的項目 “可控光－生物降解塑料母粒 ”或國家教育部科 技進(jìn)步一等獎，并成為 “國家級科技成果重點推廣計劃 ”依托單位，在降解塑料領(lǐng)域由很強(qiáng)的實力和較高的知名度。目前本研究中心已經(jīng)成功研制出一系列以脂肪族聚酯對二氧環(huán)己酮為基的可完全生物降解的樹脂，并以此制備出環(huán)境友好的可生物降解的膜制品，可廣泛應(yīng)用于農(nóng)用地膜、包裝材料等。最后，我們還研究了不同的 PDO的純化方式，獲得了聚合所需要的純度。如 M/I=15000, 反應(yīng)溫度為 80℃，反應(yīng)時間為 48小時， PPDO的 [η]可達(dá)到 dL/g。已申請國家發(fā)明專利。 擴(kuò)鏈產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性提高可能是由以下兩方面的原因造成的：第一， PPDO經(jīng) TDI擴(kuò)鏈后特性粘數(shù)顯著增大，有利于提高其熱穩(wěn)定性，這與前面我們得出的結(jié)論一致；第二， PPDOTDI產(chǎn)物中引入了芳香結(jié)構(gòu)和氨酯鍵，且不可避免地存在支化結(jié)構(gòu)，這也可能會有利于提高其熱穩(wěn)定性 。 6. PPDO/MMT納米復(fù)合材料的制備、表征和性能研究 采用納米技術(shù)對聚合物進(jìn)行增強(qiáng)已經(jīng)被廣泛的采用，而在本項目將有機(jī)蒙脫土應(yīng)用到 PPDO體系的目的則不僅僅是為了提高材料的力學(xué)性能，主要目的是為了提高 PPDO的結(jié)晶速度和熔體粘度，改 善其加 工性能。另外，由于蒙脫土成分比較復(fù)雜，可能其本身的金屬離子對 PDO也有一定的開環(huán)聚合能力。比較不同的蒙脫土作為添加成分，發(fā)現(xiàn)當(dāng)羥基蒙脫土（ MMTOH）作為添加成分時，結(jié)晶溫度變化最大， MMTNa作為添加成分時變化最小，這說明 MMTOH在體系中具有更好的成核作用。（純的 PPDO的拉伸強(qiáng)度為 24MPa）分別比純的 PPDO提高了%、 %、 %。隨著接枝鏈數(shù)目的增加及接枝鏈長度的增長，結(jié)晶能力獲得了提高。這就意味著含有 SGP的 PPDO/淀粉體系的流動性更好。 8. 聚對二氧環(huán)己酮基生物降解聚合物體系的成膜性研究 為了獲得好的成膜性，本項目研究了以下體系的各種成膜工藝的研究： PPDO/淀粉體系、 PPDO/PBS體系、 PPDO/PVA體系、 PPDO/PBS/淀粉體系、 PPDO/MMT復(fù)合材料。經(jīng)過大量的研究，試制出不同配方下的薄膜。 5） 經(jīng)查新，該項目技術(shù)屬國內(nèi)首創(chuàng)，專家一致認(rèn)為整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。采用雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn) PPDO與淀粉復(fù)合物。C, M/I = 13111573, 反應(yīng)時間 = 810小時 ，水含量 80ppm.的條件下， PPDO的粘均分子量高達(dá)（ 104），轉(zhuǎn)化率高達(dá) %。通過這些改性方法，提高了 PPDO的熱穩(wěn)定性及生物降解速率，擴(kuò)大了PPDO的應(yīng)用范圍，為制備低成本可完全生物降解樹脂提供了豐富的基體材料。尤其是在成本方面。據(jù) Freedoia 公司報告，美國生物降解塑料制品的銷售量 20xx 年已達(dá)到 300 萬噸；加拿大生物降解塑料制品的銷售量20xx 年已達(dá)到 30 萬噸。 3. 本項目所采用的原材料均為無毒品，生產(chǎn)過程中基本沒有三廢產(chǎn)生，對解決我國 “白色污染 ”問題具有重大意義。通過本項目的研究，結(jié)束了 PPDO不能吹塑成膜的歷史！本項目的完成將加快我國農(nóng)地膜從部分生物降解向完全生物 降解轉(zhuǎn)化的速度，其研究水平處于世界領(lǐng)先地位。已申請國家發(fā)明專利。已申請國家發(fā)明專利。選用高效催化體系如三乙基鋁等為催化劑，聚合時間根據(jù)產(chǎn)品需求不同而變化。 4） 該材料生產(chǎn)出的產(chǎn)品在自然環(huán)境中可完全降解。已申請國家發(fā)明專利。研究發(fā)現(xiàn) PVA的加入不僅可以顯著提高材料的熔體粘度，而且材料的力學(xué)性能也有很大的改善。增容劑（ SGP）的加入并沒有明 顯改變體系的流動行為，在所測試的溫度范圍內(nèi)體系均呈現(xiàn)剪切變稀。 SGP的熱行為和接枝結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。 另外， PPDO/MMT復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度隨蒙脫土含量的增加而急劇上升， PPDO/MMTNa復(fù)合材料在 MMTNa含量為 3%時，達(dá)到最大值 為。C。其次，發(fā)現(xiàn)，羥基化蒙脫土對反應(yīng)的促進(jìn)作用更為明顯，這是由于羥基基團(tuán)本身就能引發(fā)內(nèi)酯開環(huán)聚合，在體系中具有協(xié)同催化聚合的作用。成本的降低和分子量的提高，可為 PPDO的應(yīng)用開拓出更加廣闊的前景。這對改善 PPDO在加工成形過程中的熱穩(wěn)定性是非常有意義的。而這三種催化體系相比，在相同條件下，AlEt3H2OH3PO4（ 8:4:1）不論是聚合產(chǎn)物的分子量，還是單體的轉(zhuǎn)化率，都明顯優(yōu)于 AlEt3和 AlEt3H2O(2:1)。 (SnOct2)、異丙醇鑭催化 PDO開環(huán)聚合的研究 SnOct2是最常用的內(nèi)酯開環(huán)聚合催化劑，我們詳細(xì)研究了其催化PDO 開環(huán)聚合的反應(yīng)條件，包括反應(yīng)配比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等因素對聚合反應(yīng)速度及聚合產(chǎn)物的影響。與過去使用的化學(xué)合成發(fā)相比，大大簡化了合成工藝。已研制出一種高效環(huán)化脫氫催化劑，采用價格低廉的一縮乙二醇通過一步法合成出了對二氧環(huán)己酮單體，建立了一套反應(yīng)物高轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物高純度的合成方法，使對二氧環(huán)己酮的成本大大低于其它內(nèi)酯或交酯單體如 丙交酯、乙交酯、己內(nèi)酯等，具有極大的市場潛力和應(yīng)用前景。和同類產(chǎn)品相比要低很多，而淀粉的成本又比較低，則使得該生物降解塑料在成本上具有巨大的優(yōu)勢。其作為降 解塑料的使用，可以避免因普通塑料不易降解而造成的塑料垃圾或 “白色污染 ”給環(huán)境和動物造成的危害，如對土壤造成的污染、塑料垃圾堆放占用大量土地、野生動物誤食后致死等，是真正意義上的環(huán)境友好材料。 而本項目所開發(fā)的新型的生物淀粉基全降解塑料和上述產(chǎn)品相比，在材料成本和性能等方面都具有明顯的優(yōu)勢。預(yù)測降解塑料主要的市場領(lǐng)域有：通過分析塑料制品的應(yīng)用領(lǐng)域和生物降解淀粉塑料的實用性，淀粉塑料制品可以有以下六大類進(jìn)入社會生產(chǎn)和生活領(lǐng)域。另據(jù)美國 Structure Analysis amp。 面對巨大市場，國內(nèi)已有多家企業(yè)投入生物降解塑料領(lǐng)域。從上面數(shù)字可以看到推廣和應(yīng)用可降解農(nóng)膜將會帶來非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益。這類用品具有價廉，使用方便等特點，近幾年來用量急劇上升，至 20xx年底其用量達(dá)到 200萬噸。廣州、浙江 一些沿海城市，已經(jīng)下令，要求逐步禁止使用不可降解的泡沫塑料快餐盒，甚至不惜重金從國外引進(jìn)降解快餐盒生產(chǎn)線，準(zhǔn)備替代傳 統(tǒng)的不可降解的泡沫塑料快餐盒，以減少的城市的 “白色污染 ”。因此生物降解塑料薄膜的推廣和應(yīng)用，必 將受到社會的重視，其市場廣闊，意義深遠(yuǎn)。 ，形成淀粉深加工新型產(chǎn)業(yè) 近 20年來，國外淀粉深加工工業(yè)發(fā)展十分迅速，品種已達(dá)數(shù)千種，年產(chǎn)量達(dá) 600萬噸，已占淀粉總量的 50％。目前傳統(tǒng)的淀粉加工行業(yè)利潤低，由于多年的競爭使淀粉加工業(yè)獲利很少，淀粉加工缺乏高技術(shù)轉(zhuǎn)化增值，在一定程度上減少了農(nóng)民的收入。該全降解樹脂可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求，調(diào)整淀粉的含量，并制備出不同形式 的產(chǎn)品，如片材、農(nóng)地膜、包裝膜、包裝袋、一次性餐具、育秧缽等。而四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院從源頭著手控制其成本。合成脂肪族 /芳香族共聚酯有 3種常用的方法 :① PET等芳香族組分與 PEG、PGA、 PLA、 PCL等聚合物直接在高溫、高真空度下進(jìn)行酯交換反應(yīng) 。中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所在詳細(xì)研究了聚丁二酸丁二醇酯 (PBS)的耐水性、穩(wěn)定性等的基礎(chǔ)上 ,開發(fā)了高效催化體系 ,合成了高穩(wěn)定性高相對分子質(zhì)量的聚丁二酸丁二醇酯 ,重均相對分子質(zhì)量可達(dá) 到 250000。 脂肪族聚酯當(dāng)前 ,聚二氧化碳的合成研究