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                行業信息

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                新型催化劑在塑膠跑道中的新應用
                來源:本站  發布日期:2016/3/3  點擊次數:3260
                項目建設背景:
                塑膠跑道是現代田徑場地中不可缺少的重要設施,與傳統的土質跑道相比,它具有良好的彈性、防滑性、耐磨性、耐候性,場地護理容易,色彩鮮明,美觀整齊,鑒于上述優點,塑膠跑道問世不久即迅速被各田徑場地所采用。
                塑膠跑道具有性能優異,使用方便等特點,深受人們歡迎,已被國際奧委會定為國際比賽場地的必備條件之一。
                PU(聚氨酯)于20世紀60年代初由美國3M公司首先用于體育場地的鋪裝,經過幾十年的發展,到目前為止,PU已用于鋪設高爾夫球場通道、兒童游樂場地、網球場、體育館地面及田徑場地跑道。與煤碴跑道相比,PU跑道具有彈性好,防滑、色彩美觀、場地清潔平整、易于維護管理、減振性好等特點。
                目前鋪設的聚氨酯塑膠跑道大部分是混合型,其基本配方即TDI(甲苯二異氰酸酯)–MOCA(3,3′ –二氯4,4′ –二氨基二苯基甲烷)–重金屬催化劑體系,致使所鋪設成的塑膠跑道存在毒害和鋪設成本過高的問題。TDI屬于II級(高度危害)毒物,是可疑人體致癌物,國際運動跑道技術協會(IST)早在1994年就提出“不接受使用含TDI成分的聚氨酯系統的運動跑道”的建議。MOCA屬于芳胺酯類化學品,毒性較大,能引發膀胱癌,以有機汞/鉛或有機汞/鋅復合催化劑為主的重金屬催化體系危害人體,污染環境。
                同時,PU的價格較高,鋪裝費用大,鋪設一個400m標準場地,若中心是天然草皮,需400—600萬元;若中心為人造草皮,需600—800萬元,且跑道保證使用一般只有10年。但在某些對材料性能要求較低或要求具有透水性的場合不適用。目前,國內有許多單位將回收的廢舊輪胎等橡膠制品粉碎得到的膠粉與PU膠粘劑混合制得的鋪設材料,不僅價格較低,而且有彈性好、透水性好、安全性強,耐候性能好、摩擦因數大、不易老化等優點,尤其適用于鋪設人行橫道、兒童游樂場地、網球場周邊、游泳池邊道、體育館地面及場地跑道周邊。該鋪設材料一般由上下兩層組成,下層為顆粒和厚度較大的黑色層,上層為顆粒較小的彩色層,彩色層可直接采用彩色膠粉制成。
                混合型塑膠跑道已面臨淘汰,各種新型塑膠跑道紛紛出現,尤其是利用聚氨酯膠粘劑粘接廢舊輪胎橡膠粉或三元乙丙膠粉等制備塑膠跑道成為研究熱點。下面我們重點介紹采用三元乙丙橡膠及氯化丁基再生橡膠制作經濟適應環保型彩色橡膠跑道。
                項目建設可行性分析:
                (一)、政策可行性。
                    黨中央、國務院十分重視體育運動,要把我國建設成體育強國,各級政府對大、中學校、幼兒園以及廠礦、企業各種運動場的修建十分重視,所以在我國塑膠跑道的市場前景十分廣闊,會得到各級政府及單位資金及政策上的支持,同時采用廢舊輪胎及特種再生橡膠制作塑膠跑道鋪面材料,這是一項一舉多得的好事。其一,可以消除“黑色污染”、“變廢為寶”,資源得到循環利用。其二,這也是一項新材料、新工藝、新技術的采用,理應會得到各級政府的科技管理部門在項目立項,資金支助等方面的關注與關心。綜上所述,該項目理所當然,會得到政府部門在政策上的支持。
                (二)技術分析。
                1、國內經濟適應環保型塑膠跑道現狀:
                    目前,國內許多研究單位與施工企業所提供的經濟適應型塑膠跑道大致如下:經濟環保型橡膠跑道底層8MM厚,用黑色橡膠粒加入環保膠混合后進行攤鋪,黑色基礎層固化后再用經染色處理的廢橡膠顆粒(或全彩色顆粒)加入環保膠進行面層5MM攤鋪。
                由于廢輪胎粉碎后的顆粒并沒有改變其化學物理性能,因此仍然具有輪胎在高速公路上奔跑一樣的彈性、耐磨、耐候、耐老化性能,且每噸僅1200元左右的成本,比每噸1萬多元的PU和每噸近萬元的EPDM顆粒價格低得多,并且表面顏色可以根據需要任意染色。其攤設成本還不到傳統塑膠跑道的一半,正是大多數中小學、幼兒園、工礦企業等單位能夠接受的理想價位。因此,這種經濟適應型彩色橡膠跑道、球場一經問世,便以其價廉物美、透氣性、滲水性好,對基礎要求不高易鋪裝而廣受社會各界特別是中小學校、幼兒園、廠礦企業歡迎,它們廣泛應用于田徑運動場,各類球場、室內及室外運動場、通道、過街天橋等設施,經濟適應環保型彩色跑道、球場都是無毒無污染的。下面我們再來重點介紹一下經濟環保型EPDM(三元乙丙橡膠)跑道。
                國內外的運動場地,包括田徑跑道、籃球、排球、羽毛球及網球等運動場地,最早由土質發展到PU(聚氨酯)為主料的各種場地,近兩年以環保無毒的三元乙丙合成橡膠(EPDM)為主料的塑膠顆粒在國外已成時尚,我國從2001年也開始用EPDM代替PU顆粒來鋪設運動場地,其根據是由于PU和EPDM的化學和物理性能相比,EPDM在耐候性、抗老化、抗紫外線、耐酸堿、耐磨,彈性好等性能方面優于PU顆粒,且成本低于PU,即EPDM在化學、物理性能方面高于PU,產成本方面低于PU,回報率又高,而且對基礎要求不高,鋪設更加方便,所以自然而然會成為人們首選的材料,會成為主流,在今后的運動場地逐漸代替PU顆粒已成定局。
                EPDM塑膠跑道鋪攤情況如下:現國內許多EPDM的顆粒大都是從國外進口,EPDM塑膠顆粒所用的原輔料都是無毒無污染的,因此,這種產品是環保產品,隨著國內市場對EPDM顆粒的需求旺盛,現國內已有多家EPDM橡膠顆粒生產廠,但仍然供不應求。
                EPDM塑膠跑道既可用傳統半手工攤鋪,(3000元左右設備)也可使用新型攤鋪機攤鋪,全套不過10萬元左右,現大都用半手工攤鋪為主,大型工程可租用新型攤鋪機。
                下面再順便介紹一下目前國內塑膠跑道的主要品種及鋪裝方法:
                (1)經濟適應環保型橡膠跑道(13MM厚透氣滲水型)的品種有兩種:
                (1.1)底層8MM厚用黑色橡膠粒加入環保膠混合后進行攤鋪,黑色基礎固化后再用經染色處理的彩色廢橡膠顆粒加入環保膠進行攤鋪5MM面層。成本60元/M2左右,市場價120元/M2。
                (1.2)底層8MM厚用黑色橡膠粒加入環保膠混合后攤鋪,黑色基礎層固化后再用純彩色橡膠顆粒加入環保膠進行攤鋪5MM面層,成本80元/M2,市場價130元/M2左右。
                (2)EPDM塑膠跑道(13MM厚復合型)的品種有兩種:
                (2.1)底層8MM厚,用黑色橡膠加入環保膠混合后進行攤鋪,黑色基礎層固化后,再用EPDM顆粒加入環保型進行混合攤鋪成本95元/M2左右,市場價140元/M2左右。
                (2.2)底層8MM厚用黑色橡膠料加環保膠混合后,進行攤鋪,黑色基礎層固化后再用雙組份PU膠混合后往黑色基礎刮膠,灑EPDM顆粒,EPDM顆粒加入環保型膠進行混合攤鋪。成本95元/㎡左右,市場價140元/㎡左右。
                (3)PU塑膠跑道(13MM厚,混合型)鋪裝方法,根據不同要求在雙組份PU膠中摻混30%左右黑膠進行攤鋪,然后面層灑PU顆粒,成本140元/M2,市場價160元/M2。
                2、本項目的技術特點及產品特色
                國內專家指出:“根據國內外再生膠工業發展的現狀和趨勢,應鼓勵發展精細硫化橡膠粉,發展特種再生膠、限制粗糙、低檔通用型再生膠,鼓勵發展密閉室捏煉機脫硫,動態脫硫、淘汰油法水油法生產工藝,鼓勵采用常溫粉碎新工藝,鼓勵采用國產設備,限制引進國外裝備。再生膠行業要迅速轉變觀念,把再生膠與環境、再生膠與深加工緊密結合,開展多元化,利用實行深度加工,擴大廢舊橡膠回收利用的范圍……有了市場就會帶來商機,而其延伸應用則會促進再生膠工業蓬勃發展?!敝曛奕诔切虏牧蠎眉夹g研究所正是在這種理念的指導下,近年來在特種再生膠的再生工藝方法的采用上,在特種再生膠的應用方面作了大量的、卓有成效的研究取得了豐碩成果。
                如本所在國內最早研發的氯化丁基再生膠的歷程就足可以說明。
                鹵化丁基膠可分為兩類即氯化丁基橡膠和溴化丁基橡膠,是丁基橡膠與氯或溴反應改性的產物。
                氯化丁基橡膠可以與天然橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠等高不飽和的橡膠并用,自粘、互粘、工藝性能好。近年來,氯化丁基的應用范圍越來越廣泛。用膠量與日俱增;與此同時,每年在氯化丁基制品生產過程中產生的邊角廢料以及產品使用后的廢棄物日益增多,每年將以萬噸計。
                為了使一寶貴資源不至浪費,并將其變廢為寶,株洲融城新材料應用技術研究所通過反復試驗和研究,發明了一種新型的氯化丁基廢橡膠再生方法,即機械力化學法。該項技術獲國家發明專利,專利號:ZL02114140.1。株洲融城新材料應用技術研究所采用該項技術在國內最早(2000年前)就開始采用普通密煉機、開煉、精煉機加工生產氯化丁基再生膠,其產品已遠銷湖南、廣東、浙江、江蘇、遼寧、河南、河北、湖北、山東、福建、上海、天津等省市。采用該膠生產汽車外胎(胎側、氣密層等),內胎,密封膠條,防水卷材,減震,密封制品,橡膠膩子都是適宜的,尤其是,采用該氯化丁基再生膠制作塑膠跑道鋪面彩色顆粒產品,效果十分良好。
                利用氯化(溴化)丁基再生膠加工造粒制備環保PU塑膠跑道彩色顆粒的其基本路線是:利用藥用氯化(溴化)丁基瓶塞廢膠制成再生膠,然后以該再生膠為主料經配方,混煉、硫化加工成彩色膠板,再將膠板加工造粒成膠粉,制備成塑膠跑道鋪面材料彩色橡膠顆粒。
                具體制作方法是:
                (1)采用密煉機捏煉脫硫工藝又稱為機械力化學法,制作氯化丁基再生膠。該方法的特點是:丁基再生膠關鍵技術即脫硫工藝改為采用專用密閉室捏煉機脫硫,以機代罐。該工藝方法的原理是借鑒本伯里再生反應原理,采用機械力化學的方法進行廢膠的脫硫再生。其他加工工序與設備跟通用再生膠生產方法的加工方法及設備一個樣。該方法屬橡膠再生處理工藝類,簡稱為機械力化學法脫硫工藝,近年來國內許多人又把它稱之為密煉機捏煉脫硫工藝法。它通過分類粗選粉碎、薄通初級再生軟化、捏煉脫硫再生軟化、熱煉濾膠和精煉五道工序完成氯化丁基橡膠廢膠的再生。(2)采用氯化(溴化)丁基再生膠與部分氯化丁基或三元丙膠等新膠并用加入碳酸鈣或納米碳酸鈣、硫化劑、硫化促進劑、軟化劑以及著色劑等配合劑,加工生產成不同顏色的膠塊,然后再將膠板破碎、篩選、制成膠粒分裝使用。(3)制備的塑膠跑道的各項指標均達到GB/T14833—1993要求。
                塑膠跑道技術指標:
                性質    本產品物理性能優良、耐天候性能特別好、產品色彩鮮艷,有紅、藍、黃、綠、紫羅蘭等十幾種顏色。具有耐爆曬,不變色,產品色彩耐曬度達:7-8級。也可根據用戶提供的色樣板、用戶要求的物理性能指標、顆粒大小、設計配方定制生產。
                用途    被廣泛用于鋪設網球場、籃球場、羽毛球場、田徑跑道、兒童樂園等露天或室內運動場地。也可用于生產模壓固化的彩色安全彈性地板。
                規格
                1-5mm顆粒適用于田徑跑道、兒童樂園等露天或室內運動場地。
                1-4mm顆粒適用于田徑跑道、兒童樂園等露天或室內運動場地。
                1-3mm顆粒適用于籃球場、網球場、羽毛球場等露天或室內運動場。
                0.5-2mm顆粒適用于和膠水混合后噴漿。用噴漿工藝的運動場。
                3、本項目產品與傳統產品分析對比:
                當前國內許多稱之為三元乙丙(EPDM)塑膠跑道彩色顆粒,其實際上都是采用本研究所生產或其他企業生產的氯化丁基再生膠產品加工而成,因為國際、國內都已對EPDM塑膠跑道認可和習慣了,所以均把采用氯化丁基再生膠加工而成的塑膠顆粒稱之為EPDM塑膠顆粒,其實是“氯化丁基再生膠“彩色顆粒。因為氯化丁基與三元乙丙性能上相當類似,而且在某些性能方面,氯化丁基橡膠甚至優于三元乙丙橡膠,采用廢棄藥用氯化丁基瓶塞制作的氯化丁基再生膠綠色環保無污染物,因為藥用氯化丁基瓶塞膠配方要求十分嚴格,其原料除了氯化丁基橡膠外,就是80%的鍛燒陶土,加樹脂、色料、氧化鋅、硬脂酸、白油等外,別無其他污染性原料。而且采用氯化丁基再生膠制作塑膠跑道其生產成本要求低于EPDM塑膠跑道,具有顯著的市場價格優勢。本研究所在浙江金華等地試制的氯化丁基再生膠塑膠顆粒曾由國內知名專家謝忠麟教授在蘇州檢測完全符合國家標準。氯化丁基再生膠塑膠跑道彩色顆粒以其獨特的耐天候性能、優良物理機械性能、被廣泛用于鋪設網球、籃球、羽毛球、田徑跑道、兒童樂園等露天或室內運動場地.本公司生產的氯化丁基再生膠及試生產的塑膠跑道顆粒產品色彩鮮艷,長期不易變色,耐天候老化性能特優。
                財務分析:
                項目投資500萬元,投資可分二期投入:(此投資不包含土地、廠房建設)
                1、第一期投資金額為300萬元,包括以下兩個部分:
                ①采用丁基專用脫硫密煉機生產氯化丁基再生膠,設備等固定資產投資為100萬元。
                ②采用自制的氯化丁基再生膠為主材,經配方混煉、硫化、粉碎制作塑膠跑道彩色顆粒,設備等固定資產投資為100萬元。
                ③流動資金最少為100萬元。以上二部分合計為300萬元,可作為第一期投資。
                ④待條件成熟后,可建立塑膠跑道攤鋪公司,以及建立廢舊輪胎加工黑色顆粒,聚氨酯膠粘劑等塑膠跑道鋪設專用化學材料制造廠,可作為第二期投資也稱之為投資的第三部分,投資額200萬元以上。盡量爭取與國內有一定規模和影響力的塑膠跑道攤鋪公司合作。
                ⑤以上三部分合計為500萬元,第二期投資暫不論證。
                2、第一期投資規模:投入資金為300萬元,生產規模為1500噸/年氯化丁基再生膠,3000噸/年塑膠跑道鋪面彩色顆粒,產值銷售額為2000萬元左右,(其中氯化丁基再生膠為750萬元,彩色顆粒為1250元)。
                3、效益分析:利稅600萬元以上,利稅可按35%—40%計算,按一般常識計算,丁基再生膠單獨生產每噸可盈利稅1000元左右,彩色顆粒如主料氯化丁基再生膠外購,每噸可盈利約1500元,采用自我生產氯化丁基再生膠再深加工彩色顆粒每噸稅應為2500元/T。
                 4、投資資金使用分配:固定資產投資為約200萬元,包括專用設備,配套設施、水電等。
                ①氯化丁基再生膠生產專用設備大致如下:丁基專用脫硫密煉機1臺,年脫硫生產氯化丁基再生膠量為1000—1500噸,價格每臺約20萬元,相配套的設備為洗滌機、浸泡池、烘干機等1臺套價格約10萬元;粗煉機1臺價格約7萬元、煉膠機2臺,價格為15萬元左右,濾膠機1臺價格約6萬元;精煉機1臺,價格約10萬元;出片機1臺價格約7萬元。合計為75萬元,另加廠房改造、水電及安裝、配件25萬元,合計為100萬元,這是一條氯化丁基生產線設備與資金投入初步概算。
                ②塑膠顆粒專用設備如下:  
                A、密煉機1臺價格約20萬元    B、粉碎加工專用設備一套約20萬元    C、硫化設備20萬元    D、煉膠設備約20    E合計80萬元     F、另加廠房改造、水電安裝、配件、運輸設備約20萬元,共計約100萬元。(以上兩條線設備如部分為二手設備可降低投資額30%左右??蓪⒐澯噘Y金改作流動資金。)
                投入固定資產金額合計約200萬元,流動資金最少要100萬元,投入如能增加到200萬元以上更好。
                四、提供條件:
                本研究所提供氯化丁基再生膠國家發明專利技術,具有自主知識產權,技術成熟,同時對加工塑膠跑道彩色顆粒技術成熟,產品質量可以保證。本研究所系株洲國家級開發區留學人員創業園內一民營科技型企業, 已具備一定規模的生產能力,有必需的辦公設施和場地, 有一批技術和生產骨干, 同時企業在國內有一定的影響力和知名度。該研究所通過多年打造有一定的市場份額和固定客戶。在技術上有一定的優勢,近年來與國內諸多名校包括華南理工大學、北京化工大學、華東理工大學、青島科技大學有著技術合作關系。該研究所與各級政府關系密切, 長期以來得到國家科技部、湖南省科技廳、經委以及株洲市政府及各委辦局的大力支持。與國內諸多研究院所及省內外同行業橡膠界有影響的企業關系良好。在市場開拓本研究所將分別在長沙、廣州、武漢等地建立辦事處,將特色挑選一批市場營銷精英,組成一個良好的團隊,拓展市場。市場前景是十分廣闊的,(光長沙就有十多個塑膠跑道攤鋪公司,年需塑膠顆粒在2000噸以上,)同時還將開拓國外市場,打入美國、日本、韓國、俄羅斯及東南亞國家和地區。
                五、招商計劃:
                投資者可選擇獨資、合作等不同形式進行。采取獨資須全部承擔投資金額,本所以技術入股的方式加入,占30%至35%的股份。
                采取合資方式時,要求投資方投資金額占項目總投資額的比例百分之六十以上。采取合作方式時,要求投資者提供總投資額的百分之四十以上的資金,可采取多方入股,企業地址最好選擇在株洲,也可在長株潭、益陽境內,交通發達,水電齊備,鄰近市郊。
                友情鏈接: 塑膠跑道施工 鋪設環氧地坪 建設羽毛球場 建足球場 球場燈光設備 球場圍網
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