某聚丙烯高分子材料阻燃母粒的生產(chǎn)設(shè)計第1章緒論 51.1阻燃母粒 51.1.1簡介 51.1.2阻燃母粒種類[2] 51.2聚丙烯阻燃母粒 61.2.1聚丙烯用阻燃劑[3] 61.2.2聚丙烯阻燃母粒市場狀況分析 71.2.3聚丙烯阻燃母粒生產(chǎn)工藝[6] 71.3選題意義 7第2章生產(chǎn)工藝設(shè)計 92.1生產(chǎn)工藝流程[6] 92.2工藝創(chuàng)新點 9第3章物料衡算 113.1物料衡算的意義 113.2項目制度與生產(chǎn)規(guī)模的確定 113.3物料的計算 113.3.1物料衡算的基準(zhǔn) 113.3.2計算方法 113.3.3基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 113.3.4原料年需求量計算 113.3.5包裝材料計算 12第4章設(shè)備設(shè)置與選型 144.1設(shè)備 144.1.1主要生產(chǎn)設(shè)備 144.1.2輔助設(shè)備 16第5章選址/廠區(qū)及車間設(shè)計 195.1廠區(qū)選址 195.2車間布置設(shè)計 195.2.1車間平面設(shè)計的任務(wù) 195.2.2車間組成 195.2.3設(shè)計思路 19第6章結(jié)論 216.1生產(chǎn)工藝流程 216.2物料衡算 216.3設(shè)備選型 216.4廠房選址、車間布置設(shè)計 21參考文獻(xiàn) 22附件A設(shè)備選型一覽表 24附件B廠區(qū)布置設(shè)計圖 25附件C車間布置設(shè)計圖 26

第1章緒論1.1阻燃母粒1.1.1簡介隨著科技的進步，人民生活水平的提高，高分子材料尤其是合成高分子：如塑料、橡膠、合成纖維等在人們生活中的地位越來越重要，應(yīng)用范圍也呈現(xiàn)逐年擴大的趨勢。但是大部分機高分子材料具在空氣中易燃燒，為了實現(xiàn)高分子材料在軍用、航天、交通、電力及民用等諸多行業(yè)的應(yīng)用[1]，對其進行阻燃改性便成為研究重點。比較理想的對塑料阻燃改性方法是通過加入阻燃劑或阻燃母粒之類的產(chǎn)品，從而改善它們的阻燃性能。阻燃母粒是當(dāng)今阻燃劑中表現(xiàn)最優(yōu)良的阻燃產(chǎn)品之一，在阻燃劑的基礎(chǔ)上，將多種阻燃成分進行有機結(jié)合、改性處理與協(xié)效作用，通過單螺桿或雙螺桿擠出機經(jīng)過密煉、擠出、切粒而制得的一種產(chǎn)品。阻燃母粒在塑料中容易添加，阻燃效率高，清潔衛(wèi)生，對塑料的物理性能影響較小。一般來說，阻燃母粒在聚合物中的分散性，流動性，與聚合物的相容性及熱穩(wěn)定性能都優(yōu)于普通阻燃劑，另外配方得當(dāng)?shù)淖枞寄噶Ｆ渥枞夹屎托埽ㄐ詢r比）也要優(yōu)于普通阻燃劑。1.1.2阻燃母粒種類[2]纖維用阻燃母粒阻燃纖維大多通過添加濃度高的阻燃劑以及其他助劑，經(jīng)過共混制造而成，然后熔融紡絲成型，制成有阻燃性能的纖維，現(xiàn)如今使用廣泛的纖維用阻燃母粒主要有丙綸母粒和滌綸母粒。（1）丙綸母粒阻燃丙綸母粒主要用于生產(chǎn)阻燃丙綸纖維長絲或短纖，并用此纖維生產(chǎn)高層建筑物、醫(yī)院、公共場所室內(nèi)窗簾、帷幕、地毯等裝飾織物，也可生產(chǎn)煤礦用輸送帶、蓬帆布、紡織企業(yè)的棉、麻、毛紡廠空調(diào)用風(fēng)筒布，還能用于塑料行業(yè)生產(chǎn)電視機、收音機外殼等塑料制品。（2）滌綸母粒滌綸作為三大合成纖維之一，被大量用于制造衣物和工業(yè)制品。阻燃滌綸纖維因為具有永久阻燃性，其應(yīng)用范圍十分廣泛，除了在產(chǎn)業(yè)用紡織品、建筑內(nèi)裝飾、交通工具內(nèi)裝飾等方面發(fā)揮無可代替的作用外，還被應(yīng)用于防護服領(lǐng)域。塑料用阻燃母粒聚合物材料在軍工、航天航空、電子電器、日用夾具等領(lǐng)域中的運用越來越廣泛，但由于絕大多數(shù)聚合物在空氣中具有易燃性的特點，限制了其在許多方面的應(yīng)用。通過母粒技術(shù)提高聚合物的阻燃性已成為當(dāng)今研究的熱點，生活中運用最多的塑料用阻燃母粒主要有ABS阻燃母粒、HIPS阻燃母粒、PA6阻燃母粒和PP阻燃母粒。（1）丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）阻燃母粒由于ABS樹脂具有表面硬度高，耐低溫性能好，耐蠕變性能好，尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點，在軍工、汽車、電子器件等領(lǐng)域需求量較大，但由于其在空氣中具有易燃性的特點，因此極大的限制了它的應(yīng)用范圍。與在ABS樹脂中直接加入阻燃劑共混造粒相比，采用母粒技術(shù)對ABS樹脂進行改性能獲得更好的阻燃效果。（2）高抗沖聚苯乙烯（HIPS）阻燃母粒HIPS作為重要的通用塑料之一，與ABS具有同樣廣泛的應(yīng)用，但是HIPS也面臨著遇火易燃燒的問題。為了拓寬其應(yīng)用范圍，必須對其進行阻燃改性。國內(nèi)HIPS阻燃母粒技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展已相對成熟，并已向阻燃色母粒等多功能母粒方向發(fā)展。（3）聚酰胺阻燃母粒聚酰胺6（PA6）是一種性能優(yōu)良的工程塑料，但是易燃燒，限制了其在電子電氣等領(lǐng)域的應(yīng)用，因此通過加入阻燃母粒對PA6進行阻燃改性具有重要意義。（4）聚丙烯阻燃母粒聚丙烯由于其具有耐化學(xué)性，耐熱性，電絕緣性，機械性能好和良好的耐磨加工性能等優(yōu)點，使得聚丙烯自從問世以來就被廣泛的運用在機械、電子電器、汽車、建筑、紡織、包裝、農(nóng)林漁業(yè)等領(lǐng)域，但因為其在空氣中極易燃燒，限制了聚丙烯在一些特殊領(lǐng)域的應(yīng)用，因此采用母粒技術(shù)對其進行阻燃改性就變得十分重要。1.2聚丙烯阻燃母粒1.2.1聚丙烯用阻燃劑[3]（1）磷系阻燃劑近年來，磷系阻燃劑的研究不斷發(fā)展。紅磷母粒是紅磷與氫氧化鋁、膨脹型石墨等無機阻燃母粒復(fù)配使用、以基體樹脂為載體的暗紅色粒子，安全問題得到了解決。它低煙、阻燃效率高；無粉塵污染，加工性能優(yōu)異；低密度、熱穩(wěn)定性好、制品物理性能下降少，在電子電器應(yīng)用上優(yōu)勢明顯。（2）硅系阻燃劑硅系阻燃劑具有無毒，無污染，對環(huán)境友好的特點，近年來發(fā)展十分迅速。硅系阻燃主要為氣象阻燃機理及凝聚相阻燃機理，常見的有硅酸鹽和聚硅氧烷。Gao等[4]研究了聚硅氧烷和二氧化硅對阻燃聚丙烯的性能影響，研究結(jié)果表明，IFR含量為20%時，聚硅氧烷和二氧化硅能有效的提高聚丙烯的阻燃性能。（3）氮系阻燃劑氮系阻燃母粒為三聚氰胺及其與磷的化合物，主要是三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸和三聚氰胺磷酸酯，具有無色，低毒，低煙，不產(chǎn)生腐蝕性氣體，價格低的優(yōu)點。但是其阻燃效率不高，與聚丙烯的相容性差，在聚丙烯集體中分散不均勻，從而使聚合物的黏度升高，難以加工[5]。（4）膨脹型阻燃劑膨脹型阻燃劑是一種環(huán)保的綠色阻燃劑，因其無鹵，高效，無毒無煙等優(yōu)良特性而被廣泛的應(yīng)用于聚合物的阻燃[6]。膨脹型阻燃劑由酸源、碳源和氣源三個部分組成[7,8,9,10,11]。將“三源”按照一定的比例添加到聚合物中，使聚合物在燃燒過程中能夠形成致密的碳層，阻隔了空氣，從而阻止聚合物的燃燒。近年來，膨脹型阻燃劑被廣泛的應(yīng)用于聚丙烯阻燃性能的研究。1.2.2聚丙烯阻燃母粒市場狀況分析聚丙烯自工業(yè)化生產(chǎn)以來，因其質(zhì)量輕，耐化學(xué)性，耐熱性，有較好的機械性能，易加工且生產(chǎn)成本低，至今已成為全球產(chǎn)量最大的聚合物之一，被廣泛的應(yīng)用于電子電器，汽車，建筑等行業(yè)。然而，聚丙烯在空氣中極易燃燒，這限制其在多方面的應(yīng)用。傳統(tǒng)的對聚丙烯進行阻燃改性的方法為添加鹵系阻燃劑，鹵系阻燃劑品種繁多，添加量少，阻燃效果好，在聚丙烯中得到廣泛的應(yīng)用。然而，鹵系阻燃劑在聚合物燃燒過程中會產(chǎn)生大量具有腐蝕性和毒性的氣體，燃燒產(chǎn)生的煙霧密度較大。隨著人們防火環(huán)保意識的不斷加強，無鹵，低煙，低毒的環(huán)保膨脹型阻燃母粒已成為人們追求的目標(biāo)。目前國內(nèi)較大的阻燃劑生產(chǎn)廠商有山東泰星新材料股份有限公司（10萬噸/年），壽光衛(wèi)東化工有限公司（8萬噸/年）等?，F(xiàn)如今，聚丙烯在日常生活中的運用呈現(xiàn)逐年擴大的趨勢，因此，采用母粒技術(shù)對其進行阻燃改性處理必將成為新的時代熱點。因而聚丙烯阻燃母粒將具有廣泛的市場前景。1.2.3聚丙烯阻燃母粒生產(chǎn)工藝[12]以三聚氰胺聚磷酸（MPP）/季戊四醇（PT）為復(fù)配阻燃劑，氧化鋅為催化協(xié)效劑，添加一定量抗氧化劑、硅烷偶聯(lián)劑和載體樹脂（阻燃PP母料最佳載體樹脂為馬來酸酐接枝聚丙烯（PP/PP-g-MAH））。當(dāng)MPP：PT=2:1且MPP與PT占母料總量的72%時，膨脹型聚丙烯阻燃母粒的阻燃性能最佳[12]，可以達(dá)到UL94V-0級，OI值可以達(dá)到31.4%。將上述原料裝入密煉機中進行高速混合，冷卻后，經(jīng)單螺桿擠出機擠出造粒，再經(jīng)切粒機切粒即可得到產(chǎn)品。1.3選題意義隨著聚丙烯在建筑、交通、電器、通訊等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，其阻燃技術(shù)也成為研究的重點，然而，大部分傳統(tǒng)阻燃劑（如鹵系阻燃劑、金屬氫氧化物阻燃劑、氮-磷系阻燃劑、無機阻燃劑等）[13,14,15]在應(yīng)用于塑料制品時或多或少都會對產(chǎn)品的物理性能產(chǎn)生一定的影響，同時傳統(tǒng)阻燃劑存在難分散、難加工及粉塵大等問題。而與傳統(tǒng)阻燃劑相比，膨脹型阻燃劑具有阻燃，抑煙，無毒，綠色環(huán)保等優(yōu)點[16,17]。因此通過制備膨脹型聚丙烯阻燃母粒，不僅可以提高阻燃劑在聚丙烯中的分散性，降低加工難度及加工成本，同時可以減小阻燃劑的加入對聚丙烯力學(xué)性能的影響，改善工作環(huán)境。因此，通過母粒技術(shù)改善聚丙烯阻燃性能已成為行業(yè)的發(fā)展趨勢，具有較大的發(fā)展空間，聚丙烯阻燃母粒生產(chǎn)線的設(shè)計也因此具有較大的社會價值和意義。

第2章生產(chǎn)工藝設(shè)計2.1生產(chǎn)工藝流程[18]圖2.1生產(chǎn)工藝流程圖單螺桿擠出機的機筒溫度：一區(qū)160-180℃，二區(qū)溫度180-200℃，三區(qū)溫度200-230℃，螺桿轉(zhuǎn)速為60r/min。2.2工藝創(chuàng)新點一種粉塵收集裝置[19]圖2.2一種粉塵收集裝置1、水處理箱2、通風(fēng)孔3、風(fēng)機管道4、落水孔5、出水口6、第一控制閥7、排水管道8、水管9、水泵10、第二控制閥11、水源12、第三控制閥13、抱箍14、余水箱15、過濾袋16、聚四氟乙烯針刺氈17、熔噴無紡布18、玻璃纖維和芳香族纖維19、排水口20、第四控制閥21、水位觀察窗將此裝置通過風(fēng)機管道與密煉機相連接即可，通過4落水孔向余水箱中注水，從21水位觀察窗觀察水位。當(dāng)混煉結(jié)束后，密煉機中的粉塵通過風(fēng)機管道進入水處理箱中，由于聚丙烯的密度小，因此懸浮于水面，可通過5出水口排出，在過濾袋中進行收集，其余粉塵落入水中，隨同19排水孔一同排除并收集。運用此裝置可將本應(yīng)排入空氣中的粉塵進行合理的收集，改善了工作環(huán)境。第3章物料衡算3.1物料衡算的意義在工藝設(shè)計中，物料衡算是在工藝流程確定之后進行的。物料衡算的意義在于根據(jù)原料與產(chǎn)物之間的轉(zhuǎn)化率，計算原料的需求量以及損耗量，各種添加劑的需求量以及損耗量，生產(chǎn)過程中的消耗量以及組成。為其他工藝的計算以及生產(chǎn)設(shè)備的選型打下良好的基礎(chǔ)。同時，找出生產(chǎn)過程中的薄弱環(huán)節(jié)，為改進生產(chǎn)和完善生產(chǎn)線設(shè)計提供可靠的理論依據(jù)。3.2項目規(guī)模與生產(chǎn)制度項目規(guī)模為年產(chǎn)30萬噸環(huán)保膨脹型聚丙烯阻燃母粒。項目生產(chǎn)制度：本工廠為生產(chǎn)與研發(fā)并進的化工生產(chǎn)基地，項目初期以生產(chǎn)為主，在實踐中研發(fā)，需要2名投料員工，1名研發(fā)人員，3名包裝人員和1名設(shè)備管理人員，采用三班倒的工作方式，每個班次工作10小時，2臺SE300型單螺桿擠出機同時工作，每臺每小時可生產(chǎn)5噸，一天可生產(chǎn)90噸，生產(chǎn)30萬噸環(huán)保膨脹型聚丙烯阻燃母粒需要332天。3.3物料衡算的任務(wù)對于本廠，采取年開工332天（8000小時）的生產(chǎn)工藝，其中一年中的某一個月（約30天）用于固定的設(shè)備檢修以及緊急狀況處理。物料衡算的主要任務(wù)在于：確定環(huán)保膨脹型聚丙烯阻燃母粒的實際產(chǎn)量以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。確定聚丙烯、三聚氰胺聚磷酸、季戊四醇以及各種添加劑的年需求量以及損耗量。對各生產(chǎn)過程進行物料衡算，以便指導(dǎo)確定工藝設(shè)備尺寸。3.3物料的計算3.3.1計算方法物料衡算是根據(jù)質(zhì)量守恒定律，輸入的物料混合后在無損耗的基礎(chǔ)上理論與所得到產(chǎn)品質(zhì)量相同，由于生產(chǎn)流程并不包括產(chǎn)品回收，可以得到以下公式：∑G投入=∑G產(chǎn)品+∑G流失3.3.2基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表3.2原材料及原材料來源原料名稱聚丙烯（PP）三聚氰胺聚磷酸（MPP）季戊四醇（PT）氧化鋅抗氧化劑硅烷偶聯(lián)劑生產(chǎn)廠家揚子石化有限公司壽光衛(wèi)東化工有限公司天津博迪化工有限公司番禺力強化工廠表3.1產(chǎn)品原材料的含量原材料名稱聚丙烯三聚氰胺聚磷酸季戊四醇氧化鋅抗氧化劑硅烷偶聯(lián)劑含量（kg/噸）280240120501010根據(jù)年產(chǎn)30萬噸任務(wù)，經(jīng)計算產(chǎn)量：經(jīng)折算，90噸/天。損耗：聚丙烯：1%，三聚氰胺聚磷酸：0.8%，季戊四醇：0.4%，氧化鋅：0.05%，抗氧化劑：0.01%，硅烷偶聯(lián)劑：0.01%。3.3.3原料年需求量計算由于生產(chǎn)過程中，原材料會出現(xiàn)沾壁的情況，根據(jù)公式：原料年需求量=年總產(chǎn)量噸*（每噸含量+每噸含量*損耗率）得原料的年需求量為：聚丙烯：300,000*（280+280*1%）=84840噸三聚氰胺磷酸鹽：300,000*（240+240*0.8%）=72576噸季戊四醇：300,000*（120+120*0.4%）=36144噸氧化鋅：300,000*50=15000噸抗氧化劑：300,000*10=3000噸硅烷偶聯(lián)劑：300,000*10=3000噸每年原材料損耗量：聚丙烯：300,000*280*1%=840噸三聚氰胺磷酸鹽：300,000*240*0.8%=576噸季戊四醇：300,000*120*0.4%=144噸氧化鋅：300,000*50*0.05%=7.5噸抗氧化劑：300,000*10*0.01%=0.3噸硅烷偶聯(lián)劑：300,000*10*0.01%=0.3噸表3.2原材料的用量及損耗名稱年用量/t年損耗量/t批用量/t批損耗量/t聚丙烯8484084042420420三聚氰胺磷酸鹽7257657636288288季戊四醇361441441807277氧化鋅150007.575003.8抗氧化劑30000.315000.15硅烷偶聯(lián)劑30000.315000.15合計2145601568.1107280789.1所以每批要處理的量為107280t。3.3.4包裝材料計算環(huán)保膨脹型聚丙烯阻燃母粒包裝材料包括：PE磨砂平口袋，牛皮紙袋。在產(chǎn)品擠出冷卻切粒后，每25kg裝一袋。因此每噸需要40個PE磨砂平口袋和牛皮紙袋袋。包裝材料的損耗為0.5%，根據(jù)公式：原料年需求量=年總產(chǎn)量噸*（每噸含量+每噸含量*損耗率）計算得：表3.3PE磨砂平口袋計算數(shù)據(jù)年需求量300,000*(40+40*0.005)=12,060,000年損耗12000*0.005=60批需求量40+40*0.005=40.2批損耗40*0.005=0.23.4牛皮紙袋計算數(shù)據(jù)年需求量300,000*(40+40*0.005)=12,060,000年損耗12000*0.005=60批需求量40+40*0.005=40.2批損耗40*0.005=0.2表3.5包裝材料用量及損耗包裝材料年用量/個年損耗量/個批用量/個批損耗量/個PE平口磨砂袋12,060,0006040.20.2牛皮紙袋12,060,0006040.20.2所以綜合上述可得所需原材料聚丙烯：84840t/年，三聚氰胺磷酸鹽：72576t/年，季戊四醇:36144t/年，氧化鋅：15000t/年，包裝材料包括PE磨砂平口袋12,060,000個/年和牛皮紙袋12,060,000個/年,以及每年原材料損耗的量和耗材損耗的數(shù)量規(guī)模等。

第4章設(shè)備設(shè)置與選型4.1選型原則（1）所選設(shè)備應(yīng)與本設(shè)計的生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)。（2）在滿足生產(chǎn)需求的前提下，要求設(shè)備性能指標(biāo)保持先進水平，以提高產(chǎn)品質(zhì)量和延長其技術(shù)壽命。（3）要求設(shè)備價格合理，在使用過程中能耗、維護費用低。（4）在進行設(shè)備選型時必須考慮設(shè)備的設(shè)計制造質(zhì)量，選擇設(shè)備可靠性時要求其主要零部件平均故障間隔期越長越好。4.2設(shè)備4.2.1主要生產(chǎn)設(shè)備根據(jù)物料衡算的結(jié)果，本次設(shè)計需要選用1臺X(S)M-110/30密煉機[19]（如下圖），密煉有效容量為110L，混煉批次為4~7unit/h，生產(chǎn)廠家為新華青橡膠機械有限公司。圖4.1X（S）M-110/30密煉機表4.1密煉機參數(shù)一覽表項目規(guī)格型號X(S)M-110/30混煉室總?cè)萘?50L密煉有效容量110L批混煉量100~140kg/unit混煉批次4~7unit/h前后轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速32/26或30/24.5rmp驅(qū)動電機功率185kw翻轉(zhuǎn)電機功率5.5kw翻轉(zhuǎn)角度110°~140°壓縮空氣壓力0.6~0.8mpa冷卻用水壓力0.2~0.4mpa外形尺寸4075*2712*3580mm機器重量14500kg根據(jù)物料衡算的結(jié)果，每天需要生產(chǎn)90噸產(chǎn)品，SE-300型單螺桿擠出機[20]的產(chǎn)量為2000-5000kg/h,一天按照1h計算，理論上一臺一天可以生產(chǎn)20-50噸，因此選用2臺SE-300型單螺桿擠出機（如下圖）即可滿足每天90噸的生產(chǎn)要求。機器的生產(chǎn)廠家為南京達(dá)力特擠出機械有限公司。圖4.2SE-300單螺桿擠出機表4.2單螺桿擠出機參數(shù)一覽表項目規(guī)格型號SE-300螺桿直徑300mm長徑比L/D15-30螺桿轉(zhuǎn)速60rpm電機功率500kw產(chǎn)量2000-5000kg/h根據(jù)物料衡算得出的結(jié)果以及單螺桿擠出機的產(chǎn)量，所需切粒機的產(chǎn)量要到達(dá)10噸/h,LQ-1800型切粒機[21]的最大產(chǎn)量為1800kg/h，因此需要6臺LQ-1800型切粒機才能滿足生產(chǎn)要求。所選的LQ-1800型切粒機（如下圖）生產(chǎn)廠家為江蘇科茂機械有限公司。圖4.3LQ-1800型切粒機表4.3切粒機參數(shù)一覽表項目規(guī)格型號LQ-1800電機功率15-18調(diào)速方式滑差或變頻器切粒條數(shù)≤40根最大牽引速度96m/min切粒尺寸Φ3*3mm最大產(chǎn)量≤1800kg/h旋轉(zhuǎn)刀直徑*長度Φ200*400mm旋轉(zhuǎn)刀齒數(shù)32膠輥直徑*長度Φ100*400mm外形尺寸1300*1100*18604.2.2輔助設(shè)備為了確保產(chǎn)品的性能，需要對得到的產(chǎn)品進行一些性能測試。比如：拉伸性能，阻燃性能等。在測量性能之前，需要對將所得的聚丙烯阻燃母粒進行注塑，得到樣條，從而測試其性能。我們選用的注塑成型機為BP-8180-A型注塑成型機（如下圖）[22]，生產(chǎn)廠家為東莞寶品精密儀器有限公司。此注塑機的塑化能力為2.6g/s,注射速率為24g/s。按照測試標(biāo)準(zhǔn)，將聚丙烯阻燃母粒注塑成不同尺寸的樣條，以滿足以下的測試標(biāo)準(zhǔn)。圖4.4BP-8180-A型注塑成型機表4.4注塑成型機參數(shù)一覽表項目規(guī)格型號BP-8180-A螺桿直徑Φ22mm長徑比15:1電熱功率2.0kw溫度范圍常溫~300℃理論注射容量22cm3注射重量17g塑化能力2.6g/s注射速率24g/s注射壓力143mpa為了測試聚丙烯阻燃母粒的拉伸性能，我們選擇的測量儀器為WDW-10D型萬能試驗機（如下圖）[23]，生產(chǎn)廠家為濟南恒思盛大儀器有限公司。測量標(biāo)準(zhǔn)[24]：對注塑樣條進行如下的測試：拉伸強度按GB/T1040.2-2006進行，IA型試樣，拉伸速度50mm/min；彎曲強度按GB/T1043.1-2008/1eA進行，試驗速度為5mm/min。圖4.5WDW-10D型萬能試驗機表4.5萬能試驗機參數(shù)一覽表項目規(guī)格型號WDW-10D最大試驗力10kn試驗力測量范圍2%~100%FS試驗力示值相對誤差±1%以內(nèi)橫梁位移示值相對誤差±0.5%以內(nèi)位移分辨力0.001mm橫梁速度調(diào)節(jié)范圍0.001~1000mm/min橫梁速度相對誤差≤設(shè)定值的±1%有效試驗寬度420mm有效拉伸空間800mm為了測量聚丙烯阻燃母粒的氧指數(shù)，我們選用JF-3型氧指數(shù)儀（如下圖）[25]，生產(chǎn)廠商為江蘇正瑞泰邦電子科技有限公司。測試標(biāo)準(zhǔn)[24]：氧指數(shù)按照GB/T2406.2-2009進行，I型試樣，采用頂面點燃，試樣尺寸為100mm*10mm*5mm。圖4.6JF-3型氧指數(shù)儀表4.6氧指數(shù)儀參數(shù)一覽表項目規(guī)格型號JF-3型整機測量精度0.4級流量調(diào)節(jié)范圍0~10L/min響應(yīng)時間<5s石英玻璃筒內(nèi)徑≥75mm高300mm燃燒筒內(nèi)氣體流速40mm±2mm/s流量計1~15L/min輸入壓力0.2~0.3mpa工作壓力氮氣0.05~0.15mpa氧氣0.05~0.15mpa為了測試聚丙烯阻燃母粒的阻燃性能，我們選用ASR-4321型UL94垂直燃燒測試儀（如下圖）[26]進行測試，生產(chǎn)廠商為廣東艾瑞斯儀器科技有限公司。測試標(biāo)準(zhǔn)[24]：垂直燃燒按UL94進行，試樣達(dá)到V0級為合格，試樣厚度分別為1.5mm和3mm，試樣尺寸為120mm*10mm*5mm。圖4.7UL94垂直燃燒測試儀表4.7垂直燃燒測試儀參數(shù)一覽表項目規(guī)格型號ASR-4321余焰時間0~99分99秒施焰時間0~99分99秒余灼時間0~99分99秒箱體內(nèi)容積≥0.5立方米火焰高度20mm-175mm

第5章選址/廠區(qū)及車間設(shè)計5.1廠區(qū)選址選址原則：（1）接近原材產(chǎn)地及產(chǎn)品銷售地區(qū)（2）滿足生產(chǎn)工藝流程和生產(chǎn)規(guī)模（3）生產(chǎn)中需要循環(huán)水，因此要靠近水源（4）交通運輸方便綜上所述選址在南京六合區(qū)。圖5.1廠區(qū)選址圖選擇原因：位于江蘇省南京市六合區(qū)，遠(yuǎn)離市區(qū)，噪音小，污染較少，周邊鐵路公路環(huán)繞，交通運輸方便，靠近長江，水源豐富。毗鄰揚子石化化工廠，原料來源便捷。5.2車間布置設(shè)計5.2.1車間平面設(shè)計的任務(wù)（1）車間各建筑裝置尺寸大小設(shè)計及對車間各區(qū)域進行規(guī)劃。（2）確定各生產(chǎn)設(shè)備在車間的布局。5.2.2車間組成（1）密煉區(qū)（2）擠出區(qū)（3）切粒區(qū)（4）打包區(qū)5.2.3設(shè)計依據(jù)和原則設(shè)計依據(jù)《工業(yè)建筑節(jié)能統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB51245《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016《工業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GBZ1《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》GB12348《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范》GB/T50087《大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297《粉塵防爆安全規(guī)程》GB15577《室外給水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50013《室外排水設(shè)計規(guī)范》GB50014《工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計規(guī)范》GB/T50102《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB5097設(shè)計原則（1）認(rèn)真落實貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和國家基本建設(shè)的有關(guān)方針，合理安排建設(shè)周期，嚴(yán)格控制建設(shè)項目的生產(chǎn)規(guī)模和建設(shè)投資。（2）嚴(yán)格遵循現(xiàn)行消防、安全、衛(wèi)生、勞動保護等有關(guān)規(guī)定，保障生產(chǎn)安全順利進行和操作人員的安全。（3）選用成熟可靠的先進技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，降低能耗，減少污染，保證裝置運行和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，增加產(chǎn)品的競爭力。5.2.4繪制CAD圖紙根據(jù)以上信息，運用CAD軟件進行廠區(qū)布置設(shè)計（附錄B）、車間平面布置圖（附錄C）。第6章結(jié)論依據(jù)《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計》GB50016等國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，進行對車間生產(chǎn)工藝、設(shè)備選型、車間布置，車間平面結(jié)構(gòu)等工程設(shè)計，以滿足產(chǎn)品生產(chǎn)的要求。6.1生產(chǎn)工藝流程見第2章圖2.16.2物料衡算根據(jù)以上工藝流程及相關(guān)結(jié)果去查閱相關(guān)資料，明確最基礎(chǔ)的原材料來源及數(shù)據(jù)，并根據(jù)“每年原材料需求量=總年量噸*（每噸含量+每噸含量*損耗率）”等公式進行物料衡算。經(jīng)計算，所需原材料聚丙烯：84840t，三聚氰胺聚磷酸：72576t，季戊四醇：36144t，氧化鋅：15000t，抗氧化劑：3000t，硅烷偶聯(lián)劑：3000t。包裝材料包括PE磨砂平口袋和牛皮紙袋各12,060,000個。6.3設(shè)備選型依據(jù)以上計算結(jié)果，嚴(yán)格遵照GB50016要求，通過調(diào)研，進行生產(chǎn)所需設(shè)備的選型工作，根據(jù)生產(chǎn)需要，經(jīng)考量，選用110L密煉機，SE300單螺桿擠出機，LQ-1800龍門型切粒機生產(chǎn)設(shè)備。對于環(huán)保膨脹型聚丙烯阻燃母粒實驗室需要的檢測設(shè)備選用WDW-10D微機控制電子萬能試驗機、BP-8180-A注塑成型機、JF-3型氧指數(shù)儀等儀器。以上設(shè)備均滿足生產(chǎn)線設(shè)計的要求，且均可滿足擴大生產(chǎn)。

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