聚碳酸酯采光板材生产车间设计

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1、广广 东东 石石 油油 化化 工工 学学 院院课课 程程 设设 计计设计题目设计题目: 2 2500500 吨吨/年聚碳酸酯采光板材年聚碳酸酯采光板材生产车间工艺设计生产车间工艺设计学学 院院: 化学工程学院化学工程学院 班班 别别: 高分子高分子 11-1 班班 姓姓 名名: * * * 学学 号号: 指导教师指导教师: 学院院长学院院长: 日日 期期: 年年 月月 日日广广 东东 石石 油油 化化 工工 学学 院院专专 业业 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书化学工程 学院 高分子材料与工程 专业 班 学生 一、课程设计课题 2500 吨/年聚碳酸酯采光板材生产车间工艺设计 二、课程

2、设计工作自 20 年 月 日 起 至 20 年 月 日止 三、课程设计进行地点 本校 四、设计原始数据: （一）车间生产能力 2500 吨/年聚碳酸酯采光板材；（二）年生产时间 7200 小时； （三）聚碳酸酯采光板材合格率 99%； （四）产品规格 自 定（五）物料损耗系数工序配料高速混合挤出成型成型后处理损耗率0.20.40.30.3五、课程设计的内容要求（一）计算及说明部分内容 1. 概述 包括产品的市场需求情况、国内外主要工艺路线介绍、设计依据、 产品方案、产品质量指标、工艺流程叙述和生产配方等2. 工艺计算 包括物料衡算3. 设备计算 对主要设备进行工艺计算和选型4. 工艺参数 5.

3、 安全与环保6. 设备一览表7. 参考文献资料（二）设计图纸： 设备平面布置图（三号图） （三）基本要求： 提交的设计说明书要数据可靠、计算准确，内容完整、层次分明、文字简练、语句通顺、结论正确。画图规范。设计说明书要八千字以上。教研室负责人 指导教师 接受任务日期 20 年 月 日学生签名 目录目录前言1、概述 1.1 市场需求情况21.2 国内外主要工艺路线介绍51.3 设计依据101.4 产品方案111.5 产品质量指标121.6 生产配方161.7 工艺流程叙述172、工艺计算（物料衡算）233、设备计算 3.1 主要设备的选型243.2 主要设备工艺计算264、工艺参数275、安全与

4、环保336、设备一览表347、参考文献资料35前言前言聚碳酸酯(简称 PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。PC 工程塑料的三大应用领域是玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业，其次还有工业机械零件、光盘、包装、计算机等办公室设备、医疗及保健、薄膜、休闲和防护器材等。PC 可用作门窗玻璃，PC 层压板广泛用于银行、使馆、拘留所

5、和公共场所的防护窗，用于飞机舱罩，照明设备、工业安全档板和防弹玻璃。PC 板可做各种标牌，如汽油泵表盘、汽车仪表板、货栈及露天商业标牌、点式滑动指示器，PC 树脂用于汽车照相系统，仪表盘系统和内装饰系统，用作前灯罩，带加强筋汽车前后档板，反光镜框，门框套、操作杆护套、阻流板、PC 被应用作接线盒、插座、插头及套管、垫片、电视转换装置，电话线路支架下通讯电缆的连接件，电闸盒、电话总机、配电盘元件，继电器外壳，PC 可做低载荷零件，用于家用电器马达、真空吸尘器，洗头器、咖啡机、烤面包机、动力工具的手柄，各种齿轮、蜗轮、轴套、导规、冰箱内搁架。PC 是光盘储存介质理想的材料。PC 瓶（容器）透明、重

6、量轻、抗冲性好，耐一定的高温和腐蚀溶液洗涤，作为可回收利用瓶（容器）。PC 及 PC 合金可做计算机架，外壳及辅机，打印机零件。改性 PC 耐高能辐射杀菌，耐蒸煮和烘烤消毒，可用于采血标本器具，血液充氧器，外科手术器械，肾透析器等，PC 可做头盔和安全帽，防护面罩，墨镜和运动护眼罩。PC 薄膜广泛用于印刷图表，医药包装，膜式换向器。目前国内聚碳酸酯生产的技术水平与国外先进水平比较，具有极大的差异，如果完全靠国内自行开发技术，有相当难度。为了加快发展中国聚碳酸酯项目的步法，建议通过引进国外先进技术、人才、合资建厂等方式来加快中国聚碳酸酯工业的发展步伐。但是由于中国用于生产聚碳酸酯的配套原料双酚

7、A 的质量较差，因此应加强配套原料双酚 A 装置的建设、技术开发，提高产品质量、扩大规模。同时应加强基础建设工程。此外，中国有关部门应也应提供聚碳酸酯装置建设的优惠政策和资金方面的支持，为聚碳酸酯工业在中国快速发展提供有力的保证，也可尽快使中国聚碳酸酯在国际市场中占有一席之地。1 1、概述、概述 1.1 市场需求情况市场需求情况PC 板是一种综合性能极佳的工程塑料，具有杰出的物理、力学、电气和热性能，因此它有“工程塑料之王”的美称。PC 板的优点与特性有： 透过性能好，透光率高达 90%，且在阳光暴晒下不会产生黄变、雾化。 抗冲击 PC 板的抗冲击强度是普通玻璃的 250300 倍，是亚克力板

8、材的 2030 倍，有“不碎玻璃”的美称，具优良的抗冲击性能。 耐候阻燃 PC 耐力板在-40120范围内保持各项物理性能指标稳定，且为难燃 B1 级，自燃温度为 630，离火自燃。 质轻易安装 PC 板是同厚玻璃质量的 1/2，既可冷弯又可热弯，可加工成型各种模型，可按需要截断钻孔施工。 抗紫外线 PC 板表面覆有 UV 层，并经高科技防紫外线工艺处理，保证产品对紫外线辐射的稳定，并可防止板材老化、褪色，使产品使用寿命达到 10年以上。产品适用范围： 电话亭、广告路牌、灯箱广告、展览展示的布置； 商业建筑的内外装饰，现代城市楼房的幕墙； 仪器、仪表及军工事业用途； 摩托车前风挡、飞机、火车、

9、轮船、汽车、汽艇、潜艇及玻璃军警盾牌； 银行、医院、机场、车站、幼稚园等空间隔断，装饰采光； 蔬菜花卉、动植物园、农业园艺、水产养殖基地采光温室； 现代别墅采光造型、车库采光、遮光隔热，地下车库通道防雨。表表 1.1.几种采光材料部分性能比较：几种采光材料部分性能比较：性能单位有机玻 璃PC 板PVC 板玻璃钢玻璃密度g/cm1.21.21.3-1.51.4-1.62.5冲击强 度差非常好一般一般很差连续使 9012075100240用温度可见光 透过率%8288808690透光性 能数年后很好很好差差非常好紫外线 透过率%40002080燃烧性 能可燃难燃可燃可燃不燃聚碳酸酯板材行业面临危机

10、聚碳酸酯板材行业面临危机聚碳酸酯是一种具有很高冲击强度的工程塑料，但在紫外线(UV)的长期照射下，其分子结构会发生变化、降解。优质聚碳酸酯板材必须在材料朝阳面均匀地涂覆上一层具有足够厚度的紫外线吸收剂，抗紫外线涂层可大大降低太阳紫外线对聚碳酸酯板材的损伤，从而使其长期保持优异的物理化学性能。不过，抗紫外线共挤涂覆设各价格高昂且质量要求高，同时生产工艺非常复杂，不少企业往往无法保证这道工序的正确实施。另外，抗紫外线吸收剂价格昂贵，比板材材料高出若干倍。使用量的多少直接关系到聚碳酸醋板材的使用寿命，不少厂家为降低成木不惜在抗紫外线涂层上大做文章，不用或用量很少。不过，据中国环氧树脂行业协会专家介绍

11、，这些企业宣传的产品保质期与优质板材一样，都是 10 年，甚至有的企业提出 15 年，以此欺骗消费者。有关专家认为，共挤的紫外线吸收层从板材外观上是不易分辨的，只有在专业显微镜下才看得到。即使是没有或抗紫外线涂层很少的板材也要在近 12年的使用期后才能看到板材黄色指数的变化，这在很大程度上使得一些不负责任的企业有机会钻空子，趁机让一批低质量、甚至是含有危害人体健康成分的产品鱼目混珠，充斥低端市场。据介绍，前几年市场上曾经出现其他塑料制品来冒充聚碳酸酯板材，而现在则是一些企业从国外进口塑料垃圾，清洗造粒后用作板材生产的原料。由于塑料垃圾来源复杂，性能各异且己经过降解，分子量大大降低，用这种材料生

12、产的板材性能根木无法保证。据了解，由于塑料板材的制造成木在很大程度上依赖原材料的价格，而我国目前用于生产板材的聚碳酸酯材料生产技术还很落后，无法满足质量要求，因此基木上依靠进口。事实上，进口料居高不下的价格使优质板材生产的成木很难降低。这样，以垃圾料为主要原料生产的劣质板材产品生产成木远远低于优质产品，因此其产品价格也大大低于优质产品。目前，我国聚碳酸醋板材市场还处在一个低端市场发展阶段，就跟我国建材市场的其他产品一样，随着市场的不断扩大，聚碳酸酯板材也正在经历一个混乱的局面。不过令人担忧的是，如果这个行业的市场继续缺乏规范，不仅消费者的利益受损害，而且会危及国内整个聚碳酸酯板材行业相关企业的

13、生存。因此，作为生产聚碳酸酯板材的任何一家企业，都必须要有长远打算和以诚信为本，通过不断创新、不断完善自己的产品结构和不断提高产品质量、性能，提升企业新产品开发速度，实现产品多元化，向客户提供更好、更优质的服务，使整个行业健康发展。 发展前景发展前景近几年塑料板材、片材增长速率一直保持在 10%以上，而塑料制品行业规模以上企业产值总额在化学工业、轻工 19 个主要行业中位居第三，实现产业销售率 97.8%，高于轻工行业平均水平。目前快速发展的新型塑料板材材料需要新技术的支撑，在“十二五”发展规划的开局以后，国家已把科技创新带动新型塑料产业发展到了空前未有的高度。因此，目前塑料板材加工的新工艺与

14、新技术应用是一个大好发展时机。生活的各个角落都能见到 PC 塑料的影子，大规模工业生产及容易加工的特性也使其价格极其低廉。其中耐力板以高分子工程塑料聚碳酸酯为主要原料，耐力板有共挤 UV 层耐力板和双面 UV 耐力板。共挤 UV 层耐力板能吸收 98%对人体有害的紫外线，隔音、耐寒，耐热性能优异，冷弯能力及热成型能力强。双面 UV 耐力经高科技红外线工艺处理，板材两面均匀分布有高浓度的共挤 UV 防紫外线涂层，全方位阻挡紫外线，具有强有力的抗老化性能。在经济衰退期间，全球聚碳酸酯需求下滑。但目前，受益于汽车、电器和电子产品消费增长的带动，聚碳酸酯市场需求出现回升，而其中需求增速最快的将是汽车玻璃装配领域。PC 阳光板：阳光板广泛应用于公用,民用建筑的采光顶棚,高速公路隔音,现代花房采光材料,另用于广告底板材料,浴室门等,具有良好的抗冲击性,隔音,采光,防紫外线,阻燃等优点。是重量轻和高强度的完美协调，而且材料本身呈透明如水般的清澈。它被广泛应用于体育场、公用建筑、工业建筑、民用建筑、现代温室及室内装饰展示等，并为这些场合提供高质量低维护费用的采光解决方案。 板透明板材透光率可达 80%。1.2