o1.项目立项建议书(高分子防水卷材高平整度生产技术)

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。o1.项目立项建议书(高分子防水卷材高平整度生产技术)山东省技术创新项目立项建议书山东省技术创新项目立项建议书 项目名称: 高分子防水卷材及高平整度技术项目申报单位:潍坊市宇虹防水材料（集团）有限公司项目主持单位:山东省中小企业办公室山东省经济和信息化委员会制订二一二年四月三十日(一)立项理由 1、国内外相关技术与产品现状、问题、趋势和本项目的意义（1）高分子防水卷材国内外相关技术高分子防水卷材是利用塑料加工工艺，将高分子树脂（如：PVC、CPE、PE、EVA、PE-PP、TPO等）经塑化、挤出、压延、

2、复合等工艺，制成的有一定宽度和长度的卷材，经施工现场铺贴粘接可形成完整的防水体系。是一种无毒、无污染的绿色环保型产品。高分子防水卷材广泛应用于高速铁路及工业和民用各类建筑物屋面、地下室、水库、水池、污水处理系统、人防工程、地坪、浴室、渠道、卫生间等防水、防渗、防潮及旧屋面等返修工程。高分子防水卷材起源于欧美，我国上个世纪80年代开始进口欧美产品，在我国建筑防水领域已有30余年的应用历史，从上个世纪80年代中期我国开始自行生产高分子防水卷材，十一五期间高分子防水卷材得到了蓬勃发展，目前我国高分子防水卷材还处于发展阶段，所生产的产品属于中低档水平。（2）产品现状、问题、趋势高分子防水卷材分均质片、

3、复合片及异型功能片（如：带有凸台的排水板）等，高分子卷材的内在性能指标主要取决于原材料的选用和工艺配方的合理，可是没有一条设计合理的生产线和工艺方案，不但保证不了高分子卷材的外观质量，也会影响高分子卷材的内在质量，且无法满足防水工程的施工要求。尤其是卷材的平整度直接影响防水工程的施工，会造成接缝无法焊接、施工过程无法实现满粘等问题。随着经济的发展，社会对防水卷材的需求日益增多，同时对产品的综合性能要求也越来越高。高分子卷材最终是通过施工现场的铺贴粘接才能实现防水功能的，不但要求产品有符合标准的内在质量，而且产品的外观质量也直接影响卷材的施工应用。传统生产工艺对高分子卷材的平整度控制，首先通过模

4、具模唇的开度和模具温度的调整挤出厚度均匀的膜片，通过水平三辊压延、复合机来实现的，虽然经过对模具模唇和模具温度的调整能使挤出的膜片厚薄比较均匀，但当膜片通过水平三辊压延、复合过程中膜片受到三辊法向力的作用，以及外界不均衡温度的干扰会使成型片材产生较大的应力，水平三辊的压力来自于弹簧的作用力，不能固定控制，给膜片的挤压力不够均衡，很容易造成成型片材起鼓翘边等不平整的现象，不平整的卷材在施工过程只能剪开起鼓和翘边处方能保证施工的正常进行，剪开的部位还要增设附加层补强，这样不但增加了施工难度，同时也存在严重质量隐患，影响了施工进度。（3）本项目的意义高分子防水卷材是建筑防水行业十二五发展规划中重点发

5、展的产品，针对以上问题，我们通过对生产装备的改进和生产工艺的调整， 针对以上问题，我们通过对生产装备的改进和生产工艺的调整，对高分子防水卷材高平整度生产技术进行研究，意义重大。2、本项目的主要技术曾列入过哪些科技计划和取得的阶段成果目前，公司已派专人对项目进行了可行性论证；对该项目市场前景进行调研并考察了项目设备、技术及相应配套设施情况。(二)实施方案 1、本项目的具体内容、技术与装备特点、关键技术和关键工艺（1）本项目的具体内容本项目的具体内容包括：设备的选择和工艺的确定。挤出机的选择：防水卷材生产许可证实施细则要求，挤出机的挤出量500kg/h，我们选用了150mm/36、长径比36：1的

6、高效合金单螺杆挤出机，装配110KW/6级变频电动机，挤出量达到600kg/h以上，还保证了高分子树脂的塑化，每个班次可生产高分子卷材30000以上。满足了生产许可证验收的要求。模具的选择模具（又称平模头）是决定高分子防水卷材平整度好坏的关键，加工精度较低和使用材质较差的模具，当使用温度变量较大时会造成模具的不均匀变形，同时模具的模口也很难调整，无法生产出厚度均匀的膜片。我们选用了材质为塑料模具专用钢5CrMnMo，模唇带自动回弹调整方式的精诚模具，为高分子卷材的平整度做好了前期准备。三辊压延、复合机的选择三辊压延、复合机是高分子卷材成型的关键部件，高分子的平整度主要是靠三辊压延、复合机来实现

7、的。尤其是辊筒的材质和精度直接影响高分子卷材的平整度，我们选用了国标GB/T8162-2008/42CrMo材质的结构无缝钢管制成的镜面辊筒。三辊机辊筒的形式为立式三辊排列，为保证片材的平整度，在产品定型过程中不受法向力的作用产生应力变形，其中用于定性的两只辊筒加装交角调整装置，利用气缸加压，自动温控冷却水循环。工艺的确定包括生产流程和生产工艺参数，生产流程如下：计长收卷冷却牵引成型（复合）塑化挤出 工艺参数主要包括：挤出机各加热区温度，模头各加热区温度，模头模唇间隙，三辊机成型对辊间隙，三辊机辊筒温度，挤出机挤出量、三辊机线速度与牵引线速度的统调等。（2）技术与装备特点我们结合传统塑料片材加

8、工设备的基础上深入研究开发出了：自动计量上料-高速高效长径比36:1的螺杆剪切塑化捏合计量挤出-模具成型单向调节自动回弹-三辊自动温控气缸加压、交角可调、三辊间隙自动调整（复合）-冷却牵引-自动计长收卷。a、自动计量螺旋上料系统：将颗粒状的原料和助剂，分别通过计量按配方比例源源不断的输送到螺杆喂料系统，既保证了配方计量的准确性又节省了人力，更有效的杜绝了人工计量的失误。b、高速高效螺杆剪切挤出机机：兼顾塑性材料的特性，高速高效螺杆通过螺杆的高速剪切将物料中结晶体的晶核打开后混炼使各物料的相间充分接触分散塑化，形成互穿网络，真正意义上实现了分子级的分散，稳定挤出压力，保证模头来料的稳定，提高了产

9、品的质量。c、自动调温模头成型：通过在线测厚装置的配合自动调节模头的成型模唇间隙，保证挤出膜片的厚度均匀.。d、立三辊压延（复合）机：通过交角的调整和对材料的观察以及气缸的加压，最终和模头共同配合使用实现产品一次复合的成型和复合。保证了产品的质量e、冷却牵引和自动计长收卷：实现产品生产过程中的牵引冷却，张力控制和计长收卷。f、计算机中央控制系统：采用工业可编程控制器（PLC）与计算机组（态）软件控制，实现设备的自动化，同时自动记录整个生产过程的相关数据，准确计算出物料的消耗成本、班次产量、成品率等。（3）关键技术和关键工艺a、先将螺杆和模具加温到工艺配方通知单要求的温度，同时按照领料单的定量把

10、所需的原材料运到拌料斗旁，按工艺配比调拌均匀，通知操作人员就位工作，再开启挤出螺杆电动机，和空压机，调整模具螺栓使挤出的膜片厚度均匀流速一致，再开启三辊复合机，将无纺布穿引到弹布辊上，引至冷却复合机上。b、开启冷却水泵，启动冷却电机低速运行，待物料膜片全面接触无纺布后，调整下辊与中心辊的间隙，保证复合牢固，不烫无纺布，逐步提高转速，调整挤出量复合线速度，根据产品的外环平整度及时调整三辊的交角直到产品完全平整没有翘边起鼓时，即可生产。c、 注意及时清理粘辊。d、及时观察温度控制并做好记录，观察好卷材不要有孔洞，和塑化不好现象，注意随时调整牵引速度，使产品张力保持在微松状态，切忌拉紧产品使之变形，

11、保持边缘整齐，使次品率降到最低。e、定时测量卷材的厚度宽度和长度，都要达到国家标准18173.1-2006的要求f、下卷后要保准整齐，抽检合格后，贴上合格证入成品库。g、停机前先切断加热电源，再关闭上料电机，将挤出机缓慢减速直到停止，再停止复合电机，冷却水电机和空压机，待挤出机温度下降后才能切断所有电源，清洁设备和工作场地，整理工具巡视无误后方可关闭门窗离开车间。（4）项目创新点采用交角可调的立三辊压延、复合冷却恒温控制技术，解决了高分子防水卷材高平整度问题，提高了产品的质量，延长了产品2年的使用寿命。螺杆结构进行优化组合，螺杆直径达到120mm,长径比达到36：1，增大了螺杆挤出量，简化了操

12、作程序，节省了能源和成本，提高了产品的生产速度，速度是传统设备的三倍，能达到17米/分钟。 技术指标：拉伸强度80N/CM，延伸率600%，撕裂强度30N15for rubber ring diameter 20%25%; when used for dynamic sealing, and preloading for rubber ring diameter of 10%15%. V, u, y-type seal-ring, support ring, sealing rings and the ring shall be assembled properly, and should n

13、ot be too tight, Groove deal with high pressure side of the lip shall not be damaged. Mechanical seal Assembly shall comply with the following requirements: mechanical seal components must be damaged, deformed; sealing surface must not have cracks, scratches, and other defects. Assembly parts should

14、 be maintained clean, no rust; dynamic and static ring shaft seal and the sealing surfaces should be free of foreign matter, dirt. Mechanical seals should be consistent with the amount of compression equipment technical documentation requirements. After Assembly, manually move the rotor, the rotor s

15、hould be flexible. Between dynamic and static ring and matching components may not be continuous relative rotation, no leaks. Mechanical seal flush and seal systems should be kept clean as. 3.8.3.3 shaft seal Assembly after passing hands moving rotors, rotation should be flexible, the axial play of

16、the rotor shall conform to the technical documents. 3.8.4 power reciprocating pump install 3.8.4.1 pump cleaning and inspection in addition to meeting specification should also meet the following requirements: the collapse of reciprocating pumps manufactured parts and components should be checked wi

17、th the set of tags, not interchangeable. Factory assembled complete 3.8.5.8 impeller installation distances of the baseline to the lowest water level should comply with the design requirements. 3.8.5.9 pumps with single-layer basis, driving motive and pump usually should be in its cradle and other m

18、easurements on the work surface. Install standard deviation should not be greater than 0.2/1000; double basis pumping, drive and pump installation standard shall not be greater than 0.05/1000, and oblique directions should be consistent and should be measured in its flange. Pump axis and the water i

19、nlet15（5）高分子防水卷材工艺流程及质量控制点图GB18173.1-2006计量、卷取复合、交角调整 合格证、标志贮存运输事项拉力强度幅宽偏差平方米偏差外观非织布潍坊市宇虹防水材料（集团）有限公司聚乙烯颗粒成品包装，检验挤出机磨头温度工艺记录为一般质量控制点为重要质量控制点2、实施方式和技术路线1）实施方式本项目的实施是通过以我公司自主研发为主体、科研院所给予了一定的技术支持来实现的。2）技术路线生产流程计长收卷冷却牵引成型（复合）塑化挤出 a、塑化挤出设备的配置利用螺杆挤出机，将可塑性高分子树脂经预热剪切塑化成熔融态流体，挤压到平模头内成粘流态胶片挤出到成型设备上。根据原料情况我们配置

20、了单螺杆挤出机、单模头、单层挤出。b、成型（复合）设备配置利用立三辊机将平模头挤出的粘流态胶片对挤，压延成一定厚度的片材，双面覆布（膜）片产品复合辊采用立式设计，复合间隙由斜铁调整控制，左右拉动调整间隙，方便灵敏，上辊由气缸下压，辊隙固定不变，解决了平复合辊存在的一切问题，保证了产品的平整。三辊设计了一定中高，有效地控制了三辊的应力变化带来对片材影响，同时加设了三辊的交角可调装置，采用细丝纹拉杆对三辊交角进行精确细致的调整，当片材中间起鼓时，把交角调整到最小，减少片材中间受力最小，降低复合辊对片材法向力的影响，使片材的应力变形得到控制。当片材两边起鼓时把交角慢慢拉大，使片材两边受力变小小，降低

21、了复合辊对片材两端的受力影响，使得片材在没有受力变形的情况下通过复合辊，确保了片材的平整度。给产品的后期应用施工带来了很大方便，确保了工程质量。c、冷却牵引设备配置将成型后的高分子卷材经冷却排架自然风冷（必要时可选用通水辊筒冷却），经切边刀切边、包胶辊牵引机牵引至收卷设备。d、计长收卷设备配置选用双工位收卷机，配芯管气涨轴，经计长后卷曲到芯管上，计长到位时由自动横切装置自动切断。e、控制系统控制系统是高分子卷材生产线实现自动化生产的关键，合理的控制系统不但能够保证设备的运转稳定，同时也能保证产品质量的稳定，降低废品率，减少劳动强度，提高设备效率。该生产线的控制系统主要分为自动上料、温度控制、挤

22、出量控制、整机线速度控制、整机统调控制。f、自动上料系统该系统由原料混配机、储料仓、上料机和料位计组成，按配方要求混配好的原料储存在储料仓中，经上料机输送到挤出机料斗中，料斗安装料位计，物料加满时上料停止，物料到达料斗下限时上料开始，储料仓无物料时报警灯报警。g、温度控制系统温度控制系统分挤出机螺杆温度控制，模头温度控制，三辊机温度控制。选用智能温控表或PLC控制。挤出机螺杆配冷却风机调温。h、挤出量控制选用变频调速电机或直流调速电机，通过调整电机的速度控制挤出机的挤出量，配合整机线速度实现定量供料。i、整机线速度控制整机线速度包括三辊速度（各辊筒为变频调速电机独立传动）、牵引速度（变频调速电

23、机）、辅助牵引速度、收卷速度及挤出量。整套生产线实现一键开机，利用PLC(可编程控制器)使各控制系统具有独立调整手动修正纠偏功能，整机具有统调及各分系统自动修正纠偏功能，保证生产线的自动运行。3、工艺控制参数及原理1）工艺控制参数a、挤出机塑化挤出温度加热段名称加 热 区 号温度范围()公 差 ()机筒螺杆机筒一区165170±2机筒二区170180±2机筒三区170180±2机筒四区175185±2机筒五区175185±2机筒六区175185±2机筒七区175185±2换网器八区175185±5连接器九区1751

24、85±5模头模头1区175185±5模头2区185195±5模头3区185195±5模头4区185195±5模头5区185195±5模头6区185195±5模头7区185195±5模头8区175185±5注 ：当室温高时，温度使用下限；产量提高量机筒温度提高，其它部分的温度采用中下限，机头部分只有室温极低时才能使用上限，不应超过230。b、挤出速度挤出机的挤出速度靠调频电机的调频器控制，调整范围在（01400）r/min，根据设备目前情况调频器频率最高不应超过1200r/min，生产时应根据产品规格与复合

25、辊速度匹配调整。c、机头口模开度口模开度范围为（0.502.50）mm，用模头调整螺丝调整，用塞尺测量定位。d、复合辊间隙根据生产实际情况，复合辊间隙应控制在（0.502.00）mm，用塞尺测量定位。e、复合辊速度复合辊线速度应控制在(010)m/mim ，根据产品规格与挤出速度匹配调整，复合辊速度用调频电机的调频器控制，调整范围在（050）HZ。f、复合辊温度复合辊温度应控制在(3080)g、切边刀宽度根据产品规格要求调整，一般控制在150mm±5范围内。h、牵引辊速度与复合辊速度匹配调整，保证牵引力大小适宜。i、计长仪根据生产方案要求调整，一般为50m、100m，公差±

26、0.10m。j、收卷机与设备统一匹配调整，保证卷取松紧适宜。k、放卷机根据生产实际情况及原材料情况，与设备统一匹配调整。4、工艺控制原理1）产品厚度的控制树脂层厚度是保证产品厚度的主要因素，调整办法是开机调整口模开度，通过测量树脂基片厚度，调整模头微调螺钉使其流量均匀，从而得到均匀的基片。另外产品厚度受外表层和中间层的影响较大，可通过调整外表层和中间层原料的厚度及复合辊间隙来实现。2）产品宽度的控制可随时调整切刀距离实现，根据温差调整收缩量，收缩量控制在 0.20.5%。 3）产品长度的控制由记长仪控制，记长仪到位报警，并同步做标记。保证分切准确，卷长公差控制在 +0.5%。4）卷取控制用力矩

27、卷取调节，不可过紧和过松。5）产品主要性能指标控制拉伸强度、伸长率等理化指标主要由树脂层决定。不透水性主要由树脂层和外表层的质量来保证，尤其是外表层的厚度应均匀。复合强度受复合温度、辊隙、外表层厚薄均匀度的影响较大。感观指标：出现黑白反差是由表层材料厚薄不均造成的，产品黑边是表层左右位置不正造成，白边是芯层不正造成，褶皱是表层两端松紧不一造成的，白洞是挤出机堵塞造成。5、项目进度安排、实施期限和预期达到的技术性能指标和参数）项目进度安排、实施期限经过公司决策层及业务部对市场的考察论证，决定对高分子防水卷材项目进行研究，研发生产更高质量的防水材料。具体安排如下：2011年01月：对项目进行可行性

28、论证。2011年03月：对项目产品市场前景进行调研、考察。2011年06月：进行项目立项、考察设备。2011年09月：公司开始处理淘汰设备腾出车间。2011年11月：厂房改造、设备购进，签订设备合同与技术合作合同。2011年12月：生产设备调试，配法研究。2012年03月：生产工艺流程研究与确定。2012年16月：对配法进行试验，工艺调试，小试。2012年08月：中试，投入批量生产、项目完成。2012年12月：对项目研究过程及成果进行资料统计分析汇总归档。）预期达到的技术性能指标和参数产品试制后经工程实际使用，比传统设备工艺生产的高分子防水卷材使用方便，施工平整，无起鼓翘边现象发生。项目完全达

29、到了预期的技术性能指标。 （三）技术经济指标 1、与现有技术的对比分析 该项目综合技术居国内领先水平，部分技术填补国内空白。 2、该项目对产业发展的效益（1）经济效益（按项目完成后年产销能力800万平米计算） 生产成本 4800万元/年 销售收入 5600万元/年 销售费用 控制在销售收入总额2.5%以内 130万元/年 税 金 220万元/年 管理费用 控制在销售收入总额的2.5% 以内 35万元/年 财务费用 按投资额200万元计 10万元/年 坏帐准备及资产减值准备金 10万元/年 净利润 395万元/年 利税合计 615万元/年 （2）社会效益项目完成后，能为社会提供30个就业岗位，同

30、时还可带动建筑业、运输业、原材料加工业等相关行业的发展，社会效益显著。(四)项目资金1、项目总资金与年度资金预算(资金构成及构成比例)本项目预算总投资额200万元（不含后勤保障预算及电力设施预算）预算使用公司自有资金120万元，申请银行贷款80万元。项目达产后，预计可实现年销售收入5600万元，实现利税605万元，当年就可收回全部投资，因该产品的销售可与公司其它产品共用销售网络，故投资风险小，项目投资少，见效快，适合投资兴建。2、资金使用范围、贷款偿还估算 （1）资金适用范围投 资 估 算 表序号费 用 项 目发生额(万元)1一、研发活动直接消耗的材料、燃料和动力费用8521.材料6032.燃

31、料1343.动力费用125二、直接从事研发活动的本企业在职人员费用4061.工资、薪金1372.津贴、补贴1283.奖金159三、专门用于研发活动的有关折旧费（按规定一次或分次摊入管理费的仪器和设备除外）10101.仪器3112.设备712四、专门用于研发活动的有关租赁费0131.仪器0142.设备015五、专门用于研发活动的有关无形资产摊销费1161.软件0172.专利权0183.非专利技术119六、专门用于中间试验和产品试制的模具、工艺装备开发及制造费4620七、研发成果论证、鉴定、评审、验收费用1021八、与研发活动直接相关的其它费用8221.新产品设计费 2.5232.新工艺规程制定费

32、2243.技术图书资料费 2.5254.资料翻译费126合计200 （2）贷款偿还估算先期建设投资预算使用公司自有资金120万元，贷款可以申请银行短期资金贷款80万元，当年就可以全部归还。(五)项目申报单位财务状况2011年度，潍坊市宇虹防水材料（集团）有限公司实现主营业务收入14644万元，净利润133.6万元，实现利税537万元，资产总额达到9750万元，其中固定资产5078万元。2011年度资产负债表、损益表、现金流量表见附表1-3。(六)项目申报单位概况与条件1、申报单位概况 （1）潍坊市宇虹防水材料（集团）有限公司始建于1996年8月座落在“中国建筑防水产业基地”山东省寿光市台头工业

33、区。公司注册商标“宇虹”牌，公司占地面积107000平方米。是集防水材料的研发、生产、销售；防水工程设计、施工；防水技术咨询、服务于一体的高新技术企业。目前，公司共拥有现代化防水材料生产线18条，分别生产包括弹性体改性沥青防水卷材、塑性体改性沥青防水卷材、道桥用改性沥青防水卷材、自粘聚合物改性沥青防水卷材、聚氯乙烯（PVC）防水卷材、聚乙烯丙纶复合防水卷材、氯化聚乙烯防水卷材、水泥基渗透结晶型防水涂料、聚氨酯防水涂料、喷涂聚脲防水涂料、丙烯酸防水涂料系列、非织布、高铁专用高聚物改性沥青防水卷材、高铁专用聚氨酯防水涂料、高铁专用CPE防水卷材（板）、高铁隧道专用EVA防水板、地铁专用自粘防水卷材

34、等在内的12大类100多种规格的防水材料。 公司先后通过了ISO9001质量管理体系认证、ISO14001环境管理体系认证、铁路CRCC产品认证、康居产品认证、计量体系认证、标准化体系认证等一系列认证和荣获中国驰名商标、山东省著名商标、中国建筑防水行业知名品牌、山东名牌、全国用户满意产品、中国建筑防水行业 AAA信用等级企业、保障性住房建设防水材料优质供应商、省级守合同重信用企业、中国农业银行AAA信用等级企业、山东建筑防水综合实力十强企业、山东省清洁生产企业、山东省循环经济示范企业等荣誉称号。“宇虹”牌产品畅销北京、山东、河南等全国近29个省、市、区并出口美国、韩国、安哥拉等十个国家。在全国

35、各地设有代理商近400家。遍布全国的销售网点及连锁的建立，使“宇虹”牌系列产品在不断扩大销售业绩，搞好售前、售中、售后服务的同时，更为宣传企业商标和企业形象提供了广阔的宣传平台。近年来公司有着庞大的销售网络及售后服务队伍，使“宇虹”牌防水材料在全国同行业中成为一面旗帜。公司具有国家专业防水施工贰级资质，具有防水项目方案设计能力，可承担防水工程施工，产品技术体系配有完善的检测设备，专业的检测技术人员。公司拥有有先进的质量检测设备和完善的质量管理体系，从原材料的进厂、产品生产过程、成品入库、出厂都严格按照工序控制和检测，经层层把关，批批检验，随机抽查，严格执行国家质量标准，做到出厂合格率100%。

36、凭借可靠的质量和优质的售后服务，公司先后和恒大地产、建业集团等全国30多家地产企业建立了长期的战略合作关系。“宇虹”牌系列防水材料在兰新高速铁路、哈大高速铁路、京石高速铁路、赣龙复线高速铁路、西安地铁、北京地铁、杭州地铁、沈阳地铁、昆明地铁、青岛地铁、青岛胶州湾隧道、北海舰队、山东海尔集团、山东海信集团、黄河小浪底、加纳国防部、缅甸国际会展中心、乌克兰大使馆等众多国内外大型重点工程项目中广泛应用，赢得了用户、专家的信赖和赞誉，创造了良好的口碑。 （2）技术力量和人员结构 主 要 研 制 人 员 名 单序号姓 名性 别出生年月技术职称文化程度工作单位对成果创造性贡 献1郑家玉男1960.02高级工程师大专潍坊市宇虹防水材料（集团）有限公司主持项目研究2郑爱玉男1964.02助理工程师大本潍坊市宇虹防水材料（集团）有限公司工艺方案配法设计3王向辉男1972.09助理工程师大专潍坊市宇虹防水材料（集团）有限公司市场考察及销售4郑爱周男1962.07助理经济师大专潍坊市宇虹防水材料（集团）