摘 要

本设计为年产1万吨改性聚丙烯/聚乳酸共混物专用料产线设计，叙述了聚乳酸(PLA)、聚丙烯(PP)作为单一材料的性能，以及β-polypropylene（β-PP）/PLA共混料的性能。β-PP/PLA共混料比起单一的PLA、PP具有更加优越的力学性能与更好的适应性能，可以适应更多不同的使用环境。本设计详细的介绍β-PP/PLA共混料的挤出工艺与β-PP改性工艺，β-PP/PLA共混造粒生产线与β-PP改性生产线的设计工艺并不复杂，选择普遍使用的双螺杆挤出造粒的成型方法生β-PP、β-PP/PLA粒料，通过配方筛选、物料衡算、设备选型、成本计算等过程对整个工艺流程作了较为详细的阐述。并从降低成本、提高性能、市场前景等各方面考虑，设计了较为合理的β-PP/PLA生产配方和生产设备，计算其生产车间所需的各种生产设备和总投资成本，绘制出工艺流程图和生产车间设备平面布置图，对实际投资建设β-PP/PLA共混料造粒生产车间的各个方面具有积极的指导作用。

关键词：聚丙烯 聚乳酸 共混造粒 改性

The design of 10000t/a of β-PP/PLA blend meter extrusion process

Abstract

This design is for the 10000t/a of polypropylene/poly lactic acid materials extrusion process, which describes function of poly lactic acid and polypropylene as a single meterial, as well as the β-PP/PLA blends. Compared with pure PLA or PP, β-PP/PLA blend has advantage in mechanical and adaptabilities which can apply to many different environments. This design introduces details of the β-PP/PLA blend extrusion process and PP modification process. The widespread twin screw extrusion granulation molding method is chosen to produce PP and β-PP/PLA pellets. More details are explained through the formula screening, material balance calculation, equipment selection, cost calculation and process of the entire process. Cutting the cost, improving performance, and the market prospects are considered to design the more reasonable β-PP/PLA production formula and production equipment. Calculating the production plant to the production equipment and the total investment cost, drawing the process flow diagram and the production workshop equipment layout play a positive guiding role in all aspects of the actual investment in the construction of β-PP/PLA blending granulation production workshop.

Key words: Polypropylene; Polylactic acid; Blending granulation; Modification

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1聚丙烯简介 1

1.1.1聚丙烯的生产工艺 1

1.1.2 聚丙烯的特性 1

1.1.3 PP产业发展现状及未来展望 1

1.1.4改性聚丙烯 2

1.2聚乳酸简介 2

1.2.1 PLA的生产工艺 2

1.2.2聚乳酸的应用 3

1.3聚丙烯/聚乳酸共混物简介 4

1.3.1 聚丙烯/聚乳酸共混物的性能 4

1.3.2 聚丙烯/聚乙烯共混物的应用 4

第二章改性PP/PLA共混物专用料产线设计简介 5

2.1配方 5

2.2工艺 5

2.2.1聚丙烯改性工艺 5

2.2.2改性聚丙烯/聚乳酸共混工艺 5

第三章 工艺计算 7

3.1物料衡算 7

3.1.1计算基准 7

3.1.2物料衡算 7

3.2电能 10

3.3冷却水 12

3.4耗气量 12

第四章 设备选型 14

4.1挤出机选型 14

4.2混合机组设备的选型 14

4.3上料机选型 14

4.4冷却水槽及水泵选型 14

4.5切粒机选型 15

4.6干燥机选型 16

第五章 设备计算 17

5.1挤出机设备计算 17

5.2混合机组的设备计算 17

5.3筛选设备计算 17

5.4切粒机的计算 17

5.5其它设备计算 18

第六章 生产线平面布置图和工艺流程图说明 19

6.1车间布置的选择原则 19

6.2设备安转、检修 19

6.3车间主要设备尺寸19

第七章 生产成本估算 21

7.1固定成本计算 21

7.1.1设备投资成本 21

7.1.2车间定员及人员工资 22

7.1.3车间选址及厂房投资 23

7.2可变成本计算 24

7.2.1原料费用计算 24

7.2.2水电费用计算 25

第八章 利润计算 26

8.1销售收入 26

8.2毛利润 26

8.3增值税 26

8.4净利润 26

第九章 结束语 27

参考文献 28

致 谢 30

第一章 绪论

1.1聚丙烯简介

1.1.1聚丙烯的生产工艺

聚丙烯(Polypropylene，PP)它是通用塑料中的一种主要品种，是丙烯为单体而成的聚合物，意大利教授纳塔在1954年3月齐格勒研究的催化剂的基础上，进一步制造出了烯烃催化剂，利用带有定向能力的三氯化钛作为催化剂，丙烯为原料来聚合，获得了高结晶性高立构规整性的PP，并创立了定向聚合理论。1958年至1962年，德、英、法、日等先后都设立了聚丙烯的生产线。我国从五十多年前就开启了PP催化剂和生产工艺的研究，特别是近二十年获得了较大进展。尤其是国内开发的间歇式液相本体法聚丙烯技术和研究成功的络合Ⅱ型催化剂，在国内使用十分频繁，成为成熟的聚丙烯生产工艺。PP催化剂和生产工艺研究在七十年代获得了很大的研究成果。1970年复旦、科学院下属大连物化所等专注研究的催化剂和本体法聚丙烯制备取得了成功。首都化工研究院等在络合Ⅰ型催化剂的基础上于1979年研究成活性和定向水平更好的络合Ⅱ型催化剂。首都化工研究院与巴陵石化橡胶厂合作，于1981年对原料为炼厂气的液相本体法PP生产初步进行小试（5L聚合釜）和中试（130L聚合釜）试验，并于80年代第一个建设好2000t/a以炼厂气为原料的液相本体法聚丙烯生产线，完成了原料为炼厂气丙烯的间歇式液相本体聚丙烯产线建设^[1]。

1.1.2 聚丙烯的特性