用稻殼生產的炭黑是一種新型橡膠增容、補強材料,補強過程為-OH與橡膠分子鏈中的雙鍵產生化學結合。其補強效果等同傳統爐法炭黑,具有高定伸應力、良好的加工性、高回彈性、耐屈撓性。此類炭黑以稻殼、秸稈、麥殼、甘蔗渣、鋸木屑等富炭植物為原料,生產工藝簡單,成本低。該技術應用于生產后,引起了巨大反響,一致認為:用稻殼生產通用炭黑,既為農副產物綜合利用、變廢為寶開辟了新途徑,又緩解了當前炭黑市場供應緊張的局面,并為橡膠、塑料行業找到了一種節省膠料,降低成本的新材料。應用稻殼開發生產炭黑,符合國家科技產業政策的發展方向。該產品已形成系列品種,分別可替代傳統爐法炭黑中的200系列、300系列和600系列,廣泛應用于各種橡膠工業品,它是橡膠行業用以替代傳統爐法炭黑的理想產品,填補了國內空白,已被列為“全國重點推廣的高新技術項目”。它的應用與推廣將會產生良好的社會效益和經濟效益。
橡膠行業歷來使用以石油、天然氣為原料生產的爐法炭黑作為橡膠補強材料,而傳統爐法炭黑生產周期長,工藝復雜,生產原料短缺,產品價格昂貴。因此,尋找新的適用、廉價的炭黑品種已經成為橡膠行業乃至國家急需解決的重大課題。利用稻殼生產的通用炭黑替代傳統爐法炭黑具有以下特點:
1.其性能基本等同或優于傳統爐法炭黑,因此,完全可在橡膠產品生產中替代使用。
2.可為國家節約生產炭黑的主體材料——石油、天然氣等。
3.由于稻殼生產的通用炭黑價格較傳統爐法炭黑便宜,從而,大大降低了橡膠企業的生產成本,也提高了產品自身的市場競爭能力。
4.對農副產品廢棄物(稻殼等)進行再生利用,既保護了環境,也為農村生產致富提供了新的門道。
市場需求分析預測
世界炭黑年需求量達680萬噸以上,年增長率為3.2%。橡膠工業的用量仍將占炭黑總用量的90%以上,炭黑在專用市場的需求增長速度最快,年增長率為5.5%。
近幾年,內內炭黑市場一直比較活躍,價格不斷上升,一般大路貨遠不能滿足需求,半補強以上品種尤為緊缺。炭黑消費方向主要是橡膠制品工業,其消費量占總消費量的97%,涂料工業占1.1%,其他工業占2%左右,2003年橡膠制品工業對炭黑的需求量為76.24萬噸以上,涂料工業需求為0.65萬噸左右,再加上其他工業對炭黑的需求,2003年國內炭黑需求總量已達100萬噸以上。
據資料統計,全國有大小橡膠企業8千余家,各省、市定點橡膠企業均有60余家以上。炭黑是橡膠的主要補強材料,用量占到橡膠用料的60%~80%,各省、市每年需通用炭黑1.6至1.8萬噸,加上塑料行業的部分應用,年需求量很大,隨著工業化速度加快,資源日趨緊張,尤其是作為燃料和化學工業主要原料的石油、天然氣資源更為緊張,而用稻殼生產的通用炭黑主要性能基本等同或優于傳統爐法炭黑,并有系列產品,可滿足橡膠行業生產的廣泛需要,因此,同樣具有廣闊的市場前景。
技術要點
1.主要技術內容:利用農副產物中的有效炭對橡膠進行補強,并考慮到用稻殼生產炭黑的加工工藝和橡膠制品加工工藝的需要,在利用有效炭的同時添加部分有機和無機助劑,以改善此類通用炭黑的技術性能。
2.主要生產工藝流程
原料篩選→超微粉碎→合成改性→檢驗包裝→出廠
3.產品技術指標
技術指標:
外觀:黑色粉末。
性能:符合下列技術指標:DBP吸收值:30至100cm3/100g,PH值:7~10,加熱減量≤4.O%,100目篩余物≤0.05%,雜質:無,拉伸強度≥12.OMPa,拉斷伸長率≥460%,300%定伸應力:2.0至16.OMPa。產品合格率:>99%。
建廠條件
設計建成一個年產500噸炭黑的生產廠:
需廠房:300平方米,設備投資:8.5萬元(由本公司專業設計、制造、運送上門、安裝調試合格),電耗:總裝機容量為25KW,工作人員:生產工人8-10人,管理人員:2-3人。
原料:主體原料稻殼(或秸稈、麥殼、鋸木屑、甘蔗渣等),輔助材料(各地有售)。
經濟效益分析
1.產品成本:
產品綜合成本約2000-2500元/噸(系列產品),由如下內容組成:
1)主體材料費:三噸稻谷殼可生產一噸炭黑,稻殼收購價按300元,噸計算,計900元/噸,若采用秸稈等廢料成本更低。
三門峽富通新能源銷售生產顆粒機、飼料顆粒機、秸稈壓塊機、稻殼顆粒機等生物質顆粒燃料。
2)輔助材料費:400-1000元,噸。
3)工資:每班人工工資按20元/人計算,計120元/噸。
4)電費:每度電按0.8元計算,計115元/噸。
5)包裝贊:內包裝為塑料袋,外包裝為編織袋,每袋裝20kg,按1.2元/包計算,計60元/噸。
(注:綜合成本及銷售價格根據市場變化可能略有波動)
6)設備折舊贊:設備總投資8.5萬元,10年折舊完。計17元,噸。
7)其他費用:計50元/噸。
8)稅收:289元/噸。
總計:1951元
2、效益:
以年生產500噸計:
全年總產值:150萬元到200萬元,年利潤:50萬元到80萬元左右。
投資回收期:當年收回投資并有較好贏利。
風險分析
炭黑系橡膠制品必需的補強材料,在橡膠行業應用量大,在塑料行業也必不可少;用稻殼生產的炭黑有優良的工藝性能,能替代或部分替代傳統爐法炭黑,并能節省膠料、降低成本。隨著石油、天然氣資源的日漸匱乏和價格的不斷攀升,本技術產品利用的是永不枯竭的可再生資源,因而它的應用前景可觀,市場非常廣闊。該項目投資少、見效快、產品生命周期長、風險小,特別適合廢棄農作物資源豐富地區的鄉鎮企業和個體業主接產。
環境保護
該項目在生產作業全過程中無三廢污染。
技術轉讓方式
1.由本公司提供整套專用生產設備及專利技術,總計8.5萬元(設備運費由客戶收到設備后支付,每套因路程遠近不等約在2000到5000元左右)。
2.本公司僅提供設備清單及設計圖紙,由客戶在當地購買配件及整機制作,設備總價因地區不同在4萬元左右。本公司收取圖紙設計及專利技術服務費3.5萬元。
以上兩種方案任由客戶選擇,每地限轉讓一家,公司均負責派工程師上門指導設備安裝、調試,為接產方現場培訓生產、技術人員,包出合格產品,協助銷售產品。回收價格2500~3000元/噸左右(不同型號)。