国家创新民用非动力核技术专项报告Word下载.docx
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路×
号
1.2项目背景
辐射化工是近年发展起来的高新技术产业，采用辐射法生产乳胶产品，具有能耗低、污染少、工艺简单、可靠、残余单体少、重现性好等独特优点。
公司是经×
省政府认定的高新技术企业。
多年来一直从事辐射化工产品的开发与生产，目前在全国同行业中享有盛誉。
公司科技人员利用电离辐射引发正、反相乳液聚合，在国际上创造性地研发了不需化学引发剂的低温、高效和高转化率的辐射制备乳胶新技术及系列优质产品。
产品通过了中国科学院和×
省科委组织的专家鉴定，专家一致认为：
产品主要性能优于国内同类产品，技术成熟。
产品小批量投放市场后，深受市场的欢迎，产品供不应求。
为此，×
公司希望这一高技术产品尽快实现产业化，满足市场需求。
1.3国内外现状和技术发展趋势
随着原子能科学技术的发展，辐射技术在工业、农业及医学等领域得到了日益广泛的应用。
辐射技术的应用几乎涵盖了国民经济的各个领域，特别是在医学、加工业和环保中的应用尤为引人注目。
利用核辐射进行杀菌、消毒以及疾病的诊断治疗是人们首先想到的应用项目，发展至今已形成了巨大的核医学产业，主要包括放射性药物、放射性治疗与诊断装置，广泛应用于体内、体外免疫诊断等方面。
目前，常用放射性药物已有数十种，全世界每年有3亿到4亿人次接受放射性药物诊断治疗，其年产值约为50亿美元；
医用电子直线加速器是放射治疗的主要手段，目前全世界已有近万台，每年创造产值180亿美元。
辐射技术用于治理环境污染，现已进入实际应用的产业化阶段，与传统的填埋、投海、焚烧等处理方法相比，具有不会造成环境二次污染的显著优点。
目前主要用于燃煤烟气的脱硫、脱硝处理，污水及污泥的处理等，以防止污染物中的有机物、有机溶剂、染料、洗涤剂、氰化物、有机汞以及病菌、病毒等进入水源土壤。
辐射技术在农业方面的应用主要包括辐射育种、辐射不育防治虫害和同位素示踪等，其中前两个方面已经实现产业化。
利用辐射技术诱变培育性能优良的农作物新品种，是辐射技术农业应用的主要领域。
目前我国辐射育成的新品种已有625个，约占全世界的25%。
辐射技术的工业应用主要包括几个方面：
应用于热收缩材料、辐射交联电线电缆和辐射乳液聚合的辐射化工、食品的防腐保鲜以及无损探测等领域。
目前，辐射技术还在开发新的应用领域，如辐射绝缘电线电缆用作电视接收器的高压电路、微波炉、视频装置及发动机的电缆；
家用空调、塑钢窗密封条和车用橡胶制品；
生物可降解聚合物。
近年来，纳米材料的制备及开发应用已成为材料研究的热点，辐射技术同样可用于纳米材料的制备。
它具有合成工艺简单，可在常温常压下操作，成本低廉等优势。
我国开发成功的γ辐射合成法，可用于制备纳米氧化物、纳米合金、纳米金属及纳米复合材料等。
其中，纳米复合材料是一种新型功能材料，它在非线性光学材料、导电复合材料、屏蔽材料及抗电磁干扰等方面极具潜力。
在市场经济快速发展的今天，利用辐射技术，有望为人类开发出更多性能优异的新材料。
1.4本项目对产业发展的作用与影响
本项目属化工项目，本项目的实施，可以促进化工行业的技术进步，促进传统化工向低耗能、低污染、高技术含量的方向迈进，同时本项目采用辐射技术，为和平利用原子能开辟了一个新的途径。
1.5产业关联度分析
辐射法生产乳胶开拓了国内外辐射化学在纺织工业研究应用的新领域，大大促进了国内辐射化工的发展。
利用辐射加工工艺生产高性能、环保建筑涂料，为我国涂料产品的更新换代做出了一定的贡献。
1.6市场分析
本项目产品乳胶主要品种是纺织印染助剂和建筑乳胶漆。
随着纺织行业的不断发展，纺织助剂在纺织品中的作用越来越重要。
利用纺织助剂对纺织品的升级换代和提高附加值至关重要，不仅可使纺织品更加功能化，而且还可以改善染整工艺，使纺织品更趋高档化，更具时代感，更加绿色化，因此近年来国内外纺织助剂发展很快。
目前全世界纺织助剂共有近100个门类、1.5万个品种，年产量约280万吨。
其中，印染助剂和后整理剂产量增长较快。
世界工业发达国家如美国、德国、英国和日本等国的纺织助剂产量与纤维产量之比为15：
100，世界平均水平则为7：
100。
世界主要大型纺织助剂生产企业大多集中在西欧和日本，其中西欧纺织助剂在世界市场上处于支配地位，主要供应商有巴斯夫、拜耳、克莱恩、汽巴精化等公司。
目前我国纺织助剂年产量在26～27万吨，品种约1200个，其中主要品种约200个左右，生产企业约有1100家，分布在各个行业中，而以民营企业居多，合资企业和独资企业占8％～10％。
目前，我国纺织助剂应用还远远落后于发达国家。
我国纺织助剂市场只占世界的10％左右，而纺织助剂与纤维产量之比约为3.7：
100，只有世界平均水平的一半。
我国纺织助剂产量和消耗量还处于较低水平，这一方面反映了我国纺织助剂行业组织结构的不合理，另一方面也显示出我国纺织助剂无论在制造技术还是在品种质量上都与国际水平存在着较大差距。
主要问题有：
助剂品种少，尤其是专用高档助剂更缺，不得不依赖进口。
目前我国已开发和生产的纺织助剂品种大约只有世界品种数的8%，专用高档助剂的比例更低。
国产纺织助剂质量不稳定由于缺少检测手段，纺织助剂的一致性（包括质量指标和可用性等）差。
另外，助剂纯度不高，杂质含量大，所含杂质的化学成分也不清楚。
有关专家认为，我国纺织助剂行业要想在竞争中立稳脚跟，必须切实解决好以上问题，才有可能使我国纺织助剂行业状况发生质的变化，从而步入世界先进水平行列。
公司采用辐射法生产的纺织助剂产品为粘合剂和增稠剂。
粘合剂的色牢度比部颁标准高半级到1级，解决了粘合剂使用中长期存在的手感和牢度无法统一的矛盾，主要性能优于国内当前常用的高温、低温粘合剂。
增稠剂增稠性能好，色浆稳定性好，使用方便，减少了环境污染，产品性能在国内纺织印花用增稠剂中处于领先地位，接近英国联合胶体公司产品。
另外，×
公司生产的增稠剂产品经济效益十分显著，在达到相同使用效果条件下，使用该公司的增稠剂的成本仅有原来使用A帮浆的20%左右。
粘合剂和增稠剂是印染企业生产中必不可少的助剂，中国是世界纺织产品的生产大国，纺织印染助剂的年需求量可观。
据统计，国内目前仅用于印花的粘合剂每年为30000吨以上，价值超过2亿元人民币；
增稠剂年需5000吨以上，价值5000万元人民币以上。
科大创新股份有限公司的印染助剂产品实现产业化后，将以质量、价格等优势，在纺织助剂市场上有很强的竞争力。
始于80年代的我国建筑涂料生产，现已成为我国建筑产业和涂料工业的生力军。
2004年我国建筑涂料突破100万吨，增长率达26.2%左右。
市场总的发展态势是：
中低档产品过剩，部分高档产品供应不足，需求呈多层次、多元化发展态势，专用漆比重进一步增加。
根据专业人士的预计，受奥运工程、上海世博会及西部大开发等的带动，今后几年我国建筑涂料的消费市场将保持快速增长的趋势，专家预测，建筑涂料发展的黄金时期还将持续20年以上的时间。
我国为拉动内需所进行的大量基础设施建设，是建筑涂料工业发展的良机，包括大型枢纽机场工程、大型水利、铁路、港口工程，其建筑规模大，装修装饰水平要求高，需要高档次的涂料产品与之配套。
自1998年下半年起，我国加快住房改革步伐，全国推进住房公积金制度，扩大个人购房抵押贷款业务，以促进形成建设、销售、使用良性循环的新兴房地产市场。
住宅业的发展可以带动钢铁、水泥、机械等50多个相关产业，使原材料市场进一步启动起来。
在今后相当长的时期内，住宅业将成为我国经济发展新的增长点，这也为我国的建筑涂料提供了广阔的发展空间。
随着国家又推出了全面建设小康社会的目标，城镇人均住房面积将从2004年的人均23.7m2提高到2020年的人均30m2，单这一项，对建筑涂料需求量将达600万吨。
中国建筑涂料市场需求大，前景光明，但中国本土涂料企业的发展状况却不容乐观。
目前中国优质涂料市场很难看到中国本土企业生产的涂料，国际涂料行业分析专家JacksonWilliams认为，目前中国涂料市场还很不成熟，欧美企业注重产品的质量和指标，而中国涂料企业普遍存在着经营策略问题和缺乏品牌建设意识，同时技术研发能力严重不足，质量与欧美产品相比存在一定的差距。
中国涂料企业普遍存在着规模小、技术落后、产品研发能力较差的问题。
中国涂料企业现有近8000家，但没有一家企业能够进入世界涂料50强，能达到年产5000吨以上的大型企业也不足3%。
我国的产品大多是传统的有机化学溶剂型涂料。
据国际卫生组织的调查表明，传统化学溶剂大多存在毒性，长期在这种环境中工作、生活、对人体危害极大。
许多癌症，如皮肤癌、喉癌等发生率的上升与有毒涂料的使用有着很大关系。
全球每年因使用有毒化学溶剂型涂料造成环境破坏带来的经济损失达数百亿美元。
随着人类生活质量的提高，人们要求保护自我生存空间的呼声越来越高。
环保法规也越来越严格，因此，发展绿色环保型涂料已成为涂料行业发展的趋势。
目前中国已禁止有害的建筑材料在市场上销售，国外的环保涂料平均使用率已经达到90%，而在我国却不足22%，其中绝大多数为外资涂料企业的产品占据，国内优质涂料市场却几乎不见国产涂料的踪影。
我国涂料工业经过20年的发展，在产品技术和工艺装备方面已领先于一些发展中国家，而且我国又比西方发达国家具备价格优势。
国内涂料企业比国外的企业更了解自己的建筑特点以及国内的消费需求，只要进一步加大技术投入和产品研发，就能够凭借较低的成本优势和对市场的了解重新在国内市场占据主流地位。
公司采用辐射法生产的乳胶漆，具有节能、对环境污染少、工艺简单稳定、产品质量优异等特点，与国外同类高档涂料质量相当，达到同类产品国际先进水平。
本项目的实施，可以使这一高技术成果尽快实现产业化，以满足市场需求。
1.7本项目与国家高技术产业化专项总体思路、原则、目标等相关联情况
为了进一步明确当前高技术产业化的重点领域和方向，引导社会资源投向，提高有限资源的利用率，有重点地培育新的经济增长点，促进我国国民经济和社会全面、协调、可持续发展，国家发展和改革委员会、科学技术部、商务部联合编制了《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2004年度）》。
本项目采用辐射技术生产印染助剂和高档乳胶漆，符合《高技术产业化重点领域指南》，具体如下：
1、在《指南》第127中“民用非动力核技术”指出：
近期产业化的重点是：
核探测和成像系统（工业用CT机和爆炸物探测系统），大功率辐照加速器，辐照改性高分子材料（发泡材料、碳化硅复合材料），新型放射性诊断和治疗装置及创新药物，烟道气辐射脱硫、脱氮技术及设备，饮用水的辐射净化技术，废水辐射处理技术，稳定同位素生产及应用技术。
本项目采用钴源辐照工艺，符合《指南》中的“稳定同位素生产及应用技术”。
2、在《指南》第130中“绿色建筑技术”指出：
国家绿色建筑技术标准和评估体系，改善室内环境质量的技术与产品，绿色装饰、装修材料，具有自洁和防菌功能的饰面材料。
本项目的产品之一乳胶漆是绿色环保产品，符合《指南》中的“改善室内环境质量的技术与产品，绿色装饰、装修材料”。
3、在《指南》第133中“新型纺织材料及印染后整理技术”指出：
新型纺丝技术，少水、少污染的清洁生产技术，微悬浮体染色技术，数字喷射印花技术和自动制网技术，四原色印花技术，等离子体处理技术，小浴比染色技术，生物酶加工技术，多功能染后整理技术，天然纤维织物的防皱整理技术以及环保型、功能性助染剂。
本项目的产品之一纺织印染助剂，符合《指南》中的“环保型、功能性助染剂”。
总之，本项目的技术和产品是符合国家高技术产业化的重点领域和方向，希望得到国家的支持，使现有的高技术尽快实现产业化，为社会和国家作贡献。
第二章项目的技术基础
2.1成果来源及知识产权情况
本项目的产品技术是由×
公司自主开发研制，拥有完全自主的知识产权。
2.2已完成的研究开发工作及中试情况和鉴定年限
在新材料、新技术日益发展的今天，材料研究及应用开始向多学科交叉领域拓展。
辐射技术就是一门与高分子材料学、环境科学、生物技术及医学等领域息息相关的学科。
目前，在高分子材料领域，辐射技术已用于聚烯烃的辐射交联，不饱和聚酯类树脂的辐射固化，橡胶的辐射硫化，聚合物辐射降解以及辐射接枝改性等，已有不少产品实现工业化生产。
在辐射技术研究开发方面，×
公司一直与世界同步。
公司的科研人员，首先在世界上利用正相辐射乳液聚合法制备水性乳胶，用作低温涂料印花粘合剂获得成功，不但解决了目前化学法生产的粘合剂在使用中存在的手感和牢度无法统一的矛盾，且具有节能和对环境影响小的特点，这一技术的发明开拓了国内外辐射化学在纺织工业研究应用的新领域。
继低温涂料印花粘合剂研制成功后，进一步采用反相乳液合成法开发了辐射法制备增稠剂的加工工艺及其产品，其性能在国内涂料印花用增稠剂中处于领先水平，同时接近英国联合胶体公司产品。
针对目前建筑涂料的污染和毒性问题，又进一步扩展了辐射加工工艺的应用领域，研制开发了具有抗水、防火、可清洗和不含有机溶剂的环保建筑涂料。
以上研究成果相继通过了中国科学院和×
科委组织的专家鉴定。
《KG-101低温粘合剂》于1986年7月4日通过了中国科学院组织的专家技术鉴定。
与会专家一致认为：
辐射法生产KG-101低温粘合剂“开拓了国内外辐射化学在纺织工业应用研究的新领域”、“技术路线先进，合成方法可靠”；
使用该产品“减少印花工序，大量节约能源，减少污水”，“印花织物手感柔软”，“色牢度比部颁标准高半级到1级，解决了粘合剂使用中长期存在的手感和牢度无法统一的矛盾”，“KG-101低温粘合剂成膜后透明无色，不泛黄，涂料印花色泽鲜艳，主要性能优于国内当前常用的高温、低温粘合剂”。
《KG-201合成增稠剂》于1998年3月30日通过了中国科学院组织的专家技术鉴定。
辐射合成KG-201增稠剂的成功“将对原子能和平利用及辐射化学在纺织印染行业中的应用开拓了更广阔的前景”，“合成增稠剂KG-201增稠性能好，色浆稳定性能好，使用方便，减少了环境污染，产品性能在国内涂料印花用增稠剂中处于领先地位，同时接近英国联合胶体公司PTF”，“使用KG-201增稠剂经济效益十分显著，在达到相同使用效果条件下，KG-201的成本仅有原来使用A帮浆的20%左右”。
《KD型高性能乳胶漆》于1999年12月20日通过了原安徽省科委组织的技术成果鉴定。
专家们认为：
运用辐射法生产乳胶漆“具有节能、对环境污染少、工艺简单稳定、产品质量优异等特点，是一门高新技术，是和平利用原子能的重要方面”,产品“与进口同类涂料质量相当，达到同类产品国际先进水平”。
辐射法制备乳胶自中试成功后，就开始了小批量生产，进入市场获得了用户良好的反映，已有多家代理商（上海、江苏、浙江等）慕名主动上门联系代销产品，但因产量的限制，远远不能满足市场需求，因此，产品亟需扩大规模，实现产业化生产。
2.2技术或工艺特点以及与现有技术或工艺比较所具有的优势，该重大关键技术的突破对行业技术进步的重要意义和作用；
本项目采用多种先进技术，主要包括：
1、辐射法生产技术
本项目把先进的电离辐射技术用于高分子乳液聚合工艺，形成了自己独特的生产技术。
拥有“印染乳胶型低温粘合剂及制备方法”及“用电离辐射制备反乳型合成增稠剂的方法”两项国家发明专利。
依据发明专利采用的电离辐射引发乳液体系进行共聚反应的这一辐射法生产工艺是生产乳胶产品的最新生产工艺。
它无需加入化学引发剂，从而排除了由化学引发剂造成了小分子电解质对高分子电解质（产物）性能的不良影响。
除了辐射之外不需其他热源，具有节能和对环境影响小的特点。
2、低温聚合技术
采用自行设计的冷却系统实施温度控制，使反相乳液体系的每一个液滴中，真正实现了低温引发聚合，而反应放出的热又可被油相快速带走，从而保证了反应的平稳进行，抑制了暴聚反应，减少了链转移和链终止反应的机率。
3、分子和形态设计技术
在合成高分子乳胶时，改变单体的种类、配比、加入的顺序等，达到改变产品的链结构和形态，从而得到具有特定用途的产品，适用不同的要求。
4、异型反应器设计技术
乳胶生产没有采用传统的圆形管道或罐状反应器，提高了能量的利用率，反应温度易控制。
5、乳胶复配技术
采用多种乳胶复配，取长补短，并有协同作用。
减少小分子化合物的使用，亦即减少最终产品的可疑有害物的排放。
6、反应速度控制技术
通过调整辐射剂量率使引发反应得到严格控制，杜绝了“失控”现象的发生，且容易排除残存单体，使体系达到几乎100%的转化。
7、无溶剂无毒涂料制备技术
首先通过电离辐射手段，在自主设计的表面活性剂的协同作用下，制备高固含量、高分子量、高性能乳胶，以此为基本原料制成的乳胶漆，除了水和不挥发物质成分外，不含任何有机溶剂如甲醛等对人体有害的物质。
涂料中所含的特殊成分还能对室内其它来源的有害物质（如烟气中的毒素）产生有效的净化作用，涂料在涂装时基本无气味，涂装一天后即可达到用水冲洗而不脱落的要求。
综上所述，本项目采用辐射技术，与传统化工的热化学法相比，生产的产品不仅质量好，而且生产工艺节能、环保，本项目的技术是化工生产的重大技术突破，开拓了原子能应用的新领域。
第三章建设方案
3.1项目的产能规模
本项目新增一套10kw，10MeV电子加速器及30万居里钴源装置，项目建成后，正常年生产乳胶10000吨，其中粘合剂7000吨/年、增稠剂2000吨/年、乳胶漆1000吨/年。
3.2建设的主要内容
为达到本项目的设计纲领，需要建设的工程项目主要有：
1、主要生产项目：
（1）辐化车间，建筑面积1080m2，单层框排架结构，局部三层。
（2）加速器车间，建筑面积1500m2，单层框排架结构，局部三层（含100m2冷库和无菌室）。
（3）乳胶漆车间，建筑面积2592m2，单层轻钢结构。
2、辅助生产项目：
（1）原材料库，建筑面积476m2，单层轻钢结构。
（2）成品库，建筑面积500m2，单层轻钢结构。
3、运输工程：
行车一台，货车两辆，电动叉车两辆，手推车若干。
4、公用设施：
水电等公用设施。
3.3采用的工艺技术路线与技术特点
3.3.1正相乳胶（粘合剂）的生产技术路线和技术特点
根据用途的不同，若干种性能不同的单体以最佳配比混合，并以快速辐射乳液聚合法引发共聚反应形成多元共聚物即为乳胶，所获产品分子量高且分布窄，其工艺技术路线如下：
采用这一方法获得乳胶配制的印染粘合剂具有成膜温度低、弹性好的特点，在织物上附着力强，无需高温固色工艺即可达到固色要求。
由此制备的水性涂料，残余单体含量少，所形成的膜由于分子量大而具有优良的抗水性和耐擦洗性。
3.3.2反相乳胶（增稠剂）生产技术路线和技术特点
利用电离辐射引发单体进行反相乳液聚合获得高分子量乳胶，可作为涂料和染料印花用增稠剂。
其工艺技术路线如下：
与化学引发剂引发的反相乳液聚合比较，虽反应机理类似（自由基机理），但辐射引发的速度不受温度影响，只受辐射剂量制约，反应容易控制，有利于高分子量聚合物的生成，从而获得超高吸水性的高效增稠剂。
而且，辐射法生产过程中起始温度为室温，反应过程中不会“喷发”，而化学法容易出现“失控”，不利于大生产。
3.3.3高档涂料（乳胶漆）生产技术路线和技术特点
利用正相乳液辐射聚合获得的高分子量苯丙乳胶或纯丙乳胶，再进一步深加工，即可生产高档环保涂料，其工艺技术路线如下：
与印染乳胶不同，用于制备水性涂料的乳胶（苯丙或纯丙乳胶）的单体必须合理搭配，以获得一个合适的玻璃化温度（Tg）。
在制备外墙涂料的过程中，为了提高涂料的耐候性和耐热、耐寒性能，还需用几种乳胶进行搭配。
3.4设备选型及主要技术经济指标
3.4.1设备选型
为了满足乳胶生产的技术要求，同时满足本项目的10000吨/年乳胶的生产纲领，需新增国产和进口的生产设备，新增设备见表3-1、表3-2。
表3-1新增国产设备汇总表
序号
名称及型号
单位
数量
备注
1
30万居里钴源
套
2
10kw，10MeV电子加速器
台
3
贮槽及罐子
8
4
袋式过滤器
5
升降平台
6
电子地泵
7
接浆罐
巷道堆垛叉车
9
内燃叉车
10
高速分散机
11
砂磨机
12
罐装机
13
全自动调色机
14
喷码机
15
混匀机
表3-2进口设备汇总表
生产国家
西班牙
台湾
日本
3.4.2主要技术经济指标
项目主要技术经济指标见表3-3、表3-4、表3-5、表3-6。
主要技术经济指标汇总表
指标
产品方案及生产规模
1.1
乳胶
吨/年
10000
总投资
万元
5100
含外汇70万美元
2.1
建设投资
3500
2.2
铺底流动资金
1600
投资指标
3.1
百元销售收入占用总资金
元/百元
68
3.2
百元销售收入占用建设投资
27
3.3
百元销售收入占用流动资金
41
项目定员总计
人
100
全年生产天数
天
300
年总成本费用
10069
正常年
年销售收入
13000
年利润总额
2350
年净利润
1997
年利税总额
2931
投资利税率
%
33.2
投资利润率
26.6
销售利税率
22.5
18.1
全部投资回收期
年
5.7
所得税后
16
财务内部收益率
31
17
盈亏平衡点
46
印花粘合剂和增稠剂目前国内外暂无质量标准，目前采用内控指标，具体如下
表3-4KG-101A低温涂料印花粘合剂技术指标
质量指标
1、外观：
乳白色糊状物
2、固含量：
40±
2%
3、表观粘度：
5000-20000厘泊
4、PH值：
6-8
表3-5KG-202涂料印花增稠剂技
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