利用秸秆制作阻燃型泡沫保温材料的技术研发

利用秸秆制作阻燃型泡沫保温材料的技术研发可行性研究报告

沈阳环境科学研究院

二○一〇年十一月

目录

1项目的基本情况 (1)

1.1项目的目的意义 (1)

1.2项目的主要内容与技术关键 (2)

1.3 项目国内外发展概况 (2)

1.4 项目现有工作基础及条件 (6)

2项目可行性分析 (8)

2.1项目的资金总需求、资金筹措方案、申请科学事业费专项的资金使用预

算安排 (8)

2.2项目完成后应用的可行性、推广应用前景 (8)

2.3项目实施及预期成果的经济、社会效益分析 (10)

2.4 项目的风险分析 (10)

3项目实施计划 (11)

3.1 项目具体实施方案及计划进度安排 (11)

3.2项目的技术路线 (12)

3.3项目预期总体目标和阶段目标,具体的考核目标 (12)

3.4项目合作方、服务方任务分工 (13)

1项目的基本情况

1.1项目的目的意义

2010年3月，生态环保、可持续发展成为“全国人民代表大会”和“中国人民政治协商会议”的主题。发展战略性新兴产业，抢占经济科技制高点，决定国家的未来，为此国家要大力发展新能源、新材料、生物医药、信息网络和高端制造产业。“十二五”规划中提出：推进农业现代化，加快社会主义新农村建设。理论和实践证明,在新的历史条件下，加强农村秸秆的综合利用，重视环境保护工作，对建设社会主义新农村有着十分重要的现实意义和深远的历史意义。

我国农作物秸秆除了作为饲料、工业原料之外，其余大部分可作为农户炊事、取暖燃料，目前全国农村作为能源皆秸秆消费量约2.862亿吨，但大多处于低效利用方式即直接在柴灶上燃烧，其转换效率仅为10％～20％左右。统计表明，目前辽宁省农村年秸秆量180亿公斤，其中76%白白损失掉，资源利用率仅为12%左右。一些地区因秸杆大量剩余，每逢夏、秋收“双抢”季节，常常发生大面积集中焚烧秸杆现象，既造成了环境的严重污染，又导致了资源的巨大浪费。据辽宁省粗略统计，全省每年焚烧秸秆造成的直接损失达10亿元。因为它不仅关系到大气环境质量的改善和秸秆这一重要农业资源的结合利用，同时还关系到减少火灾事故以及确保民航、铁路、公路的交通安全等。现在全国正在倡导建设节约型社会，加快社会主义新农村建设，如何解决这一制约农村经济发展和环境污染的瓶颈，合理处理和综合利用秸

秆，成为环境科研工作者急需解决的难题。

秸秆是农业生产的废料，开展秸秆综合利用，不仅可以使秸秆变废为宝，资源化再利用，发展循环经济，极大地降低生产成本，而且还能改善农村生态环境。

目前使用的聚氨酯、苯乙烯等泡沫塑料建材成本很高，易挥发有害物质和易燃烧等缺点。本项目是利用秸秆研制的一种“阻燃型泡沫保温材料”。其具有阻燃、防火、体轻、质硬、保温、不吸水、防霉变等优点。主要用于作建筑材料的保温转、夹心板、大棚、库房的保温防火板。此种秸秆阻燃型泡沫保温材料成本低廉、价格便宜，且无毒、无害、无环境污染，应用前景十分广阔。

1.2项目的主要内容与技术关键

（1）项目的主要内容

①发泡剂和固泡剂的研究与筛选。

②胶黏剂配方研究。

③阻燃型泡沫保温材料配方及生产工艺研究。

（2）项目的技术关键

①秸秆“焊接”技术。

②阻燃性能。

1.3 项目国内外发展概况

（1）项目国外发展概况

国外秸秆一般有以下用途：秸秆还田、制作肥料、秸秆发电、制成饲料、手工制品等。

在加拿大首都渥太华以北60公里处的农业区,每年5月播种玉米，一般到10月收获。收割时，玉米收割机一边收割一边把玉米秆切碎，切碎的玉米秆作为肥料返到田里。在日本秸秆的主要处理方式有两种：混入土中还为肥料，以及作粗饲料喂养家畜。稻秸秆最多的是翻入土层中还田，约占68%；其次作为粗饲料养牛的约占10.5%；与畜粪混合做成肥料约占7.5%；制成畜栏用草垫约占4.7%；一小部分难于处理的秸秆就地燃烧，约占4.1%。丹麦是世界上首先使用秸秆发电的国家。位于丹麦首都哥本哈根以南的阿维多发电厂建于上世纪90年代，被誉为全球效率最高、最环保的热电联供电厂之一。美国每年能够收集起来的小麦秸秆就多达4500万吨，占当年所有小麦秸秆的50%。秸秆在美国的用途很广，可用作饲料、手工制品等，有的地方还用来盖房，将整捆的秸秆高强度挤压后填充新房的墙壁。现在有关秸秆与纤维素乙醇的提炼问题，则可以说是秸秆综合回收利用在美国的最新发展。

发达国家对建筑节能的重视和采取的一些行之有效措施，取得了巨大的成效，使这些国家的建筑能耗大幅度下降。如丹麦1985年比1972年采暖面积增加了30%，但采暖能耗却减少了318万吨标准煤，采暖能耗占全国总能耗的比重也由39%下降为28%；美国自从制定和执行节能标准至今已节约了大量资金耗费，估计到2011年，在此基础上又节约430亿美元。由此可见，国外的建筑节能法规30多年来取得了显著的社会效益和经济效益。建筑节能不仅仅靠建筑节能法规的颁布执行，它的实现还涉及一个庞大的产业群体，其中保温隔热材料与制品是影响建筑节能的一个重要因素。

建筑保温材料的研制与应用越来越受到世界各国的普遍重视，新型保温材料正在不断地涌现。

目前，发达国家在浆体保温材料研制开发方面，是以轻质多功能复合浆体保温材料为主。此类浆体保温材料的各项性能较传统浆体保温材料明显提高，如具有较低的导热系数和良好的使用安全性及耐久性等。同时，这类复合浆体保温材料又具有优异的功能性，如无氟里昂阻燃型聚氨酯泡沫复合浆体保温材料、超轻质全憎水硅酸钙浆体保温材料等，可以满足不同使用条件的要求。此外，国外非常重视保温材料工业的环保问题，积极发展绿色保温材料制品，从原材料准备（开采货运输）、产品生产及使用和日后的处理问题，都要求最大限度节约资源和减少对环境的危害。保温材料工业是国外资源重新回收利用的一个很成功的典型。

（2）项目国内发展概况

我国是农业大国，农作物秸秆资源丰富、种类多、数量大、分布广，开发利用潜力巨大，发展前景十分广阔。农作物秸秆分粮食作物和经济作物两大类，前者包括麦桔、稻秸、玉米秸秆和高粱秸秆，后者包括棉花秆、芦苇秆、麻秆、芝麻秆、油菜秆、豆秸、葵花秆等，此外，还应包括农作物加工剩余物，比如稻壳、花生壳、油菜壳和甘蔗渣等。据统计每年产生大量的农业剩余物秸秆约7.2亿吨，其中，稻草近3.2亿吨，麦秸超过1亿吨；玉米秸杆 1.3亿吨左右；豆类、油菜秆、葵花秆等油料作物约为 1亿吨；麻类、棉花秸秆、甘蔗渣和烟杆等经济作物约为 0.7亿吨。

我国是一个人口多、农业比重大的发展中国家，秸秆利用有着悠久的历史。长期以来，农作物秸秆在农民生活和农业生产中充当着重要的角色，农民靠它建房蔽日遮雨、烧火做饭取暖、养畜积肥还田。由于农村生活水平的