مقدمه
پلی اورتان از دهه 1980 به بعد با مطالعات زیادي که به منظور بهبود کیفیت بر روي کاتالیست و عوامل پف‌زاي آن انجام شد، هر روز مصارف گسترده‌تري پیدا کرده است. به عنوان مثال حدود 30 سال است که در تولید صندلی ماشین از فوم‌هاي پلی اورتان منعطف استفاده می‌شود. در مواردي که می‌توان آنها را با سایر مواد جایگزین نمود، پلی اورتان به علت سادگی تهیه، هزینه نسبتا پایین و خواص فیزیکی و مکانیکی مناسب، همچنان به عنوان یک گزینه جدي مطرح می‌باشد.
در ادامه خلاصه‌‌ای از مطالعات امکان‌سنجی (طرح توجیهی) تولید پلی اورتان ترموپلاستیک نسوز ارائه شده است.
معرفی محصول
ترکیبات ترموپلاستیک پلی اورتان [TPU] براي کاربردهایی که نسوز بودن مورد نظر است مانند کاربرد در سیم‌ها و کابل، مفید هستند. یک روش ویژه براي نسوزکردن پلیمرها، استفاده از سیستم‌هاي پف کننده می‌باشد. اصطلاح پف کننده به لایه زغال کفی که بر روي سطح ماده پلیمري در اثر وجود آتش تشکیل می‌شود گویند. لایه زغالی مواد تحتانی را در برابر آتش محافظت می‌کند. به عبارت دیگر این لایه به صورت یک مانع فیزیکی عمل می‌نماید و نفوذ محصولات فرار قابل اشتعال به سمت آتش و نفوذ اکسیژن به سمت پلیمر را محدود می‌کند. در نتیجه پوشش زغالی، انتقال حرارت و انتقال جرم را میان گاز و فاز جامد آهسته و کند می‌نماید. TPUخالص (پلیمر TPUبدون افزودنی هاي نسوزکننده) تحت فلاکس حرارتی بالا یا در معرض آتش، طی دو مرحله متوالی تخریب می‌شود. مرحله اول تخریب از طریق شکستن مولکول‌هاي پلیمر در دماهاي بین C˚۲۴۰ تا C˚۴۰۰ رخ می‌دهد که بیشترین افت وزنی را در دماي C˚۳۲۰ دارد. مرحله دوم تخریب در محدوده دمایی ۴۰۰ تا C˚۷۰۰ اتفاق می افتد که منجر به از بین رفتن کامل پلیمر می‌شود.
بخاطر شکستن مولکول هاي پلیمر وزن مولکولی پلیمر TPU همچنین ویسکوزیته مذاب آن کاهش می‌یابد. بنابراین باعث ریزش زیاد پلیمر مذاب می‌شود. پلیمر مدت کمی پس از جرقه شروع به سوختن می‌کند و در هنگام سوختن بصورت مذاب درمی آید و می‌ریزد. اگر این پلیمر در ساختمان کابل یا سیم باشد، ریزش پلیمر مذاب هنگام سوختن باعث قرارگرفتن سطح جدیدي از پلیمر در معرض آتش شده و در نتیجه آتش به نواحی دورتر از نقطه اولیه آتش گیري گسترش می‌یابد. در این حالت آتش فقط در صورتی خاموش می‌شود که پلیمر مذاب تماما ریزش کرده و آتش به سطح سیم هادي الکتریسیته لخت و عریان برسد. افزودنی‌هاي هالوژنی مانند موادي بر پایه کلر و برم براي افزایش خاصیت نسوز بودن ترکیبات TPU به آنها اضافه می‌شوند. در حال حاضر، TPUهایی که ترکیبات هالوژنی ندارند مطلوب هستند. به همین دلیل نیاز است که در فرمولاسیون TPU از مواد دیگري همچون ملامین سیانور به جاي افزودنی هاي هالوژنی استفاده شود.
معرفی کد آیسیک و کد تعرفه محصول
در این بخش به معرفی کد آیسیک محصول می‌پردازیم.
کد آیسیک محصول 2413412430 و کد آیسیک 8 رقمی 24131270 از گروه ساخت مواد و محصولات شیمیایی(24) و زیر گروه های تولید مواد پلاستیکی به شکل اولیه و ساخت لاستیک مصنوعی(2413) می باشد.
پلی‌اورتان‌ها تحت زیر فصل‌های 3909 مقررات گمرکی ایران با عنوان رزين‌هاي آمينيك، رزين‌هاي فنوليك و پلي اوره‌تان‌ها، به اشكال ابتدايي، با زیر تعرفه 39095000 وارد و صادر می‌شود. شرایط ورود آن داشتن اجازه از وزارت بازرگانی و وزارت صنایع معدن پرداخت 5 درصدی حقوق ورودی در سال 1397(حقوق گمرکی4% و سود بازرگانی 1%) می‌باشد.
| شرح محصول | کد آیسیک 8 رقمی | کد آیسیک 10 رقمی |
| پلی‌اورتان‌ها | 24131270 | 2413412430 |
| پلی‌اورتان گرید ابر و اسفنج (سیستم دو جزیی پلی ال (برپایه گاز بجز پنتان) و ایزوسیانات) | _ | 2413512431 |
| پلی‌اورتان گرید ابر و اسفنج (سیستم دو جزیی پلی ال (برپایه پنتان) و ایزوسیانات) | _ | 2413512556 |
| پلی‌اورتان گرید کفش | _ | 2413512432 |
| پلی‌اورتان گرید پاششی (سیستم دو جزیی پلی‌ال(برپایه پنتان) و ایزوسیانات) | _ | 2413512564 |
| پلی‌اورتان گرید عایقی (سیستم دو جزیی پلی‌ال (برپایه گاز بجز پنتان) و ایزوسیانات) | _ | 2413512541 |
| پلی‌اورتان گرید الاستومری | _ | 2413512552 |
| پلی‌اورتان گرید خودرویی | _ | 2413512553 |
پلی‌اورتان تحت زیر تعرفه 3909، مقررات گمرکی ایران با عنوان "پلی‌اورتان‌ها "، کد تعرفه گمرکی 39095000 صادر و وارد می‌شود.
شرایط ورود کد 39095000، داشتن اجازه از وزارت بازرگانی و وزارت صنعت، معدن و تجارت، 5 درصد حقوق ورودی در سال 1399 (حقوق گمرکی 4% و سود بازرگانی 1%) می‌باشد.
واحدهای تولیدکننده محصول
این محصول تا انتهای سال 1398 دارای 53 واحد فعال است و استان قم دارای بیشتر تعداد واحدهای فعال تولید این محصول هستند. برای مشاهده جزئیات دقیق واحدهای فعال و واحدهای در حال احداث تولید محصول بر روی لینک زیر کلیک کنید.
* مشاهده واحدهای فعال و واحدهای در حال احداث محصول
همچنین با کلیک بر روی کد تعرفه زیر میزان صادرات و واردات صورت گرفته با این کد، کشورهای وارد کننده، صادر کننده و... قابل مشاهده است.
* مشاهده واردات و صادرات محصول با کد تعرفه 39095000
کاربردهای محصول
TPUهاي بر پایه پلی‌اتر براي پوشش انواع کابل‌ها و سیم‌هاي ایمنی، تاکتیکی و نظامی بکار می‌روند. انواع پایه پلی‌اتري آن به علت مقاومت خوب در برابر هیدرولیز و عوامل میکروبی، از خوردگی و همچنین اتصالات در ولتار پایین جلوگیري می‌نمایند. برخی از کاربردهاي فراوان TPU براي پوشش انواع کابل و سیم به شرح زیر است:
- کابل‌هاي مورد استفاده در دریا براي استخراج نفت و گاز
- کابل‌هاي فشار قوي در سایتهاي ساختمانی
- کابل‌هاي بلند و دنباله دار در صنعت معدن
- کابل براي چمن زن‌ها و سایر تجهیزات کشاورزي
- کابل‌هاي تلفن
- کابل‌هاي کنترلی براي تحقیقات
- سیستم ترمز براي ماشین‌ها
- کابل براي فضاپیماها
- کابل‌هاي فشار قوي براي متروها
- کابل‌هاي کنترلی آنتی استاتیک براي تجهیزات الکترونیکی
بازار محصول
چندین شـرکت در زمینه تولید مواد ترموپلاسـتیک پلی‌اورتان‌ها در دنیا فعالیت دارند که تعدادي از آنها به طور تخصصي فقط در زمینه TPU و برخي دیگر در تمامي زمینه‌هاي پلی‌اورتان‌ها از جمله ترموپلاستیک پلی‌اورتان‌ها فعالیت دارند. بزرگترین و پیشرفته‌ترین شرکت در زمینه TPU شرکت بایر آلمان است که خود مخترع پلیمر پلی‌اورتان مي‌باشد و علاوه بر تولید انواع محصولات پلی‌اورتاني در زمینه‌هاي دیگري مانند: تولید انواع مواد شیمیایي، داروسازي، آزمایشگاهي، کودهاي شیمیایي و... فعالیت دارد.
به علت محدودیت در استفاده از این نوع روکش براي سیم و کابل و استفاده خاص از آن و قیمت نسبتاً بالاي آن، همچنین واردات سیم و کابل با روکش نسوز به کشور، باید در تولید این محصول با توجه به نیاز کشور اقدام شود. همچنین بیشتر کارخانجات تولیدي از گرانول P.V.C براي روکش سیم استفاده مي‌کنند که ارزان قیمت‌تر است هرچند خواص پلی‌اورتان ترموپلاستیک نسوز همچون مقاومت شیمیایي بالا، مقاومت در برابر تجزیه و. ..را ندارد.
همچنین با بررسی جدول موازنه عرضه و تقاضا، پی می‌بریم که کشور در سال‌های آینده با کمبود عرضه این محصول مواجه خواهد بود و همین موضوع بر لزوم افزایش تولید این محصول تاکید می‌کند.
روش تولید محصول
پلی اورتان ترموپلاستیک‌ها را می‌توان به چندین روش و در پروسه‌هاي متفاوت تولید نمود. اجزاء این پلیمرها یا طی چند مرحله و به روش پیش پلیمري و در یک فرآیند ناپیوسته و یا طی یک مرحله و به روش تک ضرب و در یک فرآیند پیوسته تبدیل به پلیمرهاي پلی اورتان ترموپلاستیک با ویژگی‌ها و خواص مورد نظر می‌شوند. در صنعت اغلب به روش تک ضرب و با استفاده از برخی فرآیندهاي پیوسته از قبیل: فرآیند تسمه‌اي و یا فرآیند اکسترودر و در مقیاس صنعتی و نیمه صنعتی تولید می‌شوند. در سنتز پلی‌اورتان‌ها براي کنترل واکنش و خواص فیزیکی محصول نهایی نسبت استوکیومتري مواد شرکت‌کننده در واکنش که معمولاً نسبت مولی نامیده می‌شود، بسیار مهم است. چون مواد شرکت کننده OH به NCO یعنی نسبت در واکنش از لحاظ استوکیومتري با بازده صددرصد با یکدیگر واکنش می‌دهند لذا می‌توان با انتخاب نسبت مولی متفاوت نوع ساختار پلیمر را تعیین کرد.
سرمایه گذاری طرح
| شرح | هزینه مورد نیاز (میلیون ریال) | معادل دلاری |
| سرمایه ثابت | 153,405 | 547,875 |
| سرمایه در گردش | 40,239 | 143,711 |
| کل سرمایه گذاری | 193,644 | 691,586 |
زمین مورد نیاز برای تولید 500 تن در سال پلی اورتان ترموپلاستیک نسوز، 3000 مترمربع می‌باشد.
*هر دلار معادل 280,000 ریال درنظر گرفته شده است.
هزینه های تولید طرح
هزینه‌های تولید بر اساس پيش‌بيني توليد در ۱۰۰ درصد ظرفيت اسمی محاسبه می‌گردد و براي سال‌هاي قبل از دستيابي به ۱۰۰% ظرفيت با توجه به ميزان توليد و هزينه‌هاي ثابت و متغير، تعديلات لازم اعمال می‌گردد. كل هزينه‌هاي توليد اين طرح كه شامل هزينه‌هاي عملياتي و غيرعملياتي توليد می‌باشد و معادل 579,648 میلیون ریال می‌باشد.
زمین موردنیاز برای تولید 500 تن در سال پروفیل آهن باید دارای مساحت 3۰۰۰ متر مربع باشد.
شاخص های اقتصادی طرح
شاخص های اقتصادی طرح تولید پلی اورتان ترموپلاستیک نسوز توسط نرم افزار کامفار محاسبه شده اند و به شرح زیر است.
| شرح | مقدار | واحد |
| ارزش فعلی خالص (NPV) | 159,488.88 | میلیون ریال |
| نرخ بازده داخلی (IRR) | 38.87 | درصد |
| دوره بازگشت سرمایه (PBP) | 3 | سال |
| تسهیلات پیشنهادی | 92,000 | میلیون ریال |
