生物材料行業(yè)研究范文
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篇1
關(guān)鍵詞:生物學(xué),建筑行業(yè),生態(tài)學(xué),生物建材,生態(tài)氣候。
引言
目前,隨著時代的發(fā)展、經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步,以及建筑行業(yè)需求量和施工量的增大,如今對建筑行業(yè)以及建筑物產(chǎn)生了越來越多的精妙的新要求,如何建造結(jié)構(gòu)合理可行但外觀卻獨特新穎甚至是象形的建筑,如何選擇低碳環(huán)保且無副作用的建材,如何真正做到建筑與當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和氣候特征達(dá)到真正統(tǒng)一和契合,這都成為了新的思考和新的目標(biāo)。運用傳統(tǒng)建筑行業(yè)中考量的物理學(xué)科和化學(xué)學(xué)科上的只是的確能夠解決許多不可忽略的基礎(chǔ)問題,但是建筑行業(yè)若要達(dá)到新的高度,滿足新的趨勢,生物學(xué)的運用則是不可或缺的。仿生學(xué)利用大自然的智慧達(dá)到了許多現(xiàn)今科技尚未達(dá)到的高度,借鑒和學(xué)習(xí)到許多創(chuàng)意和想法,給建筑行業(yè)無論是外觀設(shè)計還是功能滿足上注入了新鮮的活力,而生物材料使用極大的豐富了材料的選擇,提高了材料的某些方面特征。生態(tài)氣候?qū)W對建筑影響納入建筑行業(yè)考量則大大的科學(xué)化了建筑本身,真正實現(xiàn)了“因地制宜”,防止了建筑本身在特定環(huán)境下的“水土不服”。
1、生物學(xué)建筑外形上的運用
1.1仿生學(xué)在建筑外形上的運用
仿生學(xué)模仿生物個體以及群體的裝置以及建造技術(shù),并學(xué)習(xí)和借鑒去其原理運用到工程之中,以此激發(fā)新的創(chuàng)造和靈感以及新的技術(shù),并依托之產(chǎn)生出優(yōu)秀的裝置和工程,其外觀運用歷史十分悠久。
在建筑行業(yè)的例子,最廣為國人所知曉的例子就是“鳥巢”--2008北京奧運會主會場了,其很明顯直白的借鑒了鳥巢的外形,即使不做更多的多于處理,仍然能夠做到結(jié)構(gòu)美觀和造型的新穎,同時在功能上也十分完善,人文精神在建筑中得到體現(xiàn),建筑本身也彰顯了北京奧運會的精神。
作為仿生學(xué)最直接也是歷史最悠久的運用之一,外形上的運用在建筑上比較有名的應(yīng)用還有倫敦市政廳(蛋狀),美國肯尼迪機(jī)場(雄鷹狀)等,這些是在建筑行業(yè)最直接的在外形上向大自然的智慧借鑒的杰出例證。
1.2地域生態(tài)氣候?qū)W在建筑外形上的運用
地域生態(tài)氣候很多時候是對建筑的功能有著一定的要求,然而這種功能性要求也外形上。隨著建筑質(zhì)量和建筑科技的提升,現(xiàn)在一些固定的建筑外形已經(jīng)有了能夠在絕大多數(shù)生態(tài)氣候條件下適用的能力,但是在早期建筑中,先人利用外形來適應(yīng)生態(tài)氣候的思想在如今科技發(fā)展的時代仍然值得學(xué)習(xí)和思考。
最突出的例證則是尤其是在福建地區(qū)普遍出現(xiàn)的客家土樓,客家土樓呈大型封閉圖形狀,以圓形為主,兼有方形,八角形等,在當(dāng)?shù)亻_發(fā)程度較低的情況下,山林野獸貧乏,因自然環(huán)境惡劣出現(xiàn)危險的情況也并非偶然,這種特殊外形的設(shè)計在一定程度上適應(yīng)了當(dāng)?shù)貝毫拥纳鷳B(tài)氣候環(huán)境,集中保護(hù)了內(nèi)部的居民便于共同應(yīng)對危險。
雖然在目前的科技和環(huán)境下,像客家土樓這樣的外形設(shè)計已經(jīng)不算是適應(yīng)環(huán)境的必要考量,但是將外形作為功能的外化表現(xiàn),并因地制宜考量當(dāng)?shù)氐陀谏鷳B(tài)氣候的思想和智慧始終值得傳承和學(xué)習(xí)。
2、生物學(xué)建筑功能上的運用
2.1生物建筑材料建筑功能上的運用
生物材料應(yīng)用了生物學(xué)和工程學(xué)的原理,生產(chǎn)出具有特定特性尤其是生物特性的材料,目前該課題也是應(yīng)用在生活的方方面面,其中一部分應(yīng)用體現(xiàn)在生物建筑材料上,無論從造價上,功能上或是其他考量因素上,材料一直是影響到整個建筑行業(yè)和具體建筑物的重要因素,如今許多傳統(tǒng)材料無法滿足一些建筑的特定需求時,建筑生物材料則開啟了一條新道路,從生物冶金得到高質(zhì)量的特定材料,到為了制作特定建筑材料在傳統(tǒng)建材中添加生物成分的外加劑,生物建筑材料的應(yīng)用已經(jīng)逐漸普及,如在混凝土材料上,新興的微生物造高價混凝土和高彈性混凝土(內(nèi)加生物添加劑),傳統(tǒng)材料向生物建筑材料的過渡和延伸成為了一大趨勢。
2.2其他相關(guān)生物學(xué)分支建筑功能上的運用
本文之前探討的仿生學(xué)在功能上的運用則算是仿生學(xué)在建筑學(xué)上最有價值的運用價值之一,以蜥蜴為例,就有建筑學(xué)家模擬其身體上的鱗片特征用于火車站的建設(shè)(滑鐵盧國際火車站),解決建筑中承受的高重力及強(qiáng)大偏轉(zhuǎn)力問題,同樣是蜥蜴的結(jié)構(gòu),現(xiàn)有建筑學(xué)家就在研究將其腳步吸盤強(qiáng)附著力的特點運用到建筑功能中。而地區(qū)生態(tài)特征和生物建筑材料同樣在功能性有所運用,如高層建筑中對生態(tài)氣候的考量,特定用途生物建材滿足的功能性,這些在功能上的運用十分精妙但也蘊(yùn)含著巨大的實際價值。
3、生物學(xué)建筑理念上的運用
生物學(xué)作為一門學(xué)科,其中蘊(yùn)含的豐富理論已經(jīng)在各其他學(xué)科中有了跨學(xué)科運用,在建筑學(xué)科,具有革命意義的則是可持續(xù)發(fā)展的理念和人與建筑與環(huán)境三者真正的契合的思想。首先,過去的建筑被單獨從環(huán)境中脫離出來更多的強(qiáng)調(diào)建筑的功能性,卻經(jīng)常失去了人對環(huán)境的舒適感受,也忽略了建筑與生態(tài)的契合。二來日益增大的建筑量對資源產(chǎn)生了巨大的壓力,建筑的可持續(xù)發(fā)展也成為刻不容緩的議題。
生物學(xué)尤其是生態(tài)學(xué)在建筑行業(yè)的運用關(guān)注材料對人健康的影響,也關(guān)注建筑對本身的生理感官影響,真正做到建筑與人的和諧;而建筑的設(shè)計理念也考量到當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境,充分做到建筑與當(dāng)?shù)丨h(huán)境的和諧。另一方面,建筑行業(yè)中越來越注重自然法則的應(yīng)用,如太陽能、地?zé)岬倪\用,可再生的特定綠色植物在建筑中的運用都體現(xiàn)出了可持續(xù)發(fā)展的理念。這都體現(xiàn)生物學(xué)因素納入考量后,整個建筑行業(yè)理念巨大發(fā)展和進(jìn)步。
篇2
關(guān)鍵詞: 行業(yè)現(xiàn)狀研究方法傳統(tǒng)行業(yè)現(xiàn)狀研究方法 二維行業(yè)現(xiàn)狀分析法
中圖分類號:C37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
1 研究背景
針對處于發(fā)展階段產(chǎn)業(yè)園區(qū)的行業(yè)發(fā)展規(guī)劃,傳統(tǒng)做法是對其內(nèi)部行業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行整理,通過現(xiàn)狀各行業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,確定行業(yè)現(xiàn)狀的優(yōu)勢和不足,為行業(yè)規(guī)劃打下良好的現(xiàn)狀分析基礎(chǔ)。但實際操作中,行業(yè)現(xiàn)狀分析過多依靠現(xiàn)象或主觀經(jīng)驗判斷,缺乏更為理性的分析。
筆者通過瀏陽工業(yè)新城規(guī)劃產(chǎn)業(yè)項目,基于現(xiàn)狀產(chǎn)業(yè)園區(qū)發(fā)展相關(guān)數(shù)據(jù),探索出適合該地區(qū)行業(yè)現(xiàn)狀的二維行業(yè)現(xiàn)狀分析方法,最大限度的挖掘現(xiàn)狀數(shù)據(jù)中潛在關(guān)系和價值,尋找對于行業(yè)現(xiàn)狀基于理性的分析,從而得出工業(yè)新城的行業(yè)優(yōu)勢、不足以及潛力。
2 傳統(tǒng)行業(yè)現(xiàn)狀研究方法
傳統(tǒng)的行業(yè)現(xiàn)狀研究是通過對現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源的掌握,對于數(shù)據(jù)相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行單向比較,最后得出某區(qū)域范圍內(nèi)行業(yè)優(yōu)勢、特點等一些偏向于主觀性質(zhì)的結(jié)論。研究結(jié)果僅局限于表面,僅是現(xiàn)有各行業(yè)數(shù)據(jù)羅列下最顯而易見的。缺乏對所有數(shù)據(jù)性質(zhì)的歸總和潛在關(guān)系的梳理,并形成更為深入的研究結(jié)論。
3 二維行業(yè)現(xiàn)狀分析法
二維行業(yè)現(xiàn)狀分析法即對于某產(chǎn)業(yè)園區(qū)不同產(chǎn)業(yè)基地的內(nèi)部行業(yè),采取橫縱兩個維度的產(chǎn)業(yè)綜合分析方法??v向?qū)Ω鱾€產(chǎn)業(yè)基地內(nèi)部的總產(chǎn)值及各行業(yè)的發(fā)展情況進(jìn)行比較,得出行業(yè)發(fā)展特色及不足。橫向?qū)Ξa(chǎn)業(yè)基地內(nèi)的行業(yè)形式,行業(yè)總產(chǎn)量,及每個行業(yè)對應(yīng)基地的貢獻(xiàn)進(jìn)行分析,得出各行業(yè)的集聚程度、成長期、各行業(yè)的發(fā)展方向以及新興行業(yè)的發(fā)展萌芽,以便對園區(qū)產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)和整合提供依據(jù)。
4 分析方法應(yīng)用---以瀏陽工業(yè)新城規(guī)劃產(chǎn)業(yè)專題為例
4.1項目概況
瀏陽市現(xiàn)狀工業(yè)園區(qū)總體上分為長沙醫(yī)藥生物產(chǎn)業(yè)基地、瀏陽現(xiàn)代制造產(chǎn)業(yè)基地以及園區(qū)外的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)。其中2009年醫(yī)藥生物產(chǎn)業(yè)基地企業(yè)總產(chǎn)值為28574萬元,現(xiàn)代制造產(chǎn)業(yè)基地總產(chǎn)值為332399.4萬元,園區(qū)外的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)總產(chǎn)值為237057萬元。
工業(yè)新城現(xiàn)有規(guī)模企業(yè)164家,其中醫(yī)藥類企業(yè)34家,食品類企業(yè)9家,機(jī)械制造類企業(yè)23家,汽車配件類企業(yè)15家,金屬材料類企業(yè)15家,建筑材料類企業(yè)12家。
4.2縱向產(chǎn)業(yè)基地分析
4.2.1 生物醫(yī)藥基地
長沙國家生物產(chǎn)業(yè)基地主要產(chǎn)品涉及醫(yī)藥、食品、環(huán)保設(shè)備、電器與通訊設(shè)備等。其中醫(yī)藥類企業(yè)總產(chǎn)值占基地企業(yè)總值的68.4%,食品類企業(yè)占9.3%,環(huán)保設(shè)備類企業(yè)占9.9%,電器與通訊設(shè)備類企業(yè)占5.7%,其他企業(yè)占6.7%。
特征: 醫(yī)藥類產(chǎn)業(yè)占主導(dǎo),企業(yè)總產(chǎn)值高,除此之外還有少量食品及環(huán)保設(shè)備類產(chǎn)業(yè)。
缺點: 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)過于單一,抵制風(fēng)險能力較弱。
4.2.2 現(xiàn)代制造業(yè)基地
瀏陽現(xiàn)代制造產(chǎn)業(yè)基地(含永安鎮(zhèn))已基本形成工程機(jī)械、汽車配件、金屬材料、煙輔生產(chǎn)四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),先后引進(jìn)兆山水泥、中煙工業(yè)公司、金馬馬術(shù)活動中心和瀏陽河酒業(yè)基地等投資過十億元的重點工程。其中機(jī)械制造類企業(yè)總產(chǎn)值占基地企業(yè)總值的14%,汽車配件類企業(yè)占22.4%,金屬材料類企業(yè)占18.8%,建筑材料類企業(yè)占23.1%,煙輔生產(chǎn)類企業(yè)占4.3%,食品類企業(yè)占6.3%,其他企業(yè)占11.2%。
特征: 機(jī)械制造、汽車配件、金屬材料和建筑材料四大產(chǎn)業(yè)比例相當(dāng),有少量食品及其他行業(yè)
缺點: 產(chǎn)業(yè)類型多樣且產(chǎn)值平均,但缺乏特色,競爭力差 。
4.2.3 鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)
鄉(xiāng)鎮(zhèn)基本形成了以花炮、紡織、金屬及建筑材料、塑料包裝以及機(jī)械制造為主的工業(yè)體系,初步形成了以優(yōu)質(zhì)稻、烤煙、藥材、蔬菜和養(yǎng)殖業(yè)等為主的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),第三產(chǎn)業(yè)則以商貿(mào)流通、交通運輸、旅游休閑等現(xiàn)代服務(wù)為主。
特征: 紡織與煙花產(chǎn)業(yè)占主導(dǎo),并存在一小部分機(jī)械制造行業(yè)
缺點: 產(chǎn)業(yè)以瀏陽市傳統(tǒng)行業(yè)為主,作坊式生產(chǎn)并且集聚程度較差,企業(yè)間相互關(guān)聯(lián)程度低
4.3橫向行業(yè)形式分析
4.3.1 行業(yè)形式
工業(yè)園區(qū)現(xiàn)狀產(chǎn)業(yè)形式比較混亂且遍布于工業(yè)園區(qū)各個基地,具體表現(xiàn)如下:
已經(jīng)發(fā)展成熟的生物產(chǎn)業(yè)基地中,主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)醫(yī)藥為其基地特有,但仍有與生物產(chǎn)業(yè)無關(guān)的企業(yè)類型散布其中。
正在發(fā)展中的現(xiàn)代制造業(yè)基地,四大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)分布相對混亂,還未形成良好的集群效應(yīng)。
鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)類型除了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)外,還存在對環(huán)境污染比較大的產(chǎn)業(yè)。
4.3.2行業(yè)總產(chǎn)值
特征:1)各類產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)量基本上按高低形成三大陣營
第一陣營:醫(yī)藥類產(chǎn)業(yè),總產(chǎn)值大于200000萬元,遙遙領(lǐng)先
第二陣營:環(huán)保設(shè)備、汽車配件、食品、金屬材料、建筑材料和機(jī)械制造,總產(chǎn)值在25000---55000萬元。
第三陣營:電器及通訊設(shè)備、煙輔生產(chǎn)、印刷包裝、塑業(yè)、煙花和紡織,產(chǎn)量在25000萬元以下。
除各產(chǎn)業(yè)基地主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)類型外,食品、環(huán)保設(shè)備和電器及通訊設(shè)備總產(chǎn)值比較突出,值得關(guān)注。
4.3.3 橫向行業(yè)形式分析
生物制造業(yè)基地以醫(yī)藥類產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)外,環(huán)保設(shè)備、電器及通訊設(shè)備和食品行業(yè)也有相當(dāng)?shù)姆蓊~。
現(xiàn)代制造業(yè)基地除四大支柱產(chǎn)業(yè)外,食品行業(yè)也有相當(dāng)?shù)姆蓊~。
鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)則以瀏陽市傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)煙花和紡織為主。
5 工業(yè)新城行業(yè)發(fā)展探索
5.1問題所在
工業(yè)新城現(xiàn)狀產(chǎn)業(yè)由生物醫(yī)藥和現(xiàn)代制造兩大基地和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)組成,產(chǎn)業(yè)集群雛形已基本形成。
生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)基地中,醫(yī)藥行業(yè)占主導(dǎo),但產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一,抗風(fēng)險能力差。現(xiàn)代制造業(yè)基地中,汽配、建材、金屬材料和機(jī)械制造占主導(dǎo),缺乏特色,競爭力差。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)以傳統(tǒng)的花炮和紡織為主,先進(jìn)化程度低。
各基地內(nèi)主導(dǎo)發(fā)展行業(yè)分布混亂,未形成集群效應(yīng),并且與產(chǎn)業(yè)鏈無關(guān)的行業(yè)混雜。同時還存在對環(huán)境污染比較大的產(chǎn)業(yè)。
在行業(yè)總產(chǎn)值方面,除各產(chǎn)業(yè)基地主導(dǎo)行業(yè)類型外,食品、環(huán)保設(shè)備和電器及通訊設(shè)備總產(chǎn)值比較突出。同時,食品行業(yè)在每個產(chǎn)業(yè)基地中的總產(chǎn)值中都占有相對較高的比例。
5.2 原因分析
在瀏陽工業(yè)園區(qū)現(xiàn)狀產(chǎn)業(yè)中,存在著一些產(chǎn)業(yè)形式,有一定的地域條件及發(fā)展基礎(chǔ),但無集聚的發(fā)展環(huán)境,只能遍布于各產(chǎn)業(yè)基地內(nèi)。
5.3 發(fā)展探索
基于工業(yè)園區(qū)產(chǎn)業(yè)形式及現(xiàn)狀發(fā)展?fàn)顩r,新建以食品產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)基地,整合環(huán)保設(shè)備、電器及通訊設(shè)備產(chǎn)業(yè),淘汰對環(huán)境污染的塑業(yè)等產(chǎn)業(yè)。以各產(chǎn)業(yè)基地互動為原則,集聚現(xiàn)狀散布各基地此產(chǎn)業(yè)的中堅力量,產(chǎn)業(yè)調(diào)整的同時實現(xiàn)優(yōu)化。
6 小結(jié)
基于瀏陽市工業(yè)園區(qū)各行業(yè)現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的收集和整理,通過對二維分析方法的引入,從更廣泛的維度比較產(chǎn)業(yè)基地之間和基地內(nèi)部各行業(yè)數(shù)據(jù)的性質(zhì),從而得出工業(yè)新城行業(yè)發(fā)展的缺點,原因及不足。由于此分析方法系筆者經(jīng)過對數(shù)據(jù)性質(zhì)的整理和比對所引出,故在邏輯性和完整性方面還有疏漏,不足之處還望批評指正。
[參考文獻(xiàn)]
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篇3
生物制藥是指運用新技術(shù)從生物體、生物組織、細(xì)胞、體液等提取“可用之物”,綜合利用微生物學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、生物技術(shù)、藥學(xué)等科學(xué)的原理和方法,制造的一類用于預(yù)防、治療和診斷的制品。和傳統(tǒng)醫(yī)藥相比,生物醫(yī)藥在預(yù)防和治療疑難、遺傳、突發(fā)群體性疾病方面,其檢測手段、治療效果均有著不可替代的優(yōu)勢。試想,倘若有公司研究成功癌癥、艾滋病、遺傳病等疑難雜癥的疫苗或者治療方法,那這個公司的股價可以飆到多高?生物制藥是一個極具爆發(fā)力的行業(yè),難怪比爾?蓋茨預(yù)言:下一個首富可能是從事生物技術(shù)的投資者。
新材料
從我們穿的衣服、用的餐具、乘坐的交通工具、棲居的住宅到工作的場所,可能都正使用著新型材料;從大飛機(jī)、高鐵路、新能源汽車等重點工程,到三網(wǎng)融合、物聯(lián)網(wǎng)、節(jié)能環(huán)保等重要產(chǎn)業(yè),都需要一系列新材料技術(shù)的突破和應(yīng)用。新材料,是發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)當(dāng)之無愧的奠基石。新型環(huán)保材料包括環(huán)境凈化材料、能源凈化材料、環(huán)境替代材料和生物降解材料。由于節(jié)能環(huán)保是國家重點治理和投入的領(lǐng)域,因此新型環(huán)保材料也受到市場關(guān)注。
新能源
上世紀(jì)末,互聯(lián)網(wǎng)是全球最激動人心的商業(yè)亮點,但轉(zhuǎn)眼間成為虛幻的泡沫;房地產(chǎn)緊隨其后崛起,卻又步其后塵,“10年黃金”后步入冬天。隨著汽車行業(yè)的迅速崛起,“減排”、“節(jié)能”等聲音始終縈繞其間,傳統(tǒng)汽油車的使用,面臨成本與環(huán)保的詰難。人們最終發(fā)現(xiàn),汽車行業(yè)的前途,關(guān)鍵在于發(fā)展新能源,新能源汽車將成為最有現(xiàn)實“錢景”的新興產(chǎn)業(yè)。
新消費
在最近一年多的中國股市,“消費”是最有號召力的概念。因為誰都明白,中國經(jīng)濟(jì)高速增長30年后,在投資、出口與消費這三駕馬車中,過度依賴投資的粗放型經(jīng)濟(jì)增長已經(jīng)難以為繼,低附加值產(chǎn)品的出口拉動接近飽和,內(nèi)需消費則被賦予了前所未有的意義。2010年中央經(jīng)濟(jì)工作會議的關(guān)鍵任務(wù)就是“從消費結(jié)構(gòu)入手,強(qiáng)勁拉動內(nèi)需”。未來幾年,文化娛樂、旅游以及醫(yī)療保健這“新三大件”的消費將迅速增加,尤其是伴隨這三大產(chǎn)業(yè)衍生的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新模式,將成為中國新消費時代最有“錢景”的投資領(lǐng)域。
新網(wǎng)絡(luò)
如果你到比爾?蓋茨家,會在進(jìn)門的時候得到一個別針,這個別針將告訴屋內(nèi)的計算機(jī)控制中心:你對于房間溫度的反應(yīng),電視節(jié)目和電影的愛好。一旦房間內(nèi)的電視和音樂被選定后,它們會不離身地為你服務(wù),就算你是在水池中,也會從池底“冒”出如影隨形的音樂。不用羨慕,隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及和三網(wǎng)融合的推進(jìn),在新網(wǎng)絡(luò)時代,你家也能夠這樣“摩登”。
新節(jié)能環(huán)保
“十二五”期間,我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資預(yù)計將達(dá)3.1萬億元,2020年環(huán)保有望成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和提倡綠色GDP的時代,環(huán)保行業(yè)已經(jīng)不僅僅局限于“三廢”處理,“新節(jié)能環(huán)?!敝饾u形成一個更為寬泛的新興產(chǎn)業(yè)。污水處理、固廢處理、脫硫脫硝除塵、節(jié)能減排及智能電網(wǎng)這5大投資主題,蘊(yùn)含著眾多投資機(jī)會。
新農(nóng)業(yè)
篇4
摘 要:生物質(zhì)綠色可再生資源具有產(chǎn)量大、資源豐富、環(huán)境友好、可加工制作性強(qiáng)等優(yōu)點,是國內(nèi)外能源與包裝行業(yè)研究的熱點材料。隨著科技發(fā)展,秸稈生物質(zhì)基包裝材料被研究加工并應(yīng)用的范圍越來越大。
關(guān)鍵詞:秸稈生物質(zhì);包裝材料;資源豐富
1 引言
當(dāng)今世界公認(rèn)的第四大能源是農(nóng)林生物質(zhì),它僅次于煤炭、石油和天然氣。農(nóng)林生物質(zhì)廉價而寶貴、對環(huán)境友好,是綠色可再生的資源。全球每年農(nóng)林生物質(zhì)資源十分豐富,品種多樣、地域分散、產(chǎn)量巨大、收儲季節(jié)性強(qiáng)。我國每年僅農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量8.5億噸,包括糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物秸稈,其中以小麥秸稈、稻草為代表的糧食作物秸稈占總量的70%左右??捎糜诠I(yè)能源原料的能源林和灌木林有3億多噸。因此,可以說我國農(nóng)林生物質(zhì)資源極其豐富。隨著學(xué)科交叉和領(lǐng)域融合,當(dāng)今科技水平快速發(fā)展,社會對科學(xué)發(fā)展的環(huán)境可持續(xù)性的認(rèn)識越來越多。目前,我國林業(yè)化工、機(jī)械工程等學(xué)科對生物質(zhì)基材料的研究內(nèi)容主要集中于高效轉(zhuǎn)化生物質(zhì)纖維,使“纖維組分分離、分級定向轉(zhuǎn)化過程”,制備新材料。現(xiàn)在生物質(zhì)纖維材料加工研究技術(shù)包括兩種,物理改性和化學(xué)改性。物理改性是讓生物質(zhì)纖維化學(xué)成分不變,通過一些機(jī)械力學(xué)、傳熱學(xué)、加高壓等方法改變生物質(zhì)纖維的結(jié)構(gòu)和表面性能;化學(xué)改性常用方法有酸堿法、有機(jī)溶劑法、界面偶合法、接枝共聚和脂化法等?;瘜W(xué)改性是讓生物質(zhì)纖維改變化學(xué)成分的同時結(jié)構(gòu)和表面性能也發(fā)生改變,改性后的新材料表現(xiàn)出不同的性能。改性生物質(zhì)基包裝材料既是一個多學(xué)科交叉并融合的研究新領(lǐng)域,又是一個新興的生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈群體,比如從秸稈的收集組分分離(或不分離)微生物發(fā)酵(或重組)能源(或可降解產(chǎn)品),實現(xiàn)秸稈的高效合理、生態(tài)環(huán)保的綜合利用。
2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析
在過去,人類將秸稈收割后用作農(nóng)田肥料、燃料、建房、家畜飼料、手工制品和工具等。現(xiàn)在國外,許多發(fā)達(dá)國家在生物質(zhì)能源利用方面已經(jīng)制定了一些大型的開發(fā)研究項目,如日本的陽光計劃、印度的綠色能源工程、丹麥秸稈發(fā)電廠、美國的能源農(nóng)場和巴西的乙醇能源計劃等。這些研究項目中因存在污染環(huán)境、易產(chǎn)生有害物質(zhì)和難于綜合利用等問題,發(fā)達(dá)國家也已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)向用纖維素酶水解方法的研究[1]。丹麥?zhǔn)鞘澜缟鲜紫仁褂媒斩挵l(fā)電的國家。阿維多發(fā)電廠建于上世紀(jì)90年代,每年燃燒15萬噸秸稈,可滿足幾十萬用戶的供熱和用電需求,被譽(yù)為全球效率最高、最環(huán)保的熱電聯(lián)供電廠之一。發(fā)電原料和煤、油、天然氣相比,秸稈發(fā)電成本低、污染少,是最劃算的燃料;另外,秸稈燃燒后的草木灰還可以作為農(nóng)田肥料。日本是一個相對資源緊缺的國家,每年的秸稈幾乎被全部利用,其中主要是還田、粗飼料、混合燃料等。混合燃料沼氣發(fā)酵真正對纖維素原料轉(zhuǎn)化沼氣的研究還很不夠,日本正在積極挖掘秸稈的燃料轉(zhuǎn)化潛力,日本地球環(huán)境產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究機(jī)構(gòu)與本田技術(shù)研究所已成功從秸稈所含纖維素中提取出了乙醇燃料。歐洲和美國在生物制氣化發(fā)電的研究與開發(fā)方面處于領(lǐng)先水平,但因為生物質(zhì)燃?xì)鈨艋难芯块L期以來一直沒有突破,所以這一技術(shù)難以應(yīng)用和推廣。
國內(nèi)在生物質(zhì)可再生能源的能源化技術(shù)方面,我國針對秸稈先后開展了沼氣發(fā)酵和秸稈氣化。在沼氣發(fā)酵中,秸稈轉(zhuǎn)化率很低,而且嚴(yán)重影響產(chǎn)氣率。在秸稈發(fā)酵乙醇研究方面,主要沿用木材處理或淀粉發(fā)酵乙醇的技術(shù)路線,昂貴的“完全”酸水解或酶水解難以實現(xiàn)完全利用秸稈中木質(zhì)素、半纖維素和高結(jié)晶度纖維素的理想,難以適應(yīng)工業(yè)化的要求。
秸稈生物質(zhì)基新材料在包裝行業(yè)也成為偏愛和研究的熱點。林業(yè)部林產(chǎn)工業(yè)規(guī)劃設(shè)計院、南京林業(yè)大學(xué)、東北林業(yè)大學(xué)也陸續(xù)開展了以竹材、麥秸、稻草、玉米稈等為主要原料研究人造板工藝技術(shù)。中國林科院木材工業(yè)研究所進(jìn)行了復(fù)合材料“非木質(zhì)纖維人造板”工藝與材料性能研究,并成功開發(fā)出了稻殼板、麥秸板、棉稈和麻稈板、稻草板等新材料。在生物質(zhì)材料產(chǎn)品方面,秸稈作為工業(yè)原料主要用于工業(yè)造紙,其它的應(yīng)用主要有:西北農(nóng)林科技大學(xué)開展模壓制品的研究[3],如一次性快餐盒、托盤、家具構(gòu)件和建筑構(gòu)件等;南京林業(yè)大學(xué)將秸稈壓縮成型制作復(fù)合秸稈板材,建筑墻體材料,復(fù)合秸稈包裝材料等;西南師范大學(xué)也進(jìn)行了可降解餐盒的研究,但由于植物纖維成分各異、含水量不等和化學(xué)特性不同,在研發(fā)技術(shù)和配方上存在較大差別,很多技術(shù)參數(shù)只能在實驗中摸索,因此也就影響了餐具制品的性能穩(wěn)定。目前符合國家食品包裝安全材料標(biāo)準(zhǔn)的生物質(zhì)基包裝材料還不多,尤其是產(chǎn)品的耐水耐油性、耐酸堿性、良好的機(jī)械力學(xué)性等。東華大學(xué)以秸稈纖維為基體進(jìn)行了木質(zhì)陶瓷材料的研究[4],以秸稈纖維為原料制成高密度秸稈纖維非織造布;然后采用氣流成網(wǎng)法進(jìn)行材料陶瓷化,工藝操作簡單,新材料性能可以和以木材為原料加工的中密度纖維板性能媲美。
3 應(yīng)用前景
植物秸桿類包裝容器,原材料來源極其豐富,不僅可以完全降解,而且可以增加農(nóng)民的收入、緩解資源短缺,有利于保護(hù)環(huán)境,同時具有經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益。
3.1 經(jīng)濟(jì)效益
建立一個以年產(chǎn)5000萬只托盤的生產(chǎn)線規(guī)模計算,年創(chuàng)產(chǎn)值1250萬元,正常生產(chǎn)年產(chǎn)品總成本為900萬元,年純利潤可達(dá)270萬元,投資利潤率為24%。以產(chǎn)品使用秸稈顆粒45g(以托盤計),該生產(chǎn)規(guī)模的加工廠,每年消耗秸稈2250噸,若秸稈以300元/噸的價格收購,每年可以直接為農(nóng)民帶來67.5萬元的收入。從包裝容器的市場需求量來看,對于一個數(shù)百萬的城市,每天的需求量就達(dá)10萬只以上,需要目前的成型設(shè)備18臺,預(yù)計在未來5年內(nèi)成型設(shè)備的銷售量將達(dá)到240臺,僅設(shè)備制造可以創(chuàng)產(chǎn)值6720萬元。
3.2 社會效益
該技術(shù)研究成功,可以拓寬更多的應(yīng)用領(lǐng)域,如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用育苗缽盤、木炭盆景、復(fù)合板材、電子產(chǎn)品包裝緩沖襯墊、建筑材料的隔熱保溫板等,為農(nóng)民致富提供良好的產(chǎn)業(yè)化技術(shù),促進(jìn)農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
3.3 環(huán)境效益
減少對環(huán)境的污染。秸稈的使用避免了就地焚燒造成的環(huán)境污染,另一方面全降解一次性包裝容器的使用,直接減少了由于使用發(fā)泡材料(EPS)帶來的白色污染,環(huán)境效益顯著。
因此,無論從可持續(xù)發(fā)展、還是環(huán)境保護(hù)、可利用資源等問題來分析,秸稈生物質(zhì)基包裝材料的研制成功,代表了目前和更長遠(yuǎn)時間內(nèi)一次性全降解包裝容器的發(fā)展方向。生物質(zhì)基包裝材料的市場前景非常廣闊,各種食品及農(nóng)產(chǎn)品包裝的多樣化需求,也為新材料的研究成果提供廣泛的應(yīng)用空間,激發(fā)了秸稈生物質(zhì)基包裝材料的新研究領(lǐng)域。
參考文獻(xiàn)
[1]陳牧,連之娜,李鑫.玉米秸稈蒸爆渣的氨基酸輔助纖維素酶水解[J].生物質(zhì)化學(xué)工程,2010,(44):15-18.
[2]馬曉軒,范代娣,馬沛等.秸稈微生物降解及發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的研究[J].西北大學(xué)學(xué)報,2009,(39):71-74.
[3]高寶云,邱濤,李榮華等.巰基改性玉米秸稈粉對水體重金屬離子的吸附性能初探[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報,2012,(40):185-190.
篇5
該研究團(tuán)隊和大學(xué)合作確立了一個項目,稱其為“Nanomitex”。他們的開發(fā)項目包括用納米級的纖維制作衣服、窗簾、嬰兒車、帳篷、專用服裝或防護(hù)服、屏幕和其他技術(shù)產(chǎn)品。這些商品看上去很平常,但都擁有獨特的功能,可對某方面起到獨特的用途,也可用作預(yù)防生物或輻射危害。
為確保資金來源,他們還創(chuàng)辦了一家大財團(tuán),由國家紡織研究院(TRI)直接領(lǐng)導(dǎo)。國家紡織研究院是波蘭最古老的科研機(jī)構(gòu),成立于1945年,TRI總部位于波蘭中部羅茲市。這里屬于波蘭紡織工業(yè)中心。他們把研發(fā)重點放在紡織行業(yè)、Nanomitex的最新研發(fā)上,并讓當(dāng)?shù)貜臉I(yè)者購買股份。
為了促進(jìn)研究和開發(fā)這個項目,該財團(tuán)已獲得了歐盟的資金支持。根據(jù)歐盟2007―2013年期間運營的計劃,它可隨時獲得創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)驅(qū)動資本的扶持。Nanomitex項目直指功能納米和超細(xì)紡織材料。該機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人馬烏戈熱塔博士說,他們已開發(fā)出的紡織品適用于自身,其目標(biāo)是讓創(chuàng)新紡織品產(chǎn)生增值效益,其中有些是單功能或多功能,它們具有生物保護(hù)特性,也屬于物理與化學(xué)范疇。
在材料解決方案中,他們既專注宏觀紡織功能潛力,又從微觀開發(fā)與利用,即注重納米和微技術(shù)的潛力。不僅如此,波蘭項目還涵蓋了環(huán)境親密型的醫(yī)用化學(xué)技術(shù)皮毛。這在世界上是獨一無二的。它提高了納米和微變質(zhì)劑的有效性和功能。在這一關(guān)鍵領(lǐng)域,他們稱之為“熱活性”或溫度調(diào)節(jié)材料。他們認(rèn)為,合并特種纖維和復(fù)合材料結(jié)構(gòu)與相變微膠囊結(jié)合,能夠產(chǎn)生不同的溫度轉(zhuǎn)變域?;谶@一點,他們就能創(chuàng)造“熱活性”材料,既有各種用途的功能,又有服裝所擁有的用途。
Nanomitex的“熱活性”的主要功能是積累過多的熱量并在服裝溫度降低的情況下釋放在紡織品上?!盁峄钚浴本哂须姶藕挽o電場保護(hù)功能,以及防火和防紫外線輻射功能。
根據(jù)該財團(tuán)負(fù)責(zé)人介紹,他們開發(fā)的技術(shù)適用于各類織物。即生物活性能力,包括抗菌、抗真菌和抗螨蟲的功能及光催化,此外,還具備“自潔和加速有機(jī)污染物分解的能力”,并且這種技術(shù)也可應(yīng)用于空中和水中的紡織物。Nanomitex開發(fā)的紡織品潛在用途還包括緊急情況下使用的防護(hù)服和工作服,這類服裝還擁有生物危害響應(yīng)包等功能,可用于軍事和消防。
如前所述,波蘭政府一直致力于振興技術(shù)紡織產(chǎn)業(yè),以期帶動自從上個世紀(jì)90年代以來,一直處于不景氣的波蘭經(jīng)濟(jì)。波蘭城市一直處于高失業(yè)率狀態(tài)。今年早些時候,波蘭政府宣布,計劃向研發(fā)機(jī)構(gòu)投資約9500萬歐元,當(dāng)?shù)丶徔椛a(chǎn)商也將大力資助研發(fā)活動,并不惜血本資助創(chuàng)新性紡織品的研發(fā)。以上舉措結(jié)合Nanomitex的開發(fā)項目,可為羅茲紡織工業(yè)帶來切實可行的效果,并參與全球市場的新品競爭。
當(dāng)問及其項目的商業(yè)化進(jìn)程時,該負(fù)責(zé)人強(qiáng)調(diào),正在進(jìn)行中。開發(fā)成熟的技術(shù)紡織品都必須走商業(yè)化之路。波蘭政府將為技術(shù)大開綠燈,發(fā)放許可并促進(jìn)其實施。波蘭政府還將開展預(yù)期性的測試。他們利用與西歐近在咫尺的便利條件,采用最現(xiàn)代的科研設(shè)備加快研發(fā)速度 。
除此之外,波蘭還擁有其他技術(shù)紡織研發(fā)機(jī)構(gòu),涉足的領(lǐng)域包括紡織新材料和技術(shù)、超細(xì)材料和納米技術(shù),其中包括為醫(yī)療保健行業(yè)、紡織工程生物技術(shù)工藝應(yīng)用、紡織品的物理和生物特性如紫外線和微生物等,以及聚合物加工與改性研究新方向。其中重點研究方向包括新一代阻隔材料,如何避免人對環(huán)境的不利影響和可生物降解纖維制品等等。
篇6
國家重點扶持以下七個行業(yè):
新能源行業(yè):突出清潔能源和可再生能源。新材料行業(yè):形成新材料與智能綠色制造體系。生命科學(xué)行業(yè):10年實現(xiàn)優(yōu)良品種的顯著改良。生物醫(yī)藥行業(yè):力爭在干細(xì)胞研究領(lǐng)域取得領(lǐng)先地位。信息網(wǎng)絡(luò)行業(yè):突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。空間海洋開發(fā)行業(yè):加強(qiáng)海岸帶可持續(xù)發(fā)展研究。地質(zhì)勘探行業(yè):提高資源勘探開采水平和效益。
(來源:文章屋網(wǎng) )
篇7
皮革鞣前下腳料的酶處理
傳統(tǒng)上提取膠原多采用酸法、堿法以及酸堿結(jié)合法,然而這些方法都有著致命的缺點:酸法[9]迅速而徹底,但色氨酸完全被破壞,同時存在產(chǎn)率低、易污染等問題;堿法不僅破壞含羥基和巰基的氨基酸,而且產(chǎn)生消旋作用;而酶法提取因其具有專一、高效且清潔無害的優(yōu)點而備受關(guān)注,提取出的膠原蛋白類產(chǎn)物已被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品、制革、造紙、紡織等行業(yè)中。如:MorimuraS等[10]使用酶法從動物皮中提取出可以用于食品生產(chǎn)原料的食品級蛋白多肽。食用級膠原和蛋白產(chǎn)品的開發(fā)不僅可以滿足食品工業(yè)的發(fā)展要求,更能彌補(bǔ)我國飲食結(jié)構(gòu)中蛋白質(zhì)偏低的不足。另外,HsiuO等[11]進(jìn)行了利用胃蛋白酶消解豬皮提取膠原的研究,并將提取產(chǎn)物用于制備藥物緩釋材料。鞣前皮革下腳料中不含鉻,因此在其處理過程中不受脫鉻等條件的限制,提取出的膠原及其產(chǎn)物純度高,應(yīng)用范圍也更廣。國內(nèi)外在應(yīng)用蛋白酶水解鞣前制革下腳料方面的報道已不少見,李彥春等[12]以牛皮的堿皮邊角為原料,用木瓜蛋白酶水解提取膠原,并確定了較好的水解條件。eljkoBa-jza等[13]將化學(xué)法與酶法結(jié)合處理未經(jīng)鞣制的皮革廢棄物,該法分解制革廢棄物的能力可達(dá)500u/g,經(jīng)微生物試驗鑒定:水解產(chǎn)物中未檢出沙門氏菌、葡萄球菌、變型桿菌等致病微生物,符合食品安全標(biāo)準(zhǔn)。為提高鞣前下腳料的酶解效率,也有研究人員利用超聲波[14]等方法輔助酶解過程,結(jié)果降解率從之前的57.6%提高到84.1%。
鉻革屑的酶水解
鉻革屑的處理及資源化利用,首先要解決的是脫鉻問題??v觀國內(nèi)外,對鉻鞣革屑脫鉻的研究多集中于堿法脫鉻、氧化法脫鉻及結(jié)合法脫鉻,而缺乏對酶法脫鉻的研究。究其原因,可能是因為酶法脫鉻專一性強(qiáng)且成本較高。然而隨著生物技術(shù)水平的提高,酶制劑的種類越來越多,價格也在大幅度降低,這就為其在工業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用提供了極大空間。酶法脫鉻[15]是利用酶復(fù)雜而特殊的作用機(jī)理,使膠原蛋白水解成小肽和氨基酸,同時釋放出鉻鞣革中的鉻,從而達(dá)到脫鉻的目的。酶法脫鉻的關(guān)鍵,是所用酶應(yīng)具有對鉻離子的耐受性。國外在利用酶制劑水解革屑方面的研究較早,早在20世紀(jì)中后期就有許多關(guān)于酶水解鉻革屑的報道[16-18],且當(dāng)時的技術(shù)已能獲得較高的脫鉻水平和蛋白回收率。我國的研究人員在借鑒國外技術(shù)的同時,也對鉻革屑的酶解研究做了大量的工作。兩步法或者結(jié)合法,仍是目前酶法水解鉻革屑最常見且最有效的方法,該法通常先采用酸或堿對鉻革屑進(jìn)行脫鉻處理,再對脫鉻革屑進(jìn)行酶解研究。國內(nèi)在利用兩步法酶解鉻革屑方面的研究較多[19-22],試驗證明,兩步法酶解可以達(dá)到較高的脫鉻率和蛋白回收率。陳秀金等[23]對脫鉻后革屑進(jìn)行堿性蛋白酶水解研究,考察了各種因素對膠原水解產(chǎn)物收獲率的影響,并獲得膠原水解產(chǎn)物收獲率為66.2%、鉻含量為4.20mg/kg的產(chǎn)品。利用微生物產(chǎn)酶降解鉻革屑,是酶處理鉻革屑的又一新途徑。SivaPM等[24]的研究發(fā)現(xiàn),土壤放線菌在一定條件下對植鞣革屑的降解率可達(dá)100%,但對鉻革屑的降解能力不高。另外,關(guān)于利用青霉和枯草桿菌等微生物產(chǎn)酶降解鉻革屑的研究亦有報道[25]。
制革污水及廢棄毛發(fā)的酶治理
制革污水的綜合治理源頭是關(guān)鍵,從主要污水排放源出發(fā),研究清潔制革工藝,是解決制革污水污泥問題最直接、最有效的辦法。四川大學(xué)皮革化學(xué)與工程教育部重點實驗室在制革清潔化生產(chǎn)方面做了大量的研究工作[27-28],蛋白酶保毛脫毛等技術(shù)的研究以及多種清潔化材料的開發(fā),不僅大大減少了污泥和有毒物質(zhì)的排放,節(jié)水節(jié)能的途徑也應(yīng)運而生[29]。SaravanaBhavan等[30]也進(jìn)行了無硫蛋白酶脫毛工藝試驗,結(jié)果表明:該工藝可以明顯減少制革污水中有害物質(zhì)的含量,其中COD和固形物含量分別降低55%和25%。隨著環(huán)保和清潔技術(shù)的要求,酶制劑將在制革生產(chǎn)中擔(dān)任越來越重要的角色,從以往的制革輔材料轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕牧?。除此之外,酶制劑在處理制革廢棄毛發(fā)等方面也有突出的貢獻(xiàn)。制革廢棄毛發(fā)的主要成分是角蛋白,它是一種良好的生物質(zhì)資源。毛發(fā)角蛋白結(jié)構(gòu)中帶有許多雙硫鍵,穩(wěn)定性高,不溶于水,因此很難在自然界中被消解。傳統(tǒng)上,開發(fā)利用這些角蛋白是采用物理或者化學(xué)方法水解[31],但這些方法不僅能耗高、效率低,而且產(chǎn)品品質(zhì)低、氨基酸破壞嚴(yán)重。然而利用生物技術(shù)降解角蛋白不僅對環(huán)境友好,而且可以在一定程度上改善角蛋白的營養(yǎng)組成,在肥料、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè)具有無可比擬的優(yōu)勢和廣闊的應(yīng)用前景。劉軍等[32]篩選到一株高溫蛋白酶的高產(chǎn)菌株———嗜熱脂肪芽孢桿菌,并研究了該菌株所產(chǎn)的高溫蛋白酶對毛發(fā)角蛋白的降解能力。結(jié)果表明,該菌株所產(chǎn)高溫蛋白酶對毛發(fā)角蛋白有較大的水解能力。此外,也可利用角蛋白酶降解毛發(fā)生產(chǎn)有機(jī)肥料,因為在微生物角蛋白酶的作用下,毛發(fā)廢物可被逐漸降解,緩慢釋放氮素[33]。另外,紡織行業(yè)中常用到的羊毛等織物的酶處理研究[34-35],對制革廢棄毛發(fā)的處理也有很好的借鑒意義。
發(fā)展前景
盡管酶制劑的優(yōu)勢已被研究工作者廣泛認(rèn)可,但由于其在制革工業(yè)中的應(yīng)用研究起步較晚,因此尚有很多工作需要完善。筆者認(rèn)為,酶制劑在制革廢棄物處理方面的應(yīng)用可以朝著以下幾個方面努力。(1)酶的高度專一性從某個角度來說限制了它的應(yīng)用,因此,更多高效的復(fù)合型酶和產(chǎn)酶菌種還有待開發(fā)。制革過程中使用了大量的化學(xué)品,使得不同制革工段產(chǎn)生的制革廢棄物有所差別,因此單一的酶制劑已經(jīng)不能滿足廢棄物處理的要求。此外,降低酶制劑生產(chǎn)成本是酶制劑能在制革工業(yè)中廣泛應(yīng)用的又一重要條件。(2)酶制劑在處理制革廢棄物中的應(yīng)用研究涉及生物等多個學(xué)科,加強(qiáng)與這些學(xué)科之間的聯(lián)系,培養(yǎng)研究人員的綜合素質(zhì)對研究大有裨益。在生物技術(shù)急速發(fā)展的今天,有效利用生物技術(shù)研究成果如微生物技術(shù)、酶脫毛和酶軟化技術(shù)等,尋找適合制革工業(yè)應(yīng)用的途徑,是酶制劑在制革工業(yè)中應(yīng)用的必經(jīng)之路。(3)受膠原在食品中應(yīng)用的基礎(chǔ)研究的限制和公眾消費習(xí)慣的影響,我國開發(fā)制革廢棄物在食品中的應(yīng)用鮮有報道。但從滿足我國對食品的大量需求出發(fā),應(yīng)該考慮合理利用各種生物質(zhì)資源,發(fā)揮酶制劑清潔高效的優(yōu)勢,研究和開發(fā)各種形態(tài)的膠原蛋白或膠原多肽,并將其應(yīng)用于食品工業(yè)中。
篇8
【關(guān)鍵詞】:粉末冶金;材料;分類;應(yīng)用
0.引言
所謂的粉末冶金材料指的是用幾種金屬粉末或者金屬與非金屬粉末為原料,通過配比、壓制成型以及燒結(jié)等特殊工藝制成的各類材料的總稱,而這種與熔煉和鑄造明顯不同的工藝也被統(tǒng)稱為粉末冶金法。因其生產(chǎn)流程與陶瓷制品比較類似,所以又被稱為金屬陶瓷法。就目前而言,粉末冶金法不單是用來制取某些特殊材料的方法,也是一種優(yōu)質(zhì)的少切屑或者無切屑方法,且其具有材料利用率高、生產(chǎn)效率高,節(jié)省占地面積及機(jī)床等優(yōu)點。然而粉末冶金法也并非萬能之法,其無論是金屬粉末還是模具都有著較高的成本,且制品的形狀和大小都受到一定的限制。
1.粉末冶金材料的主要分類
1.1傳統(tǒng)的粉末冶金材料
第一,鐵基粉末冶金材料。作為最傳統(tǒng)也是最基本的粉末冶金材料,其在汽車制造行業(yè)的應(yīng)用最為普遍,并隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,汽車工業(yè)的不斷擴(kuò)大,鐵基粉末冶金材料的應(yīng)用范圍也就變得越來越廣闊,因此其需求量也越來越大。與此同時,鐵基粉末冶金材料對其他行業(yè)來說也非常重要。
第二,銅基粉末冶金材料。眾所周知,經(jīng)過燒結(jié)銅基制作的零件抗腐蝕性相對來說比較好,且其表面光滑沒有磁性干擾。用來做銅基粉末冶金材料的主要材料有:燒結(jié)的青銅材質(zhì)、黃銅材質(zhì)以及銅鎳合金材料等,此外還有少量的具有彌散性的強(qiáng)化銅等材質(zhì)。在現(xiàn)代,銅基粉末冶金材料主要備用到電工器件、機(jī)械設(shè)備零件等各個制造類領(lǐng)域中,同時也對過濾器、催化劑以及電刷等有一定的作用。
第三,難熔金屬材料。因這類材料的熔點、硬度、強(qiáng)度都比較高,因此其主要成分為難熔性的金屬及金屬合金復(fù)合材料,主要被應(yīng)用國防、航空航天以及和研究領(lǐng)域等。
第四,硬質(zhì)合金材料。所謂合金材料指的是由一種或者幾種難熔性的金屬經(jīng)過碳化之后形成的硬質(zhì)材料的總稱。其主要是由金屬粘結(jié)劑進(jìn)行粘合之后,再用粉末冶金技術(shù)制作而成。因這類硬質(zhì)合金材料具有高熔點、高硬度、高強(qiáng)度,所以常被用到切削領(lǐng)域。
第五,粉末冶金電工材料。在現(xiàn)代工業(yè)中,這種材料主要應(yīng)用于儀表和電氣領(lǐng)域,尤其是各類分?jǐn)嗪徒油娐分攸c額電接觸元件和電阻焊用的電極上。近幾年,隨著國內(nèi)無線電技術(shù)的迅速發(fā)展,電阻器件的應(yīng)用范圍也越來越廣泛,其主要材質(zhì)就是這類材料。此外,粉末冶金電動材料對真空技術(shù)領(lǐng)域中的電力管陰極和電加熱元件也有著重要的作用。
第六,摩擦材料。顧名思義,這類材料具有很強(qiáng)的摩擦磨損性能,可以用于制造摩擦離合器以及制動器的摩擦部分。利用其摩擦磨損性較強(qiáng)的特點,有效實現(xiàn)各個元件之間動力的阻斷性和傳遞性,以此實現(xiàn)運動物體的及時減速和停止運動等。
第七,減摩材料。與摩擦材料相反,這類材料則具有較低的摩擦系數(shù)以及較高的耐磨性,其可以是金屬材質(zhì)也可以是由非金屬材質(zhì)構(gòu)成。通常情況下,建模材料主要是由教導(dǎo)強(qiáng)度的金屬基體和具有減摩成分的劑構(gòu)成。因粉末冶金法在一定程度上能夠?qū)饘俨牧系幕w和減摩成分進(jìn)行有效調(diào)整和控制,此外,這類減摩材料還具有較強(qiáng)的自性能,這就使得其在金屬鑄造領(lǐng)域和塑料減摩材料領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。
1.2現(xiàn)代先進(jìn)粉末冶金材料
第一,信息領(lǐng)域中的粉末冶金材料。在這里主要指的是軟磁材料,通常情況下,其又可以分為鐵氧體軟磁材料和金屬軟磁材料兩種,最大區(qū)別是前者出現(xiàn)較早,且只能通過粉末冶金燒結(jié)法獲取。因其在燒結(jié)過程中,軟磁材料有著較強(qiáng)的飽和磁化性能和較高的導(dǎo)磁率,所以被各個磁行業(yè)廣泛應(yīng)用。
第二,能源領(lǐng)域中的粉末冶金材料。顧名思義,這種能源材料指的是在不斷的發(fā)展過程中,能夠?qū)Υ龠M(jìn)新能源建立和發(fā)展具有重要作用的材料,其能夠滿足各種新能源的不同需求。能源領(lǐng)域中的粉末冶金材料不僅僅是當(dāng)今社會新能源發(fā)展的關(guān)鍵組成部分,還是新能源材料發(fā)展的重要前提和基礎(chǔ)。就目前而言,電池、氫能、太陽能等方面成為新能源材料發(fā)展的主要方向,并隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,這類材料的應(yīng)用范圍也變得越來越廣闊。
第三,生物領(lǐng)域中的粉末冶金材料。最近幾年以來,國內(nèi)的生物研究領(lǐng)域取得了較大的進(jìn)步,生物研究逐漸對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整有著越來越重要的影響,為此國家對于生物研究領(lǐng)域所取得的重大突破也給予了高度關(guān)注,特別是生物材料研究方面。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,生物材料能夠有效改善人們的健康狀況,大大提高了人們的生活質(zhì)量。
2.粉末冶金材料的應(yīng)用研究
2.1在機(jī)械合金方面的應(yīng)用
機(jī)械合金主要應(yīng)用的是粉末冶金技術(shù)中的高性能球磨技術(shù)。其應(yīng)用原理為:在高能球磨的基礎(chǔ)之上,有效利用了金屬粉末混合物的變形和易斷裂特性,逐步調(diào)整金屬粉末原子之間的距離,并最終形成合金粉末。所謂機(jī)械合金指的就是在固態(tài)形式下進(jìn)行的固態(tài)反應(yīng),從而科學(xué)實現(xiàn)了合金化,而在這種狀態(tài)下形成的合金不會收到物質(zhì)熔點及蒸汽壓力等因素的影響,進(jìn)而表現(xiàn)出較強(qiáng)的穩(wěn)定性。
2.2在干燥噴霧方面的應(yīng)用
所謂的煩躁噴霧指的是運用霧化器將呈現(xiàn)出一定濃度的原料液轉(zhuǎn)變成一種具有噴射性能的霧狀液滴的形式,之后再經(jīng)過一系列的接觸熱空氣程序?qū)㈧F狀液滴迅速轉(zhuǎn)化成干燥劑,這就是粉粒狀干燥噴霧的制作過程。通常情況下,制作干燥噴霧需要經(jīng)過四個基本階段,依次是料液霧化、熱干燥、蒸發(fā)干燥、分離四個流程。更為重要的是,在粉末的制作過程中,還可以依據(jù)不同的需求對粉粒形狀、大小進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)定。
3.結(jié)語
上文系統(tǒng)的總結(jié)了粉末冶金材料的種類,并對其應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了分析研究。從中不難看出,相對普通材料來說粉末冶金材料無論是從性能上還是獲取上,都有著無法比擬的強(qiáng)大優(yōu)勢,這也是目前這類材料應(yīng)用廣泛的原因之一。未來,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及科技的進(jìn)步,粉末冶金材料將會發(fā)揮出越來越重要的作用。
【參考文獻(xiàn)】
[1]張憲銘,張江峰.標(biāo)準(zhǔn):粉末冶金材料的分類和牌號[J].世界有色金屬,2009(05).
篇9
【關(guān)鍵詞】高分子;化學(xué);發(fā)展;方向
中圖分類號: F407 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、前言
我國高分子化學(xué)一直都是我國發(fā)展的重點,這項技術(shù)對于很多相關(guān)產(chǎn)業(yè)非常有幫助,高分子化學(xué)是高分子材料的研究基礎(chǔ),已經(jīng)涉及到了機(jī)械行業(yè),建筑行業(yè)等多個行業(yè),因此發(fā)展高分子化學(xué)對于我國高分子材料行業(yè)是非常有幫助的。
二、現(xiàn)如今高分子化學(xué)的發(fā)展情況和應(yīng)用范圍
自從20世紀(jì)到現(xiàn)在,隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展,天然資源已經(jīng)露出了疲態(tài),科學(xué)家們已經(jīng)開始使用高分子化學(xué)進(jìn)行材料的合成。有數(shù)字表明,在之前的40年中,使用材料的速度正在以每10年五倍增長,人類三大合成材料,其中包括塑料、橡膠、纖維,在使用過程中表現(xiàn)出了令人驚訝的增長速度。新型的材料,特別表現(xiàn)在合成材料,在工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)、電子技術(shù)方面都被廣泛使用,極大的支撐著人類的日常生活,是使國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的必要動力源泉。
相對分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的,是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個重要因素。只有相對分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機(jī)械力學(xué)性能,才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯,都是直鏈的烷烴化合物,但是分子量變化很大,其機(jī)械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。
三、高分子化學(xué)與高科技的結(jié)合
當(dāng)今社會,人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。自從合成有機(jī)高分子材料的那一天起,人們始終在不斷地研究、開發(fā)性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料,來滿足計算機(jī)、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機(jī)械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展,出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。
隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現(xiàn)出來,如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學(xué)材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領(lǐng)域,下面簡單介紹特種高分子材料:功能高分子是指當(dāng)有外部刺激時,能通過化學(xué)或物理的方法做出相應(yīng)反應(yīng)的高分子材料;高性能高分子則是對外力有特別強(qiáng)的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇;特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)和功能的高分子材料,其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料(化學(xué)纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑)的范疇。
第一,力學(xué)功能材料:強(qiáng)化功能材料,如超高強(qiáng)材料、高結(jié)晶材料等;)彈材料,如熱塑性彈性體等。
第二,化學(xué)功能材料:分離功能材料,如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡(luò)合物等;反應(yīng)功能材料,如高分子催化劑、高分子試劑;生物功能材料,如固定化酶、生物反應(yīng)器等。
第三,生物化學(xué)功能材料:人工臟器用材料,如人工腎、人工心肺等;高分子藥物,如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農(nóng)藥等;生物分解材料,如可降解性高分子材料等。
可以預(yù)計,在今后很長的歷史時期中,特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。
四、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用
材料是人類社會文明發(fā)展階段的標(biāo)志,是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過某種加工,具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能,并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀(jì)半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,把人類由工業(yè)社會推向信息和知識經(jīng)濟(jì)社會??梢哉f某一種新材料的問世及其應(yīng)用,往往會引起人類社會的重大變革,材料是人類文明的重要標(biāo)志。如果說現(xiàn)在人人離不開高分子材料,家家離不開高分子材料,處處離不開高分子材料,是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的,高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料,另外許多精細(xì)化工材料也都是高分子材料。
第一,塑料:一類是通用塑料,如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等;另一類叫工程塑料,其強(qiáng)度大,如汽車零部件、保險杠、洗衣機(jī)內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。
第二,纖維:人們開發(fā)出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物,通過不同的加工,生產(chǎn)出了各種纖維制品,極大地滿足著人類的需要。
第三,橡膠:天然橡膠的種類和品質(zhì)都受到很大的限制,于是科學(xué)家們不斷開發(fā)出了各種人造橡膠,如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。
第四,精細(xì)化工:比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產(chǎn)品,如家具漆、內(nèi)外墻乳膠漆、汽車漆、飛機(jī)漆等。女孩子用的指甲油,使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結(jié)構(gòu)膠等黏合劑,以及各種吸水樹脂等都是高分子產(chǎn)品。
五、高分子化學(xué)的發(fā)展方向
1、使地球更加綠色化
在現(xiàn)在很多工業(yè)發(fā)達(dá)的城市,天空中都會飄著非常濃郁的黑煙,對人們的日常生活有非常嚴(yán)重的污染。綠色,在現(xiàn)在被認(rèn)為是沒有污染、再生性或者可以循環(huán)使用。在沒有污染方面,我們需要做的就是減少工業(yè)廢棄物的排放、相對的減少污染源?,F(xiàn)在的情況表明,化學(xué)行業(yè)中具有污染和治理兩個方面的性質(zhì),可以對綠色使用材料進(jìn)行研究,也可以繼續(xù)對環(huán)境造成惡化。例如:在研制的過程中使用的催化劑、溶解劑、中間物品等,在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢渣、廢棄液體等都是對環(huán)境造成影響的主要元兇,若長期的進(jìn)行排放,會對環(huán)境造成嚴(yán)重的影響,甚至?xí)?dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的事情發(fā)生。
2、減少的自然資源的使用依賴
目前研究的高分子合成材料對石油具有很強(qiáng)的依賴性,眾所周知,石油是經(jīng)過地球非常漫長孕育才出現(xiàn)的,另外,石油也是現(xiàn)如今人類社會非常重要的能源,石油資源現(xiàn)在正在快速的減少,而且不能快速的進(jìn)行補(bǔ)充,所以人們現(xiàn)在非常急切的找到可以代替石油使用的資源,這已經(jīng)成為現(xiàn)在高分子化學(xué)研究中非常重要的課題。在對物質(zhì)中原子和分子的比率進(jìn)行調(diào)節(jié),對物質(zhì)的微觀特性、宏觀特性以及表面性質(zhì)進(jìn)行加強(qiáng)控制,也許這種物質(zhì)就會滿足一些行業(yè)的使用要求,當(dāng)這種情況出現(xiàn)的時候就可以把這種物質(zhì)作為材料使用。所以,在對材料進(jìn)行配置的時候就會減少對不可再生資源的依賴程度,并對使用材料和環(huán)境進(jìn)行相互協(xié)調(diào),這是現(xiàn)如今化學(xué)研究當(dāng)中非常重要的領(lǐng)域?,F(xiàn)在很多高分子合成材料都非常依賴石油資源。想要解決目前的情況,可以對天然高分子進(jìn)行利用,這其中也應(yīng)該包含對無機(jī)高分子的不斷探索和研究。
現(xiàn)在由石油合成的高分子材料,主要因為原子中以碳為主要元素,其中還含有少量的氮、氧等原子,所以被稱為有機(jī)高分子。無機(jī)高分子是因為主鏈上的組成原子中不含碳。根據(jù)元素的性質(zhì)進(jìn)行判斷,大約有40~50種元素可以成為長鏈分子。現(xiàn)在引起科學(xué)家高度重視的一種無機(jī)高分子,它的主鏈上都是硅原子,并且含有有機(jī)側(cè)鏈的聚硅烷。
3、使高分子材料不斷納米化
現(xiàn)在很多高分子化學(xué)反應(yīng)中的原子經(jīng)過重新排列組合之后的反應(yīng)空間要比原子的大小大出很多,所以,化學(xué)反應(yīng)的研究要在一個受限空間之中進(jìn)行。若在有限的空間中,像納米量級的片層當(dāng)中,小型分子由于和片層分子相互作用而且還在一個比較受限的空間內(nèi)進(jìn)行排列,之后產(chǎn)生單體聚合,聚合之后的產(chǎn)物的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不會再受限的空間內(nèi)進(jìn)行全部的復(fù)制,這種情況和自由空間的結(jié)果完全不同。我們也許會在受限制空間內(nèi)進(jìn)行聚合反應(yīng)的分子中提煉出高分子納米化學(xué)的定義?;瘜W(xué)的研究對象基本都是納米量級的分子和原子,但是因為沒有精細(xì)的方式,沒有達(dá)到可以在納米尺度上精確控制分子或者原子的程度,所以現(xiàn)如今很難做到對分子的精準(zhǔn)設(shè)計,使化學(xué)的合成讓人感覺非常的粗放。高分子化學(xué)在納米程度上精要精確的按照分子設(shè)計,在此基礎(chǔ)上確定分子鏈中的原子配比位置以及相互結(jié)合的方式,通過納米技術(shù)對分子、原子和分子鏈進(jìn)行非常精確的控制,達(dá)到對高分子各級結(jié)構(gòu)的位置確定。這樣就可以精確的控制新合成材料的功能和特性。
4、面向智能材料的高分子化學(xué)研究路線
20世紀(jì)的人類社會是以合成材料為標(biāo)志的,在21世紀(jì)人類社會的標(biāo)志將會是智能材料。高分子化學(xué)仍然是進(jìn)入智能材料時期非常重要的組成部分。材料自身具有的功能可以根據(jù)外部條件的變化,有意識的進(jìn)行調(diào)節(jié)和修復(fù)等一系列措施,這就是智能材料的基本定義?,F(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)了解高分子有軟物質(zhì)這一特征,簡單說就是可以對外場具有反應(yīng)。
六、結(jié)束語
綜上所述,高分子化學(xué)已經(jīng)發(fā)展到了非常不錯的方向,在很多方面都有非常廣闊的運用,目前高分子化學(xué)會朝著綠色以及環(huán)保方面進(jìn)行發(fā)展,隨著高分子化學(xué)不斷取得突破,未來使用高分子材料的前景會更加的廣闊。
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篇10
1.1LPG、CNG雙燃車
LPG通常就是指車用石油液化氣,CNG就是指壓縮天然氣,在應(yīng)用的過程中,這兩種材料都是可以單獨使用,保證車輛正常行駛的。在當(dāng)前的轎車領(lǐng)域當(dāng)中,這兩種燃料通常就是以雙燃料的形式存在,在應(yīng)用的過程中最大的優(yōu)勢就是不含苯、鉛、硫等污染性比較嚴(yán)重的元素,同時燃燒相對更為充分,所以在汽車運行的過程中可以有效的降低油耗,減少這一過程中排出的污染物。某公司曾經(jīng)以汽車作為基準(zhǔn)的燃料對LPG的排放效果進(jìn)行了詳細(xì)的比較,比較結(jié)果顯示:一氧化碳和碳?xì)湮镔|(zhì)以及氮氧化物下降了30%到50%不等,二氧化碳也有了非常明顯的下降,但是需要強(qiáng)調(diào)的是這一試驗中,我們的前提條件是假設(shè)LPG的期初額和原車的改裝性能處于良好狀態(tài)。要保證LPG和原車的改裝具有良好的融合性就必須要做好以下幾個方面的工作,首先就是發(fā)動機(jī)要有良好的可靠型和適配性,加裝了燃?xì)庀到y(tǒng)之后,一定要保證其對原車的各項性能都不會產(chǎn)生非常不利的影響。其次是車輛喉部如果收到了撞擊的時候,不會因為加裝了氣罐就影響了整個車輛的安全性。再次是燃?xì)庀到y(tǒng)中的計算機(jī)和電器設(shè)備一定要能夠和汽油計算機(jī)與外部的電磁干擾相互融合。最后是線束和插件連接必須要保證連接正確,同時因也要做好防水防潮的工作,這樣就很好的避免了電氣故障的產(chǎn)生。雙燃料車對油有很高的需求,在這一過程中也應(yīng)該對氣體燃燒的特點進(jìn)行分析,氣體燃料的燃燒溫度的增加使得整個車輛的熱負(fù)荷大大的提升,所以也應(yīng)該使用清潔性和抗氧化性都非常好的油,如果經(jīng)過了高溫燃燒,就很容易導(dǎo)致重金屬和氧化物的堆積,所以也會出現(xiàn)噴嘴堵塞的情況,所以可以采用性能較好的氣體油,轎車生產(chǎn)的過程中當(dāng)前使用的發(fā)動機(jī)機(jī)油也有了很大的變化,汽油燃料使用中,選擇的類型質(zhì)量比較差。
1.2乙醇汽油車
在汽油中加入適量的乙醇,能夠有效的將多余的農(nóng)作物消耗掉,這樣就可以緩解我國的石油緊張狀況,減少石油能源的進(jìn)口量,實際上就是在其中加入了一些含氧量比較高的物質(zhì),同時它還能很好的降低生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染現(xiàn)象,所以乙醇汽油也在應(yīng)用的過程中可以很好的體現(xiàn)出節(jié)能性和環(huán)保性。某公司相應(yīng)政府的號召,根據(jù)自身的情況和政府的工作要求對車輛的燃料系統(tǒng)進(jìn)行了更加詳細(xì)的改良,研制出了一種可以安全使用的乙醇汽油車。乙醇汽油在使用的過程中會涉及到燃油管路密封件的溶脹現(xiàn)象,所以在選擇材料的過程中也應(yīng)該有其注意耐溶脹性非常強(qiáng)的橡膠鍍層,醇類物質(zhì)對金屬有非常強(qiáng)的腐蝕性,所以對耐受性比較差的金屬也必須要采取有效的措施對其進(jìn)行控制。
2節(jié)能環(huán)保型的油發(fā)展趨勢
2.1加氫技術(shù)生產(chǎn)油基礎(chǔ)油
目前,世界油基礎(chǔ)油正由API類向API/類轉(zhuǎn)變,基礎(chǔ)油生產(chǎn)正向加氫技術(shù)發(fā)展。加氫技術(shù)生產(chǎn)的油基礎(chǔ)油,硫、氮及芳烴含量低,黏度指數(shù)高,熱氧化安定性好,揮發(fā)性低,換油期長。我國油加氫處理技術(shù)的應(yīng)用始于上世紀(jì)90年代初,目前建成投產(chǎn)的裝置有:蘭州石化公司煉油廠生產(chǎn)很高黏度指數(shù)(VHVI)基礎(chǔ)油的加氫處理裝置;大慶煉化公司煉油廠生產(chǎn)高黏度指數(shù)基礎(chǔ)油的加氫異構(gòu)脫蠟裝置;克拉瑪依煉油廠全氫型高壓加氫生產(chǎn)低芳烴環(huán)烷基油工業(yè)裝置,荊門石化總廠油加氫改質(zhì)裝置。這些新建裝置生產(chǎn)的油,滿足了油市場對新一代高質(zhì)量油的需求。
2.2生物技術(shù)在油(脂)中的應(yīng)用
生物柴油是保護(hù)環(huán)境防止大氣污染的超清潔柴油,還具有降低CO2排放減少溫室效應(yīng)的特點;發(fā)展生物柴油可以調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu),為農(nóng)業(yè)發(fā)展開辟一條新路。目前和今后我國仍需大量進(jìn)口石油,而用植物油生產(chǎn)柴油,也為保障我國能源安全多開辟一條途徑。生物技術(shù)在油(脂)中的應(yīng)用生物技術(shù)用于研究開發(fā)可降解油(脂)始于20世紀(jì)70年代。綠色化學(xué)將使生物可降解油(脂)的發(fā)展在21世紀(jì)更為迅速。目前,生物降解油(脂)研究領(lǐng)域有:生物降解液壓油、通用生物降解脂、生物降解油。用于生物降解油(脂)的主要有植物油與合成脂類。目前植物油用得較多的是菜籽油、葵花籽油等;合成脂有醇與脂肪酸合成的多元醇酯、復(fù)合脂等??山到庥?脂)無毒,具有良好的性和黏溫性能,黏度指數(shù)高,容易降解生成二氧化碳和水。歐洲、美國和日本已開展了生物降解油(脂)的研究,一些著名廠家已陸續(xù)開發(fā)出了生物降解油(脂),且有生物降解性能的評定方法。在歐洲,生物降解劑已占7%左右,北歐一些國家還制定了法規(guī),限制部分礦物油的使用,以推廣使用生物降解油(脂)。國內(nèi)許多單位也相繼進(jìn)行了生物降解油(脂)的研究。上海交通大學(xué)以開發(fā)生物降解油劑為目的,對綠色劑的基礎(chǔ)油進(jìn)行了改性和氧化機(jī)理的研究,篩選得到了一些效果較好的抗氧添加劑,合成了幾個系列的極壓抗磨添加劑,并考察了它們的摩擦學(xué)性能,取得良好效果。生物技術(shù)在領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
2.3納米材料與技術(shù)在油領(lǐng)域的應(yīng)用
近年來,納米材料得到飛速發(fā)展,納米材料與技術(shù)在領(lǐng)域的應(yīng)用得到了摩擦學(xué)科技工作者的高度重視。許多研究單位和高等院校先后進(jìn)行了將納米材料用于油(脂),以提高其抗磨損和抗極壓性能的研究。納米顆粒作為油(脂)添加劑具有一定的修復(fù)功能,而降低有機(jī)物修飾納米顆粒的成本,實現(xiàn)其規(guī)模化生產(chǎn),是納米材料在油(脂)中成功應(yīng)用的基礎(chǔ)。
3結(jié)束語