半纤维素材料论文参考文献

半纤维素材料论文参考文献

半纤维素的结构植物细胞壁构成纤维素小纤维间的间质凝胶的多糖群中除去果胶质以外的物质，是构成初生壁的主要成分。原来是从总纤维素中以％NaOH以至24％KOH提取出来的多糖成分的总称，而没有相应的特定的化学结构。碱提取液用醋酸中和沉淀的部分是半纤维素A，上清液用乙醇沉淀的部分是半纤维素B。作为重要的多糖除木聚糖、葡聚糖、阿拉伯木聚糖、葡萄甘露聚糖、阿拉伯半乳聚糖等中性多糖外。在许多植物中还可见到葡萄糖醛酸阿拉伯木聚糖半纤维素的提取从植物纤维中提取半纤维素的方法，其步骤是：将植物纤维、碱、水混合后放入带有搅拌装置和加热系统的反应釜中，将反应釜温度升至35℃～85℃，同时在300rpm～2000rpm的转速条件下，搅拌10s～10min，以常规方法过滤或离心，得到的滤液或上清液即为半纤维素的提取液；向半纤维素的提取液中加入其2～3倍体积量的80％～95％的乙醇，使可溶性半纤维素沉淀，常规过滤，收集产物并干燥，得半纤维素。本发明的方法反应物的浓度比水提取法要求的反应物浓度高，提取中不要求使用大量的水，明显降低了提取成本。

1 邱雁临.纤维素酶的研究和应用前景[J].粮食与饲料科技，2001，30～31 2 刘耘，鄢满秀.纤维素酒精发酵的研究进展[J].广州食品工业发酵，1999，15（2）：51～54，63 3 戴四发，金光明，王立克，等.纤维素酶研究现状及其在畜牧业中的应用[J].安徽技术师范学院学报，2001，45（3）：32～38 4 阎伯旭，齐飞，张颖舒，等.纤维素酶分子结构和功能研究进展[J].生物化学与生物物理进展，1999，26（3）：233～237 5 张鸿雁，陈锡时.微生物纤维素酶分子生物学研究进展[J].生物技术，2003，13（3）：41～42 6 杨礼富，微生物学通报，2003, 30 (4):9 987 史雅娟，吕永龙，环境科学进展1999, 7 ( 6)3} 378 宋桂经，纤维素科学与技术，广西人学学报:自然科学版).2004. 29(1):73- 769 曲杳波，高培基.开展生物质转化为洒精研究实现液态燃料可持续供应}c}.发酵工程学科的进展一第一次全国发酵工程学术讨论会.北京:中国轻工业出版社，2002, 34一39.

植物细胞壁构成纤维素小纤维间的间质凝胶的多糖群中除去果胶质以外的物质，是构成初生壁的主要成分。包括葡萄糖、木糖、甘露糖、阿拉伯糖和半乳糖等，单糖聚合体间分别以共价键、氢键、醚键和酯键连接，他们与伸展蛋白、其他结构蛋白、壁酶、纤维素和果胶等构成具有一定硬度和弹性的细胞壁，因而呈现稳定的化学结构。原来是从总纤维素中以以至24%KOH提取出来的多糖成分的总称，而没有相应的特定的化学结构。碱提取液用醋酸中和沉淀的部分是半纤维素A，上清液用乙醇沉淀的部分是半纤维素B。作为重要的多糖除木聚糖、葡聚糖、阿拉伯木聚糖、葡萄甘露聚糖、阿拉伯半乳聚糖等中性多糖外。半纤维素(hemicellulose)：指在植物细胞壁中与纤维素共生、可溶于碱溶液，遇酸后远较纤维素易于水解的那部分植物多糖。一种植物往往含有几种由两或三种糖基构成的半纤维素，其化学结构各不相同。树茎、树枝、树根和树皮的半纤维素含量和组成也不同。因此，半纤维素是一类物质的名称。构成半纤维素的糖基主要有D-木糖基、D-甘露糖基、D－葡萄糖基、D-半乳糖基、L-阿拉伯糖基、4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸基，D-半乳糖醛酸基和D-葡糖糖醛酸基等，还有少量的L-鼠李糖、L-岩藻糖等。半纤维素主要分为三类，即聚木糖类、聚葡萄甘露糖类和聚半乳糖葡萄甘露糖类。聚木糖类是以1,4-β-D－吡喃型木糖构成主链，以4－氧甲基－吡喃型葡萄糖醛酸为支链的多糖,其结构如下：聚木糖结构式中Xβ为β-D-吡喃型木糖基；(H3CO)4GA为4-氧甲基-吡喃型葡萄糖醛酸基；阔叶材的A和B都是氧乙酰基；针叶材的A为α-L-呋喃型阿拉伯糖，B为羟基。阔叶材与禾本科草类的半纤维素主要是这类多糖，在禾本科半纤维素的多糖中,往往还含有L－呋喃型阿拉伯糖基作为支链连接在聚木糖主链上。支链多少因植物不同而异。聚葡萄甘露糖类是由 D－吡喃型葡萄糖基和吡喃型甘露糖基以1,4-β型连接成主链。另一类聚半乳糖葡萄甘露糖类则还有 D－吡喃型半乳糖基用支链的形式以1,6-α型连接到此主链上的若干D-吡喃型甘露糖基和D－吡喃型葡萄糖基上，它们的结构如下：聚葡萄甘露糖结构式中Gβ为β-D－吡喃型葡萄糖基；Mβ为β-D－吡喃型甘露糖基；阔叶材的A和B都是羟基；针叶材的A为α-D－吡喃型半乳糖基，B为氧乙酰基。针叶材的半纤维素以聚半乳糖葡萄甘露糖类为主。主链上的葡萄糖基与甘露糖基的分子比也因木材种类不同而在1:1到1:2之间变动。大多数木材半纤维素的平均聚合度只有200。复合体半纤维素与纤维素间无化学键合，相互间有氢键和范德瓦耳斯力存在。半纤维素与木素之间可能以苯甲基醚的形式连接起来，形成木素－碳水化合物的复合体，例如：碳水化合物的复合体4来源编辑半纤维素广泛存在于植物中，针叶材含15%～20%,阔叶材和禾本科草类含15%～35%,但其分布因植物种属、成熟程度、早晚材、细胞类型及其形态学部位的不同而有很大差异。例如针叶材的主要半纤维素是聚半乳糖葡萄甘露糖类，而阔叶材和禾本科草类的却是聚木糖类；针、阔叶材的射线细胞比管胞细胞和纤维细胞含较多的聚木糖类；在针叶材细胞次生壁的中层，聚木糖类含量最低，在次生壁外和内层却较高，而聚半乳糖葡萄甘露糖类的分布则恰恰相反。任何植物原料的化学制浆工业处理中，在脱木素的同时半纤维素也会发生酸性水解或碱性水解、剥皮反应和氧化反应等，虽然蒸煮溶出的半纤维素又可再沉积吸附于纸浆上，但仍将损失一定数量，而残留的半纤维素对纸浆的性质影响很大，它可增进纸浆的抗拉强度、弹性模数和透明度等，但对撕裂强度无影响。在制纤维素衍生物用浆时则须尽量除去半纤维素。5应用编辑半纤维素的工业利用正在开发，制浆废液可制酵母，酵母又可抽提出10%的核糖核酸，再衍生为肌苷单磷酸酯和鸟苷单磷酸酯，可用作调味剂、抗癌剂或抗病毒剂等。林产化学品法是先用有机酸使纤维原料预水解，水解残渣仍可制浆，质量可与未预水解的浆相媲美，而从水解液可分离出戊糖和己糖组分，所得木糖经处理后制成木糖醇，可作增甜剂、增塑剂、表面活性剂；木糖酸可作胶粘剂；聚木糖硫酸酯可作抗凝血剂。高能酒精半纤维素糖类发酵酒精是利用生物技术，由可再生的植物纤维原料制取酒精，一直是国际关注的研究热点. 本项目以玉米棒芯为原料，经稀酸水解将半纤维转化为戊糖，进一步发酵为酒精。其总体水平为中国首创，国际先进。此项技术的中试成功将对中国酒精工业的发展起到积极的推动作用，对于解决人类将面临的能源危机、粮食紧缺及环境污染等问题均具有重大的意义。6对卷烟影响编辑半纤维素是木浆的主要成分之一，与均由1，4－β糖苷键连接的葡萄糖组成的纤维素不同，半纤维素由各种碳水化合物以及戊糖和已糖组成。此外，单糖之间的连接方式也有很大的不同。烟本研究的目的是探讨各种木浆中的半纤维素含量的差异，以及这些差异对木浆和卷烟纸热性质的影响。为了测定木浆中的半纤维素含量，将半纤维素用18%的NaOH溶液提取，然后调pH至使之沉淀。分离后，通过在100～200℃范围内进行热提取试验并在300～700℃的范围内进行裂解实验，对从各种木浆得到的半纤维素的热性质进行了分析研究。为了分析碳水化合物组成，将半纤维素用三氟乙酸水解。用离子交换层析进行糖分析，用脉冲电流法检测。这些试验结果表明：不同的木浆之间有显著差异。就半纤维素来讲，木浆可以分为三类：长纤维素木浆、短纤维素木浆和一年生植物木浆。木浆中半纤维素的含量和成分都有差别，这些差别决定了木浆的热性质以及卷烟纸的热性质。7提取方法编辑从植物纤维中提取半纤维素的方法，其步骤是：将植物纤维、碱、水混合后放入带有搅拌装置和加热系统的反应釜中，将反应釜温度升至35℃～85℃，同时在300rpm～2000rpm的转速条件下，搅拌10s～10min，以常规方法过滤或离心，得到的滤液或上清液即为半纤维素的提取液；向半纤维素的提取液中加入其2～3倍体积量的80%～95%的乙醇，使可溶性半纤维素沉淀，常规过滤，收集产物并干燥，得半纤维素。本发明的方法反应物的浓度比水提取法要求的反应物浓度高，提取中不要求使用大量的水，明显降低了提取成本。

半纤维素毕业论文

膳食纤维膳食纤维是一般不易被消化的食物营养素，主要来自于植物的细胞壁，包含纤维素、半纤维素、树脂、果胶及木质素等。 纤维以溶解于水中可分为两个基本类型：水溶性纤维与非水溶性纤维。水溶性纤维包括有树脂、果胶和一些半纤维。常见的食物中的大麦、豆类、胡萝卜、柑橘、亚麻、燕麦和燕麦糠等食物都含有丰富的水溶性纤维，水溶性纤维可减缓消化速度和最快速排泄胆固醇，所以可让血液中的血糖和胆固醇控制在最理想的水准之外，还可以帮助糖尿病患者降低胰岛素和三酸甘油脂。 非水溶性纤维包括纤维素、木质素和一些半纤维以及来自食物中的小麦糠、玉米糠、芹菜、果皮和根茎蔬菜。非水溶性纤维可降低罹患肠癌的风险，同时可经由吸收食物中有毒物质预防便秘和憩室炎，并且减低消化道中细菌排出的毒素。大多数植物都含有水溶性与非水溶性纤维，所以饮食均衡摄取水溶性与非水溶性纤维才能获得不同的益处。 膳食纤维的益处: ◇保持消化系统健康 ◇增强免疫系统 ◇降低胆固醇和高血压 ◇降低胰岛素和三酸甘油脂 ◇通便、利尿、清肠健胃 ◇预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其它疾病 ◇平衡体内的荷尔蒙及降低与荷尔蒙相关的癌症 膳食纤维是健康饮食不可缺少的，纤维在保持消化系统健康上扮演必要的角色，同时摄取足够的纤维也可以预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其它疾病。纤维可以清洁消化壁和增强消化功能，纤维同时可稀释和加速食物中的致癌物质和有毒物质的移除，保护脆弱的消化道和预防结肠癌。纤维可减缓消化速度和最快速排泄胆固醇，所以可让血液中的血糖和胆固醇控制在最理想的水平。

膳食纤维主要是以生理功能和分析方法为主来定义的，所包含的组分非常复杂，加之随着现代科技和食品工业的高速发展，出现了很多具有类似膳食纤维性质的食品成分，如抗性淀粉、寡糖以及菊芋多糖等，使得以前的膳食纤维定义的局限性越来越明显。随着人们对膳食纤维重要生理功能的认识，出现了大量的膳食纤维类食品，因此有必要给它一个准确的定义统一局面。 1998年AACC成立了一个膳食纤维定义专门委员会，1999年，学术界就膳食纤维定义的统一问题讨论异常活跃，举行了一系列会议及专题讨论。1999年3月7日，关于膳食纤维定义的万维网站开通，不到10天就有100多位来自美国、加拿大、阿根廷、澳大利亚、巴西、德国、新西兰、芬兰、秘鲁等国的科学家对膳食纤维的定义进行了在线讨论，这些成员分别代表了学术界、公益界、法规政策部门、企业界等。1999年6月2~3日，AACC和国际生命科学会（ILSI）共同成立了关于膳食纤维定义的工作委员会，对膳食纤维的准确定义进行讨论，并达成一致意见。1999年7月26日，IFT年会就此问题在芝加哥举行了专门的论坛；同年11月2日，在第84届AACC年会上举行专门会议对膳食纤维定义进行了讨论，最后确定定义如下： 膳食纤维是指能抗人体小肠消化吸收，而在人体大肠能部分或全部发酵的可食用的植物性成分、碳水化合物及其相类似物质的总和，包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物物质。膳食纤维具有润肠通便、调节控制血糖浓度、降血脂等一种或多种生理功能。以上定义明确规定了膳食纤维的主要成分，膳食纤维是一种可以食用的植物性成分，而非动物成分，主要包括纤维素、半纤维素、果胶及亲水胶体物质，如树胶、海藻多糖等组分；另外还包括植物细胞壁中所含有的木质素；不被人体消化酶所分解的物质，如抗性淀粉、抗性糊精、抗性低聚糖、改性纤维素、黏质、寡糖以及少量相关成分，如蜡纸、角质、软木脂等。膳食纤维的功用 膳食纤维(DietaryFiber)是1972年由H．C．Trowell首先提出并于1976年定义为“指不为人体消化吸收的多糖类碳水化合物与木质素的总称被称为“第七大营养素”，膳食纤维在人体小肠内不被消化吸收．但可在人体大肠内被细菌发酵的物质成分。 近年来，国内外研究学者发现膳食纤维在预防冠心病、动脉硬化、高血脂、糖尿病、肥胖症等“文明病”方面具有潜在的有利作用。膳食纤维还可降低龋齿的发生率，延缓食物在胃中的停留时间，缩短食物通过肠道的时间，预防大肠癌及其病变。促进肠道内益生菌的生长。 膳食纤维可分为不溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维，可溶性膳食纤维包括果胶等亲水胶体物质和部分半纤维素；不溶性膳食纤维包括纤维素、木质素和部分半纤维素。 膳食纤维的物理特性主要是吸水性和吸附性，膳食纤维具有较强的持油。持水能力及增容作用，可以加快肠蠕动的频率和时间；此外，纤维还有一些其它的功能特性。如良好的感观特性和咀嚼感，良好的水分散性，增稠稳定功能，超常耐烘烤性等。 膳食纤维的原料有多种类型，如小麦、柑橘、燕麦等。一般来讲，可溶性纤维用在饮料等产品居多，如柑橘纤维；不溶性纤维多在烘焙等产品中应用，如小麦纤维。膳食纤维在烘焙产品中的优势表现为：1)吸水性能强．膳食纤维的高吸水性很大程度取决于不同的纤维类型，小麦纤维，柑橘纤维的吸水性能强，而小麦麸．燕麦麸的吸水能力弱；2)降低热量；3)稳定组织结构、延长烘焙食品的货架期；4)改善口感；5）色泽的标准化；6)减少碎屑的产生。 膳食纤维在曲奇饼干中的应用 曲奇饼干是一种高糖、高油脂的食品随着人们生活水平的提高。高脂肪高油食品摄入过多，而膳食纤维的摄入量日渐减少，而与饮食结构有关的“文明病”的发病率日渐提高，因此开发膳食纤维在曲奇饼干中的应用，具有积极的意义。 利用膳食纤维具有吸水性和持油性这一特性、加入该原料可使曲奇具有柔软，膨松并且能有效降低脂肪、热量。 为了在产品中体现“强化纤维”的概念，在配方设计中需添加适量的纤维比例，以符合标签的规定。如标注“强化纤维”，必须符合每100g产品>3g纤维，标注“高纤维或富含纤维”，必须符合每100g产品>6g纤维，根据纤维的含量来计算它在产品中的添加量。以下是为某企业生产膳食纤维在曲奇中的应用实例，我们选用了纤维含量(以干物质计)90％的膳食纤维，产品的标示为“高纤维或富含纤维”，即每100g产品6g纤维。 配方设计如：(以500g产品计) 配料：低筋面粉180g、酥油60g、黄油70g、糖粉100g、膳食纤维33g、奶粉12．5g。鸡蛋50g、碳酸氢钠2．5g、香精。水50g。 如产品的标示为“强化纤维”，即每100g产品>3g纤维。 则配方设计如：(以500g产品计) 配科：低筋面粉180g、酥油60g；黄油70g、糖粉100g。膳食纤维16g、奶粉12．5g。鸡蛋50g、碳酸氢钠2．5g、香精1．2g，水50g。 工艺流程： 面粉、膳食纤维�黄油+起酥油�预混�打发（糖粉、蛋、疏松剂）�调粉�成型�烘烤�冷却�成品 操作要点： 原料处理：面粉使用前应过筛处理，砂糖使用糖粉。 打发：制作曲奇饼干不可缺少的就是黄油等的充分分解，打发前先从冷柜取出，利用室温使其软化；然后按比例倒入打蛋机。快速搅打10分钟，使空气充分溶解在黄油中，再依次投入鸡蛋、奶粉、糖粉等原料，最后加入泡打粉。 调粉：将膳食纤维与面粉按比例预拌好．投入打蛋机与黄油等原料适度搅拌均匀即可。 膳食纤维是人体内不被小肠消化吸收，但能在大肠被发酵的可食用植物性成分、碳水化合物及相类似物质的总称，被誉为第七大营养素，是21世纪功能性食品时代的健康食材，膳食纤维的开发令国际注目，应用也越来越广泛深入。一、膳食纤维的分类根据溶解性不同，膳食纤维分为水溶性和不溶性膳食纤维两大类，按理化特性和生理功能分为不溶性纤维、可溶性纤维、不消化低聚糖和抗性淀粉类。不溶性纤维是一种高分子细胞壁的组成部分，能与蛋白质形成聚合物，如不溶性膳食纤维素与半纤维素，特别是谷物中不溶性的戊聚糖和不溶性的β-1,3和1,4葡聚糖及果蔬中的不溶性原果胶和果胶、不溶性揉质和不溶性植酸。一些植物中含有多聚糖、戊糖和（木聚糖、阿拉伯聚糖）和葡萄糖等结构，如半乳聚糖、甘露聚糖等。这些糖类可被微生物降解，并可在结肠和大肠中被部分发酵，而不溶性纤维中的木质素、细胞壁蜡质等不能被发酵。可溶性纤维包括大部分能与乙醇发生沉淀的高分子低聚糖及不能与乙醇发生沉淀的分子低聚糖和多支链分子（如阿拉伯聚糖），高分子低聚糖包括戊聚糖、β-1,3和1,4葡聚糖及可溶性原果胶和果胶、不消化性低聚糖等。抗性淀粉是膳食纤维中的特殊类，在小肠中会产生几种水解形式作为发酵基质进入大肠，在发酵时会产生防肠癌的丁酸，对人体健康也有重要意义。二、膳食纤维的特性及生理功能1.高保水力与高膨胀性及功能：膳食纤维结构中有很多亲水性基因，有很强的吸水性、高保水性、高膨胀性。可增加粪便体积及排便速度，减轻直肠内及泌尿系统压力、缓解膀胱炎膀胱结石，肾结石等泌尿系统疾病症状，并能使毒素迅速排出体外，防便秘、防直肠癌。膳食纤维的高保水力与高膨胀性能延缓胃排空，使人胃部产生饱食感减少食物摄入量，有利防肥胖与减肥。2.吸附熬合作用及功能：膳食纤维表面有很多活性基因，可以熬合吸附胆固醇、胆汁酸等有机分子，抑制总胆固醇浓度升高，降低人胆固醇及盐类的合成与吸收，降低人血清及肝脏中的胆固醇，从而能防止冠状动脉硬化及预防心血管疾病。机理之一是胆汁酸是胆固醇的代谢产物，为了补充被纤维吸附而排出体外的那部分胆汁酸，就需要有更多的胆固醇代谢，体内胆固醇含量因而显著下降，在增加膳食纤维摄入同时还能增加机体对脂肪的吸收，也能降低体内胆固醇。由于膳食纤维可以吸附胆汁酸排出体外，使人体能减少胆汁酸吸收量，改变食物消化速度和消化道激素的分泌量，可预防胆结石。膳食纤维还能吸附肠毒素、化学毒素并促使其排出体外。3.调整肠道微生物群功能：膳食纤维可被大肠内有益菌发酵成乙酸、乳酸等有机酸，降低肠道PH，促进肠内有益菌双歧杆菌生长，防止肠道黏膜萎缩，维持肠道微生物平衡与健康。发酵产生的有机酸能加快食物在胃肠的蠕动与消化 ，促进粪便排泄，防止肠内有毒物刺激肠壁及毒素的过长停留，防止结肠癌。因纤维素的通便作用，有益于肠道内压下降，可预防便秘及由长期便秘引起的痔疮及下肢静脉曲张，肠内细菌代谢产物及由胆汁酸转换成的致癌物脱氧胆汁酸和变异源物质也随纤维排出体外，缩短毒物与肠黏膜接触时间，起预防肠癌作用。4其他功能:可溶性食物纤维有黏性，对食物黏度有很大影响。由于黏度增加，肠内容物与肠黏膜接触减少，从而延缓吸收速度，能使糖尿病人进食后血糖含量变得平稳，促进胰腺排出胰岛素，有利于糖的供应与代谢。增加食物中的膳食纤维，可以改善末梢组织对胰岛素的感受性，达到调节与控制糖尿病者血糖水平。上述纤维素可非常有效地降低血清中的低密度胆固醇，增加高密度胆固醇，能有效防治糖尿病人并发高血脂、心血管病。据法国报导，膳食纤维还可抗乳腺癌、十二指肠溃疡、溃疡性结肠炎等疾病。三、膳食纤维的开发1.黑麦膳食纤维:黑麦含有很高的可溶性纤维，其中约2-3~3-4为戊聚糖（阿拉伯木聚糖）。黑麦还含有2%的果聚糖，高于其他谷物中的果聚糖。可溶性黑麦纤维是一种纯天然的分离物，还含低分子碳水化合物单糖、二糖、水溶性VB族、水溶性的矿物质及多酚、植物雌激素、鞣质、蛋白质。食用后可降低血糖、降低胆固醇。可用于强化烘焙食品，制面包使含水提高、松软、体积增大，作饲料添加剂可降低猪肉的胆固醇含量。2.燕麦膳食纤维:燕麦含的膳食纤维，其中水溶性组分较多，约为40%（β-葡聚糖等），有较高的膨胀力，具有黏性，可阻碍淀粉、蛋白质等消化吸收、降低血糖、胆固醇、防血管硬化及保持血液循环通畅等功效。用于焙烤食品中，可改善食品质地、口感、水分。美国的燕麦纤维由燕麦加工，品种多。有高级燕麦纤维，可使焙烤制品增大面团强度与体积，高持水性，不受冷冻及高温影响；还有Snowite燕麦纤维，口感、吸水性、焙烤性、加工稳定性长、货架寿命长，能阻止焙烤制品贮存中老化；β-葡聚糖含量高、总膳食纤维量高达35%的燕麦纤维等。3.麸皮膳食纤维：麸皮纤维以小麦麸皮中制取。据测定含果胶类物质4%、纤维素35%，纤维素18%，木质素13%，蛋白质≤8%，脂肪≤5%，矿物质≤2%，植酸≤，总膳食纤维含量80%以上，持水力67%，对20度水的膨胀力,并能保持17小时不变，产品为颗粒，可作食疗纤维制品直接口服，还能与酸奶、面包等食品一起食用及粉碎成粉状作食品添加剂。添加在面包、饼干、面类、糕点和谷物食品等中做品质改良剂及膳食纤维强化剂。4.麦芽谷物膳食纤维:美国益公司利用三种谷物（啤酒大麦、大米、玉米）混合物的发酵残渣为原料，经热水冲洗除去残留淀粉、再脱水、干燥、粉碎后得到价值高的麦芽谷物纤维。含有42%-48%的膳食纤维、22%蛋白质、8%脂肪（以亚油酸为主），4%水分，还富含钙、磷、钾、镁、铁等矿物元素，具有明显的麦芽芳香风味和温和的谷物焙烤香味，能提高焙烤食品的特有香味，减少甜味剂用量（该产品有甜味），添加食品中不仅能提高膳食纤维含量，又能增加蛋白质与矿物元素含量。5.大麦膳食纤维:大麦富含膳食纤维，主要在皮层中。含纤维素、半纤维素、麦胶物质（β－葡聚糖）、戊聚糖。 大麦发芽制备麦汁后的麦糟可生产大麦膳食纤维。美国碾磨酿造公司生产的大麦纤维粉含35％～65％的纤维（主要是不溶性纤维）和18％～35％的蛋白质。它用作食品添加剂，添加在焙烤食品中可产生良好的温度效应，赋予食品香味，强化食物纤维。 6.米糠膳食纤维:精米加工主要副产品米糠中富含膳食纤维，还富含丰富的油脂、

摘 要：随着人类社会的不断进步和发展，对人类自身素质的要求也越来越高。不仅要有一个灵活的聪明的头脑，还要有一个健康的身心，更要有一种拼搏向上的精神。因此要提高人类的自身素质和生活质量，延长人类的生存时间，就必须对孕妇的营养膳食和**进行研究探讨。因为孕妇肩负着孕育新一代的特殊任务，直接关系到未来国计民生的兴衰，甚至影响到一个国家一个民族的强盛与发展。因而合理、科学的饮食与健康，对孕妇及胎儿的健康都是不可缺少的重要组成部分。通过对吉林市各妇幼**站100多位孕妇的营养饮食及**的调研随访，我初步掌握制定了孕妇营养膳食和**的方案及原理，同时也查阅了国内相关这方面的资料，对更好地保证孕妇健康及胎儿发育都有着更重要的意义。关键词：孕妇、营养膳食、**、误区、探讨。一、要了解和掌握孕妇每日膳食的营养素标准，必须掌握对正常成人的营养素标准，孕妇在此基础上适当增加。根据，中国营养学会常务理事会通过的《推荐每日膳食中营养素供给量的说明》的规定，每日膳食营养素供给量是作为保证正常人身体健康而提出的膳食量标准，供作设计和评定膳食的依据，并规定国家和地方事物发展计划和指导食品加工的参考。在正常情况下，人体必须有一定是营养储存，能够动用以维持正常的生理功能，较长期的摄入不足，必然耗尽体内的储存，导致营养缺乏病的发生。具体如下：（一）能量：人体所需要能量以供代谢，生长，泌乳，维持体温和从事体力劳动是消耗。正常情况下，人体是能量的需要与其食欲相适应。但与劳动强度，生理状况，气候和体型有关。孕期除了维持本身热能的需要外，还要负担胎儿的生长发育，以及胎盘和母体组织增长所需要的能量。此外，还需要储备一定的脂肪和蛋白质，为以后做准备。因此，热能需要量应在极轻体力劳动者所需的9200千焦的基础上，再增加1250千焦。较高的热量是通过提高主食的量，孕中后期应当摄入400-500克以上的主食①。适当地提高脂肪的摄入量及增加肉类等食物实现的。（二）蛋白质：根据1985年FAO/WHO/UNO报告认为，承认蛋白质需要量为每月克/千克体重，孕妇约为克范围。怀孕期间，不仅胎儿的生长需要蛋白质，而且孕妇本身也需要一定数量的蛋白质，以满足子宫增长，乳房增大以及胎盘、羊水和血容量增加的需要。孕期蛋白质摄入不足可使胎儿生长发育低下，致使新生儿出生体重小于2500g的低体重儿发生率增加；蛋白质营养不良还可影响胎儿的脑发育，并使脑成分发生改变。中国营养学会建议，孕中期妇女每日应较一般非孕妇女增加蛋白质摄入量15g，孕后期增加20g，除保证数量外，还应提高蛋白质的质量，应保证摄入至少三分之一以上的优质蛋白质。（三）碳水化合物，脂肪和膳食纤维。碳水化合物提供的能量在70%，脂肪能量不宜超过30%，膳食纤维是植物中的一种成分，不能为人体利用的碳水化合物，没有营养功能，但对人体健康有益。可使一些有害代谢物较快排除体外。过多，也将影响矿物质的吸收。（四）矿物质和微量元素1，钙 ：500--600mg/月（健康人）800mg/月（孕妇）2、铁： 15mg/月（健康人）；孕妇30----60mg/月。这在一般膳食中不能达到，产后还要补充2--3月。3、锌、硒、碘。根据近年来的研究报告，确定了其供给量。（五）维生素1、维生素A，供约800微克/日2、维生素D，供给量10微克/日3、维生素E，指生育酚类，其作用与生育有关。4、硫胺素、核黄素、烟酸。前两种为，后一种6mg。孕妇则分别为和、抗坏血酸，成人健康与孕妇均30--75mg二、孕妇在孕期胎儿生长发育重点补充合理的膳食营养 （一）在怀孕的前三个月，胎儿各器官处在分化形成阶段，特别是胎儿的神经管及主要内脏器官，因此孕妇要特别注意膳食中的营养均衡，保证各种维生素、微量元素和其它无机盐的供给。而此期又逢不同程度的恶心、呕吐、厌食、偏食等早孕反映，故增加营养应注意饮食的质量，多以清淡，合口味，益消化，并富有营养的食物并注意多吃一些粗制食品，宜少吃多餐，争取不要减少总的摄入量。（二）在孕中期（4--6月）是胎儿生长发育及大脑发育的迅速阶段。胎儿除体重迅速增加外组织器官也不断地分化完善，孕妇体重也60%以上在此期增加的，此期的营养饮食质与量都必须保证。并注意食物的基本营养，碳水化合物，蛋白质，脂肪，纤维素和矿物质搭配合理。有学者指出，此期间多食植物性食物，可以使胎儿大脑沟回增多，脑组织发育迅速，出生后的孩子聪明过人，因而孕妇膳食应重点做到：1、避免挑食，偏食，防止矿物质及微量元素的缺乏。2、做到荤素搭配，合理营养。3、把好食物质量及烹调关，切忌食用未煮熟的鱼和肉。4、对热量的需要明显增加，适当增加米面等主食及鱼、肉、蛋、奶、豆制品、花生、核桃等副食。5、胎儿发育的关键时期，对钙的增加量较大，奶，豆制品，海产品，多叶的绿色蔬菜等都是较好的营养素来源。（三）孕晚期（7--10个月）：胎儿生长更快，是其肌肉，骨骼，脂肪及大脑发育完善的时期，孕妇所需要营养也达到高峰。因此孕妇在膳食方面进行调整，主要应增加蛋白质及钙、铁、锌等微量元素的摄入，并适当限制碳水化合物（糖、淀粉）及脂肪的摄入，以免造成孕妇体重过重或胎儿偏大，增加难产机会。因此，孕妇在此期的饮食重点应做到：1、适当增加豆类蛋白质，如豆腐和豆浆；2、可多食一些海产品，如：海带、紫菜、动物内脏和坚果类也是不错是食品：3、注意控制盐分和水分的摄入量，尤其是有水肿的孕妇，以免发生水肿从而引起怀孕中毒症；4、孕妇应选择体积小，营养价值高的食物，如动物性食品，减少营养价值低而体积大的食物，如土豆和红薯等；5、易少吃一些能量高是食物，如白糖，蜂蜜、肥肉等甜食，防止食欲降低影响其它营养素的摄入；6、有水肿的孕妇，食盐量每人应限制在5克以下。三、孕妇应注意饮食中的误区。既然孕妇肩负着特殊的重担，适时的补充营养是必要的。但必须合理、科学的膳食，盲目吃喝，不仅损害母体健康，而且影响胎儿的发育，甚至导致畸形胎。为了优生优育，孕妇的日常饮食要注意走出以下误区：1、多吃肉可生胖娃娃。因多食肉类可使孕妇体内脂肪的贮藏增多，同时妊娠量消耗较多而糖的贮存减少，这对分解脂肪不利，所以需因氧化不定产生酮体，使同体血症倾向增加，孕妇可出现尿中酮体，严重脱水，唇红，头晕，恶心，呕吐等症状。美国医学研究发现，孕妇高脂肪饮食，可增加女儿患癌的概率。2、多吃蛋孕育聪明儿。孕妇多吃蛋类，摄入蛋白质过多，在体内可产生大量硫化氢，组织胺等有害物质，同时可导致胆固醇增高，可引起腹胀、食欲减退、头晕疲倦等症状，还可以加重肝脏的负担，不利于孕妇的**。有学者研究指出，过高的蛋白质贮存在人体的结嫡组织内，可以引起组织和器官的变性，使人罹换癌症。3.酸性食品可防孕吐德国学者研究发现，妊娠早期的胎儿酸性低，母体摄入的酸性物质，容易大量聚积在胎儿组织中，影响胚胎细胞的正常分裂增殖与发育生长，并易诱发遗传物质突变，导致胎儿畸形。4.多补钙小儿筋骨壮营养学家认为，孕妇补钙过量，胎儿有可能患高钙血症，出生后，患儿会囟门太早关闭，颚骨变宽而突出，鼻骨前倾，主动脉狭窄等先天性疾病。5.吃咸食物有滋味现在医学认为，摄入过多钠盐，会加重患有妊高症孕妇的症状，使浮肿、高血压和蛋白尿加重，甚至头痛、眼花、胸闷、晕眩，因发生子痫而危及母婴安康。6.多吃糖孕妇有精神 意大利医学家发现，因血糖偏高的孕妇出生体重过重胎儿的可能性胎儿畸形的发生率出现妊娠毒血症的机会或需剖腹产的次数升高，同时加重肾脏负担，降低机体免疫力，易受病毒、病菌感染。7.服食补品可壮体质孕妇盲目服用鹿茸、桂圆、胡桃等温热性补品，易致阳虚阴亢，加剧孕妇水肿、高血压、便秘等症状，甚至发生流产和死胎。8.霉变的食物孕妇如受霉菌毒素的侵害，可使染色体断裂和畸形，有的停止发育，发生死胎流产，有的产生遗传性疾病或胎儿畸形，如先天性心脏病、先天性愚型等。四、孕妇在各孕期阶段的膳食原则根据孕妇在各期膳食的不同特点及一些不合理的饮食，总结出孕妇的膳食原则，供参考如下：（一）、怀孕期的膳食原则：1、胎儿生长慢，营养上没有特别要求，按正常营养膳食即可。2、处理妊娠反应，调整进餐次数与食物内容，尽量达到营养供给标准。3、忌烟、酒，忌兴奋性饮料，忌辛辣刺激等食物。（二）、孕中期的膳食原则：1、平衡膳食，特别要注意保证充足的优质蛋白质、高钙、高 铁、健脑等食物。2、要有新鲜充足的蔬菜、水果。3、每天饮水不少于1500毫升。4、每日食盐量不超过5毫克。5、忌烟、酒，忌辛辣刺激性强的食物。（三）、孕晚期孕妇的膳食原则：1、保证有充足的蛋白质、高钙、高铁的食物，当膳食不足时要 服用钙片及维生素；2、要多吃新鲜的黄、绿色蔬菜、水果；3、每天要多饮水，不少于1500毫升；4、每天食盐不超过5克，水肿严重时要忌盐，减少饮水量；5、少食多餐6、热能供给以每周体重增加不超过千克为限。体重过高时，应适当减少主食和食物脂肪，不吃甜食，宜多吃粗杂粮、豆制品、蔬菜和清淡食物。五、孕妇在孕期的预防**孕妇在孕期不仅要充分正确地进食，努力做到均衡饮食，保持孕妇及胎儿的健康，预防**也是至关重要的。1、孕早期，呕吐十分剧烈，且饮食疗法效果不好，可在医生指导下补液；2、孕妇在孕期应定期请教医生，检查了解胎儿及孕妇是否良好和健康；3、适当的运动，有助于孕妇的饮食及胎儿的营养吸收；4、保持居住环境的整洁，通风良好，预防疾病及传染病的发生；5、在医生的指导下服用一些**食品，如孕妇在怀孕期间每日需400微克叶酸来防止诸如脊柱裂之类的先天缺陷；6、注意口腔卫生，因为牙齿的发育是从胎儿期开始的，所以从母体怀孕时起，就应该注意与牙齿健康有关的食物摄取，从营养素来说最重要的是钙。正常人每公斤血清中钙与磷的乘积应为35-40毫克，这时体液中的钙与磷就能在骨的有机质先形成胶体的磷酸钙再沉淀为骨盐。当这个乘积小于30毫克，就会影响牙齿的质量并出现佝偻病、X型腿等；从消化机制来说，食物进入口腔主要靠牙齿的咀嚼将食物磨碎，并与唾液混合为滑润的食团咽入胃中，牙齿不好，会影响咀嚼，往往会诱发一系列胃病，从而影响营养物质的吸收；7、注意个人卫生，勤换洗内衣及洗澡，因为皮肤不仅能抵挡病菌的侵入，同时有利于体内废病物质的排出；饮水有利于排毒，专家建议孕妇每日饮水量不少于1500毫克。8、远离嘈杂混乱的公共场所及有毒有害区域，禁烟酒。因为它会对胎儿的生长发育影响特别大，尤其损害胎儿的智力，增加先天愚型胎儿的几率。孕妇日常饮食中少食或不食的食物有：味精、油条、咖啡和可乐，加工食品和罐头食品，未煮熟的鱼、肉、蛋等食物。六、孕妇的各阶段膳食方法1、孕妇早期膳食早期孕妇正处于胚胎细胞的分化增值和主要器官形成的重要阶段，虽然胚胎生长发育相对缓慢，平均每日增重1g，这时的营养量与孕前大致相同，大多孕妇出现不同反映，往往致变饮食习惯，影响营养素的摄入。孕早期主要是合理膳食，防止妊妊娠反应引起母体严重营养缺乏，导致胎儿发育不良，所以要鼓励孕妇进食，以清淡、易消化的食物最好，少食油腻食物，多餐少食，选择优质蛋白质的食物，如奶、蛋、鱼、禽类，适当用一些强化食品，补充B族维生素可改善食欲。2、孕中期膳食中期是胎儿生长加速加快时期，也是骨骼、牙齿、五官、四肢开始形成和大脑发育时期，因此对孕妇的食物品种数量都要增加，以保证足够的能量和营养素，经常摄入肝、动物血、大豆制品、肉禽、鱼蛋、蔬菜、水果、豆浆、奶、小米、玉米等食品，也可经常食用一些虾皮、海带、紫菜含钙量高的食品，以及深色、绿色蔬菜。3.孕后期膳食孕后期三个月胎儿生长最快，体重增长占整个孕期的一半，所以这个时期要给孕妇增加优质蛋白质和钙、铁的摄入量，每周要食两次动物肝脏或动物血，增加豆浆和牛奶以及足够的营养素。总之，对孕妇的膳食**进行探讨是相当必要的，也是复杂的，由于诸多因素的影响对孕妇随访的数量较少、时间较短、难免对其膳食及**的研究过于肤浅或不全面，有待于在日后的工作生活中进一步探讨、完善。

3.没有不好的食物,只有不好的膳食这个有辨证性，好

纤维素材料的改性与研究进展论文

未来的展望科技论文篇二 对生物基塑料的未来展望 摘 要：随着经济社会的迅速发展，全球已经面临巨大的资源和环境压力，各种资源匮乏、气候变暖及环境污染问题让人们不得不探寻新的材料和能源，生物基塑料成为人们减轻环境污染、缓解资源矛盾的新方式，它也因此成为人们关注的焦点。本文分析了生物基塑料的概念、当前生物基塑料发展状况及发展过程中存在的主要问题，并对生物基塑料的发展前景进行了展望，从而为减轻资环环境压力，促进人类社会更好的发展。 关键词：生物基塑料 概念 存在问题 未来展望 近年来随着生物基塑料的研发和应用，一些传统的塑料制品已经被其替代，生物基塑料已经在解决资源和环境问题上发挥了重要作用。本文分析了生物基塑料的研究状况及当前发展中遇到的主要问题，并对生物基塑料的未来发展前景进行展望，以期为经济社会的可持续发展做出贡献。 一、生物基塑料的概念 1.生物基塑料的定义 2003年11月日本的生物塑料协会将生物塑料定义为生物分解塑料和生物基塑料。所谓生物分解塑料(BDP)是指，在一定环境条件下，这类塑料能够由细菌、藻类、真菌等微生物的作用分解，而不会带来环境问题，目前生物分解塑料既来源于石油又来自可再生资源。所谓的生物基塑料(BBP)是指可再生资源例如淀粉、蛋白质、纤维素、木质纤维素、生物聚合物及二氧化碳等，以这些材料为原料加工而成的塑料，就被称为生物基塑料。所谓生物塑料就是指绿色的生物材料，它不会对环境造成污染，或能够减轻对环境的污染，是给空气带来二氧化碳负担的“碳中性”材料。 2.具有代表性生物基塑料产品的特点比较 3.生物基塑料的检测标准 对生物基塑料的检测方法主要是通过对其进行C-14分子标记，然后测量其产品中各组分的碳原子是生物碳或化石碳及含量在总有机碳中的百分比(质量分数)。例如计算以淀粉为原料制造的淀粉基塑料的生物基含量： 50%淀粉与50%聚乙烯的淀粉基塑料，其中淀粉生物C含量为41%、聚乙烯生物C含量为82%，其生物基含量的计算方法为(50%×41%)÷(50%×82%+50%×41%)=。日本的生物含量的等级分为4个：25%～50%，50%～75%，75%～90%，>90%，其中25%～50%的产品所占的比例最大。 二、当前生物基塑料发展状况 随着，公众环保意识的逐步增强，探寻资源的可再生方法已经得到了越来越多人的关注，将一些常见的可再生资源例如谷物、木材、甜菜等制造成生物聚合物，实现资源的再生。目前，生物基塑料的研究已经完成了由初级研究到商业化、规模化方向的发展，截止到2012年全球生产制造的生物基塑料产量达500Kt左右，其所能带来的能量达1060kt，根据美国Fredonia集团的研究报告表明，生物基塑料的需求量在未来的几年里其增长率仍会大幅度提高。欧洲的生物塑料协会预测在未来的几年里生物基塑料的生产规模仍然会扩大，今后可被生物分解的生物基塑料中制造业产品如儿童玩具、汽车装饰用品、汽车零件及家用电器等的需求量最大且增长速度最快，预测增长速度会超过20%。目前生物基塑料在我国的应用主要是在以下5个行业：一包装行业;二制造业;三纺织业;四农用地膜;五医学业。 三、生物基塑料使用的主要技术 1.“生物成型”技术 作为世界知名的可口可乐公司承诺在2020年，本公司所使用的所有的PET容器都将使用生物材料，该产品主要是由美国著名的生物技术公司Virent、Gevo共同研发生物合成PX工艺，实现PTA的绿色化。Virent公司已经成功的采用了“生物成型”技术，将玉米、甘蔗等含糖作物与糠醛生物共同转化为PX，实现了完全由可再生材料合成生物基PET。 2.分子重组技术 目前，国际上知名的生物化工企业Virent、Gevo、Avantium等已经成功的应用生物技术从植物、农作物的废弃物等资源中进行分子重组转化为PX，并通过氧化技术生产出PTA，从而实现了100%的PET生物基产品。 3.“YXY”技术 美国生物化工Avantium公司与美国高校共同研发了“YXY”技术，该技术将植物源获得的呋喃糖通过生物技术转化为2，5-呋喃羧酸，从而与MEG酯化聚合生成PEF，目前 已经实现了PEF聚酯瓶的商业化生产。 四、几类生物基塑料的国内外研究进展 目前国内外研究较多且开发和技术相对成熟的生物基塑料主要有：淀粉基生物降解塑料、聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯等。 1.淀粉基生物降解塑料 淀粉基生物降解塑料是淀粉经过改性、接枝反应后与其他聚合物共混加工而成的一种塑料产品， 具有投资少、成本低、方便快捷、等特点。目前共研发出填充型、光-生物双降解型、共混型及全淀粉型四种可降解塑料。经过30年的研发历史，淀粉生物降解塑料已广泛应用于化工、农业以及化妆行业等。 2.聚乳酸生物降解塑料 聚乳酸是以乳酸为原料合成的材料，具有无毒、无害、高强度、易加工成型及可全降解性能等特点。因此，聚乳酸是一种能真正达到生态和经济双重效应的环保材料，是近年来国内外着重研究和关注的生物降解塑料。但价格较高对其大规模应用有一定的限制。 3.聚丁二酸丁二醇酯生物降解塑料 丁二酸和丁二醇经缩聚形成聚丁二酸丁二醇酯， 其具有优良的力学性能和耐热性，并且其加工定型和稳定性方面也比其他生物基塑料好。总体而言，其综合性能优异， 性价比合理， 具有良好的应用推广前景，。 另外，国内外正在研究开发一些新型生物基塑料。例如：美国农业部研究由柠檬酸和丙三醇制得的生物降解聚合物，美国加州大学正在推出的利用碳水化合物和肽合成生物材料以及国内相关研究部门研究以农产品为原料制造可塑淀粉生物降解材料，显示出未来生物技术塑料发展的前景巨大。 五、生物基塑料发展中存在的主要问题 1.生物基塑料的性能较石油基塑料有差距 目前形成产业的生物基塑料的性能(力学性能、稳定性、耐热性、燃烧性、阻隔性等)较石油基塑料的性能上还存在着一定的差距，在很多要求严格的领域中，生物基塑料不能够替代石油基塑料，因此必须通过对其性能进行改造的手段，尽量使其性能达到可利用的标准。 2.生物基塑料的生产投资大、成本高 相关国外《生物基生命周期对环境影响的全面分析》调查研究表明，生物基塑料的制造所使用的农作物，较普通的农作物而言使用的农药、化肥的量更大，其产品对环境污染的影响更大，因此在投资项目时一定要全面分析，慎重做决定。 六、展望生物基塑料的发展前景 1.生物基塑料替代传统能源 随着经济社会的发展，全球面临的资源和环境问题日趋加剧，环境污染、资源匮乏、能源短缺都迫使人们急切探寻新能源来替代传统的能源。用可再生资源替代石油资源已经成为人们关注的焦点，随着人们生活水平的提高，对石油资源的需求量只会与日俱增。随着全球气候变暖问题的日益严峻，美国能源情报署2006年初预测，到2025年，世界的二氧化碳排放量将达×107kt，而中国目前的二氧化碳排放量已经达到×106kt，因此中国面临的减排工作还是十分严峻的，同时相关研究表明，生物基塑料的节能减排效果显著，生物基塑料的二氧化碳排放量比石油基塑料的排放量少20%～30%。因此，生物基塑料的发展有巨大的市场潜力。 2.生物化学工艺技术发展为生物基塑料发展带来新革命 生物化学工艺技术的发展为生物基塑料的性能、生产工序、生产成本等都有了突破性的改变，其不仅能够使生物基塑料的性能达到最佳状态，而且能够大幅度的降低生产成本，提高淀粉及纤维素的含量，并且还能够直接或间接的使用非粮食淀粉，节约粮食资源。 3.生物基塑料产品种类不断增加，应用领域不断扩大 随着人们生活水平的提高对生活质量的要求越来越高，绿色食品、绿色包装都是人们追求的新事物，而生物基塑料就是绿色包装的典型资材。而且今后不会单单仅仅将生物基塑料的产品种类局限于包装上，会将生物基塑料的应用领域扩大到农业领域、医药领域、纺织领域等，他们都将在各自领域发挥着巨大的作用，实现资源替代和环境资源矛盾的缓解，更加有利于国家的可持续发展。 七、结语 近年来，生物基塑料的生产技术体系目前已经得到了确立，并且随着生物材料和生物生产技术的发展，其在节能减排和缓解资源环境压力发挥着显著的优势，通过对生物基塑料的研究和应用的现状进行综合分析，生物基塑料具有巨大的市场潜力。并且当前生物基塑料作为石油基的替代品使着我国的资源利用正朝着绿色、高效、高附加值、规模化、标准化的方向发展，从而为我国走经济可持续、能源可持续、资源可持续发展的道路奠定了基础，因此生物基塑料具有十分美好的发展前景。 参考文献 [1]唐赛珍.生物基材料发展前景展望[J].新材料产业，2013(03). [2] 李洋.研究报告称生物基材料具有巨大的市场潜力[J].印刷技术，2010(04). [3]张慧君.生物塑料在汽车上的应用与展望[J].橡塑资源利用[J].2013(04). [4]杨中文.生物基塑料带来绿色革命[J].国外塑料，2006(05). [5]王战勇，张晶，苏婷婷.可生物降解塑料的研究与发展[J].辽宁城乡环境科技，2003(08). [6]关文.生物塑料有望替代90%传统树脂[J].中国石化报，2009(12). [7]杨二.佳能产品应用阻燃性生物基塑料[J].中国质量报，2008(10). 作者简介：姓名：周毅;出生年：1976年10月;性别：男;籍贯：广东省普宁市;工作单位：广东楠洋职业安全事务有限公司;职务或职称：工程师;学位：学士;研究方向：化工。 看了“未来的展望科技论文”的人还看： 1. 未来人生规划的论文范文3篇 2. 对未来的展望的话 3. 展望未来的演讲稿3篇 4. 展望未来的发言稿3篇 5. 关于科技论文2000字

改革开放以来，我国化工行业发展迅速，为国民经济发展做出了重要贡献。同时，我国化工行业经营环境也日趋复杂，面临的风险和安全隐患也越来越大。下面是我为大家推荐的化工类 毕业 论文，供大家参考。

化工类毕业论文 范文 一：化学工程学科集群分析

一、我国化学工程与技术专业学科集群现象

经过调查统计,我国共有100多所高校招有化学工程与技术专业硕士研究生,该专业研究方向过多,一个专业出现87个研究方向。研究方向的划分有的甚至是跨学科的。如化学工程与技术专业是属于工学的,应用化学专业是属于理学,可应用化学居然是化学工程与技术专业的一个研究方向。同属于一个研究方向,研究方向的名称也是多样化的,缺乏统一标准,如安徽大学、南昌大学的绿色化学工程,上海大学就称为绿色化学与工艺。为了解决上述问题,我们请教了化工领域的专家,给这87个研究方向做一个归类,分为9个大的方向(表1)。由表1可以发现我国化学工程与技术专业是存在学科集群现象的,表现在:专业的学科建设,已经不单是化学工程的问题,而涉及到了化学化工研究的所有领域,包括应用化学、环境化工、工业催化、资源与材料工程、新能源技术、生物工程与技术、过程系统工程、油气加工及石油化工等。我国化学工程与技术专业学科集群的力度较大,表现在:各个高校的研究方向基本上都比较多,如清华大学、中国矿业大学、北京工业大学、北京理工大学、华南理工大学、华东理工大学、上海大学等高校,其研究方向都是传统与现代并存,传统化学化工的研究方向所占比例较大,如化学工程,包含的研究方向较多。部分代表21世纪化学化工发展方向的研究方向,在很多学校都受到重视,如资源与材料工程,研究方向也比较多。

二、化学工程与技术专业学科集群的创新及竞争优势

本文选择山西省高校做研究,分析其师资力量情况,以分析化学工程与技术专业集群的创新及竞争优势。山西省作为我国化工3大生产基地,化学化工产业是山西省的支柱产业,化学化工专业是山西省高校、特别是工科院校的学科优势之一。选择山西大学、中北大学、太原理工大学的化学化工学院为样本(见表2),按照前文对学科集群的认识,这些学院都有9个以上相关专业和研究方向,已经形成了一定的学科集群规模。其中论文指该学院教师被SCI、EI、ISTP3大检索刊物收录的论文数。中北大学的数据包含了CA论文。山西大学的数据不包括ISTP论文。专著指该学院教师出版的学术专著数,不包括教材。项目及奖项指该学院教师申请的省部级以上项目、经费及省部级以上奖项。发明专利指:该学院教师申请并且授权的发明专利。3所高校的化学化工学院拥有一定数量的教授和博士生导师,博士学位的教师也占到了较大比例。3所学院教师的科研成果也较为可观,被3大检索刊物收录的论文数量较多,出版了一定数量的专著,申请了一定数量的国家自然科学基金项目。山西大学化学化工学院承担了国家自然科学基金的重大攻关项目,以及“863”项目,甚至获得了国家科技进步奖和国家技术发明奖二等奖各1项。中北大学化学与环境学院承担过“973”项目,获得过国家技术发明二等奖1项,三等奖2项,国防科学技术一等奖2项。中北大学和山西大学还拥有发明专利十几项。从师资力量来看,应该说学科集群让山西省高校化学化工领域的创新取得了一定的成就,使得山西省高校化学化工专业在全国具有了一定的竞争优势和影响力。

三、化学工程与技术专业学科集群的协同创新模式

山西大学至今已与国内20余所高校、科研院所建立了学术交流与合作关系;与日本岩手大学、香港浸会大学等国家和地区的高校及科研单位签订协议,开展交流。在校企合作方面,与山西三维集团股份有限公司、太原钢铁(集团)公司、天脊集团等大型企业,在产品研发、岗位培训等多方面进行了良好的合作。太原理工大学与山西化工研究所建立了山西省化学工程技术中心,还与山西焦化集团公司等6个企业建立了长期稳定的产学研合作关系。中北大学安全工程系与航天一院、航天三院、北京理工大学、南京理工大学、第二炮兵工程学院、西安近代化学研究所等科研机构和相关生产企业进行了卓有成效的科研项目合作。从产学研合作角度来看,三所高校都与国内外相关院校、科研院所和企业建立了良好的产学研合作关系。从企业合作的视角来看,在研发方面,与山西省的产业集群密切相关,合作领域主要为新能源技术、环境化工、生物工程与技术。3所高校的化学工程与技术学科集群与山西省的产业集群具有一定的协同关系,构建了学科集群与产业集群协同创新的模式,围绕着山西省的产业特色,为山西省地方经济服务。

四、我国化学工程与技术专业集群的路径

从以上3所高校的情况来看,基本上已经完成了单个高校某个学科的集群,在3所高校内部相关专业之间建立了学科集群,集群的方式是建立化学化工学院,统筹化学化工各个专业,从多学科、多专业、多研究方向的角度,进行学科集群。关于区域性学科集群,即单个高校与该高校所在地高校、研究所和企业之间的集群,3所高校都作出了一定的努力,也取得了一定的实效。集群的方式是产学研合作,与山西省高校、科研院所和企业建立合作关系,从而服务地方经济。关于跨区域性学科集群,即单个高校与该高校所在地之外高校、研究所和企业之间的集群,中北大学有一定的建树,却没有进一步深入。中北大学之所以能够有一定建树的原因是该校原来是部属院校,与其他部属院校具有一定的合作关系。因此,中北大学的跨区域学科集群,仅仅局限于与兄弟院校的合作,还没有进一步深入到与其他省份企业的合作上。

五、结论

第一,我国高校化学工程与技术专业有87个研究方向,扩散性较强,涉及到了化学化工的各个领域,表明该专业的建设具有学科集群现象,并且已经以建院的形式,完成了单个高校某个学科的集群。第二,学科集群有利于团队建设,从而能够产生一定的创新成果,与产业集群一样,使得高校学科建设具有一定的竞争优势和影响力。第三,学科集群与高校所在地产业集群存在一定的协同关系,也就是说,学科集群首先必须与高校所在地经济发展特色密切相关。只有这样,才能实现产学研结合,服务地方经济。第四,从学科集群的路径来看,单个高校某个学科的集群已经完成,区域性学科集群也具有了一定的规模,跨区域性学科集群还有待于进一步发展。当然,我们相信,在区域性学科集群发展到一定程度后,必然会走向跨区域性学科集群。

化工类毕业论文范文二：生物质化学人才培训思考

一、生物质化学工程人才的需求分析

能源是人类社会赖以生存和发展的基础。随着经济的飞速发展,我国能源消耗快速增长,已跃居世界第二大能源消费国。我国能源总量和人均占有量却严重不足,石油供需约缺口1亿吨,天然气供需约缺口400亿标准立方米。而且,由于清洁利用的技术难度较大,化石能源在使用过程中引发了诸多的环境问题。生物质能是第四大一次能源,又是唯一可存储和运输的可再生能源。发展生物质能将缓解能源紧缺的现状和减少化石能源造成的环境污染。我国幅员辽阔,又是农业大国,生物质资源十分丰富。据测算,我国目前可供开发利用的生物质能源约折合亿吨标准煤。国家“十一五”发展规划明确提出“加快发展生物质能”。同时,随着化石资源日益枯竭,化学工业的原料也将逐步由石油等碳氢化合物向以生物质为代表的碳水化合物过渡。目前,世界各国纷纷把发展生物质经济作为可持续发展的重要战略之一。以生物质资源替代化石资源,转化为能源和化工原料的研究受到普遍重视。政府、科研机构和道化学、杜邦、中石油、中石化、中粮等大型企业争相研发和储备相关技术,并取得了一系列重大进展。海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和龙岩卓越新能源发展有限公司,依托我国自主知识产权的生物柴油生产技术,相继建成规模超过万吨的生产线,产品达到了国外同类产品的质量标准,各项性能与0#轻质柴油相当,经济效益和社会效益俱佳。我国对以生物质为原料生产化学品(即生物基化学品)极为重视,已列入科技攻关的重点。例如,生物柴油生产过程中大量副产的甘油是一种极具吸引力的非化石来源的绿色化工基础原料。从甘油出发生产1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和环氧氯丙烷等大宗化工产品,已经实现或接近产业化。新兴产业的发展,最根本的是靠科技的力量,最关键的是要大幅度提高自主创新能力,其核心是人才的竞争。浙江是经济大省和能源小省,能源资源低于全国平均水平,一次能源消费自给率仅为5%;而气候条件优越,是我国高产综合农业区,森林覆盖率达60%,生物质资源居全国前列。浙江省乃至全国的生物质能源产业和生物质化学工业的蓬勃发展,对生物质化学工程人才的需求十分迫切。

二、生物质化学工程人才的知识结构

生物质化学工程(专业)模块是一个新生事物,并未包含在《全国普通高等学校本科专业目录》之中。在《专业目录》中与之接近的是生物工程专业。生物工程专业培养掌握现代工业生物技术基础理论及其产业化的原理、技术 方法 、生物过程工程、工程设计和生物产品开发等知识与能力的高级专业人才。生物工程专业重点关注围绕生物技术进行的工程应用,而生物质化学工程重点关注通过化学工程技术(包括生物化工技术)对生物质资源进行加工利用的工业过程。可见,生物质化学工程(专业)模块与生物工程专业的人才培养目标和知识体系存在着明显差异,其人才培养模式仍处于探索之中。生物质的组织结构与常规化石资源相似,加工利用化石资源的化学工程技术无需做大的改动,即可应用于生物质资源。但是,生物质的种类繁多,分别具有不同的特点和属性,利用技术远比化石资源复杂与多样。可见,生物质化学工程人才必须具有扎实的化学工程基础,并熟悉各类生物质资源的特点、用途和转化利用方式。因此,浙江工业大学将生物质化学工程人才的培养目标定位为:既能把握和解决各种化工过程的共性问题,胜任化工、医药、环保和能源等多个领域的科学研究、工艺开发、装置设计和生产管理等工作;又能将化学工程的基础知识灵活运用于生物质资源的转化利用和生物质化工产品的生产开发等领域,胜任生物质能源和生物质化工等新兴行业的工作。

三、生物质化学工程人才培养的探索与实践

(一)组织高水平学术会议,营造人才培养氛围

2007年4月,浙江工业大学与中国工程院化工、冶金与材料工程学部和浙江省科技厅共同主办了“浙江省生物质能源与化工论坛”。中国工程院学部工作局李仁涵副局长分析了我国能源技术的发展状况,强调了发展生物质能需注意工艺过程的绿色化。浙江省科技厅寿剑刚副厅长介绍了浙江省能源消费状况和新能源技术研发动态,鼓励省内外的科技工作者为改善浙江省能源紧缺现状而努力工作。浙江工业大学党委书记汪晓村回顾了浙江工业大学的发展历程,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域的科学研究特色和人才培养思路。浙江工业大学的计建炳教授和石油化工科学研究院的蒋福康教授主持了学术交流与讨论。闵恩泽、李大东、舒兴田、岑可法、沈寅初、汪燮卿等六位院士分别从我国发展生物能源的机遇与挑战、我国生物质能源产业发展状况、生物质燃料(清洁汽柴油、生物柴油)利用技术、生物柴油联生产物利用技术和以生物质为原料进行化工生产等几个方面进行了精辟论述。2009年4月,浙江工业大学承办了“中国工程院工程科技论坛第84场———生产生物质燃料的原料与技术”。浙江工业大学副校长马淳安教授在开幕式上致辞,介绍了浙江工业大学化学工程学科在生物质能源领域开展的科学研究和人才培养工作。浙江省可再生能源利用技术重大科技专项咨询专家组组长、浙江工业大学化工与材料学院生物质能源工程研究中心主任计建炳教授主持了学术交流与讨论。国家最高科学技术奖获得者、两院院士闵恩泽做了题为“21世纪崛起的生物柴油产业”的 报告 ,重点阐释了我国发展生物能源和生物质化工的机遇与挑战。在两次会议上,来自石油化工研究院、清华大学、浙江大学、浙江工业大学、浙江省农业科学院、中国林业科学研究院和中粮集团等单位的专家学者分别介绍了生物质原料植物的选育、生物质原料的收储运物流供应体系、生物质原料的梯级利用、生物质液体燃料的制取技术、生物柴油的生产实践及其副产物综合利用和生产生物柴油的反应器技术等方面的研究进展。会议期间,闵恩泽院士等人应邀参加了浙江工业大学化学工程与工艺专业建设暨生物质化学工程专业方向建设研讨会。闵恩泽院士指出,迈入21世纪以来,针对日趋严峻的能源危机和环境危机,国家高度重视能源替代战略的发展和部署,新能源代替传统能源、优势能源代替稀缺能源、可再生资源代替非可再生资源是大势所趋;因此,化学工程与工艺专业根据国家发展需求调整学科设置、进一步促进交叉学科的发展也势在必行。闵恩泽院士认为,在降低能耗和保护环境的时代背景下,生物质能源和生物质化工的产业发展为生物质化学工程人才提供了广阔的发展空间,生物质化学工程(专业)方向的建设思路符合当今化工产业的发展趋势。近距离接触学术泰斗,聆听专业领域的前沿进展,极大地激发了学生们的学习兴趣。通过组织高水平学术会议,浙江工业大学营造了培养生物质化学工程人才的良好氛围。

(二)理论与实验课程体系

根据人才培养目标定位,浙江工业大学将生物质化学工程(专业)模块的主干学科确定为化学工程与技术,针对生物质资源加工利用过程的特点,对化工原理、化学反应工程、化工热力学、化学工艺学、化工设计、分离工程和化工过程分析与合成等主干课程的教学内容进行了梳理。此外,增设了生物质化学与工艺学和生物质工程两门专业课程。生物质化学与工艺学重点讲授糖类、淀粉、油脂、纤维素、木质素、甲壳素、蛋白质、氨基酸等生物质的结构、性质、用途,以及加工转化为化工产品的生产工艺。生物质工程从原料工程学、转化过程工程学和产品工程学等角度出发,为学生讲授生物质资源转化利用过程中的工程原理、工程技术和生产实例。化学工程与工艺国家特色专业综合实验室在中央与地方共建高等学校共建专项资金的资助下,为生物质化学工程(专业)方向增设了酯交换法制备生物柴油和生物质热解制备生物原油两个实验,并在积极筹备开设生物柴油品质测定、淀粉基两性天然高分子改性絮凝剂的制备和易降解型纤维素-聚乙烯复合材料的制备等实验。

(三)实习、实践和毕业环节

生物质化学工程模块依托化学工程省级重点学科和生物质能源工程研究中心建设,师资力量雄厚,拥有专职教师14人。其中,正高职称5人,副高职称7人,11人具有博士学位,7人具有海外 留学 经历。生物质化学工程模块教师的科研成果成功实现产业转化,与企业建立了良好的合作关系。生物质化学工程模块不断加强产学研合作,与宁波杰森绿色能源科技有限公司、温州中科新能源科技有限公司等企业签订了共建大学生创新实践基地的合作协议,设立了企业专项奖助学金,拓展了实习实践 渠道 ;还依托化工过程模拟基地,引入计算机模拟实习、沙盘模拟等方式,丰富了生产实习环节的教学手段。同时,生物质化学工程模块修订完善生产实习教学大纲和教学计划,根据实习厂和仿真软件编写实习手册,强化对实习的质量监控与反馈,建立科学合理的考评体系;增加“内培外引”师资的力量,加快实习指导师资队伍建设;从实习方式、实习内容、考核办法和师资队伍等多个角度出发,确保生产实习教学质量的全面提高,强化学生的工程意识和实践能力,培养学生的创新意识和创新能力。生物质化学工程模块教师承担了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金、浙江省科技厅重大招标项目、浙江省科技计划项目和企业委托开发项目数十项。从这些科研和工程开发项目中选取的毕业环节课题,更加贴近科学研究、工程设计或工业生产的实际情况,能够全面检验学生所学的理论知识及其综合运用能力,全方位增强学生结合工程实际,发现问题、分析问题和解决问题的能力,为学生步入工作岗位打下良好基础。依托实践教学平台,从“产品工程”的理念出发,选取若干个恰当的产品,串联实验、课程设计、实习、毕业环节和课外科技活动等教学内容,帮助学生理顺知识体系,建立起绿色化学和节能环保的基本理念。以生物柴油为例,核心反应是酯交换反应,可以采用水力空化等技术强化反应过程;产物需要采用精馏方法分离,生产废水需要采用电渗析等方法加以分离;生产过程中还涉及流体流动和传热等问题;生物柴油这一产品可以将多个实验内容组合成一个有机整体,有效降低实验原料的消耗。教学可以选取其中部分内容作为单元设备设计进行,可以将生物柴油生产车间作为化工设计的教学内容,可以选取部分内容作为学科课外科技项目或毕业环节的研究内容,还可以将生物柴油生产作为创业大赛的竞赛内容。学生可以到生物柴油生产企业进行实习,将工艺革新、过程强化和产品工程融为一体,并通过实验室规模与工业化规模的对比,强化工程意识。

1.张桂芳等，纤维素/聚硅酸盐杂化材料热性能的研究武汉理工大学学报 2006，28（5）： 21-23 （EI收录，06269967061）2.张桂芳等，单分散氧化铝陶瓷粉体的制备及表征 航空材料学报 2006， 26（4）：96-99（EI收录，063810123607）3.张桂芳等，压电高聚物尼龙11的研究进展 天津工业大学学报 2006， 25（3）：20-224.张华，张桂芳等，武汉理工大学学报PVDF/PA11共混纤维的晶态结构研究 武汉理工大学学报 2002，24 （8）： 9-11（EI收录）5.康卫民，张桂芳等，静电纺氧化铝纳米纤维研究 中山大学学报：自然科学版 2007，46 （B06）：265-2666.张桂芳等，用粉煤灰制造聚酯型人造大理石天津工业大学学报 2004， 23（ 2）：1-37.张桂芳等，无机纳微米材料改性及其在功能纤维上的应用纺织科学研究 2005，16（4）：5-9

关于纤维材料论文范文资料

综上所述，智能材料在土木工程中的应用弥补了传统建筑结构适应环境能力弱的缺点，将建筑结构需要人为检测转向建筑结构带自我检测、调整和适应功能。下面是我为大家整理的土木工程材料论文，供大家参考。

摘要：

通过学习“土木工程材料”课程，应该使学生既学到了知识，又锻炼了能力、开阔了视野;既掌握了本课程的知识，又为其他专业课的学习打下了良好的基础。因此，搞好“土木工程材料”的教学，意义十分重大。

关键词：土木工程;材料

一、课堂教学

(一)突出重点

“土木工程材料”较多的课程内容，在有限的学时内不可能全部讲解，应根据专业性质，分清主次，突出重点。以程云虹等主编的《土木工程材料》[1]为例，课堂重点讲解的内容是：绪论，第一章(土木工程材料的基本性质)，第二章(无机胶凝材料)，第三章(水泥混凝土)，第四章(砂浆)，第六章(土木工程用钢)，第七章(沥青及沥青混合料)。通过绪论的学习，学生对土木工程材料有一个梗概的认识，对“土木工程材料”这门课程有一个大致的了解;第一章让学生了解土木工程材料基本性质，包括物理性质、力学性质及耐久性能等，同时了解材料科学的基本理论，即材料的组成、结构和构造及其与材料性质之间的关系;第二章、第三章、第四章、第六章及第七章分别讲解工程中最常用的几种土木工程材料的性质及应用。而第五章(砌筑材料)、第八章(木材)、第九章(合成高分子材料)及第十章(建筑功能材料)作为学生自主学习的内容，但教师应适时引导和鼓励学生在自主学习过程中积极思考并勇于提出问题。课堂教学中，把重点讲解的内容讲深讲透，让学生扎扎实实地掌握，做到学有所获;避免面面俱到，不求甚解。而且，有了重点讲解的内容作为基础，学生自主学习其他章节才不会感到困难。突出重点的课堂讲解与学生的自主学习有机结合，既有利于学生掌握系统的理论知识，又给予了学生自主学习的空间，有益于培养学生的质疑精神和解决实际问题的能力，发展学生的想象力和探索意识。

(二)科学讲解

“土木工程材料”课程的内容比较松散，讲解时容易产生平铺直叙的感觉，甚至索然无味;如能精心安排、科学讲解，效果会大不一样。比如，通用硅酸盐水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥及复合硅酸盐水泥，如果按照教材一种水泥接着一种水泥地讲，学生学起来会感到重复、堆砌、凌乱，甚至不知所云。因此，对于这部分内容要进行科学整合，重点把硅酸盐水泥的矿物组成、水化及凝结硬化过程、技术性质等等讲解透彻;而在介绍掺混合材料的硅酸盐水泥时，抓住活性混合材料的潜在活性及掺活性混合材料水泥的二次水化反应，然后用对比的方法给出各种水泥的共性和个性，这样内容紧凑了，脉络清楚了，学生掌握起来也就轻松了。了解了技术性质的异同点，进一步掌握各种水泥的工程应用就会很容易。再比如，在现代水泥混凝土技术中，外加剂已经成为水泥混凝土的一个重要组成成分，因此，为了内容的系统和完整，一般教材(如文献)都将“外加剂”放在“普通混凝土的组成材料”中来介绍。但外加剂是用来改善混凝土性能的，如果不了解混凝土的性能，很难深入理解外加剂的作用，因此，在讲授时，应作适当调整，把“外加剂”放到“混凝土拌和物的主要性能”和“硬化混凝土主要性能”的后面来讲，这样会更加方便学生对相关课程内容的理解和记忆。总之，科学地组织和讲解课程内容，对于做好“土木工程材料”课堂教学起到事半功倍的作用。

(三)理论联系实际

首先，从最熟悉的生活实际出发。土木工程材料与实际生活密切相关，其实，每个人在实际生活中都积累了很多相关经验，只是由于不具备专业知识，而不知道其中的道理。比如，某一水泥砂浆地面破损了，用水泥砂浆修补以后，需要浇水覆盖一段时间。相信很多人都见过这种做法，但不一定每个人都知道这是为什么。在讲解水泥的水化、凝结及硬化过程时，提到这一现象，学生一定会恍然大悟，原来这就是养护，并及时让学生了解养护需要一定的温度、湿度及时间。这样，把学生来自于生活的直接经验与书本上的理论知识结合起来，消除学生对课程的陌生感，激发了学生的学习兴趣。其次，大量列举工程实例。典型的工程实例是理解和消化理论知识的最有效方法，注重材料的工程应用背景，避免脱离工程孤立地讲解材料。比如，在讲到混凝土耐久性问题时，实例之一：北京三元立交桥桥墩，建成后不到两年，个别地方发生“人字形”裂纹，经分析认为主要原因是发生了碱-骨料反应;实例之二：乌克兰境内的切尔诺贝利核电站，由于钢筋混凝土结构的泄漏，造成大面积放射性污染，生态环境遭到严重破坏等。另外，还可以用数字来说明，“在工业发达国家，建筑工业总投资的40%以上用于现存结构的修理和维护，60%以下用于新的设施”。通过大量实例，使学生认识到混凝土耐久性的重要性，了解到很多混凝土结构的过早破坏不是由于强度不足，而是由于耐久性不足。最后，重视实验教学。实验课是“土木工程材料”课程的一个十分重要的教学环节，实验教学是课堂教学的一个很好的补充。实验课上，学生对从书本上学到的材料有了直观的认识，对材料的性能进一步了解，在自己动手做实验过程中，提高应用材料的能力。同时，通过实验验证基本理论，学习实验方法，培养科学研究的能力和严谨的科学态度。

(四)关注学科新进展

教材是教学的依据和根本，但教材的更新需要时间，而土木工程材料的发展非常迅速，因此，在教学过程中，应密切关注土木工程材料研究和工程应用的最新进展，并适时补充到教学中。同时，随着新材料及新技术的不断问世，有关材料的质量标准及相关设计和施工的规范也会随之更新，亦应将这部分内容及时补充到教学中。这样，有利于学生及时了解学科发展动态，拓宽专业视野，培养创新意识，激发探索精神，提高学生的工程素质及工程意识

二、课后作业

课后作业对课堂教学起到很好的巩固和补充作用。通过课后作业，学生能够更好地消化和理解课堂上学到的内容，并能对所学内容活学活用。本课程中，一部分课后作业来自于教材每章后面的复习思考题，需要教师紧扣课堂教学的重点和难点，从中精选，比如，混凝土骨料颗粒级配，普通混凝土配合比设计等。教师要对作业认真批改，并总结，使学生不是为了做作业而做作业，而是做到真正掌握。另一部分课后作业是综合性、讨论性的。比如，程云虹等主编的《土木工程材料》中的“开放讨论”部分，这部分内容具有一定的前瞻性，可以引导和启发学生做一些探索性的工作。即让学生从中选择自己感兴趣的内容，并围绕这一内容查阅文献，深度思考，自由讨论。拓宽了学生的视野，培养了学生科学研究的意识。

三、结束语

通过学习“土木工程材料”课程，应该使学生既学到了知识，又锻炼了能力、开阔了视野;既掌握了本课程的知识，又为其他专业课的学习打下了良好的基础。因此，搞好“土木工程材料”的教学，意义十分重大。

参考文献

1、国际大型土木工程承包项目投标风险定量评估刘睿天津大学2003-06-0155

2、土木工程中锚杆支护机理研究现状与展望贾颖绚,宋宏伟岩土工程界2003-08-3053

摘要：

关键词：

1智能材料在土木工程中的应用

光导纤维在混泥土材料的监控

光导纤维材料，是一种光通信介质，其最大优点是传输速度快、信号衰减低和并行处理能力较强，经常被用于高要求的通信传输中。光导纤维和光纤传感器在土木工程中，主要用于对混泥土固化的监控。混泥土结构最大的缺点是抗拉强度弱、内部钢筋容易被腐蚀等，在大面积浇筑过程中由于混泥土结构内部和外部温度差异而导致混泥土块体出现裂缝。这种情况下，将光纤作为传感元件埋入混泥土结构中，对结构的强度、温度、变形、裂缝、振动等可能引起混泥土结构损伤的危险因素进行检测、诊断、预报。更进一步，如果控制元件能接入信息处理系统，并引入形状记忆类金属等智能材料，形成完整的控制系统，将能实现混泥土材料的自适应功能———这正是目前智能材料结构系统在土木工程中应用的前沿课题。

压电材料

压电材料一般是指在收到压力后，材料两端会出现电压的晶体材料。压电材料在土木工程中的应用主要包括对于结构的静变形控制、噪声控制和抗震抗风等领域。传统的压电材料使用方法是通过压电传感元件对结构的震动进行感知，利用传感器输出结果，从而实现对于震动的感知和预警。在此基础上，采取合适的控制算法对压电体的输入进行控制和定量，从而实现对于结构震动的控制，这是目前压电类智能材料的研究前沿。随着研究的深入和技术的进步，压电类的智能结构土木工程中的应该越来越广泛。

压磁材料

压磁材料在土木工程中的应用主要包括磁流变材料和磁致伸缩材料。基于磁流变材料的原理，当磁场的强度高于临界强度时，磁流变在极短时间内从液态向固态转化。在介于固液体之间可根据磁流变液特点具有的快速、可控及可逆性质，控制流体特性实施时需要较低的能量，因此在智能结构中通常将磁流变液作为动器件的主要材料。基于这点，磁流变材料可用于高层建筑的结构中，实现对地震的半主动控制。因为潜在应用前景的广阔，使得磁致伸缩材料近年来得到很大关注。磁致伸缩材料具有强烈的磁致伸缩效应，这种材料可以在电磁和机械之间进行可逆转换，这种特性使其可以用于大功率超声器件、声纳系统、精密定位控制等很多领域。

形状记忆合金

形状记忆合金是一种具有形状记忆效应的智能材料。形状记忆合金的形状被改变后，在一定条件下能激发其形状记忆效应，这一过程中，材料产生高于700兆帕的回复应力及8%左右的回复应变，同时具有较强的能量传输储存能力。基于这一特性，形状记忆合金在土木工程中最大的用处是用于各种结构中来实现结构的自我诊断、增加材料的韧性和强度等、增强材料的适应控制。形状记忆合金还可以被研制成智能驱动器，用于对结构变形、裂缝和振动方面的控制。形状记忆合金具有较高相变回复力，结合该特性能够研制开展形状记忆合金被动耗能控制系统，该系统可实现相变伪弹性性能，可在土木工程结构中用于耗能抗震的被动控制。目前的土木工程实践中，通常在结构层间或底部等受地震作用较大的位置安置形状记忆合金被动耗能控制系统，用于实现耗能系统对结构的层间变形的感知，进而起到消耗地震能量的作用。

2智能材料的优点局限性

土木工程中应用的智能材料具有反馈信息、自我诊断、自我修复、自适应能能力，实践也表明，智能材料在实际土木工程中的应用使得工程结构具有高强度和耐久性等特点，同时能智能化地执行指令，能较好的适应外部环境的变化。但上述的光纤、形状记忆合金、压电和压磁等材料，本质上属于高智能复合材料，其最大的局限性在于使用成本很高，造价太贵。这一缺点，使得目前对于智能材料的应用智能局限于档次较高、标准较高的建筑工程，智能材料在普通民居建筑中的应用还遥遥无期。另外，智能材料的应用需要相应的技术和配套材料设备的配合支撑，在施工中对于施工技术和工艺的要求较高。因此，但就目前看，对智能材料的应用还不可能实现全方位的广泛普及，但是，智能材料可能是未来土木工程材料的研究和发展方向。

3结束语

综上所述，智能材料在土木工程中的应用弥补了传统建筑结构适应环境能力弱的缺点，将建筑结构需要人为检测转向建筑结构带自我检测、调整和适应功能。目前智能材料的应用还局限在少部分高要求和高标准的建筑项目，科学界对于智能材料以及相关技术和配套设备的研究，是未来智能材料能广泛应用与土木工程结构的前提和基础。

参考文献

1、土木工程专业实践性教学环节改革的思考胡秀兰;祝明桥;刘锡军;程火焰;高等建筑教育2006-03-2556

高性能纤维性能分析【摘要】分析了碳纤维、超高强聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑 (POB)纤维和 M5 纤维等高性能纤维的重要特性以及它们的应用状况。 【关键词】高性能纤维;先进复合材料;分子结构;重要特性;应用 [中图分类号]TS102，528 [文献标识码]A [文章编号]1002-3348（2005）01-0054-04 高性能纤维 (High-Performance Fibers)是从 20 世纪 60 年代开始研发并推广的纤维材 料， 它的出现使传统纺织工业产生了巨大变革。 所谓高性能纤维是指有高的拉伸强度和压缩 3 强度、耐磨擦、高的耐破坏力、低比重(g/m )等优良物性的纤维材料，它是近年来纤维高分 子材料领域中发展迅速的一类特种纤维。 高性能纤维可用于防弹服、 蹦床布等特种织物的加 工及纤维复合材料中的加固材料，其发展涉及许多不同的领域。本文分析和比较了碳纤维、 超高强聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维、M5 纤维等高性能 纤维的特性以及它们的应用状况。 1 高性能纤维 1·1 高性能纤维分类 无机纤维:碳纤维、硼纤维、陶瓷纤维等。 有机纤维:超高强聚乙烯纤维(HPPE)、芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑(PBO) 纤维、M5 纤维等。 1·2 碳纤维 碳纤维的生产始于 20 世纪 60 年代末 70 年代初， 由有机纤维如腈纶(PAN)纤维、 粘胶纤 维或沥青纤维经预氧化、 炭化和石墨化加工而成。 碳纤维的石墨六方晶体结构决定了其强度 大、模量高等优良性能，如日本东丽公司生产的 T-400 碳纤维，拉伸强度可达 ，断 裂伸长率为 。碳纤维不燃烧，化学性能稳定，不受酸、盐等溶媒侵蚀。 1·3 超高强聚乙烯纤维 高强高模聚乙烯在 20 世纪 70 年代出现， 具有超高分子量， 高取向度， 且分子间距很近， 3 使纤维具备高强高模的特征， 其密度具有 ， 是唯--能浮在水面上的高强高模纤维。 除此之外，其他机械性能亦比较突出，如良好的韧性和耐疲劳性能，耐高速冲击性等。 1·4 芳香族聚酰胺纤维 20 世纪 70 年代，人们开始从事液晶态纺丝技术的研究，用于纺制高性能纤维，与普通 纺丝的分子结构截然不同，液晶态纺丝时形成的分子链只有刚棒状高取向的有序结构。 图 1 液态高聚物分子的构型示意图 (a)为典型普通大分子，为无规则线团;(b)为刚性大分子， 在没有良好侧向作用和导向情况下的状态;(c)为无规的棒状 液晶;(d)为向列型液晶 芳香族聚酰胺是最为人所熟知的，通过液晶纺丝纺制的高性能纤维，如 Kevlar(聚对苯 二甲酰对苯二胺纤维)、 Twaron(聚对苯二甲酰间苯二胺纤维)、 Technora(聚对苯二甲酰对苯 二胺纤维)等，如图 3 所示，为芳香族聚酰胺高结晶和高取向分子结构。这类纤维性能比较 均衡，具有高强伸性能， 高韧性、耐腐蚀、耐冲击、较好的热稳定性，不导电，除了强酸和强碱外，具有较强的抗化 学性能。 图 3 芳香族聚酰胺晶体结构图 聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维 1998 年国际产业纤维展览会上，日本东洋纺展出了商品名为 Zylon 的 PBO 纤维，其化 学名为聚对苯撑苯并双恶唑，化学结构为: 1·5 PBO 纤维采用液晶纺丝法纺丝，由苯环和苯杂环组成的刚棒状分子结构以及分子链的高 取向度， 决定了它的优良性能。 PBO 初纺普通丝(AS 丝-标准型)就具有 以上的强度 和 以上弹性模量， 经热处理后可得到强度不变、 模量达 的高模量丝 (HM 丝-高模量型)。PBO 作为一种新型高性能纤维，具有高强度、高模量、耐热性、阻燃性 4 大特点，其强度与模量相当于 Kevlar (凯夫拉)的 2 倍，限氧指数(L01)为 68，热分解温 度高达 650℃，在有机纤维中为最高，被认为是目前具有最高耐热性能的有机材料之一。 表 1 PBO 纤维的性能 性能 PBO 一 AS PBO—HM 密度(g/cm3) 抗拉强度(GPa) 拉伸模量(GPa) 180 280 断裂延伸率(%) 热分解温度(℃) 650 650 L01(%) 68 68 表 2 PBO 纤维与其他纤维的主要性能比较 性能 PBO-HM Kevlar-49 宇航级碳纤维 密度(g/cm ) 纤维直径(?m) 抗拉强度(Gpa) 拉伸模量(CPa) 断裂延伸率(%) 3 24 280 12 115 6 230 热分解温度(℃) 650 550 一 1·6 M5 纤维 PBO 纤维推出的几年后，阿克卓·诺贝尔(Akzo Nobel)公司开发了一种新型液晶芳族杂 环聚合物:聚[2,5-二烃基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑]，简称 "M5"或 PlPD，化学结构为: M5 纤维的结构与 PBO 分子相似——刚棒结构。 M5 分子链的方向上存在大量的-OH 和-NH 在 基团，容易形成强的氢键。如图 4 所示，与芳香族聚酰胺晶体结构不同，M5 在分子内与分 子间都有氢键存在，形成了氢键结合网络。 图 4 为 M5 纤维沿分子链轴方向的晶体结构，虚线为氢键。 图 4 M5 晶体结构 比较图 3 与图 4 可以清楚地看出，M5 大分子所形成的双向氢键结合的网络，类似一个 蜂窝。这种结构加固了分子链间的横向作用，使 M5 纤维具有良好的压缩与剪切特性，压缩 和扭曲性能为目前所有聚合物纤维之最。 2 高性能纤维特性分析比较 碳纤维石墨层面上碳-碳共价交键的存在，使作用于碳纤维上的应力，从一个石墨层转 移到相邻层面， 这些共价交键保证了碳纤维具有高的拉伸模量和压缩强度。 但这些共价键为 纯弹性键，一旦被打破，不可复原，即不显示任何屈服行为。所以碳纤维受力时，应力-应 变曲线是线性关系，纤维断裂是突然发生的。 有机纤维的性能取决于分子结构、分子链内键及分子链间结合键。如前所述，超高强聚 乙烯纤维、PBO 纤维都具有优良的性能，但由于超高强聚乙烯纤维大分子链间的结合键为弱 的范德华键，使其纤维易产生蠕变，压缩强力较低，另外超高强聚乙烯纤维耐热性和表面粘 合性有限，因而不适合用作加固纤维。而 PBO 纤维也因大分子链间没有形成氢键结合、作用 力较弱，使得其压缩和扭曲性能较低，加之纤维表面惰性强，与树脂的结合能力较差，在复 合材料成型过程中，有明显的界面层，从而影响也限制了 PBO 的应用。 芳香族聚酰胺纤维高结晶度、高取向度的分子结构，使其具有高强伸性能，也是由于大 分子链间弱的作用力 (范德华键)，造成大分子链间剪切模量及压缩强度低。芳香族聚酰胺 纤维由氢键结合成的薄片状结构在受压缩载荷作用时易塑性变形， 薄片相对容易断开， 在严 重过载时会出现原纤化，最终导致压缩失效。 分子链间结合键以 M5 比较理想， M5 大分子间和大分子内的 N-H-O 和 O-H-N 的双向氢 在 键结构，是其具有高抗压性能的原因所在，热处理后的 M5 纤维，拉伸模量可达 360GPa，拉 伸强度超过 4GPa，剪切模量和抗压强度可达 7GPa 和 。此外 M5 而大分子链上含有羟 基，使它与树脂基体的粘结性能优良，采用 M5 纤维加工复合材料产品时，无需添加任何特 殊的粘合促进剂，且具有优良的耐冲击和耐破坏性。有资料显示，以 M5 为加固纤维的复合 材料，在压缩过载的情况下，测试样品仍能继续承受显著的(压缩)载荷，与之相比，碳纤复 合材料会粉碎，而芳香族聚酰胺复合材料则会被挤成纤丝状薄片(原纤化)。如图 5、图 6 分 别为一个碳纤维和一个 MS 纤维复合材料的失效测试条，显示了脆性与韧性失效之间的明显 差异。此外，M5 纤维的刚棒结构又决定了它有高的耐热性和高的热稳定性，空气中热分解 温度达到了 530℃，超过了芳香族聚酰胺纤维，与 PBO 接近，极限氧指数（LOI）为 59，在 阻燃性方面也优于芳纶。 图 5 碳纤维复合材料测试条的失败 图 6 M5 纤维料测试条的失败 表 1 为几种高性能纤维力学及物理特性。 表 1 高性能纤维的力学和物理特性 特性 高 强 度 超高强聚 高 模 量 芳 香 族 高 模 量 高模量 M5 纤 碳纤维 乙烯纤维 聚酰胺纤维 PBO 纤维 维（实验值） 抗拉强度(GPa) 伸长率(%) 拉伸模量(GPa) 压缩强度(GPa) 压缩应变(%) 密度(克/cm ) 标准回潮率(%) 限氧指数（LOI） 3 230 一 一 一 一 一 115 29 280 68 330 59 空气中热老化起 800 150 450 550 530 始温度(℃) 从表 1 看，M5 纤维的各种性能指标都接近或超过其它高性能纤维，为综合性能优良的 高性能纤维。 3 应用与前景 目前超高强聚乙烯纤维的应用主要是加工防弹用特种织物、防弹板、渔业用绳网、极低 温绝缘材料、混凝土补强加固用试验片材、光缆补强材料、降落伞绳带、汽车保险杠等。芳 香族聚酰胺纤维常见的品种 Kevlar、Twaron、Technora 纤维等，主要应用有作为复合材料 的增强体、渔业工业等用绳网、防弹服、防弹板、头盔、混凝土补强材料等。碳纤维的优良 特性使其广泛用于航空、航天、军工、体育休闲等结构材料，应用于宇宙机械、电波望远镜 和各种成型品，还有直升飞机的叶片、飞机刹车片和绝热材料、密封填料和滤材、电磁波屏 蔽材料、防静电材料、医学材料等。PBO 纤维从问世以来就受到人们的关注，其应用主要有 防冲击方面的加固补强材料、复合材料中的加固材料，用于防护的防弹服、防弹头盔、消防 服、高性能及耐高温传动带、轮胎帘子线、光纤电缆承载部分、架桥用缆绳、耐热垫材等。 与各种高性能纤维相比，M5 纤维的综合性能更优越，这使得它的应用领域更广泛。尤 其是 M5 纤维的抗冲击力和耐破坏性，使它在制造经济、高效的结构材料方面有广阔的应用 前景，如应用于航空航天等高科技领域，在高性能纤维增强复合材料中 M5 也具有很强的竞 争力。当前 M5 纤维的研究比较活跃，随着研究的深人，其性能和应用将得到不断的提高和 拓展。 高性能纤维的不断创新是高性能产业用纺织品及复合材料用纤维领域的重要进步， 随着 世界高新技术、纤维合成与纺丝工艺的发展，以及军事、航空航天、海洋开发、产业应用的 迫切需要，高性能纤维的开发与应用前景将更为广阔。新型高性能纤维M5的研究与应用摘要:本文介绍了一种新型液晶芳族杂环聚合物,聚(2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑){poly[2,6-diimidazo(4,5-b:4',5'-e)pyridinylene-1,4(2,5-dihydroxy)phenylen],PIPD}纤维(简称M5).简述了M5纤维的制作方法,M5纤维特殊的分子结构特征,并通过与其它高性能纤维的比较,阐述了M5纤维优良的性能,特别是其良好的压缩与剪切特性.除此之外,M5纤维的高极性还使其更容易与各种树脂基体粘接,这使M5纤维的综合机械性能比目前其它高性能纤维都好.文中还展望了M5纤维的应用前景.前言近年来,随着对有机高性能纤维的不断深入研究,在刚性高性能纤维领域已经取得了很大的进展.但大多数高性能纤维,因分子间结合力的薄弱而导致某些力学性能上的不足,如PBO纤维大分子链间较弱的结合力,使其压缩和扭曲性能较差.纤维材料的压缩性能,主要取决于纤维大分子之间的相互作用程度[1,2].通常纤维扭转模量可作维表征大分子之间相互作用程度的一个量度.因此,如何增强大分子链之间的相互作用,已成为进一步强化刚性聚合物纤维力学性能的一个重要问题.作为Akzo-Nobel实验室的研究成果,一种新型的高性能纤维,即著称的M5已经被研究出来.聚合物是聚(2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑){poly[2,6-diimidazo(4,5-b:4',5'-e)pyridinylene-1,4(2,5-dihydroxy)phenylen],PIPD}纤维(简称M5)[3].由于M5纤维沿纤维径向即大分子之间存在特殊的氢键网络结构,所以M5纤维不仅具有类似PBO纤维的优异抗张性能,而且还显示出优于PBO纤维的抗压缩性能.1高性能纤维 单体的选择及M5的合成[4]在M5聚合物的制备过程中,其关键步骤是单体2,3,5,6-四氨基吡啶(2,3,5,6-tertraaminopyridine,TAP))的合成.TAP可由2,6-二氨基吡啶(2,6diaminopyridine,DAP)经硝化还原后制成,反应方程式如下所示:在M5的合成过程中,TAP需经盐酸化处理并以盐酸盐形式参与聚合反应.若TAP直接以磷酸盐的形式参与反应,不但可以避免盐酸腐蚀作用,还可以加快聚合反应速度,但却易发生氧化作用.另一单体2,5-二羟基对苯二甲酸(2,5-Dihydroxyterephthalicacid,DHTA)的合成也是制备M5聚合物的重要环节,可由2,5-二羟基对苯二甲酸二甲酯(2,5-dihydroxy-1,4-dimethylterephthalate,DDTA)水解后制得,反应方程式如下所示:M5纤维的聚合过程与聚对苯撑苯并二恶唑(poly(p-phenylenebenzobisoxazole),PBO)相似,可将TAP和DHTA两种单体按一定的等当比同时加入到聚合介质多聚磷酸(polyphosphoric acid,PPA)中,脱除HCI后逐渐升温至180℃,反应24h,得到M5聚合物,反应方程式如下所示:2 M5的分子结构特征及聚合物的聚集态结构 M5的分子结构特征M5纤维在分子链的方向上存在着大量的-OH和-NH基团,容易在分子间和分子内形成强烈的氢键.因此,其压缩和扭曲性能为目前所有聚合物纤维之最.M5纤维的刚棒状分子结构特点决定了M5纤维具有较高的耐热性.由于M5大分子链上含有羟基,M5纤维的高极性使其能更容易与各种树脂基体粘接.图1热处理后PIPD-HT单斜晶胞的双向氢键网络晶体结构示意图[5].图2热处理后PIPD单斜晶胞沿C轴的分子结构示意图[5].图1和图2都显示了热处理后PIPD纤维的微观二维结构,即在大分子间和大分子内分别形成了N-H-O和O-H-N的氢键结构,这种双向氢键的网络结构正是M5纤维具有高抗压缩性能的原因在.图1 热处理后PIPD-HT单斜晶胞的双向氢键网络晶体结构示意图图2 热处理后PIPD单斜晶胞沿C轴的分子结构示意图 M5的聚集态结构图3 PIPD-AS沿C轴方向的分子结构示意图如图3所示,为含有21%左右水分子的PIPD-AS纤维的结晶结构.由于PIPD-AS纤维中存在着大量的水,因而使得PIPD-AS纤维有很大的质量热容,而且具有良好的耐燃性能.表2和表3所列出的实验结果也证实了这一结论[16,19].如图4所示,为不同热处理温度的PIPD-AS纤维WAXD图[16].从图4可以看出,PIPD-AS纤维在热处理过程中晶体中的水分被脱出,变成无水聚合物晶体,从而在垂直于纤维方向的平面内形成二维氢键网状结构.有实验表明,经过热处理后PIPD纤维的结晶度和取向度都有很大的提高.图4 不同热处理温度的PIPD-AS纤维WAXD图Klop EA等[22]通过PIPD晶体结构的X射线衍射实验研究发现,因PIPD试样的处理温度不同,在PIPD的分子内部可出现不同形式的结晶结构—单斜结晶晶胞和三斜结晶晶胞(如图5和图6所示).单斜和三斜的晶胞参数分别为:单斜结晶: a= ,b= ,c= ,=90°,=107°,=90°三斜结晶:a= ,b= ,c= ,=84,=110°,=107°Takahashi等[20,21]采用中子方法测得的PIPD-HT晶胞参数为:a= ,b= ,c= ,=84°,=°,空间结构为P21/,单斜晶胞区别于三斜晶胞的不同之处在于,三斜晶胞的氢键网络结构仅仅是靠沿对角线平面的大分子连接的,而单斜晶胞可在垂直于纤维方向的平面内形成了二维氢键网络结构,显然这种二维氢键网络结构,使得M5具有其它高性能纤维所无法比拟的高剪切强度,剪切模量和压缩强度.图5 PIPD单斜晶胞在ab面和ac面上的投影 图6 PIPD三斜晶胞在ab面上的投影3 M5纤维的纺丝工艺[9,16] M5纤维的成形M5纤维的纺丝是将质量分数为18~20%左右的PIPD/PPA纺丝浆液(聚合物的MW为×104~×105)进行干喷湿纺,空气层的高度为5-15cm,纺丝温度为180℃,以水或多聚磷酸水溶液为凝固剂,可制成PIPD的初生纤维.其中,实验用喷丝孔直径范围为65-200 m,喷头拉伸比取决于喷丝空的直径,可达70倍,所得纤维直径为8-14 m.所得M5的初生纤维需在热水中进行水洗,以除去附着在纤维表面的溶剂PPA,并进行干燥.图7 M5纤维的热处理示意图 M5纤维的热处理为了进一步提高初生纤维取向度和模量,对初生纤维在一定的预张力下进行热处理,如图7所示.在这一过程中,M5纤维取向度将伴随着由其分子结构的改变引起的剪切模量的增加而增大.对M5初生纤维进行热处理能够改善纤维的微观结构,从而提高纤维的综合性能.M5初生纤维再进一步用热水洗涤除去残留的多聚磷酸水溶液(PPA)和干燥后,在氮气环境下于400℃以上进行大约20s的定张力热处理,最终可得到高强度,高模量的M5纤维.在此需要特别指出的是,如果热处理温度过低或处理时间过短,则PIPD-AS和PIPD-HT的转变是可逆的.因此,热处理温度与热处理时间对M5纤维的模量影响很大.4 M5纤维的性能 力学性能图8 PIPD-AS和PIPD-HT纤维的应力-应变曲线图如图8所示,热处理后的PIPD纤维同PIPD的初生纤维相比较,二者的力学性能截然不同,PIPD-AS纤维存在屈服,而PIPD-HT纤维不存在这种现象.Lammwers M[18]等研究发现,经过200℃热处理的初生纤维压缩强度由原来的提高到,而经过400℃热处理的初生纤维压缩强度由原来的提高到.显然对于PIPD的初生纤维来讲,并非热处理温度越高越好.通过用偏光显微镜观察发现:在400℃热处理的纤维中存在裂纹,这可能是导致压缩强度下降的原因,因此,热处理温度不宜太高.表1[9-14]给出了几种高性能纤维的力学性能和其它性能的对比数据,其中的力学性能包括拉伸强度,断裂伸长,模量以及抗压缩强度等.与其它3种纤维相比,M5的抗断裂强度稍低于PBO,远远高于芳纶(PPTA)和碳纤维,其断后延伸率为;与其它高性能纤维相比,M5纤维的模量是最高的,达到了350GPa;M5的压缩强度低于碳纤维,但却远远高于Twaron-HM纤维和PBO纤维,这归因于M5的二维分子结构[17].表1 M5纤维与其它高性能纤维的比较纤维拉伸强独/Gpa断裂伸长/%初始模量/ Gpa压缩强度/ Gpa压缩应变/ %密度/()回潮率/%纤维空气中的热稳定性/℃LOI/%电导性抗冲击性抗破坏性编制性能耐紫外性Twaron-HM45029-++++-C-HS800N/A++------++PBO55068-++N/A+/---M5530>50-+++++++M5纤维特殊的分子结构,使其除具有高强和高模外,还具有良好的压缩与剪切特性,剪切模量和压缩强度分别可达7GPa和,优于PBO纤维和芳香族聚酰胺纤维,在目前所有聚合物纤维中最高.图9 M5纤维的轴向压缩SEM图一般来讲,当高性能纤维受到来自外界的轴向压缩力时,其纤维内部的分子链取向会因轴向压缩力的存在而发生改变,即沿着纤维轴向出现变形带结构.而对M5纤维来讲只有当这种轴向压缩力很大时才会出现这种结构[11].如图9所示,当M5纤维受到外界的轴向压缩力时,压缩变形后的M5纤维中也会出现一条变形带结构,但与其它高性能纤维(如PBO)相比较,M5纤维的变形程度要小很多. 阻燃性能表2 PIPD-AS和PIPD-HT纤维耐燃性能的重要参数[5]试样PHRR①(kWm-2)TTI②(s)SEA③FPI④(sm2kW-1)残留量(%)注:①热量释放最大速率(PHRR);②引燃时间(TTI);③比消光面积(SEA);④耐燃性能指数(FPI)表2所列数据是热量计热流为75kW/m2时测得的,也就是在试样表面温度为890℃左右时测得的值.纤维试样放在一块1cm2的线网上.试样原始重量在之间.从表2可以看出,PIPD-AS纤维热量释放最大速率(PHRR)为,也就是说单位时间内PIPD-AS释放出最小的热量,与其它高聚物相比是一种较好的阻燃剂用材料.PIPD-AS纤维的点燃时间最长为77s,远高于Nomex纤维.SEA是用来衡量单位物质燃烧时产生的烟雾量,PIPD-AS纤维达到了224m3/kg,而Nomex纤维为38670m3/kg,二者相比PIPD-AS纤维的SEA值远低于Nomex纤维,说明PIPD-AS纤维燃烧时产生的烟雾量要远少于Nomex纤维.同表2中的其它高聚物相比,PIPD-AS纤维的耐燃性能指数(FPI)最高为.从表2中各项耐燃性能参数可以看出PIPD纤维在耐燃性方面,要好于其它高性能纤维,即PIPD纤维在耐燃性方面将具有较好多应用前景.M5纤维的刚棒状分子结构决定了它具有较高的耐热性和热稳定性.从表2中可以看出,PIPD-HT纤维具有与聚对苯亚基苯并双嗯哇(PBO)纤维相似的FPI值,但它在燃烧过程中更不容易产生烟.M5在空气中的热分解温度为530℃,超过了芳香族聚酰胺纤维,与PBO纤维接近.M5纤维的极限氧指数(LOI)值超过50,不熔融,不燃烧,具有良好的耐热性和稳定性[7]. 界面粘合性能与PBO,聚乙烯或芳香族聚酰胺纤维相比,由于M5大分子链上含有羟基,M5纤维的高极性使其能更容易与各种树脂基体粘接.采用M5纤维加工复合材料产品时,无需添加任何特殊的粘合促进剂.M5纤维在与各种环氧树脂,不饱和聚酯和乙烯基树脂复合成形过程中,不会出现界面层,且具有优良的耐冲击和耐破坏性[6,8]. 热力学性能图10 四种不同含水量M5纤维的DSC扫描图图10为[19]等用SetaramC80D热量计测得的四种不同含水量M5纤维的DSC谱图.研究发现将1g试样材料放在一个开放的测试槽内,以℃/min的速度,在30℃-200℃范围内得到一张扫描图,如图5所示.从DSC谱图可以看出,四种不同含水量M5纤维的吸热峰面积及位置与开放测试槽内水分的蒸发有关.从表3可以看出,含有结晶水的M5初生纤维的热吸收值与不含结晶水的M5纤维的热吸收值之间存在着较大的差别,而PIPD初生纤维和PIPD HT试样的热吸收值之间几乎没有什么差别.通过以上研究发现完全干燥的PIPD初生纤维的晶体结构与PIPD-HT试样结构类似.表3 不同含水量的PIPD纤维的热吸收值试样热吸收值(J/g)PIPD初生纤维(含水量20%)637PIPD初生纤维(干燥)163PIPD HT(含水量7%)378PIPD HT(干燥)1855 应用及展望作为一种先进复合材料的增强材料,M5纤维具有许多其它有机高性能纤维不具备的特性,这使得M5纤维在许多尖端科研领域具有更加广阔的应用前景;M5纤维可用于航空航天等高科技领域;用于国防领域如制造防弹材料;用于制造运动器材如网球拍,赛艇等.M5纤维特殊的分子结构决定了其具有许多高性能纤维所无法比拟的优良的力学性能和粘合性能,使它在高性能纤维增强复合材料领域中具有很强的竞争力.与碳纤维相比,M5纤维不仅具有与其相似的力学性能,而且M5纤维还具有碳纤维所不具有的高电阻特性,这使得M5纤维可在碳纤维不太适用的领域发挥作用,如电子行业.由于M5大分子链上含有羟基,M5纤维的高极性使其能更容易与各种树脂基体粘接.正是由于M5纤维具有许多其他高性能纤维所无法比拟的性能和更加广阔的应用前景,这使得众多的科研工作者都积极地致力于M5纤维的研究.相信在不久的将来,随着对M5纤维研究的进一步深入,作为新一代的有机高性能纤维—M5纤维必将得更加广泛的应用.

内容摘要：纤维艺术在中国随着现代主义文艺思潮的影响和传播，艺术家们对纤维材料的积极探索，与世界各国纤维艺术的不断交流及高校纤维教育的开展，将会焕发出勃勃的生机。关 键 词：纤维艺术 中国 发展纤维艺术是现代艺术的一种形式,它泛指一切以纤维材料进行创作的艺术作品，包括各种编织、印染、绗缝、软雕等等。目前，中国的纤维艺术随着现代主义文艺思潮的影响与传播，艺术家们对纤维材料的积极探索，与世界各国纤维艺术的不断交流，及高校纤维教育的开展，中国的纤维艺术焕发出勃勃的生机。一、纤维艺术的取材古往今来人们穿的、用的都是纺织纤维制成的，日久天长在人们思想中形成了纤维艺术品的材料都是纺织纤维的意象。其实不然，当代纤维艺术的取材远不止可纺织的纤维。1.“纺织纤维”一般的要求可纺性方面的要求，如纤维的长度、粗细、强度等；舒适方面的要求，如弹性、吸湿、透气、抗静电等。2.“纺织纤维”的分类①天然纤维。常规的天然纤维有棉、麻、丝、毛，随着科学技术的发展，新的天然纤维又出现了，比如菠萝叶纤维与现在普遍使用的竹纤维。②化学纤维。化学纤维是随着化工行业的发展兴起的，目前已经成为纺织纤维的主体。其包括再生纤维与合成纤维两大类。再生纤维，也叫做人造纤维，是利用天然材料经制浆喷丝而成，有再生纤维素与再生蛋白质之分。合成纤维是以石油为原料，经化学聚合而成，主要纤维材料有涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶等。它们可以根据需要切割成不同长度或直接使用长丝。其统一的燃烧特点是熔融成滴。3.现代纤维艺术取材的开放性从古到今,任何艺术创作和视觉形象都离不开材料,在每一个具体的艺术领域中,艺术家总是努力地挖掘和探索一切可能的新型材料。随着现代主义文艺思潮的影响和传播，中国的艺术家们突破了传统材料的观念束缚，广泛探索，大胆开拓和试验，使得纤维艺术取材更为广泛和多元化。二、纤维艺术在中国的发展历史中国早在先秦时期，利用动植物纤维制作服饰及装饰品已经很常见。如用兽毛织成、上面绣着五彩花纹的衣裳。春秋时期，吴、越、郑、卫等国的织造、染色水平都已经达到一定高度。到战国时期，丝织物在织法上，不仅能织细密的平纹，而且能织复杂的斜纹，还能提花和绣花。中国还是全世界最早使用蚕丝做纺织材料的国家。两汉时期又出现了工艺更加复杂的缂丝。由于缂丝工艺多为皇亲贵族的奢侈品，所以只追求工艺的精美绝伦而很少考虑人工成本。宋代母子经缂法的运用使缂丝艺术品纹丝的均匀性胜过当时的工笔绘画作品。当时用缂丝技法临摹书画原作已经达到惟妙惟肖的境地，其工艺之精湛令人叹为观止。虽然缂丝采用的编织材料和欧洲壁毯不同，但通经断纬的编织技法却是相通的。清代缂丝的中心转移到了苏州一带，这时使用的彩色纬线已有六千多种颜色。新中国成立后，纤维艺术的成就主要表现在地毯行业，地毯作为中国传统工艺美术的一个主流品种之一，一向以编织120道壁毯作为约定俗成的技术和质量标准。运用传统的栽绒工艺，遵循现实主义的创作原则，追求写实的画面效果，在艺术作品中还原生活的真实原貌。中国的地毯作品《万里长城》作为国礼赠送给联合国总部，一时传为佳话。20世纪80年代，中国进入了改革开放的快车道，纤维艺术也迎来了明媚的春天“……一批青年艺术家揭竿而起，切入纤维艺术语言的探索，塑造了一些纤维感较强的艺术形象。”当代中国工艺美术家学习欧洲高比林的编织技法，在极其简陋的工作环境中，开始进行独立的纤维艺术创作。一批采用高比林编织技法表达中国传统审美意趣的纤维艺术作品，如《山高水长》《秋水长天》等获得了艺术界的高度评价。三、展望中国的纤维艺术的发展前景纤维艺术的手工编织的特性使得这门传统的手工艺独具民族文化的特性。只有当一门技艺与文化相结合，才能在艺术的道路上永葆青春，常开不败。1.国际纤维艺术的交流2000年“从洛桑到北京”纤维艺术双年展，聚集了中国、美国、日本、格鲁吉亚等16个国家二百多位纤维艺术家，这些艺术家的作品在中国最具现代意识的大都市上海集中展示，为世界范围内各种传统与现代的纤维艺术提供了展示空间和研讨殿堂。这本身就是一件促进中国纤维艺术发展，展现中国纤维艺术文化的大事件。2002年第二届“从洛桑到北京”国际纤维艺术双年展在中国12所高校纤维艺术家共同努力下，在北京拉开了帷幕。这标志着中国纤维艺术进入到了一个崭新的发展阶段，它引领着世界纤维艺术的潮流，建立了国际学术交流的平台。中国成为世界纤维艺术的热点地区，纤维艺术也因为有了中国大舞台而焕发了蓬勃生机。2.中国纤维艺术教育的开展林乐成教授,清华大学美术学院纤维艺术高等教育的开创者,于1985年首先开设了编织壁挂设计制作课，这应是中国教育史上在大学开设编织壁挂教学的第一课。2000年，他又率先正式招收了纤维艺术研究方向的硕士研究生，这也应是中国教育史上第一个纤维艺术研究方向的硕士学位教育。他的社会实践和教育探索可谓硕果累累。2000年，清华大学美术学院工艺美术系纤维艺术工作室正式成立。几年来，纤维艺术工作室学生创作实践作品纷纷获奖。林乐成教授出版的《纤维艺术》一书，是他多年教育研究的结晶,是我国的纤维艺术教育领域具有学术价值和应用价值的第一本纤维艺术专著。如今,纤维艺术已经在中国的高校开花结果,一批热爱纤维艺术的教育工作者正乐此不疲地耕耘在讲坛和工作室里。我国的纤维艺术教育，已经初具体系和规模。与此同时,理论文化的建设和研究，也逐步由感性到理性,由表层到纵深地发展着。中国的纤维艺术有着悠久的历史，在改革开放的今天更加快速地发展着。纤维艺术不断与国际交流，吸取着欧美纤维艺术观念的开放性思潮，保留发扬着我国古老而独有的情怀和含蓄深远的意趣，也基本实现了传统手工艺与现代科技的完美结合。我们有理由相信，我国的纤维艺术在中国的经济日新月异和政治环境十分稳定下，在不断与世界的交流学习中，在国内纤维艺术教育的普及和国人审美情趣的不断提高中，一定会开拓出美好的明天。参考文献：[1]林乐成，王凯.纤维艺术.上海画报出版社，.[2]朱尽晖.现代纤维艺术设计.陕西人民美术出版社，.

羟丙基甲基纤维素论文参考文献

羟丙基甲基纤维素，又名羟丙甲纤维素、纤维素羟丙基甲基醚，是选用高度纯净的棉纤维素作为原料，在碱性条件下经专门醚化而制得。

作用：

1.建筑业：作为水泥砂浆的保水剂、缓凝剂使砂浆具有泵送性。在抹灰浆、石膏料、腻子粉或其他的建材 作为黏合剂，提高涂抹性和延长可操作时间。 用作粘贴瓷砖、大理石、塑料装饰，粘贴增强剂，还可以减少水泥用量。 HPMC的保水性能使浆料在涂抹后不会因干得太快而龟裂，增强硬化后强度。

2.陶瓷制造业：在陶瓷产品制造中广泛用作黏合剂。

3.涂料业：在涂料业作为增稠剂、分散剂和稳定剂，在水或有机溶剂中都具有良好相溶性。作为脱漆剂。

4.油墨印刷：在油墨业作为增稠剂、分散剂和稳定剂，在水或有机溶剂中都具有良好相溶性。

5.塑料：作成形脱模剂、软化剂、润滑剂等。

6.聚氯乙烯：聚氯乙烯生产中做分散剂，系悬浮聚合制备PVC的主要助剂。

7.医药行业：包衣材料；膜材；缓释制剂的控速聚合物材料；稳定剂；助悬剂；片剂黏合剂；增黏剂

羟丙基甲基纤维素（HPMC)是以天然高分子材料-纤维素为原料，经一系列化学加工而制成的非离子型纤维素醚。它几乎包含了甲基纤维素（MC）的所有功能，是生产建材的助剂。主要作用是保水，增稠和易施工。

期刊：我可是百度和google找了20多页找到的哦……给分吧……《纤维素科学与技术》为季刊，16开本，每期80页。国际连续出版物号：ISSN 1004-8405；国内统一刊号：CN 44-1336/TQ。定价：每期元，全年元。 本刊已参加“全国非邮发报刊联合征订”，并入编《全国非邮发报刊联合征订目录》，代号8810。订户可通过以下地址订阅：天津市大寺泉集北里别墅17号联合征订服务部（邮编300385）。户头全称：联合征订服务部；开户银行：工商行天津市尖山分理处；帐号：605248-1046196（请注明：《纤维素科学与技术》订费）。 邮汇、破季订阅可直接汇款至本刊编辑部。 编辑部地址：广州市天河区乐意居1122信箱 《纤维素科学与技术》编辑部 邮政编码：510650 电话： 电子信箱： 欢迎订阅！权威专家： 邵自强 男 出生年月 1965年8月 研究方向 含能材料在推进系统中发展与应用 个人概况 教授，博士后。1987年获应用高分子材料专业硕士学位，后主要从事含能材料、功能高分子方向研究；1998年获俄罗斯门捷列夫化工大学应用高分子专业博士学位，期间从事纤维素基材料、含能黏合剂体系相容性专家体系研究与开发。获 东欧青年化学家学术年会优秀成果奖一项，兵器部级科技进步奖一项，北京市科委科技奖一项，北京市优秀德育工作者一次。1998年-2000年在北京理工大学军事与烟火技术博士后流动站工作，从事天然高分子材料功能化、新型高能纤维素基含能材料制备及应用研究。为研究生讲授《近代高聚物材料物理学》和为本科生讲授《高分子材料加工模具设计》课程。指导博士生和硕士生十余名。目前主要研究内容和方向有： 1．新型天然多糖改性、分析和表征技术，包括以天然纤维素、淀粉、壳聚糖、甲壳素、琼脂和角叉胶等为基的功能化材料制备与表征，涉及超分子改性（物理和化学改性）、化学模板技术和自组装技术和膜技术研究； 2．以高分子物理和化学为基础，对可再生资源，重点是天然纤维素的衍生物进行分子设计、化学衍生，旨在探索天然高分子基的医学、航空航天、常规兵器、化工等领域的新型功能性材料，包括缓释、控释、含能增韧增稠、防伪及液晶材料； 3．以天然高分子功能化为主体，利用现代多种分析手段，表征研究高分子功能化过程聚集态结构、分子结构变化对其溶解性能、力学性能、流变性能、能量性能、加工成型性能动态影响； 4．新一代航天航空及兵器推进与发射用高性能黏合剂的分子设计和合成制造、应用，及以新型黏合剂为基的高性能（高能、低特征信号、钝感和优良的力学性能）推进剂制造加工技术； 5．新型高分子材料的合成及其在复合材料上的应用研究。 许凯 男，1965年10月出生，高分子化学与物理专业，中国科学院广州化学所副研究员。已在SCI收录学术刊物上发表论文多篇，申请专利7项。多次被邀为Polymer、Macromol. .等期刊的审稿人。2006年招硕士生2名。 主要研究领域：热固性聚合物和纤维素衍生物化学 目前从事的主要研究工作： 多核芳香环氧树脂： 广东省重大科技专项课题，通过在树脂分子骨架上引入萘或芴等多核芳香基团，提高分子链的刚性， 对单体进行结构改性，设计、合成一类新型的环氧树脂， 探索其作为电子工业用基体树脂的可行性。 含磷环氧树脂的研究： 在电子产品、印制电路板生产与应用中，基于环境保护的要求，开发不含卤素的含磷环氧树脂体系。 低介电常数环氧树脂的研究： 通常环氧固化物的介电常数在之间，而高频线路板则要求其达到以下。对环氧树脂的化学结构进行改性，降低其极化率，研发低介电常数、低介电损耗类环氧树脂体系，同时保持基体树脂的高Tg、高耐热性。胡国辉 出生年月 1957年8月18日 毕业院校 1982年毕业于浙江工学院 技术职称（学位） 化工工程师 工作单位 曾任宁波市建新工业公司化工厂厂长 工作经历和业绩 《纤维素醚工业》副主编，主要从事CMC的水媒法生产和研究 姓名 陈方平 出生年月毕业院校 1986年毕业于中国科学院长春应用化学研究所 技术职称（学位） 硕士学位 工作单位 上海申光食用化学品有限公司 工作经历和业绩 曾长期在化工部乳胶工业研究所工作，熟悉乳胶生产工艺，化验方法，标准化和质量体系工作。1998年至2001年在江门赫克力士（原量子高科）公司任技术部副经理，主要从事新产品开发、技术管理、ISO9000贯标和质检中心管理工作。2001年至今在上海申光食用化学品有限公司任总工程师。在多种刊物上发表过研究论文、译文和校译文共15篇。其中属于CMC技术领域的有5篇。起草和发表化工行业标准2篇。获得2项专利。姓名 李友琦 出生年月 1967年 毕业院校 1989年毕业于华东理工大学 技术职称（学位）工作单位 重庆力宏精细化工有限公司 工作经历和业绩 1991年--2001年历任重庆侨丰化工厂车间主任、技术科长、总工。其间1997--1998年任总工负责江门丰华建设的技术工作，建成后的生产、技术管理。2001年12月至今，任重庆力宏精细化工有限公司生产、技术总监，同时于2006年10月至今任山东力宏宝冠纤维素有限公司副总经理，分管生产、技术方面的工作，其它：现任重庆力宏精细化工有限公司管理者代表、工会主席、重庆市南岸区政协委员。姓名 邵自强 出生年月 毕业院校 1994年-1998年留学于俄罗斯莫斯科，在俄罗斯门捷列夫化工大学攻读化学博士学位 技术职称（学位） 教授，博士生导师 工作单位 北京理工大学 工作经历和业绩 主要研究方向是“固体推进剂用硝化棉增塑体系相容性研究”。 1998年8月~2000年9月在北京理工大学军事与烟火技术博士后流动站工作2年，主攻方向“天然纤维素的预处理改性及其应用研究”2001年-2005年北京理工大学材料科学与工程学院，教授，博士生导师；《纤维素科学与技术》杂志编委；《纤维素醚工业》杂志编委；中国硝化棉协会理事；主编《硝化纤维素生产工艺及设备》，北京理工大学出版社出版。主编《纤维素醚生产及工艺》，化学工业出版社在版。第十届东欧青年化学家学术年会论文二等奖；火炸药学报优秀论文奖；博士后学术论文优秀奖；北京理工大学优秀班主任；北京市优秀德育工作者；省、部级科技进步奖3项；已公开国家发明专利10项。 姓名 陈春林 出生年月毕业院校 1984年上海化专精细化工，分析专业毕业 技术职称（学位） 化学工程师 工作单位 上海青东化工厂 工作经历和业绩 在上海青东化工厂负责CMC检验，技术工作。曾任上海劳改局中级职称评委委员；曾获司法部优秀科技工作者称号。 姓名 胡中成 出生年月毕业院校 1989.毕业于成都科技大学化工系化学工程专业 技术职称（学位）工作单位 河北茂源化工有限公司总经理 工作经历和业绩 四川染料厂生产车间/研究所/ 设计所任技术员重庆侨丰化工厂车间主任/技术科长期间派驻江门建CMC厂江门量子高科有限公司技术部经理重庆力宏精细化工有限公司副总经理/负责设计建重庆力宏CMC厂 泸州北方侨丰化工有限公司总工程师/负责泸州北方侨丰改扩建设计等今河北茂源化工有限公司总经理姓名 冯有愉 出生年月 1961年12月24日 毕业院校 毕业于大连理工大学精细化工系 技术职称（学位） 高级工程师（学士学位，MBA硕士学位） 工作单位 一滕集团副总经理兼一滕化工总工程师 工作经历和业绩 在大连石油化工厂工作，技术员 大连石油化工厂第二染料厂，任厂长 大连石油化工研究所，所长国营大连天桥化工厂，厂长 大连天桥工贸(集团)公司，总经理 中国社会科学院与美国密西根大学，MBA硕士学位 大连恒誉食品添加剂有限公司，董事长至今山东一滕化工有限公司，总工程师 纤维素醚行业成果介绍1）用于乳胶漆PAC和CMC的离子表面处理技术,实现工业化生产.2）活性染料印染用取代度大于 PAC 工业化生产技术.3）HPMC反应结束后可挥发有机物回收再利用技术.4）参与一滕化工10000吨/年CMC工程设计与安装并指导实现生产.5）研究并设计出HPMC的三废治理工业化工程,并可达到国家三废一级排放标准.6）PAC与CMC 的三废治理技术的开发.7）多种纤维素醚与天然食品胶的复配技术,用于食品工业,用于建材工业,用于印染工业等应用技术.姓名 徐季亮 出生年月 1953年 毕业院校技术职称（学位）工作单位 赫克力士化工江门有限公司的总工程师 工作经历和业绩 专长：纤维素醚类产品原料生产的工程和工艺；纤维素醚类产品的工程、生产、开发和产品应用；工作经历：1975年进苏州益民化工厂开始搞羧甲基纤维素钠产品的生产；1981年参加开发食品级羧甲基纤维素钠，填补国内空白；1988年参加研发FH9耐酸型CMC，当年产品就在娃哈哈开始使用,首创CMC用在酸奶中作为稳定剂；在1981年到1998年一直在参加羧甲基纤维素钠车间的改造和新建生产羧甲基纤维素钠的车间和改造过一些生产MC和HEC的车间；1998年加入广东江门量子高科公司（赫克力士化工江门有限公司的前身）担任总工程师，开发出许多特种羧甲基纤维素钠（如特殊牙膏用CMC、电池级CMC、超高粘耐酸型CMC、超低粘CMC、陶瓷釉浆级CMC、PAC-LV和HV等），得到过省级几次科技奖。在许多杂志（如化工装备技术、医药工程设计、化工机械、江苏化工、纤维素醚工业等）发表过二十多篇论文；2003年参加GB 1904--2005 食品添加剂羧甲基纤维素钠标准的起草；参加年产1万吨羧甲基纤维素钠全自动DCS操作的车间设计；现任赫克力士化工江门有限公司的总工程师。参观过国内许多生产纤维素醚的车间，也参观过国外几家大公司的生产纤维素醚的车间，与德国、法国、意大利、芬兰、美国、日本等国的生产纤维素醚专家互相交流过生产纤维素醚的技术。在纤维素醚行业中工作有三十多年的经验。姓名 田武 出生年月 1970年3月 毕业院校 1992年毕业于北京理工大学精细化工专业 技术职称（学位）工作单位 北方惠安化学工业有限公司 工作经历和业绩 大学毕业后一直在西安北方惠安化学工业有限公司工作，曾在公司纤维素衍生物研究所工作5年，从事过离子型纤维素醚、非离子型纤维素醚以及纤维素醚酯产品生产研究工作，参与建设过甲基纤维素及其衍生物生产线，和羧甲基纤维素钠生产线。 姓名 戴振刚 出生年月 1965年9月 毕业院校 1992年毕业于北京理工大学精细化工专业 技术职称（学位）工作单位 丹尼斯克（中国）有限公司CMC技术总监 工作经历和业绩 主要从事于CMC的研发和应用技术的研究 姓名 邸勇 出生年月毕业院校技术职称（学位）工作单位 泰安赛露科贸有限公司总经理 泰安赛露纤维素醚工业技术研究所所长 工作经历和业绩 1990年5月至1999年在肥城瑞泰精细化工有限公司负责技术；1999年11月创办全国赛露纤维素醚信息网；2000年5月任肥城赛露信息技术有限公司总经理；2002年8月，完成淤浆法新工艺聚阴离子纤维素（PAC）的研究；2003年6月，完成德州威斯化工有限公司500吨/年HPMC项目的设计、安装、工艺调试；2003年9月，加盟山东一滕集团，至2006年6月任山东一滕化工有限公司副总经理2004年6月，完成山东一滕化工有限公司2000吨/年淤浆法聚阴离子纤维素项目的设计、安装、工艺调试，产品经鉴定填补国家空白，同年8月在人民大会堂召开新产品发布会；2005年1月，完成山东一滕化工有限公司2000吨/年HPMC项目的设计、安装、工艺调试；2006年8月，任泰安赛露科贸有限公司总经理，泰安赛露纤维素醚工业技术研究所所长；2006年12月，研究成功HPMC生产环保新工艺，采用新型的脱盐工艺，该工艺无工艺废水排放。获奖情况：1．一九九四年十二月，研制的：羟丙基甲基纤维素产品获山东省科学技术进步奖三等奖第三位完成人(项目编号：94-3-230-3)2.一九九六年九月，研制的：羟丙基甲基纤维素项目获泰安市金桥工程实施一等奖.第二完成人；3.一九九六年十月，羟丙基甲基纤维素的研制，获农业部科学技术进步一等奖第三完成人(证书号：960013)4.二零零零年，研制的粉末状高取代羟丙基纤维素产品，获山东省科学技术进步奖三等奖第三位完成人年6月，研制的聚阴离子纤维素产品获泰安市科学技术进步奖贰等奖第一位完成人（证书号；K2005-2-3-3）；现有成果：1、500-2000吨/年建筑用淀粉醚（CMS、HPS）的生产装置设计，产品溶于冷水，透明度好，取代度高。2、2000-10000吨/年淤浆法聚阴离子纤维素的工艺设计、人员培训、安装调试，成套技术。3、2000--10000吨/年建筑级羟丙基甲基纤维素工程设计，全过程计机DCS控制系统。4、500--2000吨/年医药级、食品级羟丙基甲基纤维素工程设计，全过程计机DCS控制系统。产品符合USP标准，黏度。该工艺无废水排放。5、HP 改型的CMC 产品，通过对CMC高分子结构中基团的改性，大大改善了CMC的使用性能，提高了CMC的水溶性，克服了CMC已产生凝胶粒的缺点，大大提高了CMC的耐酸性。油田性能较CMC更优越。6、药用辅料：HPMCP产品，利用HPMC深加工，提高产的附加值，现市场价格为：180元/公斤，实现在国内最好的肠溶材料。姓名 许冬生 出生年月毕业院校技术职称（学位）工作单位 《纤维素醚工业》主编，原无锡化工研究设计院副总工 工作经历和业绩姓名 丁长银 出生年月毕业院校技术职称（学位）工作单位 全国纤维素醚行业协会（筹）秘书长，高级工程师 工作经历和业绩姓名 戴振刚 出生年月 1965年9月 毕业院校 1992年毕业于北京理工大学精细化工专业 技术职称（学位）工作单位 丹尼斯克（中国）有限公司CMC技术总监 工作经历和业绩 主要从事于CMC的研发和应用技术的研究 给分吧。。这样我就能三级了，嘿嘿……我的够全够详细了吧，希望您满意

水性涂料都采用增稠剂，为系统提供理想的流变性能。除了传统的增稠剂，如高分子量纤维素醚、多糖和无机增稠剂以外，人们开始使用越来越多的聚氨酯增稠剂。PUR增稠剂具有极强的牛顿流动特性，其流平性能、一次刷涂厚度和耐擦洗性都是最佳的。PUR增稠剂的增稠作用机理为分子里内含的疏水和亲水成分。1. 介绍水稀释涂料的出现已经有几十年了。50年以前，乳胶漆在涂料工业中起着重要作用。越来越多的人有兴趣将乳胶漆用于各种广泛的应用，如替代含有机溶剂的醇酸树脂涂料，这个数量明显增加。其中，最重要的原因是这种水性涂料更环保。作为高光泽、易于施工、具有良好流平性能的醇酸树脂涂料的替代品，这种水性涂料会出现大量问题，如润湿性能、泡沫的形成、干燥性能、流平差、刷涂性、成膜性能，等等。最后3个性能受流变性的影响尤其明显。通常，通过纤维素增稠剂的辅助作用，来调节常规乳胶漆的流变性。这种涂料的流变性能与传统醇酸树脂涂料不同。该乳胶漆的粘度曲线（流变性）表现出粘度与剪切速率的一种非线性相关关系。剪切速率的增加将引起粘度（结构粘度）的减少。至于醇酸树脂涂料，当粘度出现少量减少时，涂料的结构粘度即降低。这种流变性的不同说明了乳胶漆和醇酸树脂涂料在流动性能和涂层厚度上的不同。而聚氨酯或PUR增稠剂是流变助剂领域中一个最重要的成果。这种缔合型增稠剂用于水性涂料配方，这些涂料的流变性能与醇酸树脂涂料一致。该文将详细说明这种PUR增稠剂系列的性能和用途，并与传统增稠剂相比较。2. 流变学流变学是研究物质流动性能的一门科学。 流动行为和流动液体流动分为层流和湍流。如果人们将平行、无限薄的几个液体层（我们可以将它看作液体的组成）相对移动到另一层，没有出现液体层混合，这种液体流动为层流。如果液体层出现混合，这种流动即为扩散流动。当引入的大量能量（用于引起液体流动）消失并且不用于实际流动目的时，即产生紊流。在层流中，液体层不相互混合。因此层流较容易用数学数语解释。在涂料的生产和应用中，层流是最主要的液体流动方式。 剪切应力、剪切力和粘度让我们假定包含无限数量液体层的一定体积的液体，现在在最上层施加力，力的方向与各层界面并行。力的大小为 K（牛顿）层的表面面积为 O（m2）在此情况下，作用于m2力这种应力为剪切应力，用τ表示。该剪切应力是引起相邻两层液体相对移动的力。τ ＝ K／O（牛顿／m2）由于全部体积液体的最上层施加的剪应力，推动该层按照力的方向流动。由于相邻液层通过剪应力承受该液层，该液层不能自由流动。反过来，该液层通过剪应力支持相邻液层。等等。至于最底层液体，由于受到平坦的液体涂刷表面的限制，该层牢固地粘附在此表面，不会移动。根据其距离，划分流速差值，得到剪切速率D（即剪切力梯度和剪切力速度）。如果指定最上层的流速为V，各层的总共厚度为Y，得到以下公式：D=剪切速率V/Y = m／sec·1／m = sec-1τ与D之间的商数为粘度系数η，简称为“粘度”。η＝τ／D ＝ 牛顿·sec／m2或帕斯卡·sec ()粘度是流动阻力的度量，通过流动阻力，防止液体变形。 流变行为的测量仪器如果在使用前搅动典型涂料，其剪切速率通常在10到100sec-1之间。在此范围，通过用两种广泛用于涂料工业的粘度计，即Brookfield和Stormer粘度计进行测量。然而在大多数常规使用方法，如喷涂、滚筒覆盖和涂刷中，剪切速率在10,000到40,000sec－1之间变化。由于涂料通常显示出假塑性流动特性，粘度计不适合测量高剪切速率范围（1,000sec－1以上），因而不能提供涂料在施工中的有关粘度性能的数据。能够在较广剪力范围进行测量的仪器有Haake Rotovisco，Ferranti-Shirley粘度仪和Contraves Rheomat.可以通过使用一种测量中度范围的粘度计（如Brookfield，Stormer）和一种测量较高范围的设施（如ICI Cone和平板粘度计）来达到一种折中方案。3. 用于涂料的增稠剂以下为用于水性涂料的增稠剂：l 纤维素增稠剂l 多糖l 碱溶性丙烯酸增稠剂l 聚氨酯增稠剂 纤维素增稠剂50年来，纤维素增稠剂是一种最重要的水性涂料流变助剂。尽管纤维素不溶于水，但通过化学反应，它可以溶于水。最有名的纤维素增稠剂包括：羟乙基纤维素： HEC羟丙基甲基纤维素： HPMC羧甲基纤维素： CMC乙基羟乙基纤维素： EHEC纤维素分子是一种高分子链，包括多个脱水葡萄糖单元。通过分子间的和分子内氢键的形成，以及水合作用（图3）和分子链的链缠结，增加粘度。换句话说，纤维素增稠剂增稠水相，该增稠作用不受连结料、颜料和助剂的影响。这种分子链较长、有分支，部分呈卷曲状。在其余情况下，分子链处于理想的无序状态（高粘度）。随着剪切速率的增加，分了逐渐与流动方向平行，这使一个分子到另一个分子之间的滑动更为容易，即低粘度（参考文献2）。因而，这种纤维素增稠剂表现出假塑性和结构粘度。通过高分子量的纤维素醚，可获得明显的假塑流动性能。现将纤维素增稠剂的正面影响和负面影响总结如下：纤维素增稠剂正面影响l 通用l 流动性负面影响l 流平l 假塑性l 喷涂l 涂层的形成l 覆盖力l 水敏感性l 生物稳定性 多糖多糖族包括黄原酸增稠剂和瓜尔胶增稠剂，都是高分子量的天然产品。这些产品的使用会带来高结构粘度，比纤维素增稠剂还高。与纤维素相比，对多糖的正面影响和负面影响的总结如下：多糖正面影响l 生物稳定性负面影响l 重复性差l 价格l 流平在实践中，这些增稠剂在涂料工业中没有起着重要作用。 丙烯酸酯丙烯酸酯是第一种完全由人工合成的增稠剂，用于乳胶漆。通常，丙烯酸增稠剂为丙烯酸或异丁烯酸（含有异丁烯酸甲酯、丙烯酸乙酯）的共聚物和三元共聚物。这些增稠剂为浓度约为40%的溶液和酸性乳液。通过中和作用溶解聚合链。由于该作用和相同分子内聚合物基团的静电排斥作用，溶液的粘度增加。与纤维素增稠剂相反，因为通过分子链的盘屈来增加粘度，并且分子量比较低，所以粘度的增加程度较小。与纤维素增稠剂相比，丙烯酸增稠剂的结构粘度较低。其缺点在于中和反应后丙烯酸分子的高亲水性，因此对涂层的耐水溶胀性产生了影响，并且导致颜料的絮凝。最后，大量羧酸基吸附在常规颜料表面，如二氧化钛。多种羧基出现在同一分子里，长分子链可以形成桥键，其距离足以连接两个单独的颜料颗粒。聚丙烯酸酯增稠剂的正面影响和负面影响总结如下：丙烯酸增稠剂正面影响l 流平l 生物稳定性l 涂层厚度l 与颜料浆的兼容性负面影响l pH值的稳定性l 耐擦洗性l 中间涂层的附着力l 光泽l 保水性 无机增稠剂膨胀土是最有名的无机增稠剂之一。用特定有机化合物活化后可以获得用于水性涂料的增稠剂（参考文献3）。这些增稠剂专门用于工业涂料和触变性涂料，其性能如下：无机增稠剂正面影响l 抗沉淀l 不流动l 生物稳定性负面影响l 流平l 光泽l 表面活性剂敏感性l 混溶性 PUR增稠剂聚氨酯增稠剂货PUR增稠剂是水性涂料助剂领域最重要的发展之一。这种人工合成的增稠剂基于可溶于水的聚氨酯，分子量相对较低（约10,000到50,000）。它们为水性涂料配方提供与醇酸树脂类似的流变性能。PUR增稠剂的性能总结如下（与纤维素增稠剂相比）：PUR增稠剂正面影响l 流平l 与醇酸树脂类似的流变性l 遮盖力l 疏水性l 使用滚筒涂刷时，防止涂料飞溅l 生物稳定性负面影响l 流挂性l 与内含乙二醇的调色漆的兼容性PUR增稠剂的化学成分、作用机理和应用特性如下所述。4 PUR增稠剂的化学成分PUR增稠剂通常含有非离子疏水聚合物。这种聚合物为液态，如50%的水溶液货有机溶剂；也可以是粉末状。将二异氰酸酯与二元醇和亲水性封闭剂反应，即得到PUR聚合物。以下为一个实例的化学结构式：在该结构式中，R和R’｀分别是疏水族、脂肪族或芳香族。在该分子中，可分为以下3个不同段：1) 疏水端段2) 几个亲水段3) 氨酯基疏水部分可能是油烯基、硬脂酰、十二烷基苯基和壬基烷基。影响粘度增加的决定性因素是每个分子包括至少两个疏水端段。亲水段为聚醚和聚酯。该实例为顺丁烯二酸乙二醇聚酯和聚醚，如聚乙二醇或聚乙二醇衍生物。二异氰酸酯可能是IPDI，TDI和TMDI。这些PUR增稠剂的产品特性不仅由这些基础成分决定，而且由疏水段和亲水段的比例决定。5 增稠机理疏水基团和亲水基团在同一分子内的出现表明一种特定的表面活性。在水溶液中，只有在一定的特征浓度下，才能形成胶束。与单体型表面活性剂相反，相同的PU增稠剂分子可以出现在多个胶束里（参考文献1），该结构可以减少水分子的运动，增加粘度。然而，在乳胶漆体系里，疏水基团与乳化剂粒子表面的缔合对粘度增加所起的作用更大。由于疏水基团与乳化剂粒子的缔合作用的形成，PUR增稠剂同样被称为缔合增稠剂。由于每个PUR分子含有至少2个疏水段（请参阅第4条），通过PUR分子可以将两个乳液聚合物粒子连在一起，形成一种“骨架”。聚合物粒子以几乎相同的方式与PUR分子胶束连接（参阅图7）。与聚合物粒子缔结的程度取决于疏水基团的特性和乳液聚合物粒子。因此，与大粒径乳液相比，较细的乳液（总表面更大）更容易被PUR增稠剂增稠。这种建立在PUR增稠剂和乳液粒子之间的结构能有效地承受机械作用，可以得到良好的牛顿流动性能。PUR增稠剂对粘度的增加通过以下增稠作用来实现：1) 通过溶解PUR聚合物，增加溶液的粘度；2) 胶束和形成和/或PUR之间胶束的形成；3) 与乳液聚合物粒子缔合。根据经验，人们发现将该产品用于乳胶漆和其他涂料时，其增加粘度的功效以3>2>1的顺序降低（参考文献1）。6 应用特性 流变性PUR增稠剂和乳液粒子缔合形成的结构能有效地承受机械作用，可以得到良好的牛顿流动性能。与纤维素增稠剂相比，高剪切速率的高粘度能增加抗刷性。由于PUR分子的相对低分子量，PUR增稠剂在滚筒施工中能防止涂料飞溅。由于其低飞溅性，PUR增稠剂可以用于中高颜料含量的乳胶漆，并且通常与纤维素增稠剂联用。 缔合PUR增稠剂具有多种形式：水/有机溶剂溶液、水溶液或粉末。将PUR增稠剂粉末加入，形成3%水溶液（或水与乙二醇混合物），作为一个生产批次的原料，或研磨制备成补救性增稠剂。只有在与乳液粒子缔合时，才能达到最佳粘度增加性能。根据缔合的可能性，需要一定的成熟时间，2小时到2天。为了调节流变性，建议先调节高剪切速率时的粘度。该粘度与浓度成正比例，并取决于系统的特性。中低剪切速率时的粘度可能会很高，以确保良好的流平性能。乙二醇或乙二醇醚的添加能降低该范围内的粘度。聚乙二醇类助剂和表面活性剂也可以达到此种效果。这些表面活性剂能防止与乳液粒子的弱性缔合键的形成。 涂料配方常用于涂料配方的许多成分会影响PUR增稠剂的功效。根据上述增稠模式（也就是缔合和胶束的形成），可以清楚地看出这些成分会影响PUR增稠剂与聚合物粒子之间的缔合，并且这种胶束的形成也会影响PUR增稠剂的增稠作用。在此，我们将提及以下方面：a) 表面活性剂用于稳定乳液聚合物粒子。这些表面活性剂与PUR增稠剂在缔合过程直接竞争。同样，PUR增稠剂会通过表面活性剂分子，直接吸附在聚合物粒子上。b) 水溶性有机溶剂，如乙二醇、乙二醇醚等。水溶性有机溶剂可以减弱胶束的形成，因为减小了胶束与连续相的界面张力差及胶束的数目，所以它们对骨架形成的贡献减少。c) 分散剂，如低分子量的聚丙烯酸酯，通常用于分散和稳定水性涂料中的颜料。根据戴尔加昆－兰道－费尔韦－奥弗贝克理论（关于分散稳定性的理论），聚合电解质可以增加胶束中的分子数量。这意味着较低纯度的增稠剂分子可用于胶束或聚合物粒子的架桥。因此，骨架的强度降低。d) 水溶性成分，如成膜助剂、消泡剂。水溶性成分通常具有增加粘度的作用。由于此种产品可溶于胶束里面，胶束体积增加，因而胶束和聚合物粒子之间的距离降低。因此，一些分子包括低分子量的PUR增稠剂分子，能参与架桥和骨架的形成，以增加骨架强度，增加粘度（参考文献1）。该“溶剂”同样能软化聚合物粒子表面，因而增加PUR分子疏水基团的粘附货吸附性。 涂料性能PUR增稠剂含有疏水聚合物。与亲水性增稠剂(如聚丙烯酸酯和纤维素醚)相比，PUR增稠剂能降低涂膜的吸水性。然而，很显然，各种不同的PUR增稠剂之间有很大的差别，其疏水成分的组成和数量起着决定性作用。增稠剂 重量比% PUR增稠剂IPUR增稠剂II 22%图10：24小时后涂料涂层的吸水性 PUR增稠剂I：.中的不溶于水 PUR增稠剂II：溶于水PUR增稠剂的耐檫性优于大部分亲水性纤维素和聚丙烯酸酯。200μm膜厚 增稠剂 % 7天 28天 PUR增稠剂I 949个周期 1020个周期 羟乙基纤维素 344个周期 474个周期 聚丙烯酸酯 412个周期 593个周期图11：耐擦性（根据DIN 53778）7 结论以上说明显示PUR增稠剂的活性归功于它能形成胶束，并且能与乳液粒子缔合。PUR增稠剂与其它成分，如溶剂和助剂，也能相互作用。与传统增稠剂比较，PUR增稠剂可以改善流平效果和涂膜厚度。此外，能减少用滚筒刷涂时的飞溅。在涂膜性能方面，如水敏感性、光泽和白度方面，PUR增稠剂的化学组成对其有明显的影响。