改变高分子材料的途径范例(12篇)
改变高分子材料的途径范文
【关键词】高分子材料；功能助剂；现在发展趋势
1高分子材料功能助剂行业现状
（1）高分子材料的发展对于化学助剂行业有高度的关联性。高分子材料化学助剂已经成为现代化学工业体系和材料科学体系的重要交叉领域之一，在高分子材料生产、储运、加工、使用过程中的作用愈加突出，几乎每一种高分子材料的每一种性能都依赖相对应的化学助剂实现。
（2）化学助剂行业发展的专业性越来越强。随着经济水平对于高分子材料要求的提高，新材料技术和化工产业的不断进步，高分子材料化学助剂产业整体呈现快速发展的态势，表现为化学助剂新品种的不断出现，需求数量的较快增长，以及化学助剂性能的不断改进。国际同行业巨头往往根据自身技术优势和经营特点选择几大类别的化学助剂进行生产经营，呈现出化学助剂行业发展的较强专业性。
（3）中国化学助剂行业发展市场潜力巨大。中国在高分子材料领域的高速发展，使我国已成为全球高分子材料化学助剂需求的增长重心。
（4）中国高分子材料化学助剂行业处于加速发展阶段。由于我国高分子材料化学助剂行业起步晚，行业的整体发展水平与国际水平还存有差距，一方面单一企业经营规模较小、新结构物产品匮乏、化学助剂应用技术服务能力较差、行业集约化程度不够、产品未形成集约化规模经营、高端产品少、许多产品品种形成系列化。另一方面，中国化学助剂行业呈现快速发展的态势，专业化、规模化、技术型企业不断出现和发展，部分企业已经在全球具有很好的知名度。
2高分子材料功能助剂的发展分析
2.1分离纯化技术
分离纯化技术是指将特定化学物质与周边干扰物质彼此分离，获得单一高纯度化学物质的技术。分离提纯的方法主要包含两大内容：一是研究获得高纯度物质的分离提纯方法，二是研究如何将这种分离提纯方法，实现大规模的工业生产。分离提纯的方法不拘泥于物理变化还是化学变化，在可能的条件下使样品中的杂质或使样品中各种成分分离开来的变化都可使用。化学助剂生产就是利用前述一种或几种技术的组合对产品原料、中间体、产成品进行纯化，使其满足工艺过程和质量指标的各项要求。
2.2化学合成技术
化学合成技术是指利用现有化学物质创造出具备特定结构和性能的化学物质技术，主要包括：卤化技术、磺化技术、硝化技术、酯化技术、氧化技术、还原技术、烷基化技术、酰化技术、氨解技术、羟基化技术、缩合技术、聚合技术、官能团的引入和选择性转换技术等单元反应技术。化学助剂生产就是利用前述一种或几种技术的组合对产品原料、半成品进行化学合成，进而得到成品或中间体的过程。
2.3检测分析技术
检测分析技术是指针对特定目标物质，获得其成分、结构、性能、纯度等具体参数的技术手段，主要包括：高效液相色谱分离检测技术、气相色谱分离检测技术、原子吸收光谱检测技术、气-质联机差热分析技术、热失重检测分析技术、激光粒度检测技术、X衍射分析检测技术、红外和紫外光谱分析检测技术及其他一系列化学或物理分析技术等。化学助剂的生产需要选用适当的检测技术或几种技术的联合，对原料、中间体、产成品和生产过程控制的各项指标进行分析检验以确保符合客户和生产的需要。
2.4化学助剂应用技术
高分子材料化学助剂应用技术是在化学助剂复合技术基础之上发展而来，其主要内容包括：一是指化学助剂在完成化学合成之后的剂型选择和确定，比如造粒、乳化、微粒化等，以使化学助剂适宜于在高分子材料中更好发挥作用；二是指为确保不同的高分子材料获得特定的功能和用途，需要添加不同品种、不同功能、不同剂量的各种化学助剂来实现高分子材料的性能改善目标，
3高分材料功能助剂的发展趋势
（1）高效化。高效化是指在确定助剂用量的情况下实现效果最大化。主要途径为助剂的高分子量化，普通的助剂分子量较低，容易挥发迁移、渗出，降低了助剂的效能，而高分子量化可减少挥发性、迁移性，提高热稳定性、耐水解能力、与材料的相容性，而使助剂的效能得以充分发挥。
（2）多样化。高分子材料化学助剂的多样化不仅在于新品种的出现和应用高分子材料范围的扩大，更在于其作用途径的多样化。高分子材料化学助剂的功能是由其相应的官能团结构决定的，一方面，传统的官能团结构不断得到改进和完善，使产品序列不断丰富，另一方面，新的官能团结构不断被发现，使助剂发挥作用的途径呈现多样化。
（3）复合化。复合化的是各种高分子材料化学助剂的共混物，目的是令高分子材料化学助剂具有多功能性和增强协同效应，使应用简单方便。现代的复合技术已非初期的几种助剂简单混合，已发展成为多组份协效性能的研发，各组分之间协同机理的研究和协同组分的开发将是高分子材料化学助剂复合应用技术研发的关键。
（4）系列化。系列化指通过对同一类助剂产品的结构和其应用性能发展规律的分析研究，将系列化的新助剂产品的主要参数、类型、性能、基本结构等作出合理的安排与计划，以协调同类产品、配套产品和目标高分子材料之间更加合理的协同关系，从而充分发挥助剂产品的协同效应和协配性，获得更好的市场通用性。
（5）环保化。随着环保法规日益严格和可持续发展需要，环保化将成为化学助剂发展的重点。一方面是化学助剂制造过程的清洁生产工艺的开发，节能减排；另一方面主要为发展环境友好助剂，限制或禁止使用对人体和自然环境有毒有害的助剂。
4结束语
随着高分子材料化学助剂高效化、多样化、复合化、环保化、系列化的趋势不断发展，高分子材料化学助剂的各类相关技术也沿着上述趋势不断演变进步。高分子材料化学助剂企业只有在掌握化学助剂主体技术的基础之上，沿着发展趋势不断研发新技术，才能在未来的竞争中获得优势地位。
参考文献：
[1]白凡飞，贺平，贾志杰，黄新堂，何云.原位生成法制备单分散的纳米氧化锌分散液[J].材料科学与工程学报，2005（05）.
改变高分子材料的途径范文篇2
【关键词】营林;科学化;实施途径
0.前言
林业作为促进我国经济发展的重要组成部分，其功能在不断丰富，在经济社会发展全局中的地位越来越重要，作用越来越突出，任务越来越繁重。营林科学化是补充森林资源、保持森林资源永续利用、保证林产工业原料供给的基础。传统意义上的营林科学化生产管理还是采用了行政管理的办法，不管是造林还是抚育都是按照实际的面积来进行拨款，但是造林的存活率与林木生长的质量则没有得到充分的重视，这势必会造成“重造轻管”的弊端。本文就营林科学化的实施途径谈几点粗浅认识。
1.营林科学化的实施途径
1.1选择造林树种
在更新造林的树种培育上，尤其是集约经营丰产林应以市场需求为导向，选择合适的树种，积极培育高价值用材林分或短周期速生的小径纤维材林分，做到造林时就设计好林木产品的销售方向，对用材林分，要对用材林资源的树种质量从林产工业现在发展的角度来重新认识。林产工业的产品已向深加工层次发展，由实木利用到单板型人造板的制造，再到非单板型人造板的市场开拓。要研究林产工业的产品结构、布局、规模等，首先考虑原料的供应。所谓的木材资源质量差、数量不足，主要针对实木或单板型人造板而言，如锯材、胶合板等对树种、材质、径级、长度都有特定的要求，原料缺陷决定着产品等级和出材率。若考虑非单板型人造板，数量与质量问题就得重新认识，这类产品对树种、径级、长度、木材缺陷无严格要求，有原料供应的广泛性和便利性。根据林产工业对木材原料需求的变化，应对现有的杨树丰产林营造措施进行及时调整，以迅速发展短周期小径材人工林。本着培育小径材丰产林的原则，杨树在幼龄期对土壤的肥力、土壤的水分及土壤的通透性要求比较强烈。对杨树造林地每年至少施肥两次，以施生物有机肥为佳，结合除草同时进行全面松土，争取做到涝排旱灌，造林地内绝对不允许积水，在杨树高生长期，根据杨树对水分的需求，有条件的地块可以进行适时灌溉，同时要做好杨树的病虫害防治工作。从杨树病虫害角度来讲不易重茬作业，根据对木材原料需要及杨树的生长情况，可逐步进行株间、行间或带状间伐，然后采取林粮或林药间作对其进行土壤改良，形成短周期小径材速生丰产林，或者间伐后直接引入针叶树或其它珍贵阔叶树将其培育成复层混交林。
1.2加强森林抚育质量管理工作
重点加强后背资源的培育工作，森林抚育方面的工作质量与成效等也会得到稳步提升。林业主管部门要重视从调查设计审批环节入手，加强对森林抚育方面的质量管理工作，对出现不合格的设计需要进行返工，不合格的地段在退回之后，不能再进行上报，要始终坚持全年作业，设计好一块就审批好一块的基本原则，为林业局在审批抚育方面的设计与抚育工作的全面执行提供切实有效的保障。要始终坚持立体开发，符合经营一定要按照森林经营的各项基本方案与多种技术的基本规程来执行，充分发挥好森林的生态效益；对于限伐区要进行抚育，并且积极进行更新性的砍伐，进一步更新对野生植物方面的采集工作；对于商品性质的林木，则采取宜抚则抚，宜造则造的基本原则，积极发挥与利用森林自身所独有的生态方面的优势，实现立体化的开发。
1.3改革苗圃运营机制
森工企业应推进苗圃走向市场进程，对苗圃实行竞争机制及多种经营机制，可以采取适当的承包形式或私人经营方式，搞活苗圃。为保证造林用苗，企业可以采取签定回收合同的形式，制定相应奖惩措施，按苗木等级制定苗木单价，做到以质论价。为保证苗木质量及造林质量，降低育苗及造林成本，激活苗圃竞争机制，可将苗圃作为种苗市场，在保证造林质量的前提下林场按造林设计要求在苗圃中有权自由选择其所需苗木。企业允许苗圃在满足本单位用苗的前提下，到企业以外的单位寻找客户，采取订单育苗的形式拓宽育苗市场。苗圃不应局限于培育造林苗，还应该培育花卉、绿化苗、经济植物及野生植物的驯化等，对闲置的苗圃地可以对内承包发展种植业，既提高职工的经济收入，又降低育苗生产的投入。
1.4提高林业建设
实现可持续发展的重要手段之一就是运用科技，其内涵包括了对资源环境和经济再发展能力的保护。对于营林工作来讲，要基于经济发展的前提下，来促进环境与资源的发展，而依靠科技来进一步促进经济发展，来将传统以牺牲自然资源和环境为代价的粗放式经济发展模式加以改变，就成为有效的途径与手段。因此，在营林工作的发展中，应将先进技术的应用作为实现持续性发展的关键内容来抓。当前，技术含量少、水平低是导致我国林业竞争力不高的一个重要原因。在日后的林业建设中，应突出技术水平的应用，强调基础调研，从而使得在营造林中科学技术的作用得到充分的发挥。近代科技的发展是十分迅速的，在育林工作中，可有效应用计算机技术、数学模拟、生物工程、生态学、遗传学等。如以遗传改良造林材料来实施造林，来使人工林符合培育目标，且具有优良遗传成分，是当前内外集约栽培人工林中发展最有效，也最为快速的手段。长期实践与研究表明，许多树木的有利经济性状是可以完全遗传到下一代的，并以选育为手段，实现性状的进一步加强。其形状包含了生长速度、管胞长度、木材比重、茎部弯曲、冠形、茎部分含脂量、抗寒性、抗病性等。基因工程是在分子遗传学和分子生物学等基础上综合发展起来的，它可从生物细胞中将所需基因直接分离出来，使大量的同质基因得到增殖。通过克隆技术，来获得大量的DN段，对基因染色置加以测定，分析基因的功能于结构，并以人工方式为手段，来对基因进行合成与改造，从而为实际营林工作的开展提供更为优质的树种，为其持续性发展打下坚实的基础。
2.结束语
综上所述，我们应坚持以森林资源增长、森林质量提高和林农增收为目标，以深化林业改革、调整林业政策为保障，以创新林业科技、加强科技服务为支撑，把科学营林与产业开发和资源保护统一在现代林业建设之中，调动和保护广大农民科学营林的积极性，确保森林经营工作健康、有序开展。
【参考文献】
改变高分子材料的途径范文1篇3
【关键词】优化结构设计工程造价措施
目前在设计阶段，大多数项日实行了限额设计，初步设计概算控制在批准投资估算的合理幅度内，也使得工程造价得到一定的控制。但据研究表明，设计费虽然只相当于建设工程全寿命费用的1%不到，但它对工程造价的影响却高达65%，并且设计质量对整个工程建设的效益是至关重要的，因此控制工程造价的重点应放在设计阶段。因此通过优化设计方案来进一步有效控制工程造价，是解决工程造价的有效措施。
所谓方案优化设计，就是在原设计方案的基础上，结合新工艺和设备的使用，新材料的投人，进行局部设计的改变，不仅使技术更可行，更加满足功能要求，还能节约材料，使工程造价明显降低。往往同一建设项目，同一单项、单位工程，可以有不同的设计方案，从而形成不同的工程造价，因此要通过方案优化设计对其进行选择，使之真正达到以最优的设计、最经济的投资，建造最好的工程项目的目的。
在建筑结构设计中，不同方案的选择及不同建筑材料的选用对工程造价会有较大影响，象基础类型选用、进深与开问的确定、层高与层数的确定、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。据统计，在满足同样功能的条件下，技术经济合理的设计，可降低工程造价10%左右，有的可达20%。建筑结构由基础、柱、墙体、梁、楼板、屋面板等部分组成，各部分占工程总造价的比例不尽相同，结构方案优化时对工程造价的影响也就不一样，因此在方案优化设计时人们所考虑的重点要有所侧重。
基础结构的造价与工程所在地的地质条件密切相关，其工期约占整个建筑物主体工程的25%～30%，造价约占总造价的10%～20%，并且基础工程的重要性显而易见。所以设计时应重视地质勘察报告的交底工作，选择合理的基础形式，控制基础的截面尺寸与埋深。
柱网布局是确定柱子的行距（跨度）和间距（每行柱子相邻两柱间的距离）的依据。一般来讲，柱网尺寸在6m-12m之阅，柱距小则传力路线短，上部结构节省材料，但可能基础费用高，因而柱网布局是否合理，对工程的结构造价有很大的影响。此外，柱子截面形状及大小的选择也对工程造价有着直接的影响。
矩形截面梁是最普通的受弯构件，在设计时常被使用，但材料利用率很低。其原因有以下两方面：a.靠近中和轴的材料应力较低；b.粱的弯矩沿梁长是变化的。由于等截面梁大部分区段应力低，材料得不到很好利用，只有在轴心受力时，材料利用率才可提高。因此，设计时可采用平面桁架代替矩形梁，平面桁架相当于掏空的梁，将梁中多余的材料掏去，这样既经济，又可减轻自重。它还可发展为空间网架，材料的利用率就能大幅提高。某超大跨度工业厂房，设计时用桁架外形的设计代替矩形截面粱，经济上取得相当好的结果。
对于多层普通住宅来说，矩形柱结构比异形柱结构工程造价直接费低1%～3%左右，住宅采用钢筋混凝土结构比采用砖混结构定额直接费略高些，占普通装修住宅的总造价4%左右。随着人们生活水平的提高，建筑装饰造价越来越高，结构造价占房屋总售价的比例将越来越低，从房屋总造价考虑，砖混住宅与混凝土结构住宅的结构差价将更小。
提高投资效益，优化设计降低造价可采取如下措施：
（1）设计要能够最大程度地满足建筑内部平面、空间高度、建筑立面等使用功能和外形感观的要求，为使一幢好的建筑物诞生要考虑的因素很多，包括结构体系的选择，传力的途径，构件的布置，构件的选用和材料的使用等。
（2）目前越来越多的建筑体型复杂化，不规则化，结构设计应尽量做到使建筑体型产生规则的结构效应。使传力中心和刚度中心尽量接近或重合，结构就基本具备了规则的条件。结构传力途径应力求简单、直接，否则空间关系复杂部位会出现多次转换的结构构件，这样会导致造价提高，也容易产生安全问题。结构传力多种多样，支撑构件也可以根据传力途径是否合理进行变换，没有一成不变的结构布置，也没有一成不变的传力途径。采用最简单、直接的传力途径，可以省去中间传力的结构构件，减少结构的安全风险，使结构受力更加明确，造价也相对经济。
（3）应充分理解和灵活运用规范条文。现在地下结构的设计越来越重要，更要讲究合理与经济：对于处于不同抗震等级区域的建筑方案，设计人员应采用更合适的抗震等级，根据实际情况适当调整建筑方案。
（4）地面以上的结构形式对建筑物的造价也有很大的影响。根据建筑的类型，功能用途，提出不同的结构解决方案，通过比较选择较优的结构类型，既要保证结构安全，同时以工程造价为准则进行设计。
总之，优化结构设计是有效控制工程造价的重要手段，是具体实现技术与经济平衡的复杂过程。在设计中，对各种方案进行分析、计算、比较、评审，从中选出技术上先进、经济上合理的最优方案，是保证和确定合理造价的前提，也是有效控制工程造r的关键。从经济性而言，设计费虽然占工程寿命费用不到1%，但在决策正确的条件下，设计对工程造价的影响程度达到65%以上。要达到设计与经济的平衡，首先应健全机制，加强监管。政府应设立专业部门对设计成果考核，建立必要的设计竞争机制：设计经营应采取招投标方式，并且加大对招投标的监管力度，保证公平公正；设计单位内部应加强管理，提高设计人员的责任感。
参考文献：
[1]吴飞.建筑工程可研设计阶段造价控制技术要点探讨[J].企业科技与发展，2013，（09）.
[2]郑龙.建筑结构设计阶段优化工程造价成本的方法及对策[J].低碳世界，2014，（01）.
[3]袁云高.建筑工程结构设计对工程造价的影响分析[J].山西建筑，2016，（07）.
改变高分子材料的途径范文篇4
国际能源机构(IEA)称，他们的路线是正确的，而最重要的是科技创新。现在清洁能源领域已经吸引了大量的投资，例如，可再生能源、高能源效率和低污染技术等。但是分析家预计该领域在未来的20～30年中将会出现真正的投资激增。
转变正在进行
在20世纪，当矿物燃料成为第一次工业革命推动力的时候，我们的经济特点是大量的人工劳动、大型工厂以及物质资料的生产。那时我们认为世界上的资源好像是无限的。现在我们遇到了资源枯竭、矿物燃料所带来的限制以及气候变化的问题，这些问题使我们不得不重新考虑我们的能源消耗并转而投向对环境更加友好的方法。
现在，技术创新推动着我们的经济发展，通过服务和内容等非物质资料来改善我们的生活质量。技术创新也将成为解决能源挑战的关键，解决这项挑战的唯一途径便是大规模开发利用可再生能源，并以一切可以想到的方式来节省能源。
电子行业在这项转变中将承担重要的角色。用于产生可再生能源的技术，例如光伏系统、非粮食型生物燃料、风能以及混合动力汽车，得到了著名芯片公司的关注。
技术解决方案
不过，引入可再生能源资源来发电会给现有的电力网络基础设施带来新的挑战：
如何解决负载数量的增多，如何将各种非本地的能量来源集成到同一电力网格上，如何解决不同能量来源之间的波动(考虑到风力发电厂)，如何更高效地传送电力，如何确保电力供应的高可靠性和高稳定性，这些都是我们面临的新挑战。
这些挑战推动着“智能电网”向前发展。智能电网将有助于实现可再生能源和传统能源的高效集成，根据资源的可用性和用户的需求来管理电力分配。同大多数即将出现的新型节能技术一样，智能电网的发展将由功率转换系统的进步所推动，特别是功率电子器件的进步。其结果将是，能源供应的效率和可靠性提高，而能源消耗反而降低。
除了改变行为以及提倡在住宅和办公建筑中进行节能活动之外，一些新的技术解决方案，例如，基于传感器的高效智能的ICT(信息与通信技术)系统、更高效的功率转换以及固态照明，将会有助于减少能源消耗。
功率电子技术的角色
用于产生和转换能量的功率电子技术覆盖了ICT的供电、电机驱动，太阳能转换器以及混合动力电动车辆等大量应用。现在，超过60％的电能会流经硅基器件。改善功率电子系统的性能似乎日益成为显著降低电力消耗的关键因素。
必须开发出能够在高电压、高电流密度和高温条件下工作的更高效、更快且更可靠的固态器件。对于半导体开发人员来说，这是非常具有挑战性的。功率电子器件正在接近硅材料的固有极限。
能源产生器件的进一步创新和改善将需要使用宽带隙半导体，后者能够用于生产具有较高击穿电压的器件。其中，最好的备选材料似乎是III族氮化物宽带隙材料，因为它们同时具备高电压和高电子速度，从而显著降低了在高压下的开关和传导损耗。
这些宽带隙半导体将成为更新、更清洁技术的基础，例如，在混合动力汽车行业或太阳能转换器中。的确，尽管它们仅仅代表了整个半导体市场大约10％的份额，但是功率电子行业的复合增长率(>11％)要高于整个半导体行业(大约7％)。
但是，当新型功率电子技术的成本与现有解决方案不相上下时，它只能作为现有技术的替代者或新技术的催生者来被市场接受。因此，最为重要的是找到能够提供性能和成本最佳结合点的材料和工艺。氮化镓(GaN)被证明就是这样的一种材料(如图1所示)。
在IMEC，我们曾对击穿电压超过1000V的硅基GaN开关器件进行了演示，其传导损耗要比现有最好的Si基功率电子器件低一个数量级。更高的开关频率还允许我们显著地减小功率转换器的尺寸，为功率电子的更高密度集成开启了非常有趣的前景。另外，GaN具有非常有前途的低功耗前景。
现在，GaN等宽带隙半导体是通过在昂贵的小直径衬底(例如，蓝宝石和sic)上外延生长得到的。使用Si作为III族氮化物元件的衬底不仅更便宜，而且具有通过增加晶圆直径来降低成本的良好前景。
改变高分子材料的途径范文1篇5
关键词:建筑节能新技术；提高用能效率；外墙节能技术；门窗节能技术；屋顶节能技术
中图分类号：TU201.5文献标识码：A
建筑能耗即建筑使用能耗，包括采暖、空调、热水供应、炊事、家用电器等方面的能耗。其中，以建筑采暖和空调能耗为主，占建筑总能耗的50%~70%。随着我国经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，我国建筑能耗日益增长。1999年我国建筑能耗占社会总能耗的比例已达到20%～25%。而在西方国家，建筑能耗一般占全国总能耗的30%～40%。所以，随着人民生活水平的不断提高、城镇化进程的加快以及住房体制改革的深化，我国的建筑能耗必将进一步增加。但建筑节能不能以牺牲人的舒适和健康为代价，否则节能便失去了意义。因此，建筑节能是贯彻可持续发展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施，符合全球发展趋势。其解决途径只有两种：一方面通过开发利用可再生能源及节能建材等途径降低建筑能耗的需求；另一方面要提高能耗系统的效率，从而降低终端能源使用量。
l.实现建筑节能的技术途径及动态
经粗略估算，采取周密、有效的建筑技术措施可以降低2/3～3/4的建筑能耗。因此，在建筑规划设计、建造和使用过程中，在满足室内环境舒适、卫生、健康的条件下，采取合理有效的建筑节能技术，有利于实现建筑节能和环保共进的目标。
减少建筑内的能源总需求量，一般可从以下几方面实现。
1.1围护结构
建筑围护结构组成部件(屋顶、墙、地基、隔热材料、密封材料、门和窗、遮阳设施)的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%～6%，而节能却可达20%～40%。通过改善建筑物围护结构的热工性能，在夏季可减少室外热量传入室内，在冬季可减少室内热量的流失，使建筑热环境得以改善，从而减少建筑冷、热消耗。首先，提高围护结构各组成部件的热工性能，一般通过改变其组成材料的热工性能实行，如欧盟新研制的热二极管墙体(低费用的薄片热二极管只允许单方向的传热，可以产生隔热效果)和热工性能随季节动态变化的玻璃。然后，根据当地的气候、建筑的地理位置和朝向，以建筑能耗软件DOE-2.0的计算结果为指导，选择围护结构组合优化设计方法。最后，评估围护结构各部件与组合的技术经济可行性，以确定技术可行、经济合理的围护结构。
1.2提高终端用户用能效率
高能效的采暖、空调系统与上述削减室内冷热负荷的措施并行，才能真正地减少采暖、空调能耗。首先，根据建筑的特点和功能，设计高能效的暖通空调设备系统，例如：热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。然后，在使用中采用能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况。如欧洲国家通过传感器测量周边环境的温、湿度和日照强度，然后基于建筑动态模型预测采暖和空调负荷，控制暖通空调系统的运行。在其他的家电产品和办公设备方面，应尽量使用节能认证的产品。如美国一般鼓励采用“能源之星”的产品，而澳大利亚对耗能大的家电产品实施最低能效标准(MEPS)。
1.3利用新能源
在节约能源、保护环境方面，新能源的利用起至关重要的作用。新能源通常指非常规的可再生能源，包括有太阳能、地热能、风能、生物质能等。
2.建筑节能新技术
理想的节能建筑应在最少的能量消耗下满足以下三点，一是能够在不同季节、不同区域控制接收或阻止太阳辐射；二是能够在不同季节保持室内的舒适性；三是能够使室内实现必要的通风换气。目前，建筑节能的途径主要包括：尽量减少不可再生能源的消耗，提高能源的使用效率；减少建筑围护结构的能量损失；降低建筑设施运行的能耗。
2.1减少能源消耗，提高能源的使用效率
为了维持居住空间的环境质量，在寒冷的季节需要取暖以提高室内的温度，在炎热的季节需要制冷以降低室内的温度，干燥时需要加湿，潮湿时需要抽湿，而这些往往都需要消耗能源才能实现。从节能的角度讲，应提高供暖(制冷)系统的效率，它包括设备本身的效率、管网传送的效率、用户端的计量以及室内环境的控制装置的效率等。这些都要求相应的行业在设计、安装、运行质量、节能系统调节、设备材料以及经营管理模式等方面采用高新技术。如目前在供暖系统节能方面就有三种新技术：①利用计算机、平衡阀及其专用智能仪表对管网流量进行合理分配，既改善了供暖质量，又节约了能源；②在用户散热器上安设热量分配表和温度调节阀，用户可根据需要消耗和控制热能，以达到舒适和节能的双重效果；③采用新型的保温材料包敷送暖管道，以减少管道的热损失。
2.2减少建筑围护结构的能量损失
建筑物围护结构的能量损失主要来自三部分：①外墙；②门窗；③屋顶。这三部分的节能技术是各国建筑界都非常关注的。主要发展方向是，开发高效、经济的保温、隔热材料和切实可行的构造技术，以提高围护结构的保温、隔热性能和密闭性能。
2.2.1外墙节能技术
就墙体节能而言，传统的用重质单一材料增加墙体厚度来达到保温的作法已不能适应节能和环保的要求，而复合墙体越来越成为墙体的主流。复合墙体一般用块体材料或钢筋混凝土作为承重结构，与保温隔热材料复合，或在框架结构中用薄壁材料加以保温、隔热材料作为墙体。目前建筑用保温、隔热材料主要有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土及胶粉聚苯颗粒浆料等。这些材料的生产、制作都需要采用特殊的工艺、特殊的设备，而不是传统技术所能及的。
2.2.2门窗节能技术
门窗具有采光、通风和围护的作用，还在建筑艺术处理上起着很重要的作用。然而门窗又是最容易造成能量损失的部位。为了增大采光通风面积或表现现代建筑的性格特征，建筑物的门窗面积越来越大，更有全玻璃的幕墙建筑。这就对外维护结构的节能提出了更高的要求。目前，对门窗的节能处理主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能。从门窗材料来看，近些年出现了铝合金断热型材、铝木复合型材、钢塑整体挤出型材、塑木复合型材以及UPVC塑料型材等一些技术含量较高的节能产品。其中使用较广的是UPVC塑料型材，它所使用的原料是高分子材料--硬质聚氯乙烯。它不仅生产过程中能耗少、无污染，而且材料导热系数小，多腔体结构密封性好，因而保温隔热性能好。UPVC塑料门窗在欧洲各国已经采用多年，在德国塑料门窗已经占了50%。为了解决大面积玻璃造成能量损失过大的问题，人们运用了高新技术，将普通玻璃加工成中空玻璃，镀膜玻璃(包括反射玻璃、吸热玻璃)高强度LOW2E防火玻璃(高强度低辐射镀膜防火玻璃)、采用磁控真空溅射方法镀制含金属银层的玻璃以及最特别的智能玻璃。智能玻璃能感知外界光的变化并做出反应，它有两类，一类是光致变色玻璃，在光照射时，玻璃会感光变暗，光线不易透过；停止光照射时，玻璃复明，光线可以透过。在太阳光强烈时，可以阻隔太阳辐射热；天阴时，玻璃变亮，太阳光又能进入室内。另一类是电致变色玻璃，在两片玻璃上镀有导电膜及变色物质，通过调节电压，促使变色物质变色，调整射入的太阳光(但因其生产成本高，现在还不能实际使用)，这些玻璃都有很好的节能效果。
2.2.3屋顶节能技术
屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一。在寒冷的地区屋顶设保温层，以阻止室内热量散失；在炎热的地区屋顶设置隔热降温层以阻止太阳的辐射热传至室内；而在冬冷夏热地区(黄河至长江流域)，建筑节能则要冬、夏兼顾。保温常用的技术措施是在屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料用作保温，如膨胀珍珠岩、玻璃棉等(此为正铺法)；也可在屋面防水层以上设置聚苯乙烯泡沫(此为倒铺法)。在英国有另外一种保温层做法是，采用回收废纸制成纸纤维，这种纸纤维生产能耗极小，保温性能优良，纸纤维经过硼砂阻燃处理，也能防火。施工时，先将屋顶的钉层夹层，再将纸纤维喷吹入内，形成保温层。屋顶隔热降温的方法有：架空通风、屋顶蓄水或定时喷水、屋顶绿化等。以上做法都能不同程度地满足屋顶节能的要求，但目前最受推崇的是利用智能技术、生态技术来实现建筑节能的愿望，如太阳能集热屋顶和可控制的通风屋顶等。
2.3降低建筑设施运行的能耗
采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分，降低这部分能耗将对节能起着重要的作用，在这方面一些成功的技术措施很有借鉴价值，如英国建筑研究院(英文缩写：BRE)的节能办公楼便是一例。办公楼在建筑围护方面采用了先进的节能控制系统，建筑内部采用通透式夹层，以便于自然通风；通过建筑物背面的格子窗进风，建筑物正面顶部墙上的格子窗排风，形成贯穿建筑物的自然通风。办公楼使用的是高效能冷热锅炉和常规锅炉，两种锅炉由计算机系统控制交替使用。通过埋置于地板内的采暖和制冷管道系统调节室温。
2.4新能源的开发利用
在节约不可再生能源的同时，人类还在寻求开发利用新能源以适应人口增加和能源枯竭的现实，这是历史赋予现代人的使命，而新能源有效地开发利用必定要以高科技为依托。如开发利用太阳能、风能、潮汐能、水力、地热及其他可再生的自然界能源，必须借助于先进的技术手段，并且要不断地完善和提高，以达到更有效地利用这些能源。如人们在建筑上不仅能利用太阳能采暖，太阳能热水器还能将太阳能转化为电能，并且将光电产品与建筑构件合为一体，如光电屋面板、光电外墙板、光电遮阳板、光电窗间墙、光电天窗以及光电玻璃幕墙等，使耗能变成产能。
改变高分子材料的途径范文篇6
随着适用性研究和开发的进展，人们可以发现许多经济上可行的方案来满足整个地球的需求。该"设想"确定了方向和相应的规划，采取措施建立利用植物系统中能源和碳源的可再生资源基础。面临的挑战是严重的，但机遇也是难以衡量的。人类可以适应变化，但必须接受所面临的挑战。序言中从两方面进一步阐明“设想”提出的背景：
1、界定植物/农作物基资源
植物/农作物基(有时用生物基bio-based)资源是指来自于一定范围的植物系统，主要是农作物、林产品和食品、饲料和纤维工业加工过程中的副产物。它们可以通过一年生的作物和树种，多年生植物和短期轮作树种等途径在一个较短的时间内再生。石油化学品原本也是以植物为基础，其基本分子为烃类。植物/农作物基可再生资源当前所用的大量基本分子是碳水化合物、木质素和植物油。也有一些量少高值的分子是来自二级植物新陈代谢。另一个主要区别是烃类及其提取系统已经开发并加工处理其所需要的原料型产品，而植物基可再生资源在某些程度上虽然也被认定，但某种植物会含有某种资源，加工后会留下什么，尚未完全搞清。
最近生物技术进展可以改变植物成分和酶提取系统，这就为现在需要的化学产品和新型中间人体及产品制造提供了新的经济机遇。据统计，美国的森林、耕地、牧场等面积约22.46亿英亩(1英亩=0.405公顷，下同)，其中主要农作物的种植面积有4.24亿英亩，可以生产大量植物/农作物基资源。过去50年，这类资源的重点主要是面向食物、饲料和纤维生产。
2、烃类经济
20世纪后期，世界经济发展很快，生产增长率有很大提高，尤其是各发达国家，一些发展中国家也不断增长。成功的增长和发展过程中起主要作用的是烃类经济。自20年代以来，矿物化石燃料的采取和利用提供了人们当前所享受的经济效益和生活水准。许多国家都依靠这种资源来满足能源和原材料的需要。
在过去50年中，大量的研究开发在能源生产和基础产品制造方面创造了许多可以大量增值的工艺过程。市场经济明显地受人们提高生活水准的意愿所驱动，以创造各种产品。生物基资源的(主要是用植物基)用量很小。据统计，在能源方面少于1%，在原材料方面亦低于5%。美国1996年玉米、黄豆和小米等生产用作食品和饲料量约为6900亿磅(1磅=0.4536公斤，下同)。由此从经济角度看还不能赶上工业原料，而以烃类为基础的经济却繁荣昌盛。
烃类虽然将继续起到非常有效的经济发展平台作用，但是在其未来应用中却有若干问题有待解决。首先是对石油化学产品的应用环境问题日益受到关注，随着又产生了许多相关的问题。化石燃料是一类正在减少的原料资源。应用植物/农作物基资源作为一种补充，由于它们是可再生的，所以为经济有序地向可持续发展转变创造了机会。
通过对能源状态的审视就可看到可再生资源作为一种补充的必要性。烃类资源有限，许多专家提出世界可采和探明储量，如按现在消费水平计算只能提供50-100年，此处的一个重要假设是“现在消费水平”是保持不变，但是从全世界人口增长和生活水准变化来考虑，此假设是不合理的。当前世界上按人口平均的能源消费水平差距很大，详见表1，许多发展中国家都将增加能源消费。未来的能源供应问题是多方面的，因为发展中国家人口众多。例如，中国按人口平均能源消费相当于美国水平的1/3，其需要增加的能量数量约相当于美国现在全年能源使用总量。
表1当前按人口平均能源消费水平kwh/人美国法国日本巴西泰国中国
122007500700015001200900
一些有效利用烃类的开发将有助于需要增长问题的解决，但是对烃类找到补充资源是完全必要的，只有如此才能保持可持续发展的工业基础。
新技术开发和应用需要时间。石油化学工业本身的发展就是一个事例。1920年烃类原材料经济并不像今天这样具有吸引力，过了50年，开始适应化石燃料状况的工艺。因此，要使植物/农作物基系统达到同样现代化水平也需要时间。
当前正是开展大量研究开发工作、利用各种可再生资源和各种新工艺、并开始在各种可供选择的途径中提出选择标准的时候。现在进行研究并不意味系统要立即改变，但是，烃类经济的经济学未来将出现问题：要支付高额环境费用，或是由于原料缺少而价格上扬。
投资适用性研究可以在未来能源和原材料间进行相关的比较，提供非常需要的选择。在中期至长期，选择植物/农作物基可再生资源可能是要兼顾环境方面容许和经济方面具有吸引力。而在近期，研究和开发可能只在一些领域内进行，使植物/农作物可再生资源能开始进入基本化学原料市场，从而扩大资源基础，延长有价值的化石燃料储备的应用寿命。
在上述背景环境下，通过研究讨论，提出了2022年开发利用植物/农作物可再生资源的设想的目标；“设想”是要通过植物/农作物基可再生资源的开发来提供经济继续发展、生活的健康标准和强大的国家安全。植物/农作物基可再生资源可以改变当前对日益减少的非再生资源的依赖。
本“设想”的内涵重点是建立新的观念，即植物基资源是越来越重要的工业原料资源。非再生资源可能因经济和环境因素逐步被植物基再生资源所取代，“设想”反对等到危机发生时现开始启动替代。
展望2022年，化石燃料可能仍将占90%，增加植物基可再生资源并不是可有可无的，它对满足未来的需求非常迫切。当然，需要有效地加工和利用这些植物衍生原料。其新途径的研究从现在就要开始，为经济发展有足够的时间，保证解决环境而进行良好的合作。
要取得有成效的进展，应当确定以下的方向性目标：
1、2022年化学基础产品中至少有10%来自植物的可再生资源原料，到2050年提高到50%。
2、建立植物基(农作物，林产，加工业)系统，用有效的转化加工工艺生产可再生原料，为2022年选中的产品提供经济合理、对环境瓜敏感的制造平台。用此生产链来示范一个综合的植物/农作物基原料系统的经济合理性和潜在效益，显示工业应用机遇的新领域，为2022年以后国内和出口的需求做出贡献。
3、在工业投资者、植物商、生产者、学术界和各级政府之间建立合作伙伴关系，开发从小范围到大规模的工业应用，重新激活农村经济，改进增值加工和制造链的集成，消除食品、饲料和纤维加工业与基础材料制造业之间的差别。
“设想”中提出，科研与开发方面要制定有详细目的和要求的相应计划，支持上述方向性目标的实现，从而也可取得投资的优势。
植物/农作物基资源利用现状和前景
一、现状
烃类提供人类能源和衣着。塑料、油料、油漆、染料、药品等基础原料，已经成为现代生活的主要依靠。1970-1990年间石油基的塑料增加了4倍，已经逐步代替了玻璃、金属甚至纸张。植物/农作物基资源目前尚未有效利用，主要是因为可用性差、质量不高、供应不稳或是价格高。要推动和提高植物/农作物可再生资源应用的兴趣，需要从以下几个方面来分析。
1、实用性
尽管消费总量不高，但是植物基原料当前在化学品方面应用面很广，如用于油漆、粘合剂及剂等。黄豆是植物袖的传统原料，随着基因工程进展，可以生产满足特殊剂市场需要的专门油。最近，可用黄豆衍生物制造油墨，在乙醇、山梨醇、纤维素、拧槽酸、天然橡胶、多数氨基酸以及各种蛋白质等化学品生产中，植物基资源是主要原料，详见表2。
表2、美国植物基资源用量万t/a类别用量用途
木材8090纸，纸板，木质素纤维复合材料
工业淀粉300粘合剂，聚合物，树脂
植物油100表面活性剂，油墨，油漆，树脂
天然橡胶100轮胎，家用品
木材提取物90油料，胶
纤维素50纺织纤维，聚合物
木质素20粘合剂，丹宁，vanillin
在多数情况下，应用的植物基材料主要是原始状态分子。如木质素纤维、植物油和橡胶等复杂分子的应用也只有有限的改性。这就与石油化学工业构成明显的反差，石油化工则是用化学方法按需要将烃类裂解成几种简单分子，如甲烷、丙烯等。用这些基础原料进行化学合成，制造所需要的复杂的分子。
在少数情况下，植物/农作物原料进行裂解成为不同的基础分子，例如高果糖的玉米生产糖浆和玉米淀粉发酵生产燃料乙醇。1996年美国用211亿磅(1磅=0.4536公斤，下同)玉米采用新型酶发酵方法生产9亿加仑(1加仑=4.546l,下同)乙醇，从而加工为90亿加仑混合汽油。从许多实例看，植物基原料有一定实用性，虽还未生产像药物那样的高度专业化的分子，但却包括了大量生产的中间体及产品。
2、供应及质量
植物系统地区分布广，由于土壤和气候条件不同，导致供应和质量的差异。森林和农业系统的发展已经缩小了天然野生植物的供应差异。
生物质的总产量虽然很大，但是由于没有经济的转化技术而使其应用受限制。一些新进展如快速裂解提供了从中获得低分子量产品的机会，如果能在分离技术上进一步创新，就可以推动此应用。生物质资源可以来自快速增长木材、田边作物以及其他专门培植的植物物种。另一潜在的生物质资源是当前为食用和饲料种植的农作物，如玉米、黄豆、小麦和高梁等。一般情况下这些作物只应用其产量的一半。此4种作物估计每英亩(1英亩=0.405公顷,下同)约有2600磅(以干物质计,下同)遗留在田地中，总计约有5200亿磅。一部分留在耕地以改良土壤结构，但大部分运出去，作为原料应用。因此要求有适当的、成本低的储运系统和加工技术。
供应方面的主要问题是对原始生产的管理。当前，树木可作木材和纸浆，种植农作物只是为食品、饲料和纤维加工，没有在综合利用上进行优化。对植物/农作物投入的成本评价基础是未经优化的植物生产系统，因此经济性不佳。一些边际土地的利用可以扩大植物基可再生资源原料基地。但是从经济上比较，其很难达到经济可行目标。在估算其经济回报时，要考虑化肥、农药等化学品的使用费用。要增加可再生资源来源，除了要提高边际土地利用率外，主要应是如何对良田建立优化种植生产系统。
当前低投入、低产出的植物生产对农民难以盈利，并不利于农村发展，也不能为加工业提供低价原料。但是在产出方面，数量和质量相差甚大，从此系统得到的产品必然价格较高，严重地限制了经济上的可行性。而且，由于低产出生产就需要更多的土地，其对环境的单位影响常常大于更为强化、密集的系统。因此要优化生产系统，同时改善边际土地的利用。此外利用生产率高的土地作为植物/农作物可再生资源的原料基地，这也有利于解决数量和质量上的波动变化。
农村根据市场需求规划种植计划，如根据乙醇市场还是植物油供需情况，做出种玉米还是种黄豆的选择，其次则要进行第2轮对品种的选择，作乙醇则要种高淀粉含量的玉米品种，如要种饲料，则种含高油量玉米更佳。这些选择都对产出经济效益有很大影响。面对“设想”需要扩大食品或饲料、饲料或原料、油料或淀粉、纤维或糖、药品或聚合物等等选择范围。要根据供应或需求来决策，就需要进一步仔细研究有关课题。
3、植物/农作物基原料成本
利用植物/农作物基可再生资源主要是成本问题，它与烃类相比是不经济的。工业生产要求大量的便宜原料。植物原料价格便宜，如果能开发适当的系统将极具竞争能力。利用植物/农作物基原料生产化学品的成本比较，详见表3。
表3、植物/农作物基化学品生产成本类别生产量万吨通常方法美元/1b植物衍生美元/1b植物衍生占总产量%
糠醛300.750.7897.0
粘合剂5001.651.4040.0
脂肪酸2500.460.3340.0
表面活性剂3500.450.4535.0
醋酸2300.330.3517.5
增塑剂801.502.5015.0
炭黑1500.500.4512.0
洗涤剂12601.101.7511.0
颜料15502.005.806.0
染料45012.0021.006.0
墙涂料7800.501.203.5
油墨3502.002.503.5
专用涂料2400.801.752.0
塑料30000.502.001.8
实际上,在制造业中选用不同的化学加工工艺对其成本影响很大。
植物/农作物基可再生资源不是一种替代性资源,而是为工业原料提供的补充资源。成本问题并非只限于原料,而且与加工过程有关，因此要进一步开发新的化学和生物加工工艺，才能扩大植物基可再生资源应用范围，使之成为经济可行系统。
二、前景
由于植物/农作物基可再生资源的来源不同，每种来源的原料又可以利用不同的加工工艺，构成了一种多维的发展前景。本“设想”运用矩阵分析方法进行探讨。不同投人的植物原料，可以运用不同的加工系统，并取得各种不同的开发效果。
1、废料和副产物利用
从当前看，利用机会多，但需要有新的加工技术才能使其成为更重要的资源。
(1)现代化学
森林工业已经将副产物利用发展成为一个较大的行业，如纸浆副产液转化为磺酸木质素表面活性剂ch3soch3以及用树皮制丹宁。农作物的磨榨工业开发了许多应用副产物进行加工的工艺，如从燕麦制糠醒、淀粉粘合剂、专用棉籽油、从湿磨料生产拧蒙酸盐和氨基酸等。但是，许多食品加工业，如蔬菜和水果却没有开发相应的副产利用加工工艺，经常将副产淀粉和糖排放入周围环境。副产物的利用具有许多发展机遇，提取及销售其所含的有效成分是降低主产物成本的手段，而且从战略上看是扩大利用植物基资源。
(2)改进化学
木本植物和有些农作物加工中有较高的木质纤维素含量和一些碳水化合物，如烃类工业一样，可以将复杂分子转变为较小分子技术。便宜的植物衍生发酵制糖的开发已在进行。用金属有机物化学将碳水化合物转变为增值化学品是扩大利用植物基原料的又一技术途径。改进化学方法具有潜力，可以使植物衍生的废料加工利用提高经济回报率。
(3)生物加工
在比较复杂的料浆中用微生物发酵法生产某种分子，再将其分离出来成为需要的产物。生物转化是应用微生物、细胞或不含细胞的酶系统的一步法工艺，它提供了改进废物料和副产物利用机会，随着分离技术的提高，生物加工工艺可以获得更为广泛的应用。
(4)新分子
在此方面似乎不太重要，从废料中生产新分子不是一条最佳途径。
2、现有农作物
从近期看扩大应用具有最佳机会。
(1)现代化学
从化学工业整体看，并没有|认为植物衍生材料具有较高的经济价值，但是具体|问题要具体分析。石油化工利用烃类而不用碳水化合物和其他生物基分子。
(2)改进化学
如果植物衍生原料是结构型的生物质，含有木质素和纤维素等成分，其具有一定优势。一些新技术，如综合燃烧或金属有机化学等都能提供更好地利用此类资源的机会。除林产资源外，约有5200亿磅的生物质资源目前尚未加以利用。改变加工工艺路线可以提高利用现有资源的效益。新的工艺开发可以提供利用糖和淀粉的机会。植物淀粉有不同来源，如水稻、土豆、玉米和小麦，它们的性质、用途都不同，因此需要改进其化学方法，发挥其潜能。新化学工艺与生物加工及先进的分离技术综合起来可产生很大效益。
(3)生物加工工艺
植物作为生物加工原料量大而多样，从结构型生物质到一些专门的植物组分，在生物加工方面潜在优势很大：用酶转换玉米衍生的葡萄糖生产高果糖的玉米糖浆。最近从玉米葡萄糖经过发酵制琥珀酸也取得成功。琥珀酸盐可以用作制一些化学产品如丁二醇、四氢呋喃，这些中间体又可进一步加工制成许多种产品。当前，用10亿磅这种原料可得到价值13亿美元产品，现在正在中试。多种学科进行合作就可取得良好的效果，这是短期内取得成效的一种良好运行模式。
(4)新分子
植物原料的投入固定，利用基因改性所用微生物或是专用酶，可产生新分子。此工作目前只在很小的市场中进行。当市场对具有特殊性能的新产品需求增加，投入产出可能会促使其发展，技术和经济的综合研究要沿着产品开发链进行，从界定所需要的产品——需要的特性——分子结构——中间体——酶技术——蛋白质/基因工程——投入植物的最佳原料——生产优化等。
3、新鲜农作物
此项作为中期发展机遇。
(l)现代化学
因为化学工业一般不认为农作物的利用能获得较高的经济价值，因此新鲜农作物并无吸引力。过去曾认为可以降低成本，但是实际上的技术限制否定了其经济性。
(2)改进化学
从投入产出看，存在类似问题，如果改进的化学工艺需要专门的农作物，-新鲜农作物可能会有优势。另一优势是在物流方面。按照改进工艺实施和运作规模，所需原料只能就近供应新鲜农作物。因此改进工艺应当与供应系统平行进行才能互相支持共同发展。植物作为原料补充资源时，困难在于许多烃类加工装置不位于农作物和森林种植地区，而植物基原料运输费用很高。
(3)生物加工工艺
与改性化学类似,区别在于如何将原料加工成中间体和最终产品。在技术上要考虑农作物品种的适用性，一种生物工艺可以对多种品种进行加工。优化工艺是影响运作经济很重要的因素。
4、改性基因类植物
这是中长期发展机遇，其可提供的成效目前尚难以想像，今后是否出现碳水化合物经济，或是其他经济，这要看建立在生物工程基础上的新工业平台所能发挥的作用。
(1)现代化学
基因改性植物基原料可能成为现有的烃类加工系统原料。但是，改性植物分子在烃类系统中降解所花代价太高。因此投入技术要能跨越加工技术，或者是较复杂的分子能直接得到并进入制造链，再有是新工艺路线能高效地应用此改性原料。当然这些变革都要从经济和环境两方面来评价其效益。
(2)改性化学
对优化植物/农作物基原料投入和加工有好处，应当进行此方面研究。至于何时见效则要根据基因技术进展及其达到工业化时间来确定。
(3)生物加工工艺
微生物或酶进行基因改变达到强化工艺过程目的。生物工程具有长期潜力，在原料投入和生物技术本身之间创优，有时所需要的可作基础原料的分子可以部分在植物原料内进行合成，用生物转化或高度专门化的生物/化学工艺进行分离。为了继续应用化石燃料生产专门产品，需要进行研究开发，使有限资源能取得最大的价值。
(4)新分子
过去20年中，塑料已成为最大的工业部门，在日常生活中代替了玻璃、陶瓷、木材和金属。市场将会根据消费者的意愿和需求发生变化。材料科学将继续发展，市场销售者将继续设计新的消费品，塑料的未来变化难以预料。能作为新工业发展平台基础的新分子将会很多，物理与化学科学与生物工程材料结合将产生新的领域。植物基可再生资源将是未来的主要资源。新陈代谢工程是将丰富资源制造成所需基础原料的渠道，支持社会基础设施。开发和拓宽其可能性，需要先进的技术，这将是未来新领域。
生物技术的潜在影响及实施“设想”的工作途径
生物技术的潜在影响
对一个新的技术领域进行评价，可以从如下几个方面来分析：近来变化的速度和引入的速度、量度及其带来利益的水平及公共公司投资、评价专利活动和有关协会的活动、观察开发进程、审视所取得的成功进展。
90年代初期，许多人对生物技术将对农作物带来很大变化是持怀疑态度的。到1996年，转基因作物在产业化方面取得成功，明确地澄清了这个问题。这些早期的成效是关于新的作物保护途径，对保护植物生产免受病虫害起了重要作用，对进一步了解和掌握如何改进植物组分也很重要。
由于管理方面的需要，转基因大田试验记录由美国动物和植物健康监测服务中心保存。从记录中可以看到一些行之有效的转基因改变植物组分的工作正在进行之中，试验范围也在不断扩大，一些主要的公司如杜邦、孟山都和pioneerhi-bred等都在进行。
为了改变植物组分以提高营养价值，改善加工性能，或是为了某些工业和制药的应用，一些转基因改性品种已经进行了评价，包括碳水化合物的变革、油和脂肪酸改性、提高氨基酸水平、蛋白质形态操作(typemonipulation)、纤维特性改性、产生抗体、工业酶生产、二级化合物操作(甾醇，earotenoids等)、新型聚合物生产。
转基因技术发展非常迅速，为植物基材料扩大应用开辟了新的途径，使其可以为工业生产提供分子基础原料和更为复杂的分子原料。用植物基原料主产聚合物，制造塑料就是一个成功事例。从a1-coligenenentrophus细菌的3种基因已经能转入植物的1ipid合成中，可以得到polyhydroxybutyrate(聚羟基丁酸酯)，浓度可达14%。这种生物可降解的热塑性塑料正在进一步开发，使之可以从黄豆、棉花和油菜籽制备。
在过去50年内，通常用的植物培植产率已经提高了3倍，根据农作物满足食物、饲料和纤维不同用途，选择不同的方法得到具有不同特性的产物。高级植物种植要用基因图谱和转基因技术，进一步提高食物和饲料生产需要供应的植物基原料。
生物技术对植物基原料已经产生革命性的影响。但是，用生物技术来改变植物，使之适合烃类经济需要，并不是一条最佳途径。这就需要进一步弄清什么是工业链需要的因素，而这些因素又是能在未来转基因植物基可再生资源中具有最大的优势。
实施“设想”的工作途径
要成功实施美国可再生资源开发利用的战略设想(以下简称“设想”)中所提出的大纲，需要将研究、开发、工业过程工程以及对未来的市场了解等项工作有效地集成起来。适应“设想”的多学科计划以及各个项目的协作都要求有一共同的目标，向前沿技术迈进。应用改进的化学工艺加工现有的农作物，包括集成运用生物工艺，可以纳入短期计划之内，从当前到今后10年可以着手实施。这是研究中的一个热点。另一个热点是观念上的飞跃，超越当前的烃类化学，结合基因改性植物，运用新的工艺，这可以纳人中长期计划中，在10到20年甚至更长时期内实施并产生影响。上述两个热点都是当前在研究中进行投资，在不同期限内可以取得回报。
如果在这些领域内取得成功，在工业应用上就可以有了一个可行的坚实科学基础。新鲜作物应用开发将被看作是一个降低这些系统成本的一种机制，或是改善供应状况(数量和质量)，满足工业发展需要。
当审视植物基可再生资源的前景时，可以看到供应链本身包含着许多重大课题。不同物种发展有各自的地理优势，可以形成专门原料的加工中心，包括进入国内和国外两个市场。对转基因作物的鉴别保护机制仍在变化，植物基可再生资源上的这些系统都需要进一步研究。
本“设想”并非要给各种问题以答案，而是指出未来潜在的可能，在各方面采取一定的步骤就可以使其实现。下一阶段就要进行各方的协调工作，使多方面的投资者能有一个投入的基础，针对“设想”提出的目标进行开发工作。该规划要订出各项目计划，通过研究和开发来支持“设想”中提出的方向性指标。各计划项目要符合下列一个或几个方面的要求。
优化生物质和农作物基原料生产，达到计划应用要求状况。
为植物基原料的供应链提出装置、地点、贮运和分销措施，包括加强农村经济的机制。
加速发展基于改性化学和生物工艺的新工艺，同时考虑利用植物/农作物基可再生资源原料。
对多类投资者支持的项目，对上述三个方面中一个或一个以上将产生影响的项目，或是多学科项目等将给以优先和优惠待遇。投资项目选择标准应考虑时间要求和潜在影响的大小来确定。
植物/农作物基可再生资源对工业基础原产的需求增长是一个战略性措施，也是使美国在21世纪继续保持领先地位的战略性选择。开发基础资源具有经济、环境和社会方面的好处。机遇是明确的，考虑未来的设想是需要的，要联合投资者对新途径进行投资，才能创造一个安全的未来。
“设想”文本中不止一处引用达尔文的名言“能够幸存下来的物种，不是最强的，也不是最聪明的，而是能适应变化的”。
2022年可再生资源应用将增加五倍
《植物/农作物基可再生资源2022年设想实施的技术指南》(以下简称“技术指南”)，是《植物/农作物基可再生资源2022年设想》(以下简称“设想”)的补充，提出的目的是：支持“设想”方向，确定发展中的主要障碍和问题，确定优先的研究领域。
要达到上述目的需要进行协调观念开发，收集专家证明，组织多学科研讨会、听证会，优势排队试验和团队行动计划等多项工作。在“技术指南”编制过程中吸收了各方面人士的意见，参加研讨的共有66名有关部门不同行业的专家。专家们就全球性问题提出“设想”，针对“设想”结合现实状况提出存在的主要障碍与问题，再确定研究与开发领域，从而找出优先研究开发的课题。这些课题所属领域都是能为利用可再生资源实现可持续发展起最大杠杆作用的研究领域。通过参加“技术指南”研究和编制的专家的专业情况反映出在化工制造中应用生物基原料需要涉及多门学科。但是有3个产业是中心，即化学、生物和农业，每个产业都涉及几门不同的学科，如农业，林业和石油化学。
1、农业和林业
农业：是一个广泛的概念，包括谷物生产、林地和牧场等。这些土地上生产的农产品和林产品一起构成生物基材料，它们通过太阳能，大气中的co2和土壤中养分进行原始生产而成为可再生资源。美国拥有大量优良土地，丰富的自然水资源和先进的技术基础，通过资源保护和利用，每年可产生可再生资源的巨大财富。林业：在美国有超过6.5亿英亩（1英亩=4046.24平方米）的森林，从业人口140万，每年生产价值2000亿美元产品。过去10年内，纸张部门的增长比木材业快。木材和纸产品回收循环利用率高，每年有约4000万t纸再生利用。美国的林业已经制定出2022年发展设想以及相应的研究计划。该设想呼吁进行研究，用先进的生物和遥感技术以及树木生理学和土壤科学等理论。
农业和林业通过应用基因学技术和转基因植物等新手段将会出现大的跃进。在不久的将来，可生产出大数量和高质量的作物。除了饲料和食品，还可以为工业部门提供原材料。而且还可以引入某些酶标记基因，可能会在植物体内制造完全新型的聚合物，并可大量生产，成为经济的消费用品。
美国将技术进展应用于植物和农作物的调整，使其在农业、林业和制造业中保持可持续发展的领先地位起着主要作用。国家的未来明显地要依靠近期开发可再生资源基础的研究来支持。
2、石油化工业
化学、工程学、物理学和地理学等几门学科在石油化学工业中的应用，对人们生活产生的影响是50年前难以想像的。石油化学工业成功地创造了众多产品，从高性能的喷气发动机燃料到基础化学品以及许多聚合物，如聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚偏氯乙烯和聚碳酸酯等。
石油化学工业：是资本密集型工业，已经建立了可观的基础设施来处理和加工化石燃料。美国每天要用1390万桶烃类原料，多数是作为燃料型产品，用于化工及其他工业基础原料生产，每天约为260万桶油短类原料。
近年来，工业化学品和塑料生产都有巨大的增长。塑料工业从业人员120万人，有20000套生产加工装置，过去在研究开发上花费以10亿美元数计的投资，才获得了今日成就。如果塑料制品的原料没有可再生资源，迟早有一天会变得十分昂贵。一方面，是否还有上万亿桶的石油开采量，原油价格能否在每桶10美元以内。世界原油生产已经变化迅速，而且有许多不定因素。另一方面，化石燃料资源是有限的，这是无可争议的事实。重要的是考虑当供应呈峰值时未来价格的敏感度，而不是去争论何时是油将用尽的理论时间。最近由于几处新资源的发现及应用，在20年内原油产量可能会有所增加。但是，必须注意美国一直是原油进口国，50%原油靠进口。如果原油进口一旦停止，北美可采用的化石燃料资源储量按目前消费水平只能维持约14年。如果保持目前进口水平而不增加，也只能使用28年。当然，将会有新的改进的抽提技术，例如水平钻探和核磁共振钻孔等，但是要在近年取得成效，希望是不大的。
用可再生资源补充石油化学品，要从现在开始，由少量到大量逐步进行，有关研究工作要立即开始。不考虑化石原料供应衰退时间表的争论，由于人口增长以及一些新兴国家人们生活水平提高，需求将继续增长。在可再生资源取代化石燃料之前，它将作为一种补充资源。因此，无论如何在美国开发可再生资源作为工业原料都是十分重要的。
“设想”中提出的指标是“2022年基础化学品至少有10%来自植物衍生可再生资源，随着发展观念到位，2050年要提高到50%”。要注意无论是美国还是全世界总消费量的增加是很快的，因为即使2022年的10%目标是按当时的生产总量计算，也比当前消费水平要提高4—5倍，绝对的增加更大。如果2022年消费水平本身提高1倍，可再生资源的绝对指标也要翻番。
换言之，不能期望可再生资源在不变的需求环境下能完全取代烃类资源，而只有当消费产品需求增加，可再生资源可以能满足此增加需求中的一部分。在2040年时间框架中，指标可以是：可再生资源应用使化石燃料能稳定地维持现在的消费水平。按此指标可以形成以下的观念：
由于不是一个竞争替代战略，可再生资源并不与非再生资源直接竞争。
需要用可再生资源和非再生资源两种资源来满足未来20年的需要。30年以后，可能要更多依靠可再生资源，因为那时的化石燃料将会很贵而且有限。满足近期指标的支持和研究完全与长期目标保持一致，这些方向性指标，非常清楚地表明面临的挑战是巨大的，需要从现在就采取行动，应当开始建立通向扩大利用可再生资源的道路。除了建立可操作的可再生资源基础指标外，其他一些相关的指标也是很重要的，包括：
建立系统，通过加强经济可靠性的基础设施支持，将供应、制造和分销等活动集成起来。
通过功能基因学来提高对植物新陈代谢的理解，优化对专门的增值加工工艺的设计和应用，除应用现有的组分外，要开拓新型聚合物生产和应用。要保证开发的新工艺过程的效率高于95%，同时应用伴生工艺，应用所有副产物，消除废料，保证新的平台能在特殊的环境条件下坚持目标方向对确定目标与研究指标要反复交叉检验，使其能坚持可再生燃料/能源需要的目标。
在生产和分销中要开发保持稳定供应的途径，在年生产一定范围基础上控制一些因素，如价格、数量、性能、地区分布、质量等。同时要制定提出这些因素的标准。
建立进一步合作伙伴关系，改进综合集成，通过加强农村发展来支持取得成功。
“设想”的目标要实现，主要要使本“技术指南”中所列出的目的大纲都能达到。基因改性植物生产专门的代谢产品和开发补充性的化学改性产品取得成效就可以达到2022年可再生资源应用增加5倍的目标。这些进展也将为2022年以后的进一步发展奠定基础。
可再生资源应用技术和市场的障碍及问题
将可再生资源制成消费产品的整个系统中有许多障碍和问题，其中关键和问题是：
植物科学方面：基因学、酶、新陈代谢和组分。
生产方面：单位成本、收率、持续性、基础设计、植物设计。
加工方面：经济学、分离、转化、生物催化、基础设施。
应用方面(由技术和材料驱动的问题)：经济学、功能性、性能、新用途。
应用方面(由市场和需求驱动的问题)：价格性能比、性能、知觉、市场开发。
现将上述关键和问题择要分别介绍于下。
一、关于应用方面（材料驱动问题）
1、经济学
单位成本是当前植物衍生材料使用的主要障碍，也是经常引起争论的一个问题，问题的核心是竞争性成本状态。在多数情况下，应用植物基原料的成本都比较高，难以与以烃类原料为基础的加工工艺竞争。但是，成本竞争情况有几个非常复杂的因素互相影响，诸如产品价值、材料成本、产量、需要加工程度以及所用基础原料的性能等。因此如果未来的战略只考虑降低本是不会成功的。最重要的经济推动因素不是成本本身，而是制得的产品和制造费用的差价(即增值)。
产品价格是诸多因素的函数，诸如产品利用、性能、消费者喜好和需求等，而制造成本则受原材料价格、供应的持续性、加工、废料处理费用和投资等诸因素影响，要符合当前的具有竞争性的通用化学品工业的低成本需要。但是，从长远考虑，只进行成本比较是有问题的，因为未来的化石燃料的成本是难以预测的。
在当前情况下，用烃类原料生产消费型产品的加工效率是很高的。但这并非是化石原料本身具备的特点。因为石油化工已经研究了100年，有了3代科学家，政府投入了大量资源才使之达到今日的水平。与之相比，植物基材料应用尚处于较低的水平，开拓植物基原料应用来适应已臻成熟的烃类加工需要并不是一条唯一的道路，目前应用数量还是很少的。另一条路线是通过弄清植物衍生材料性能进行技术开发，用基因改性植物，使之能提供含有需要功能的组分。
2、功能性
改变植物中的不同组分含量的目的是提高其功能性。在石油化工中先进行原料裂解降级成为简单的分子，随后用它们再行合成为较复杂的分子和聚合物。植物中已经含有不同形态的聚合物，可以在许多产品中应用。但是，在现在加工系统中尚无大量应用。用量有限的原因有几个方面，其中主要的是由于缺乏对其功能性的理解，而只注意其成本。最近，已经由植物衍生的蛋白质聚合物研制出塑料薄膜的试验产品，显示出其应用的潜力。而且，植物拥有立体化学结构，可以得到一些有价值的手性分子，如糖类、维生素、氨基酸等。从总体看，目前对植物基础原料的反应性和功能性尚不够了解，因此限制了新应用思路的产生。
二、关于应用方面（需求驱动问题）
1、市场开发的费用
植物衍生材料应用的一个关键是市场开发费用高。正如许多新产品市场一样，新产品的研究往往是由小公司开始的，它们投资不足，缺乏继续发展的资源，常常只停留在试验阶段。工业化的成功率低，由于没有一定的供应量而常使产品衰落。因此，需要大力改进产品开发和支持机制，而且要进行与产品相关的市场开发，这是扩大利用可再生资源的主要工作。目前市场上应用的标准都是基于石化产品，没有适应生物基产品的标准，这也是要成功地与石化产品竞争的另一障碍。
2、认识问题
植物衍生材料常给人以较低级的印象，这可能是由于当前处于“石化时代”之故。对某些制造厂商来说，它的性能较差，主要是因为未得优化。虽然公众环境意识增强，但是对植物基产品需求尚不足以创造市场来拉动技术开发。因此，当前可再生资源的进展主要是基于技术推动的结果，只有增加市场拉动才能有力吸引公司更多投资。没有要变革的冲击，就不会有更多的变革。因此，如果没有各种经济倾斜途径，现状是难以改变的。
三、加工问题
1、基础设施中分销问题
多年来石油化学工业已经建立了加工和分销烃类基础产品的有效基础设施。由于依赖进口原油，美国的多数基础设施是建设在海岸线上。因此，许多现有的加工装置并不适合大量植物基材料的收集。植物原料都是在木材加工厂、榨油厂和玉米湿法加工厂进行加工，它们最好接近于供应地。要应用大量植物原料就需要进一步将供应和加工制造集成起来。应当开拓确立农村发展优势和重点的战略和措施，更好地鼓励多用可再生资源。
2、分离技术
应用植物于工业用途的一个关键是缺少植物组分的分离技术。树木具有非常复杂的成分如木质纤维素。此成分强度高，但要将它分离为有用的分子组分则很困难。多数农作物收获品是种子，它们含有碳水化合物、蛋白质、油分和数万种其他组分。通常对许多谷物发芽和生长都能进行良好的安排，而对其作为原料进行分别管理则很困难。一些除去原始粗组分的工艺，如榨油和提取糖分等已经开发，但如何将专门形态的蛋白质和纯的含碳组分分离则仍是困难。在植物基原料加工中常遇到非常稀的水溶液物料，处理费用很高而且技术困难，这是应当要解决的问题。将反应与分离集成起来的加工系统(如催化蒸馏)可能是一个解决问题的方向。但是此类系统目前应用有限。而且还未被开发作为植物基原料方面的应用。通过引入某些基因而使植物增加新的组分，就更需要应用先进的分离技术来回收有意义的新组分。例如生物聚合物开发中目前就因缺少高效纯净的经济上可行的分馏工艺技术而受到限制。植物的组分如不能有效地分离出来，就不可能控制最终产品的特性和质量。
3、转换技术
要利用植物中各种组分的另一问题是将这些非均相的混杂原料转换成较为简单的分子，这才可以进行进一步反应。在植物基原料中，加工工艺需要有高性能的多功能生物催化剂或是非均相催化剂，这些催化剂具有多种功能并可以进行回收。
知识不足是另一关键，目前人们尚缺乏关于植物组分的自然差别和来自不同作物的同样组分的特性等方面知识。这些知识的缺乏和不足就构成难以鉴别植物的差异性，缺少鉴别的手段，因此也就难以考虑作为原料的应用。发酵是用来将某些农作物转化为各种产品的工艺，转化是非均相的。所用的转化方式，副产利用和分离等方面仍有许多有待改进之处。一般地说，植物系统的复杂化学问题使新型或改进植物基加工工艺的设计较为困难。烃类化学制造中有丰富的氧化化学知识，还原化学方面较少，这些都是植物系统加工所需要的。目前特别缺少关于还原生物催化剂共生因子系统方面的实践知识。
植物原料加工工艺开发的另一个大的障碍是当前缺乏有关的教育培训。目前化学工程课程中只有少数涉及生物化学课题，多数毕业生成为化学工程师只拥有非常基础的生物工艺知识和有限的重要生物分离的知识。多年来，工艺化学家和工程师的培训重点都是烃类化学，考虑植物基可再生资源加工需要很少。
四、生产方面
1、收率、持续性和基础设施
因为目前尚未利用大量植物基原料，除木材和造纸外，只是关注未来的供应分销而不是现实存在的问题。但是，这些对实现可再生资源的目标都是十分重要的。在供应的持续性方面，数量和质量都是未知数。如果植物基原料能加工成简单的碳分子，其持续性问题就不成关键。但是如果要设计应用其中某种特殊组分(如聚合物)，或是要直接抽取其中某种专门组分，原料的质量和数量的稳定性就非常重要。
在一些情况下，供应持续性中的不确定因素实际上就是风险管理的内容。未来的石油化工供应问题和可再生资源供应问题都有风险。对石油化工来说，未来的供应不桷定因素可能因世界上一些区域的政治变化而增加。而对植物基原料来说，气候可能成为不确定的地区因素。如果某些专门植物不能大量生产可能导致贸易上的不确定因素，这些问题不需要采取断然措施，但是需要重视通过改变基础设施来保证经济可靠性。另一个冲击供应持续性的不确定因素是未来的农作物用途是作为食物还是作为工业原料。一方面是根据供应短缺理论，认为农业难以供应飞跃增长的人口和消费品增长所需的原料。实际上，从需求角度看，食物和原料都在增长，即使不考虑可再生资源进行工业利用，食物本身也存在问题。解决食物问题的方案也可能就是解决工业原料问题的方案。因此，在供应方面必须应用新技术，如生物技术，这样才能保持产率不断提高，使农业能达到一个新的水平。
2、植物设计、植物科学、基因学
转基因技术已经显示出令人鼓舞的前景，要进一步充分利用尚有大量工作有待进行。存在的一个主要障碍是对植物本身内在新陈代谢过程还不够了解，不能按特殊聚合物和其他材料的需要进行设计。因此，对植物新陈代谢和碳流的知识匮乏是其发展中的限制因素。
近年来功能基因学的进展有望促进对材料合成设计的理解。但是这门科学目前刚开始，与类似的医学领域相比所取得的支持还是很有限的。基因转变中的另一成就是让更多的专用基因嵌入和对质体以及细胞核的常规转变。在植物变化、基因学和生物信息等方面有着广泛的研究项目，但是将这些出现的新技术应用于可再生资源的专门研究则很少。
要使科学知识不断深化，在一定程度上取决于消除这些主要障碍，有些已被称为多学科的研究。但是，需要努力加强和协调才能促进现有的障碍及时地被克服。换言之，基因管理的研究必须紧密地与植物内含聚合物的功能性以及分离工程等研究相结合。
研究和开发的课题
《美国植物/农作物基可再生资源2022年设想的技术指南》(以下简称“技术指南“)列出为解决植物/农作物基可再生资源利用中的主要障碍应当进行研究开发的课题。“技术指南”按4个主要方面的障碍依重要性大小列出研究开发课题，每个研究课题的影响都有其时间范围，其中近期表示0—3年、中期表示2010年、长期表示2022年，近期目标的达到可用以衡量面向2022年可再生资源开发利用设想的前进步伐。
一、植物科学研究方面
1、近期影响课题(按重要性依次减小顺序排列,，下同)
(1)应用功能基因学了解植物新陈代谢和组成，至少要与1种主要农作物基因计划结合；
(2)开发能实时进行植物组分的定量分析工具；
(3)改进转基因方法，特别是对麦杆基因的专门嵌入，要在1998年基础上提高效益10倍；
(4)开发1—2种主要农作物的基因标记系列，使之有助于摆在有用的可再生组件含量；
(5)将80%现有的germplasmbase进行编目，有效利用各类淀粉、蛋白质和油分；
(6)找寻发展中的生物信息学利用途径，推动可再生资源的研究和开发，
(7)弄清nuclear-plastid相互作用。
2、中期影响课题
(1)在新陈代谢过程和碳流中至少弄清50个限制速率的关键步骤；
(2)利用功能基因学弄清分子、细胞和整个植物的控制管理；
(3)为主要植物用于可再生资源的组分制定标准；
(4)在2种植物中，建立碳库并为细胞分割确定控制点；
(5)在plastid转变中高效率(大于90%)方法的建立；
(6)创建示范工厂，使主要组分利用率大于60%(如油料、淀粉)或是专门碳键(如c5)大于3o%；
(7)利用基因开关的方法；
(8)建立为植物可再生资源利用的生物信息学基础。
3、长期影响课题
(1)重新设计新陈代谢过程，提供有用的碳结构骨架；
(2)应用有针对性进化技术建立100个未来原料的品种库；
(3)设计新型分子或改性现有化合物，使之适应于功能需要；
(4)为提供工业用原料，创制2种新植物种类；
(5)利用简单的细胞组织进行成本和能源效率评价；
(6)利用计算机技术设计植物组分。
二、生产研究方面
1、近期影响课题
(1)提高亩产量10%~15%以降低原材料单位成本；
(2)改善农业管理，提高肥料利用效率和虫害防治，
(3)确定至少10种影响原料组分和质量的因素；
(4)对至少10种具有潜力的系统和植物类型的亩产效率进行定标赶超（如主要农作物、林业和多年生种类等）；
(5)调节气候条件对生产的影响；
(6)每年对2种农作物的潜力进行评价或用其他方法评价亩产量；
(7)提高当前农业加工中废料利用率5倍；
(8)在单位投入基础上提高贫瘠土地产量2倍。
2、中期影响课题
(1)提高产量，使单位投入的碳产出为1998年基础上的2倍；
(2)为长期可持续发展，开发尽量减小土地、大气和水利用影响的系统方法；
(3)对收获产物和主要植物成分建立标准；
(4)专门设计收获装备，尽量增大碳的收获；
(5)开发新的利用方法，使现在遗留在土地上的农作物45%能得到利用，
(6)培育适应专门土地和土壤的农作物；
(7)建立农业信息学基础，重点是不同来源的可再生资源植物类型、生产价值、质量和单位成本。
3、长期影响课题
(l)在化石燃料排出废气中co2的固定；
(2)从现在植物/农作物生产中消除碳的废料；
(3)设计新的农作物/植物生长系统，优化原料回收率(大于95%可利用)；
(4)对主要能源获取和固定，提高化合效率；
(5)对收获前期工作和部分就地加工的装置进行设计；
(6)对连续生产系统进行设计和评价。
三、加工研究方面
1、近期影响课题
(1)改进分离技术，处理大于95%的非均—植物材料；
(2)改进单体基础原料变换的生物催化剂；
(3)开发3种具有高选择性的快速反应强力催化剂；
(4)为将植物聚合物转换为有用的单体，找出新型和性能优良的酶(具有10倍活性)并进行评价；
(5)将微生物进行工程化，改善非均—植物的发酵；
(6)提高废物利用率2倍；
(7)开发高效的除水技术并对改进的非水溶剂反应系统进行评价；
(8)在植物材料中利用天然立体化学方法的评价。
2、中期影响课题
(1)应用5种以上高级分离系统(如自行清净膜、离子交换、精馏等)；
(2)为经济捕集植物单体和聚合物开发改进的分离——纯化技术；
(3)为2种以上植物类型建立经济共生系统；
(4)通过分子进化技术设计并创制50种新型酶；
(5)开发100种以上具有性能成本特性的新型酶库；
(6)研究反应性分级系统；
(7)对微生物、酶和化学品库的性能建立信息学基础，用于特殊的转化。
3、长期影响课题
(1)实现原料加工中无废料的多种产出的连续工艺；
(2)为改性植物和组分设计新设备；
(3)为3种以上新产品(如将工程化酶转入植物并在收获中得到活化)设计新机制；
(4)固态酶转化；
(5)设计14种化学与生物结合型反应器；
(6)评价植物组分在分离前相内的作用。
四、应用和基础设施研究方面
1、近期影响课题
(3)探求3种在现有加工装置(如玉米湿法加工厂、纸浆厂)上扩大应用植物原料的机遇；
(4)分析测量系统，对90%以上的主要植物组分进行定量；
(5)实时评价单位性能成本和增值成本的方法；
(6)评价运输系统及成本；
(7)计算出100%年加工贮存量和投人产出的需求量；
(8)创建基础设施，扩大利用农业废料。
2、中期影响课匾
(1)深入掌握植物中10种以上组分和碳键新陈代谢体的结构与功能关系知识；
(2)开发对高质量原材料的100%鉴别保护系统；
(3)为价值驱动的生产和定货实现营销系统；
(4)对在同一地点的多目的利用区的协同作用进行评价；
(5)对原材料组分和加工过程中的中间产物实现实时定量分析手段(小于3分钟/试样)；
(6)开发生产预测手段，准确性大于95%；
(7)在一组植物原料性能基础上建立信息学基础，如单位成本、性能、功能性、最佳来源、应用范围等。
3、长期影响课题
(1)所需功能进行分子结构设计制备植物化合物至少10种；
(2)在植物生产区内开发至少5个制造利用中心；
(3)开发3种以上有新功能的新材料；
(4)提出扩大利用可再生资源所需的教育培训需求；
(5)在植物组分功能间协同作用的利用；
(6)设计最终产品的贮存和运输，使之到达销售中心和出口；
(7)为供需关系的控制创建减轻超过90%风险的战略。
当前，美国有一些项目已在进行，可视为工业原料中应用可再生资源的先驱，也可视为本“技术指南”中研究项目的示范事例。其一是在转基因植物开发中的聚羟基丁酸酯(pib)。phb可在植物中生成，作为制造生物降解塑料的原料，用适当的细菌基因进行转化并弄清植物内在的新陈代谢路径，从而构成制备方法。现在正在进行分离、生产标准等项工作。
其二是用玉米淀粉作原料，通过酶反应制备聚乳酸(pla)。cargi11-dow合资企业已在充分研究的基础上进一步投资数百万美元建立制造装置进行工业开发。pla是一种生物裂解聚合物，原料是由玉米湿法加工工艺制备的葡萄糖，其中发酵过程和酶的活性是重要因素。最终的pla树脂可视用户制膜、纤维、碳制品和涂层的需要分别制出不同规格品种。pla具有聚苯乙烯、聚烯烃和纤维素的功能性。
协同与合作是取得成功的途径
未来利用可再生资源需要采取一条多学科和跨行业途径。在许多领域内的研究成就都提供了发展机遇，如生物聚合物、立体结构型分子、新型酶、新材料和转基因设计等。但是每个方面内的任何进展如果只当作孤立的技术领域是远远不够的，需要更有力的相关研究计划，采取平行的和协调的方式进行工作，才能取得成果。
要取得有效益的进展必须采取多学科的途径，这是非常清楚的。但是，任何一个组织都难以具备有如此深度和广度的技术能力。因此，对研究提供的支持应当是多方面的，而且要在跨行业的系统中进行。
“植物/农作物基可再生资源2022年设想”(以下简称“设想”)中提出的要求需将重点瞄准有限的热点目标同步取得进展。对于研究工作则需要有准确的时间表和系统中各方面的广泛交流，所有这些都要走相互协同的道路。例如，一位科学家可能发现一种新型聚合物，具有可以作为高级生物降解塑料的功能，但是，此研究成果的价值受到以下一些因素的限制：发现适当的基因、新陈代谢过程可靠性、:最佳作物类型是否能有足够的产率和可承受的成本、各种聚合物组分分离可能和利用此材料制造新产品的方法等。所有这些因素都需通过研究和开发才能取得相应的进展。进行这些研究开发要采取最佳途径保证研究成果关键的目标互相协调、平行地进行，此途径要鼓励私营部门的参与。
当前，植物和农作物作为生物质和原料已被应用，诸如淀粉、蛋白质、脂肪酸和异戊二烯化合物。林业主要是为纸浆和造纸提供原料。黄豆则是用于油墨和涂料。玉米通过湿法加工发酵工艺已经进入几个工业部门，但是各种用量都很少。由于基因工程可以通过新陈代谢操作使植物或农作物生成有功能需要的材料，从而显示出新的发展机遇。
“技术指南”已经突出了未来取得进展的途径，而且确定了系统的各个组成部分的目标。成功地达到这些目标就可实现“设想”中确定的到2022年可再生资源利用增加5倍的目的，同时也为2022年以后进一步发展奠定了基础。按“技术指南”目标提出课题是人们用所有的天然资源满足不断增长的消费品和能源的需要。当前进行研究将为今后的产品选择提供机会。可再生资源需要将注意焦点放在以下几个方面：发展方向、最佳科学思维的应用、最先进技术的应用和最高级智能水平的继续研究等。本“技术指南”已经提出了需求和研究开发课题，其目的就是为美国开拓实施一条成功的可再生资源战略。而且也选出了需要优先支持的领域，它们都是从几个已经确定的科学研究和工业开发需求中选择出来的，而且考虑了在高级可再生资源的关键部门有最大的投资回报。
未来世界许多方面都会延续但将发生变化。幸运的是我们已看见其需求并具有科学智慧适应变化的发展。美国要保持领先地位就要继续采取迅速的行动来满足扩大利用可持续发展的可再生资源的需求。不断的科学突破和技术进步(正如“技术指南”文件中所列出的项目和课题)才能满足资源利用的挑战。这些挑战正在我们面前，我们面临的挑战是为满足人们对产品不断增长的需求。
“技术指南”中从两个方面表明多学科和跨部门的研究开发对实现“设想”的重要性：
一是植物的投人，同时要考虑废料和副产物利用、改性基因学的应用。
改变高分子材料的途径范文篇7
论文摘要：将量子化学原理及方法引入材料科学、能源以及生物大分子体系研究领域中无疑将从更高的理论起点来认识微观尺度上的各种参数、性能和规律，这将对材料科学、能源以及生物大分子体系的发展有着重要的意义。
量子化学是将量子力学的原理应用到化学中而产生的一门学科，经过化学家们的努力，量子化学理论和计算方法在近几十年来取得了很大的发展，在定性和定量地阐明许多分子、原子和电子尺度级问题上已经受到足够的重视。目前，量子化学已被广泛应用于化学的各个分支以及生物、医药、材料、环境、能源、军事等领域，取得了丰富的理论成果，并对实际工作起到了很好的指导作用。本文仅对量子化学原理及方法在材料、能源和生物大分子体系研究领域做一简要介绍。
一、在材料科学中的应用
（一）在建筑材料方面的应用
水泥是重要的建筑材料之一。1993年，计算量子化学开始广泛地应用于许多水泥熟料矿物和水化产物体系的研究中，解决了很多实际问题。
钙矾石相是许多水泥品种的主要水化产物相之一，它对水泥石的强度起着关键作用。程新等[1，2]在假设材料的力学强度决定于化学键强度的前提下，研究了几种钙矾石相力学强度的大小差异。计算发现，含Ca钙矾石、含Ba钙矾石和含Sr钙矾石的Al-O键级基本一致，而含Sr钙矾石、含Ba钙矾石中的Sr，Ba原子键级与Sr-O，Ba-O共价键级都分别大于含Ca钙矾石中的Ca原子键级和Ca-O共价键级，由此认为，含Sr、Ba硫铝酸盐的胶凝强度高于硫铝酸钙的胶凝强度[3]。
将量子化学理论与方法引入水泥化学领域，是一门前景广阔的研究课题，它将有助于人们直接将分子的微观结构与宏观性能联系起来，也为水泥材料的设计提供了一条新的途径[3]。
（二）在金属及合金材料方面的应用
过渡金属(Fe、Co、Ni)中氢杂质的超精细场和电子结构，通过量子化学计算表明，含有杂质石原子的磁矩要降低，这与实验结果非常一致。闵新民等[4]通过量子化学方法研究了镧系三氟化物。结果表明，在LnF3中Ln原子轨道参与成键的次序是：d＞f＞p＞s，其结合能计算值与实验值定性趋势一致。此方法还广泛用于金属氧化物固体的电子结构及光谱的计算[5]。再比如说，NbO2是一个在810℃具有相变的物质(由金红石型变成四方体心)，其高温相的NbO2的电子结构和光谱也是通过量子化学方法进行的计算和讨论，并通过计算指出它和低温NbO2及其等电子化合物VO2在性质方面存在的差异[6]。
量子化学方法因其精确度高，计算机时少而广泛应用于材料科学中，并取得了许多有意义的结果。随着量子化学方法的不断完善，同时由于电子计算机的飞速发展和普及，量子化学在材料科学中的应用范围将不断得到拓展，将为材料科学的发展提供一条非常有意义的途径[5]。
二、在能源研究中的应用
（一）在煤裂解的反应机理和动力学性质方面的应用
煤是重要的能源之一。近年来随着量子化学理论的发展和量子化学计算方法以及计算技术的进步，量子化学方法对于深入探索煤的结构和反应性之间的关系成为可能。
量子化学计算在研究煤的模型分子裂解反应机理和预测反应方向方面有许多成功的例子，如低级芳香烃作为碳/碳复合材料碳前驱体热解机理方面的研究已经取得了比较明确的研究结果。由化学知识对所研究的低级芳香烃设想可能的自由基裂解路径，由Guassian98程序中的半经验方法UAM1、在UHF/3-21G*水平的从头计算方法和考虑了电子相关效应的密度泛函UB3LYP/3-21G*方法对设计路径的热力学和动力学进行了计算。由理论计算方法所得到的主反应路径、热力学变量和表观活化能等结果与实验数据对比有较好的一致性，对煤热解的量子化学基础的研究有重要意义[7]。转贴于
（二）在锂离子电池研究中的应用
锂离子二次电池因为具有电容量大、工作电压高、循环寿命长、安全可靠、无记忆效应、重量轻等优点，被人们称之为“最有前途的化学电源”，被广泛应用于便携式电器等小型设备，并已开始向电动汽车、军用潜水艇、飞机、航空等领域发展。
锂离子电池又称摇椅型电池，电池的工作过程实际上是Li+离子在正负两电极之间来回嵌入和脱嵌的过程。因此，深入锂的嵌入-脱嵌机理对进一步改善锂离子电池的性能至关重要。Ago等[8]用半经验分子轨道法以C32H14作为模型碳结构研究了锂原子在碳层间的插入反应。认为锂最有可能掺杂在碳环中心的上方位置。Ago等[9]用abinitio分子轨道法对掺锂的芳香族碳化合物的研究表明，随着锂含量的增加，锂的离子性减少，预示在较高的掺锂状态下有可能存在一种Li-C和具有共价性的Li-Li的混合物。Satoru等[10]用分子轨道计算法，对低结晶度的炭素材料的掺锂反应进行了研究，研究表明，锂优先插入到石墨层间反应，然后掺杂在石墨层中不同部位里[11]。
随着人们对材料晶体结构的进一步认识和计算机水平的更高发展，相信量子化学原理在锂离子电池中的应用领域会更广泛、更深入、更具指导性。
三、在生物大分子体系研究中的应用
生物大分子体系的量子化学计算一直是一个具有挑战性的研究领域，尤其是生物大分子体系的理论研究具有重要意义。由于量子化学可以在分子、电子水平上对体系进行精细的理论研究，是其它理论研究方法所难以替代的。因此要深入理解有关酶的催化作用、基因的复制与突变、药物与受体之间的识别与结合过程及作用方式等，都很有必要运用量子化学的方法对这些生物大分子体系进行研究。毫无疑问，这种研究可以帮助人们有目的地调控酶的催化作用，甚至可以有目的地修饰酶的结构、设计并合成人工酶；可以揭示遗传与变异的奥秘，进而调控基因的复制与突变，使之造福于人类；可以根据药物与受体的结合过程和作用特点设计高效低毒的新药等等，可见运用量子化学的手段来研究生命现象是十分有意义的。
综上所述，我们可以看出在材料、能源以及生物大分子体系研究中，量子化学发挥了重要的作用。在近十几年来，由于电子计算机的飞速发展和普及，量子化学计算变得更加迅速和方便。可以预言，在不久的将来，量子化学将在更广泛的领域发挥更加重要的作用。
参考文献：
[1]程新.[学位论文].武汉:武汉工业大学材料科学与工程学院，1994
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[3]李北星，程新.建筑材料学报，1999，2(2):147
[4]闵新民，沈尔忠，江元生等.化学学报，1990，48(10):973
[5]程新，陈亚明.山东建材学院学报，1994，8(2):1
[6]闵新民.化学学报，1992，50(5):449
[7]王宝俊，张玉贵，秦育红等.煤炭转化，2003，26(1):1
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[9]AgoH，KatoM，YaharaAK.etal.JournaloftheElectrochemicalSociety，1999，146(4):1262
改变高分子材料的途径范文篇8
【关键词】高中思想政治课；时政教育；有效性
一、高中思想政治课时政教育有效性研究的重要性
1、高中政治课有效开展时政教育是加强高中德育工作的应有之义。
时下，不少青少年学生出现思想迷惘、道德滑坡等现象，很大程度上是源于对现实“一抹黑”，缺乏对现实全面、真实的了解和辩证认识。而通过对中学生进行形势、任务和时事政策教育，并将它作为德育的重要内容和重要途径，不仅可以让学生学到丰富的知识，同时还使学生受到生动有趣的思想和品德教育，既丰富了德育的内容，又提高了德育的实效。就能够极大地唤起学生的爱国主义热情，井促使他们把强烈的爱国主义热情转化为扎实的学习行动。
2、高中政治课有效开展时政教育有利于激发学生对政治课的学习兴趣。
中学政治课由于其理论性和抽象概括性的特点，使中学生常常觉得学来枯燥，缺乏学习热情。而时政教育的内容由于多是发生在当前的具体事件，因而学生学来更觉得新鲜有趣。从而激发他们对政治课的喜爱之情，唤起他们对政治学科的浓厚兴趣。
3、高中政治课有效开展时政教育是适应素质教育下高考变化的需要。
随着高考制度的改革，近几年政治高考试题的时政性特点日益明显，几乎考卷的所有的题目都将时事热点材料与教材基本理论知识相结合。命题方向的这种变化以及素质教育大潮的影响必将引领高中政治教师的平时教学。然而在升学的巨大压力下时事教育只能在艰难中前进，存在不少问题。
4、高中政治课有效开展时政教育能有效地弥补教材的滞后性。
现行教材与时展相比，教材材料有滞后性，时事资料不仅补充了这一缺点，而且能够对政治教材有诠释作用、辅读作用及证据功能，能使抽象的政治课教学情景化、形象化，从而方便学生理解。
二、高中政治课时事教育存在的主要问题
1、学校迫于升学竞争压力忽视时事教育
对于学校如何进行时事教育，国家相关部门多次发文明确规定。《关于进一步加强和改进中学时事教育的意见》中指出“高中时事课改用选修课和活动课时间进行。每学年的教学总量不少于17课时……”。但情况并非如此。大部分学校在课时安排时基本上只考虑到高考应试科目，几乎从不安排时事课。
2、学生对时政教育重视不够
随着经济的快速发展，电视网络已经十分普及，我们获取信息的渠道相对较多，学生在学习之余可以通过各种途径来了解时事。但事实是，因学习任务繁重，学生并没有多少时间接触这些媒介，即使有些学校每天都有固定的一点看新闻时间，他们也是埋头写作业，无暇顾及新闻。
3、社会家庭对时事教育重视不够
现在很多家长在家庭教育目标上是重智轻德，关心的重点是孩子能否考高分。家长们认识不到时事教育对孩子教育的作用，因此，为了让孩子语数外等一些“重要学科”考高分，就不让孩子看电视，看报纸，因此在家里，孩子基本失去接触时政的机会。
三、提高高中政治课时政教育有效性的主要对策
1、提高高中政治课时政教育有效性之教师因素的相关对策
（1）政治教师要及时转变课堂教学的理念
教师观念决定中教育的成败和教学的发展方向，制约着教育目的和教育手段的运用。在不同的教育理念影响下，教师会采用不同的教育方式，教育方式自然而然的受教育观念的支配和影响。
（2）政治教师要不断提高自身的素质
首先，要提高专业理论素养。政治教师除了要加强思想政治教育理论知识的学习之外，还需要加强心理学、教育学、教学法知识的学习。同时学校要争取机会组织教师“走出去”，到专门的研究机构学习，请专家讲学。
其次，要善于运用多样化的时政教育方法。具体有如下方法如：时事点评；利用时事导入；利用一则时政材料贯穿整个课堂教学等
（3）政治教师要提高对时政材料的把握能力
时政材料进入思想政治课堂，是提高高中政治课时政教育有效性的重要因素。而时事材料内容庞杂，覆盖面广，伸缩性强。在选材时，应根据课堂组织形式、教学内容、学生实际有所侧重。为此，必须坚持突出重大性原则、坚持时效性原则、加强针对性原则。
2、提高高中政治课时政教育有效性之学生因素的相关对策
（1）要矫正学生对时政学习的观念和态度
部分学生认为时政没有作业，不必考试，因为轻松，所以喜欢。这是与时政教育的初衷相违背的。我们要引导学生认识到时政教育的作用和意义，它不是单纯通过考试来反映的，而主要是从培养学生的观察问题、分析问题和解决问题的能力来体现的；更为重要的，它是培养学生具有较强的政治敏感性和敏锐洞察力的一条极佳途径。
（2）要真正体现学生的主体性
在实施时政教育中，我们要做到“三放”。“一放”内容，时政课的内容具有较强的时效性，分析什么样的事件应由学生来决定，并由学生去组织查找相关背景材料和内容，通过这一放，可以知道学生在想什么、关注什么；“二放”时间，一方面，课堂时间尽可能多的让学生自己去分析、思索；“三放”形式，时政课的课堂组织形式可以是多种多样的，可以由学生来主持、分析和讲解，可以是分组讨论，也可以是师生一起共同参与。
3、提高高中政治课时政教育有效性需要优化外部教学环境
对于高中政治课时政教育来说，要想提高其有效性，需要学校以及教育主管部门、家长的倾力配合，为时政教育的有效开展打造良好的外部环境。
时政教育的有效开展，离不开学校以及教育主管部门支持。“学校以及教育主管部门的重视与否，很大程度上决定了中学时政教育在该校能否顺利展开”。从目前的状况看，一些学校以及教育主管部门对于时政教育重视不够。政治老师要积极争取学校领导的支持，保证政治课教学的时间，以便于时事教育与政治课教学有效开展。除此之外，还要积极争取学校定购相应的时事资料、各类报刊杂志，为教师教学提供教学资源，为学生了解时事提供便捷途径。
改变高分子材料的途径范文篇9
关键词：杨木；高压；震动；改性剂
Abstract:Poplarbelongstothefast-growingtimber,whichiswidelyplantedinChinasothatforeststockvolumeisverylarge.Buttheloosewoodandthereismuchdifferencebetweenspringwoodandsummerone,whichcausespoormechanicalproperties,sothatitcannotbesolidwoodflooring.Inordertoimprovetheair-drydensity,elasticmodulusandbendingloadofpoplar,itisinjectedspecialmodifierintopoplarbythewayofhighpressureandvibration.Itachievestheperformancerequirementsofsolidwoodflooringstandard.
Keyword:Poplar,High-pressure,Vibration,Modifier
中图分类号：TU225文献标识码：A
引言
实木地板由于具有健康、美观，良好的吸声、隔音性能和低碳、环保的优点，深受消费者的青睐。但由于木材生长速度太慢，而市场需求非常大，目前我国地板使用的珍贵阔叶材90％以上需要进口。自从国家实施天然林保护工程以后，大力营造人工林已成为解决我国木材供需矛盾的重要途径。速生杨木为在国内广泛种植的速生林，其林木蓄积量很大，是一项资源丰富的优良树种，有效利用速生杨木成为解决我国木材消费缺口的重要途径之一。目前杨木资源主要用于中高密度纤维板及胶合板生产，因为人工林杨木材质疏松、早晚材差别较大，导致力学性能差，限制了其应用范围。
1.现有的注重技术与本公司研发的技术对比
1.1现有的杨木改性技术工艺
对速生杨木进行改性加工、改变其不良的性能，通过增加杨木的密度、硬度、强度，克服其固有天然缺陷，使其能够用于实木地板生产是一项很有市场前景及社会经济效益的工作。目前国内科研院所进行杨木改性研究的很多，也取得了一些成果，还有一些相关的技术申请专利，其中一个研究方向是：采用速生杨木作为浸渍填充改性试验的试材，用氯化钙和碳酸钠等溶液对其进行处理，浸入木材的钙离子与碳酸根离子结合，在木材微纤丝间隙和管胞(或纤维)的胞腔中生成碳酸钙沉淀，得到木材——无机复合材。同时还有用酚醛树脂浸渍杨木，进行杨木改性的研究等研究方向，主要为有机填充及无机物填充的思路，虽然研究有所进展和突破，但是均没有实现商业化大规模生产。
现有的木材注重加工工艺一般是在高压下将木材浸泡在含有注重物质的液体中，经过一段时间的浸泡，浸泡液体会渗透到木材的管孔中，从而实现木材的注重改性。
1.2现有的木材注重加工方法存在缺点：
1.2.1浸泡液体渗透进入木材的速度慢，导致木材注重加工时间过长。
1.2.2浸泡液体进入木材的量较少，导致注重效果不理想。
1.2.3由于木材长时间浸泡在液体中，导致次品增多，不仅浪费原料，而且造成生产成本的增加。
1.3本公司研发的杨木注重方法关键技术
本公司生产的重杨木实木地板采用的改性方式主要为真空高压压力罐注重木材，增加木材的密度，通过密度的增加从而提高木材的硬度、强度等指标。真空压力罐处理木材的量大，处理时间短、效果好，且目前技术进展较大，同时经济性也比较好。
关键技术在于：
1.3.1采用特制的杨木改性剂。有效地提高杨木的密度、表面硬度和尺寸稳定性。
1.3.2木材注重加工工艺的改进。对经过人工干燥的杨木进行浸渍处理，优化并采用真空分步加压细胞法浸渍：锯材入罐抽真空常压平衡加压升温卸压冷却出罐。
1.3.3振动过程中可以移动声振动发生器。在注重加工过程中，增加振动浸渍液的步骤。由于声振动发生器引起浸渍液的振动，浸渍液与木材表面发生碰撞，木材表面受到侵蚀而使浸渍扩展，从而使得浸渍液的渗透更为快速和充分。
1.4本公司研发的杨木改性剂具体实施方式为：
杨木改性剂以麦芽糖精为主要原料，并添加一定比例的添加剂和水混合搅拌制成，所述添加剂包括糊化剂、氧化剂、络合剂、催化剂、还原剂、改性剂、填料，防腐剂，所述添加剂的总量为麦芽糖精重量的3～8％，水的总量为麦芽糖精重量的20～40％。糊化剂为氢氧化纳，用量控制在使溶液的PH值为9～12。氧化剂为次氯酸钠，络合剂为硼砂，催化剂为铜、钴、镍氧化物的一种或几种，还原剂为硫代硫酸钠，改性剂为脲醛树脂，填料为轻质碳酸钙。防腐剂为苯酚，用量为麦芽糖精重量的0.3～3％，能提高防腐、抗霉效果。
2.杨木改性剂的反应原理
用氢氧化钠调节氧化时反应体系的PH值，保证反应体系PH值呈碱性（PH＝10～11），另外，在碱性条件下，氢氧根可破坏麦芽糖精分子中部分氢键，减弱大分子间的作用力，从而降低糊化温度。并用铜、钴、镍氧化物作催化剂。
麦芽糖精的氧化是淀粉分子在氧化剂的作用下，分子中的α-1,4苷键和支链的α-1,6苷键部分断裂，同时C6上的羟基被氧化成羧基，使氧化后的淀粉分子变成含有羧基的淀粉小分子，以增加湿润性和渗透性，从而有利于更好的粘接，同时亦留下一部分分子量较大的分子，以增加粘接强度。此种胶黏剂粘接力强、质轻、不返潮、不泛碱、性能优良。
加入脲醛树脂，发生接枝反应，可把麦芽糖精分子中的亲水性羟基掩蔽起来，使水分子挥发，干燥速度快。在干燥过程中，这些高分子乳液可与麦芽糖精分子相互交织，组成网络，增加粘接强度，形成一层密实的网，同时这些高分子乳液的憎水剂团也阻挡了水份的进入。
填料为轻质碳酸钙，以增加固含量减少水分，固化后增加了木材的密度、硬度，同时这些填料还可以有效的堵塞木材细胞间的孔隙，阻止水份进入，提高了木材的稳定性。
3.杨木注重加工工艺流程如下
3.1根据木材的最终使用用途对杨木进行合理切割，形成批量的同规格的板材；
3.2将上述切割好板材放入木材干燥窑内进行烘干处理，使木材的平均含水率降低至12～18%，出窑备用；
3.3将板材放入处理罐内，对处理罐抽真空，在真空度为-0.08～-0.09MPa时吸入杨木改性剂，保持20～30分钟；
3.4达到保持时间后使罐内恢复常压平衡状态；
3.5对处理罐加压，达到1.6～1.8MPa时，保持3～5小时；
3.6达到保持时间后卸压，然后取出木材；
3.7将改性后的板材再次放入木材干燥窑内进行烘干处理，使改性剂固化，木材的平均含水率降低至8～12%，出窑备用。
3.8将材料进行榫槽加工及油漆加工制成重杨木实木地板。
浸渍的液振动，气密储罐内部设置声振动发生器引起所述浸渍液的振动，振动频率为15KHz。由于声振动发生器直接接触木材时会损伤木材的表面，因此应当将声振动发生器与木材相距一定间隔。在优选实施方式中，可以在振动过程中移动声振动发生器。设在所述气密储罐外部的振动激发电机带动所述气密储罐整体振动，进而引起所述浸渍液的振动。
通过此方法改性的杨木，木材的气干密度由0.40g/cm3变到0.60-0.70g/cm3之间，弹性模量由1300MPa变到4200-5000MPa之间，抗弯荷载达到350N以上，完全适合做实木地板。
4.结束语
目前世界上珍贵木材的资源日趋紧缺，实木地板由于受到自然资源的限制，市场发展也受到一定的限制。本公司重杨木实木地板充分利用速生杨木，不仅解决了实木地板原材料紧缺的问题，同时也拓宽了速生材的应用范围。
参考文献：
[1]埃罗.斯耶斯特勒姆.木材化学[M].北京:中国林业出版社,1985.
改变高分子材料的途径范文篇10
1高中物理教师教材重构能力
在传统的课程中，高中物理教师对教材进行重构的能力，就是怎样通过对教材进行改造实现有效地把握教材内容完全不变地教给学生的能力，它解决“怎样教好”的问题。新课程理念下，教师角色发生了转变，教师变成了课程实施的组织者、促进者和课程的开发者、研究者，教师的任务是如何促进学生有效学习。教师对教材进行重构的能力就是怎样通过对教材改造实现学生主动认识、主动建构、获得充分发展的能力。具体地说，就是教师不仅要解决“怎样教好”的问题，还要解决“为什么选择这些内容教更好”的问题。所以，新课程理念下高中物理教师对教材进行改造的能力不同于传统教学理念下教师对教材进行重构的能力，这种能力是高中物理教师有课程意识后的一种新的能力。
2高中物理教师教材重构能力的结构
新课程背景下的教师教材内容重构活动主要涉及新课程目标分析、教材内容分析、学生特征分析、实验分析、现代教育手段分析和学习评价分析六个方面。按照心理学提出的“能力与活动相适应”的观点，高中物理教师教材重构能力由教材重构的能力、研读文本的能力、了解学生的能力、实验操作的能力、运用现代教育技术的能力和教学评价的能力等组成。
3提高高中物理教师教材重构能力的途径
结合多年教学实践表明，提高高中物理教师教材重构能力主要有干预性指导、教学反思、行动研究和校本教研四条途径。
3.1干预性指导
干预性指导分两类，一类是由特级教师或名师以报告、讲座和公开示范课的形式开展的集体性活动；另一类是师徒结队指导。因第二类实践性更强，下面就以教材内容增减为例对师徒结队指导法作一说明。
研读教材，搜索素材熟悉教科书本质上是对物理学知识的再认识过程，徒弟在师傅指导下研读教材，主要收集教材中的素材，如物理学在生活中应用的例子、物理解题技巧、例题、物理规律、物理学研究方法、物理概念、物理学史、科学家故事。收集的途径可以是网络、教辅、教参、报刊杂志、同事交流、课外书、图书馆资料、其他版本教材。这过程要求独立完成，可以通过网络、书本但不求助其它物理教师
咨询教师，完善素材。掌握大量的生活素质和社会资源，是物理教师教材重构的基础。年长的物理教师都掌握相当多的生活素材和社会资源，它们都是经过物理教师的筛选和检验，既符合当地学生实际又行之有效，具有很高的实用价值。徒弟向年长物理教师征集素材时，还要咨询这素材的优点及在教材重构时的用法。
专心听课，学用素材徒弟听师傅的课，学习师傅如何改变教材中章节的编排顺序，改变某一节教材内容的顺序的技巧，感受师傅怎样补充延伸教材中的某一物理知识、增加教材中的教学内容、改变教材中的例题、利用当地的课程资源、对教材中实验器材进行变动、对教材中实验的方法进行变换、改变某一节教材内容的顺序、改变教材中章节的编排顺序、减少教材中的教学内容。然后思考可以借鉴哪些素材，删除哪些素材，怎样进行教材重构。
试教上课，应用素材(这过程一般在公开教学时比较多)。师傅对徒弟应用素材进行教材重构出现的问题进行点评，并提出改进意见。徒弟重新思考教材重构，再次进行教材重构。
正式上课，活用素材。徒弟带着新的教材重构内容进行上课，灵活应用教学素材。然后通过课堂学生的表现和课后作业情况评估素材的优劣。
反思上课，积累素材。通过对课堂教学、学生反映和学生作业情况的反思，总结素材选择和应用的得失，筛选出适合学生学习又适合自己教的素材，建立教材重构资源库。
3.2教学反思
课前重构反思。物理教师在完成备课后，对教案中的教学内容及教学流程重新审视。它包括课题引入的物理情景，激发学生提问的奇思妙想，开展科学探究的做法，实验操作的措施，数据处理的路径，探究结论的描述，运用现代教育技术的点睛之笔，物理方法的展示和科学思想的迁移。通过回顾、梳理、剖析、反思，这些内容都可成为今后成功的经验。
课内重构反思。在物理教学中，常会遇到一些突发事件，如实验不成功；在与学生交流过程中，常会冒出一些独特的问题，如加速度测量仪器是什么?在批改作业时，也常看到学生独特的见解和思路，甚至物理教师应急之中产生的瞬间灵感。这些都可以作为以后丰富的教学材料。
终结性反思。教材重构通过课堂的检验，物理教师对教材重构的得失有了一个清晰的脉络和认识。在此基础上物理教师对教材重构重新进行取舍，考虑一下“再教”这部分内容时应该如何做，写出“再重构”，做到扬长避短、精益求精，把自己的教学水平提高到一个新的境界和高度。
另外不同的教师对教材重构的反思的内容要有所不同：新手型教师反思的内容是教材重构的技能，适应型教师反思的内容是教材重构的策略，成熟型教师反思的内容是教材重构的理论。
3.3行动研究
教师自构，发现问题。高中物理第一模块就有静摩擦力、加速度、瞬时速度这类难点概念，有牛顿三大运动定律这样的难点规律。物理教师对这些内容应该是非常熟悉的，这些内容的课程目标、敦材文本也是非常清楚，可是每次物理教师都觉得这些内容难上，对自己的教材重构不满意，尽管在教材重构时也充分考虑了学生的学习基础，实验的改进，多媒体技术的应用。这种教材重构过程产生的困惑就是行动研究的问题，也是行动研究的课题来源。
展示自我，重构问题。像“牛顿第二定律”的教学就有多种实验探究方法，如用滑板、夹子和小车做实验，方法简易但不够精确；如用气垫导轨，小车做实验，精确但实验规模大；如用滑板、打点计时器、小车做实验，可行但麻烦；如用传感器做实验，定量、精确、快捷但学生感觉不到探究的物理过程。根据学校的物理实验器材的条件和学生的学习层次，当物理教师无法确定选用哪种方法最适合时，可在备课组、教研组活动中提出，展示自我重构的问题。
教师互评，分析问题。像“牛顿第三定律”的教学不同的物理教师有不同的重构方式。有的基本照教材的内容，只简单增加些应用例子；有的使用多媒体，增加了第三定律视频实验；有的进行大规模重构，他首先对重力、弹力、摩擦力、磁场作用力、电场作用力的相互间存在作用力与反作用力进行验证，其次验证固体间、液体间、气体间存在作用力与反作用力，再次对作用力与反作用力的方向作分析，然后对作用力与反作用力的大小作定量测定，最后就作用力与反作用力作用在不同物体上进行探讨。这些物理教师由于教育程度、家庭背景、工作阅历、教学的实践不同，他们对牛顿第三定律的教材重构有自己的思考和方法，主讲人的抛砖引玉，会引起其它物理教师的热烈讨论，最终形成共识。
教师实践，检验问题。静摩擦力大小突破相对容易，但方向突破就比较难。有物理教师在教材重构时设计制作一个静摩擦方向检测仪，设法在课堂上对不同情况静摩擦力的方向进行演示，化无形为有形。这样的教材重构能否成功，还要物理教师在课堂教学中验证，把检验问题效果如学生反映、教师感觉、课堂气氛和目标达成记录下来。
教师再评，再构教材。不同的教材重构就有不同实践，会有不同的效果，物理教师把各自的实践汇总到备课组或教研组，备课组或教研组的教师对每一种方案进行评价，相互取长补短，形成最优秀的教材重构方案，存放在课题库中，供下一届使用。
当前中学物理教学都盛行一节一备制，即教材的每一节内容都有一位教师进行主备课，备课内容包括教案编写，课件制作、教材主讲，因此教师间都会有互动式行动研究经历。
3.4校本教研
校本教研的内容分给教材内容“穿靴、戴帽”，新仪器的应用，常规实验的制作和现代情景收集四个方面。
给教材内容“穿靴、戴帽”教材通常从知识导入，离学生生活较远，而教师可以根据当地生活实际，给教材补上与生活紧密联系的开头与结尾，即所谓的给教材“穿靴、戴帽”。教师专门寻找每一章节最适合学生物理情景作为新课引入，成为探究教学问题引入，课题结束时对引人物理情景中的问题加以解释，并引出新的问题让学生思考。这种首尾呼应，螺旋式呈现物理情景的方式，从课的结构角度说比较完整；从探究教学角度说实现了探究的目标；从内容角度说，教材更贴近学生的生活，学生理解教材更容易了。每一章节的“穿靴、戴帽”，汇总成册即成探究教材启蒙篇。
新仪器的应用。计算机与传感器的联用，给探究教学提供了定量探究物理量的新手段。教师根据教材内容和教学经验，对各章节的内容用传感器进行试探性应用，精选出适用的章节，描绘出组织形式，评估出教学效果，写出操作程序。对效果显著，操作方便的实验，还要作好实验视频。把传感器应用的物理专题研究汇总成册就成了传感器实验篇。
常规实验的开发。教材中只选取一些有代表性的实验，其实还有很多有特色常规实验尤其是学生小实验在教学中有意想不到的效果。教师一方面对每章节各种版本涉及的实验进行汇总，对国外教材中的实验加以借鉴，对杂志中介绍的实验加以筛选，另一方面对生活中新涌现出来产品加以借用，用新的创意进行再制作，或用新材料进行再开发。常规实验器材构成新的物理仪器，常规实验汇总成册为常规实验开发篇。
现代情景收集。物理教学要反应科技成果，要贴近现代化，就得不断更新现代物理情景，不断展示科技成果。教师通过电视、网络寻找科技新应用、新发现和新成果的信息，以图片、课件、视频的形式汇总构成物理电子信息库，成册即为现代情景篇。
改变高分子材料的途径范文篇11
关键词:人民币汇率;外汇风险
中图分类号:F23文献标识码:A
中国人民银行于2005年7月了《关于完善人民币汇率形成机制改革的公告》,人民币汇率将实行“以市场供求为基础、参考一篮子货币进行调节、有管理的浮动汇率制度”,人民币汇率将变得更加富有弹性;7月21日中国人民银行又进行人民币对美元的汇率调整,人民币升值2%;同时,允许企业在涉外经济、金融活动中选择多种货币进行交易和结算。
我国实行新的汇率制度以来,人民币汇率有升有降,在国际市场美元对欧元和日元等货币的汇率波动较大的同时,人民币对美元基本上保持升值趋势,对非美元货币的变动大于对美元的波动。汇改后前三年里,人民币的累计升值幅度达21%。在刚发生的金融危机期间,当避险资金回流美国,人民币随美元一起升值。国际清算银行公布数据显示,2008年1～12月,人民币实际有效汇率升幅高达12.15%。而当美国经济好转,其基准利率降至历史低点,资金再次流向新兴市场,美元开始急剧回落,受此影响,人民币在维持汇率稳定的同时,实际有效汇率下跌。2009年整个上半年,人民币实际有效汇率累计贬值4.41%。
由此看出,人民币汇率表现出的实际波动明显大于汇改之前,给企业的生产经营带来了更多的不稳定性,在现实中表现出其复杂性。同时,从微观市场的经营主体来看,我国企业众多,情况复杂,人民币升值对它们的影响也各不相同;而且人民币升值对企业财务的各个方面的影响也是各不相同的,所以企业财务一定要从经营战略高度予以重视,改变过去的思维定势,在外汇资金流动的各个环节,加强财务管理,使汇率波动对财务的不利影响最小化。本文主要是从企业财务的视角出发,分析汇率变动对上市公司的微观影响,并进一步就企业如何管理外汇风险提出建议。
一、汇率波动对企业财务影响的两大领域
汇率波动对企业财务的影响领域可以分为两个大的方面:一个在企业的成本收益层面,另一个在企业的资产负债层面。收益层面主要体现在汇率对公司未来销售量、销售收入、销售成本等经营要素的影响,资产负债层面则主要源于汇率变动所导致的对企业资产或负债价值的重估。由于企业财务各个方面具体情况各不相同,汇率变化对企业财务的影响也或大或小、或正或负不一。但不管怎样,企业未来自由现金流量及其潜在风险水平的变化仍是价值影响分析的唯一出发点。
首先,我们来看一看汇率波动如何从收益层面影响企业财务,对于有出口、进口以及国际化业务的公司,汇率的变动将直接影响到企业未来的经营绩效。在人民币升值的背景下,如果企业的原材料很多依靠进口,不考虑其他因素,汇率的变动将导致企业生产成本的下降和净收益水平的提高。产品出口则刚好相反,人民币升值将导致企业产品在同等人民币价格水平下的外币价格上升,从而可能导致企业被迫降低出口价格或造成产品销售量下降,企业以人民币计价的销售收入以及净收益将随之下降。在其他条件不发生变化的情况下,收益的这些变动都将对企业的自由现金流量造成同等程度的影响。因此,在对具有上述特点的企业进行价值分析研究时,财务模型中一定要设定汇率参数以及汇率与销售量、销售收入、业务成本等经营绩效指标的相关关系,以合理反映外界环境变化对企业价值的影响。
相比较而言,汇率波动在企业资产负债层面的影响稍显复杂。由于资产负债性质的不同,汇率变动导致的资产价值的变化对公司自由现金流量的影响方式也不一样,因此在对企业价值进行分析研究时必须分别予以考虑。我们将资产负债表中的项目分为货币性项目和非货币性项目:货币性项目指企业持有的货币资金和将以固定或可确定的金额收取的资产或偿付的负债。典型的货币性项目包括货币资金、借款、应收应付款等。当汇率发生变动时,企业以外币核算的上述资产或者负债将会发生相应的增值或者贬值。例如,在人民币升值的背景下,企业保有的外币存款将发生贬值,这本身就是一种对现金现值的实质性影响。而企业发行的以外币结算的债券或其他债务则可以更低的人民币成本偿还,而这可以为企业节省出更多的可用于自由分配的资金,从而促进企业价值的提升。
二、汇率波动对企业财务影响的三个途径
汇率波动对企业财务的影响主要是通过会计途径、交易途径、经济途径来实现的。详细分析汇率波动的影响途径可以清楚地认识汇率波动如何从微观方面影响企业财务的各个方面的。
1、汇率波动对企业财务影响的会计途径。汇率波动通过会计途径对企业的影响主要是指企业在进行会计处理或进行外币结算时,对必须转换成本币的外币计价项目进行评估时所产生的影响。其主要产生于以外币核算的一些货币性项目上,例如货币资金、借款、应收应付款等。当编制会计报表时,报表日汇率与外币项目入账时汇率发生变动时,企业以外币核算的上述资产或者负债将会发生相应的增值或者贬值。它只是导致企业账面上损益的差别,企业资金实际上不发生转移。汇率波动通过会计途径对企业的影响还产生于跨国公司将世界各地的子公司的报表进行合并的过程中。由于国外子公司或分支机构的财务报表基本上都是以当地货币作为计量单位,母公司需要将其折算成母公司所使用的货币来表述,这样才方便合并子母公司的财务报表。在这一报表的折算过程中必然产生一种未实现的折算损益,这种损益就表现为汇率波动通过会计途径对企业的影响。如果受影响资产大于受影响负债,而外币发生贬值,则企业蒙受折算损失;相反,如果受影响资产小于受影响负债,若外币发生贬值,则发生折算收益。
2、汇率波动对企业财务影响的交易途径。汇率波动通过交易途径对企业的影响最为普遍,企业经营过程中只要涉及到外币交易,就可能产生影响,如最简单的购销交易。产生的影响是指从交易发生到结算的这段时间里汇率发生了变动,以外币结算的交易,其本币价值发生变动的影响。和会计途径的影响不同,交易途径的影响有实际的外币交易和损益发生,所以交易途径的影响会直接对企业的经营净现金流量产生变动。
3、汇率波动对企业财务影响的经济途径。汇率波动通过经济途径对企业的影响是指由于意料之外的汇率变动给企业未来现金流量带来的一种潜在影响。也就是说,汇率的波动不仅影响企业当期利润和现金流,还有可能在一定程度上影响未来可能出现的创利潜力,而影响到企业未来的现金流。在分析经济途径时,不包括预料到的汇率波动的影响,因为在反映企业未来经营成果或价值时已经把这些已经预料到的因素考虑在内了。
以上分析可以看出,三种途径对企业的影响是各不相同的:经济途径和交易途径不同,交易途径对企业的影响是局部的、短期的,而产生于经济途径之下影响的却是企业未来的长期现金流,也就是说它可以直接影响企业的价值。它也有别于会计途径,会计途径是在折算过程中产生的,只存在于账面上,并不影响企业实际的现金转移,但是经济途径却会影响到企业的盈利能力和今后的发展。交易途径和会计途径都直接影响企业当期的利润,对它们的预测也具有现实可能性,更为直观。而经济途径的影响相对来说则是长期的也是更难防范的,同时经济途径几乎不能准确地预测,具有不能入账的性质,但是它与企业的经济利益息息相关,企业对通过这几种途径的影响都不能掉以轻心。
在了解了外汇汇率的变化对上市公司影响的途径之后,我们应该积极地寻求各种方法来帮助企业进行外汇风险的管理。企业规避会计途径影响风险的目的在于对用外币表示的企业资产的本币价值进行保值,减少外币报表折算差额。对交易途径影响风险的管理目标包括确保企业在最终发生兑换行为时,遭受的汇兑损失最小,即保证将来的外币现金流量的经济价值,同时能够事先确保将来收付的本币现金流量,方便企业安排其他资金活动。企业应该综合运用金融工具和科学管理方法来有效规避汇率风险。
1、充分运用现有的政策以及灵活的使用金融工具。银行可以给予企业更多的汇率风险管理的建议,以及给企业提供形式多样的外汇避险工具,所以,企业应加强与银行的联系,主动进行避险业务咨询,及时了解规避汇率风险工具的发展,密切关注政策的变动和调整;企业应根据贸易方式、贸易内容的不同以及汇率变化的不同特征,充分运用远期外汇买卖、货币互换、短期外币信贷安排、外币应收票据贴现、人民币与外币掉期、人民币远期结售汇以及期货、各种外汇融资产品等金融工具,合理规避或防范风险。企业加强汇率风险管理,应遵循现有的外汇管理法规和政策,充分利用各种手段和工具,将汇率风险和汇兑损失控制在最小范围。
2、灵活地管理外币资产和外币负债。公司外币的持有量应该保持在一个合理的水平上。对于出口、进口额均较大的外贸公司,可持有适量外币以应付日常之需,避免因外币不足所引起的短缺成本的增加,但应注意持有外币的时间不宜过长,以避免汇率变动带来的损失。同时,公司对于外币类债权债务的管理要讲究方法,权衡利弊,选择能降低财务费用、使公司效益最大化的策略。如对于外币“应收账款”,要讲究收账政策和收账方法,改变信用政策,加速资金的回笼。而对于外币“应付账款”,在不影响公司信誉的情况下,尽量延迟进口材料或延迟付款,或改变货款结算方式,如采取远期信用证结算方式或以人民币计价等。
3、提升企业竞争力,加强企业抗风险能力。过去我国在国际市场占较大比重的产品都是以比同类产品低的价格销售才取得竞争优势。但是,现在人民币汇率的提高,人民币升值,我国企业所采取的价格战术已不能产生很好的效果。当前市场环境下,企业应着重从产品的质量方面着手,提高产品的技术含量,提升产品档次,增加出口产品品种,优化出口产品结构,从而提高企业产品在国际市场的竞争力。企业应建立并完善知识产权和品牌保护机制,加大自主品牌建设力度,强化品牌意识培养自己的产品品牌,提高附加值。
4、加强外汇人才培养和储备。在现在的知识经济时代,专业性人才越来越成为企业健康高速发展的重要条件,我国企业中多缺乏外汇风险管理的专业人才,这不利于企业外汇风险的防范。所以,企业只有加强外汇人才的储备和培养,不断充实外汇人才,安排专职人员从事汇率的预测和防范汇率风险的研究工作,才能适应企业各项业务发展的需要。
(作者单位:安徽工业大学研究生学院)
主要参考文献:
[1]刘震宇,孙红梅.浅析人民币升值对企业财务的影响.西安财经学院学报,2008.
改变高分子材料的途径范文
木塑复合材料的性能优势
PVC/木粉复合材料挤出微发泡制品兼有具比纯木材和塑料产品的更优良的性能，不仅性能达到了真正仿木的效果，而且其加工成本也比木制品低很多，它的产生给木制品行业带来了一次革命性的跨越，也塑料加工行业注入了新的血液和活力。
（1）木粉复合材料的表面经过处理后，能形成一层高分子膜覆在材料的表面，其吸水率要比材料本身小2%左右，防水性能要好于木材，而且能阻绝霉菌滋生，使木粉的防霉能力也得到了提高。
（2）木粉复合材料能根据要求制成各种形状和纹理的制品，外形美观无色差，材料利用率高，无加工剩余物，能回收再利用，是一种节能又环保的材料。
作为一种新型的木材替代品，它可以广泛应用于建筑装饰和包装等领域，绝大多数的室内外装饰建材均可用PVC来制造。PVC木塑彻底抛弃原木的缺点，改进了原木的不足，保留了原木特有的木质感。同时PVC木塑材料可根据不同木种和颜色生产出不同等级、不同规格、不同颜色的制品。由于生产过程采用挤出成型，可实现自动连续生产，长度任意裁定，这是原木所不能及的。PVC制品现已收到全球广泛的重视，被誉为绿色环保新型材料，具有广阔的发展前景。
试验
·木粉种类对材料性能的影响
在本实验中,采用了50目,80目,100目,120目的干燥木粉,在填充量为40份时与PVC基体复合,测试复合材料的冲击性能、熔融指数、热变形温度。一般来说,填料的颗粒粒径越小,假如它能分散的均匀,则填充材料的力学性能越好,但同时颗粒的粒径越小,要实现起均匀分散越困难,需要更多的助剂和更好的加工设备,而且颗粒越细所需要的加工费用越高,因此要根据需要选择适当粒径的填料。
一般情况下，当填料粒径较大时，填料在体系中的分散较困难，随粒径减小分散性提高，当粒径降到一定范围时，由于填料颗粒的团聚现象加剧，分散性也变差。
·木粉填充量对材料性能的影响
本实验通过分别加入10%NaOH浸泡的100目干燥木粉4克、8克、12克、16克以及其他助剂,再加入PVC树脂20克，密炼15分钟，温度要求达到178℃左右，得到的结果如下：
（1）随着木粉填充量的增加,复合材料的熔融指数降低,聚合物流率的均匀性变差。
（2）随着木粉填充量的增加，复合材料的维卡软化点升高。木份颗粒属于天然高分子纤维，它是一种刚性材料，在高温下变形较小。当木份含量增加时，木粉在体系中的体积比升高，复合材料的刚性增大，模量升高。同时，PVC大分子链的各运动单元由于受到木粉颗粒的限制热运动能力变差，减少了PVC大分子链因温度升高而蜷曲的倾向，材料的粘度升高，材料的耐热变形能力提高。
（3）随着木粉填料量的增加,材料的冲击强度下降。原因是,作为分散相的木粉在基体中起到应力集中物的作用,它不会受力变形,也不能终止裂纹或产生银纹吸收冲击能,因此使填充体系的脆性增加。随着木粉填充量的增加,由于木粉密度低,填料所占据的体积比增大,同时木粉颗粒分散性变差,颗粒堆砌严重,不仅提供了更多的应力集中点,而且更严重地影响了作为主要受力部分的PVC基体的连续性,从而使复合材料的冲击强度下降。
结束语
