第一篇:高分子材料輻射加工的現狀及機遇
高分子材料輻射加工的現狀及機遇
上海應用物理研究所輻射化學與輻照技術研究室 吳國忠(Email:wuguozhong@sinap.ac.cn)Tel: 021-59558905
前言
高分子材料的輻射效應研究和輻射加工是隨著核反應堆的出現逐漸發展起來的領域。自20世紀50年代英國科學家發現聚乙烯的輻射交聯現象以來,歐洲、美國、日本等先進國家在20世紀60-70年代大量開展了高分子材料的輻射效應研究。我國在20世紀80年代至90年代初大量開展了聚烯烴材料的輻射交聯研究,并成功實現產業化。近年來伴隨著經濟的持續快速發展,輻照改性高分子工業的產值不斷增加,據中國同位素與輻射加工行業協會的統計,2006年底我國已有工業輻照加速器約120臺。然而,據日本日新公司的統計,2006年底中國工業輻照加速器達到了163臺。我國的高分子熱收縮材料已經形成較大的產業,但與美國、日本等發達國家相比,在輻照改性高分子材料的基礎研究和工業應用方面存在一定差距。展望未來,汽車工業和核電等行業的快速發展以及行業標準的提高,使我國高分子材料的輻射加工迎來了新的發展機遇,但也面臨許多挑戰。
本文從高分子材料的交聯、裂解、接枝、聚合等四個方面進行闡述。
1)高分子材料輻射交聯
輻射交聯是目前產業化最為成功、應用最廣泛的領域。熱收縮材料、電線電纜、發泡材料、子午線汽車輪胎、某些特殊管材和薄膜等都是聚烯烴材料輻射交聯的實際應用。我國目前已經成為最大的熱收縮材料生產國,部分材料也向外出口。電線電纜的輻照交聯則主要隨著經濟的發展以及相關行業水準的提高而逐步得到普及。這兩項技術及相關的工藝都非常成熟,依靠企業自身的研發力量基本能夠開發新產品。然而,正因為技術比較普及,它不再是過去認為的神秘的高技術領域,輻照加工的利潤也迅速下降,競爭越來越激烈。為了避免激烈的競爭,今后我國的大型企業可能到周邊國家如印度、巴基斯坦、孟加拉、越南、阿拉伯國家等設立輻照加工廠,生產熱收縮材料及輻照交聯的電線電纜。在馬來西亞等國,日本公司已經率先設立了工廠。由于我國已經能夠自主生產工業輻照加速器,大大降低了在國外設廠的成本。事實上,隨著周邊國家的經濟發展,他們對輻射加工材料的需求開始增大,加之人民幣持續升值等因素,使我國企業到國外設立輻照加工廠的可行性越來越大。這方面的海外投資最好能夠得到政府的政策支持。
然而,在聚烯烴發泡材料和子午線輪胎方面我們的技術暫時還達不到先進國家的水平。尤其是汽車子午線輪胎,日本在20世紀70年代已經實現工業化生產,目前約95%的輪胎采用加速器輻照工藝。由于過去我國的汽車工業落后,沒有可 能進行相關研究,但是隨著中國汽車行業的快速發展,子午線輪胎的市場前景無疑是巨大的。遺憾的是,我們的研究機構和企業(包括輪胎企業)對該項技術基本不了解,我們目前也沒有能力生產0.5-1.0 MeV的強束流加速器,因此基本不能開展相關研發。在該項技術中,加速器輻照不是簡單地對橡膠進行硫化(交聯),更主要對橡膠品質進行調控,沒有研究機構、加速器制造企業、以及輪胎企業的緊密合作不可能取得技術突破。我國汽車行業的快速發展也為低煙無鹵電纜細線行業的發展提供了機遇,除了應該盡快開展相關材料配方研究之外,國內加速器生產企業應盡早生產出低能量高束流的輻照加速器。如果我們不能盡快確立自己的生產技術,子午線輪胎和汽車用細線兩個行業將會被外資企業控制。
2)高分子材料的輻射裂解
輻射裂解也是高分子材料的主要效應之一,然而產業規模相對較小。目前世界上應用比較廣泛的是聚四氟乙烯(PTFE)的輻射裂解,用于制造PTFE超細粉。該粉體可應用于工程塑料、涂料、油墨等領域,作為助劑使用。目前美國杜邦公司已經在深圳設廠生產PTFE超細粉體,使用一臺3 MeV加速器。意大利蘇威公司也計劃在江蘇常熟設立輻照工廠生產PTFE超細粉體。加之國內已經有數家企業采用鈷源或加速器輻照生產PTFE超細粉體,未來的競爭將會比較激烈。
一般的天然高分子材料如甲殼素、纖維素等也是輻射裂解型的,已有許多文獻報道。這些材料的輻射裂解工藝并不復雜,關鍵是輻射裂解后材料的應用。在我國,輻射裂解的甲殼素/殼聚糖已有一定的應用,但尚未形成規模。前蘇聯曾經利用纖維素輻射裂解制造動物飼料,但因為輻照劑量太高而無法商業化。目前德國已經將黏膠顆粒的輻射裂解工業化,用于制造黏膠纖維。我國是目前世界上最大的黏膠纖維生產國,今后可望利用加速器輻照進行黏膠的裂解,與目前化學法相比具有環保、質量可控等優點。隨著石油資源的價格上漲,生物能源逐漸受到重視,將纖維素進行輻射裂解然后用生物發酵方法生產液態生物燃料可能是一條值得探索的技術路線,但需要巨大的研發資金。
3)輻射接枝
輻射接枝是高分子材料輻射加工的一個重要應用。到目前為止,與輻射接枝相關的研究報道非常多,但產業化的實例不多。最為普遍的應用是電池隔膜,即在聚烯烴薄膜表面接枝親水性單體。該項技術在國外以及我國都已經實現工業化。其實,與化學引發的接枝相比,輻射接枝具有很大的優勢。近年來,日本在纖維表面通過輻射法接枝功能性單體,制成具有吸附氣體(如H2S, NH3)功能的特殊纖維,已經實現產業化(據說市場發展迅速)。目前國際上研究非常熱門的領域之一是利用輻射接枝法制備燃料電池隔膜,然而這是一項前景尚不明朗的研究。
利用聚乙烯纖維輻射接枝某些特殊的化學功能團單體,可以實現從海水中提取重要的核燃料--鈾。日本已經在該領域處于世界領先水平,達到實用化程度,據稱每公斤經過處理的纖維在海水中浸泡一個月可以吸附千分之三一上的鈾,在日本北部海域完成實驗后在南部的琉球海域進一步開展試驗,由于南部海域水溫較高,萃取效率可以得到進一步提高。由于全球進入一個核電快速發展時期,鈾價不斷上漲,因此海水提鈾可能是未來很有競爭力的一項技術,值得引起我國能源部門和政府的高度重視。否則,等我們大規模核電廠建成之后,可能會突然發 現燃料鈾卻嚴重受制于澳大利亞等少數盛產鈾礦石的國家。
另外,由于我國的污染非常嚴重,開發具有吸附重金屬元素或者有毒化學物質的高分子纖維可能是一項重要的工作,一旦實現工業化生產,前景十分可觀。
4)輻射聚合
其實絕大多數的單體都容易發生輻射聚合。在輻射化學研究的早期,人們曾經對輻射聚合寄予很大的希望,期望許多的聚合都能實現工業化,然而基本上都失敗了。例如,日本曾經在20世紀60-70年代研究過乙烯的輻射聚合,但其成本比黃金還貴,由于Zigler-Netta催化劑的出現使乙烯氣體能很容易發生化學聚合。日本也研究開發過四氟乙烯在水相中的輻射聚合,但最終也無法和化學法競爭。目前國際上最成功的工業化的輻射聚合只有中國科技大學開發的丙烯酸酯乳液聚合,用于制造紡織用粘合劑。
發展策略
高分子材料的輻射加工經過半個多世紀的發展,已經具備了良好的基礎,產業化規模也比較大。與發達國家相比,我國具有一些優勢也有一些不足。在今后的若干年內,很難想象會有類似熱收縮材料、交聯電線電纜這樣可以普遍利用的新技術出現。由于一項技術從醞釀、發展、到成熟的市場往往需要10-20年時間,因此我國的企業不大可能獨立開發全新的技術。目前可行的方案仍然是盡快模仿國外的成熟技術(如汽車輪胎、交聯發泡材料),使之國產化;同時也應該積極跟蹤發達國家目前正在開發的技術。在政府科技部門的支持下、強化研究機構與產業之間的結合是今后該領域獲得發展的必由之路。
(本文大部分內容在中國同位素與輻射加工行業協會的會議上介紹過)
第二篇:我國無機高分子絮凝劑現狀及發展方向
聚丙烯酰胺
www.tmdps.cn 我國無機高分子絮凝劑現狀及發展方向
在當今環保產業技術領域中,水處理藥劑與材料是當前水工業、污染治理與節水回用凈化處理工程技術領域中應用最廣泛,用量最大的特殊產品。其范疇主要包括三大類藥劑產品:即各類型絮凝劑、緩蝕阻垢劑與消毒殺生劑。三大類材料產品:即膜分離材料,礦物過濾材料以及生物填料材料。水處理藥劑與材料屬于高科技含量,高附加值產品,它在很大程度上決定著水處理技術與設備的創新發展、設施與工藝流程簡化、運行費用以及水質凈化質量。因此,新型、高效水處理藥劑與材料始終是水處理環保產業技術領域中重點發展的支柱產業,也是水工業與水污染治理工程技術與設備創新發展的基礎產業。
當前優先發展新型、高效、安全、經濟的水處理藥劑與材料產業,加強科技創新力度,重點扶持我國規模化生產水處理藥劑與材料產業基地,加快提高我國水處理藥劑與材料質量,對于滿足我國21世紀水處理工程技術的需要,確保水資源可持續利用,以及抵御在我國加入WTO組織后的國際資本與技術侵入風險,參與國際市場競爭,實現我國21世紀環境、經濟可持續發展具有重要的戰略意義。
作者僅就目前在我國水處理藥劑與材料領域中使用量大而面廣的無機高分子絮凝劑嚴業現狀與發展規劃做以論述。
一、無機混凝劑種類及其發展歷程
1、無機混凝劑種類
無機混凝劑目前主要分為無機凝聚劑和無機高分子絮凝劑兩大類(見表1)。
表1 各種混凝劑的分類及種類
無機凝聚劑一般指傳統鋁、鐵鹽類化合物,無機高分子絮凝劑則指鋁、鐵鹽的水解一沉淀動力學中間產物,即羥基聚合離子,其他一些品種,如鈣鹽、鎂鹽、活化硅酸等主要作為中和劑或助凝劑使用。目前傳統凝聚劑正逐漸被無機高分子絮凝劑所取代,在全國混凝劑市
聚丙烯酰胺
www.tmdps.cn 場銷售量中,傳統凝聚劑僅約占20%,而無機高分子類約占80%以上。其中,聚合氯化鋁約占65%-70%,聚合硫酸鐵6%-8%,其他一些品種約占2%~5%。
2、無機高分子絮凝劑發展歷程
無機高分子絮凝劑產業始于日本。60~70年代日本先后研制開發了聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵生產工藝技術,此后在我國得到迅速發展,其中聚合氯化鋁是當前產量最多、應用范圍最廣泛的品種,并衍生出多種系列復合型無機高分子絮凝劑。如在聚合鋁/鐵中引入不同金屬離子或陰離子,或有機高分子絮凝劑聚丙烯酰胺,可分別制成聚合鋁鐵、聚合鋁硅、聚合鐵硅、聚硫氯化鋁、聚磷氯化鋁、有機復合型聚合鋁,等等。作用或強吸附架橋能力或增強凈化沉降性能,目的都是在于提高凈化效果,降低處理成本。但無論哪種類型的無機高分子復合絮凝劑,其主體有效成分仍是鋁、鐵鹽水解羥基聚合絡離子。
我國無機高分子絮凝劑始于70年代。在原料、生產工藝及技術路線上充分體現了中國特色,即利用工業廢料,如廢鋁灰、鋁礬土、煤矸石通過酸溶或堿溶法制備聚合鋁,或利用鈦白生產的副產硫酸亞鐵、酸洗鋼鐵廢液制備聚合硫酸鐵或聚合氯化鐵,這一傳統一直延續至今。70年代初,湯鴻霄等先后利用廢酸、堿創建酸、堿溶鋁灰法制備聚合氯化鋁工藝,隨后又建成煤矸石法制備聚合氯化鋁生產廠。這些研究成果作為國家建委重點項曰荻1978年全國科學大會獎,由此推動了我國聚合鋁絮凝劑產業發展。
80年代后期,生產者及研究人員逐漸認識到,工業廢料生產聚合鋁存在諸多生產工藝及品質質量問題,難以生產高品位聚合鋁產品,從而轉向國際流行工藝,即以工業氫氧化鋁為原料,采用鹽酸熱壓溶一步或二步法制備高品位聚合鋁絮凝劑。90年代初,我們率先在唐山實施了采用鹽酸熱壓溶一步法與噴霧干燥法制備高品位固體聚合鋁絮凝劑的現代生產工藝技術。建立了規模與現代化程度居國內領先的中港合資生產廠,產品質量達到日本品質,外銷東南亞。該工藝的實施極大地改變了我國聚合鋁生產工藝水平落后狀況,使我國聚合鋁生產工藝及品質在90年代初達到了國際先進水平。
由于近年工業氫氧化鋁價格持續上漲,導致生產成本增加,致使高品質產品在國內市場銷售受阻。因此,尋求廉價生產原料,降低成本是眾多生產廠家追求的最大目標。為此,我國獨創了“鋁酸鈣粉”生產工藝。由于鋁酸鈣粉價廉,僅為工業氫氧化鋁的1/4~1/5,且呈堿性,既增加產品Al2O3含量又達到高堿化度(85%以上),明顯降低生產成本。同時易于采用廉價滾筒干燥制成固體產品,而工業氫氧化鋁則無法實現。此外,鋁酸鈣粉生嚴聚合鋁含有大量微細礦物顆粒,對低濁低堿度水質凈化處理效果較好。對含油廢水,工業廢水也具有較強的吸附凝聚除油、去除COD的效果。因此,使用鋁酸鈣粉己成為目前聚合鋁絮凝劑生產廠家通用的生產方法。
但采用鋁酸鈣粉制備的聚合鋁產品呈渾濁狀且含有較高含量的重金屬雜質,即使長時間沉淀或機械過濾也難得完全澄清透明的產品。嚴格來講,目前采用鋁礬土與鋁酸鈣粉生產的聚合鋁一般只能作為粗制品,不適合飲用水凈化處理,也難以出口。
目前我國聚合氯化鋁鋁主要工業生產工藝概括于表2中,多采用以酸溶廢鋁灰、煤矸石、鋁渣或鋁酸鈣粉在一定溫度條件下經相當時間(數小時到十余小時)的酸化溶解反應,熟化或固化而制成具有高堿度的粗制液體或固體產品,少數廠家采用廢鋁屑或氫氧化鋁酸壓溶法制備精制產品。無論何種生產制備方法,最終目的是形成含OH總當量數小Al總當量數的羥基聚合物,其OH/A1的商值即稱之為堿化度或鹽基度。一般說來,聚合鋁的堿化度越高,混凝效能越強,但堿化度過高將失去穩定而生成難溶解的氫氧化鋁沉淀,同時又導致混凝效能降低。大量研究表明,堿化度控制在75%~85%為佳。但由于生產要求高濃度的鋁含量(通常以Al2O3計,15%~17%).因此很難得到即具有高堿化度且能迅速溶解透明的制品,多數在45%~60%左右,如提高堿化度,一般需要采用二次堿調方法,但制品多呈渾濁狀態。
聚丙烯酰胺
www.tmdps.cn
表2當前我國聚合氯化鋁生產原料、路線及產品特征
我國聚合鐵研制始于80年代初,首先研制出聚合硫酸鐵。此后,我國許多部門對聚合鐵生產工藝,絮凝特性及其應用進行了大量的研究,取得了顯著成就。最初采用硫酸鋼鐵酸洗廢液作原料,但由于含鐵量不穩定,導致產品不穩且重金屬雜質含量高,不適用飲用水凈化處理。此后轉向鈦白生產副產物硫酸亞鐵作原料。日前,盡管液體聚合硫酸鐵生產方法較多,但成熟工藝目前仍是采用亞硝酸鈉氧化催化法。聚合鐵堿化度需要控制較低,一般OH/Fe比控制在8%~15%。超出此堿化度范圍,鐵水解反應突變,從高價聚合態羥基絡離子轉化成高聚態低價的膠凝產物。國內目前聚合硫酸鐵生產廠家主要以年產1000~2 000 t的小規模液體產品為主。近年我國也有采用常溫催化聚合一步法生產固體聚合硫酸鐵工藝,但售價較高,難以開拓市場。
日本在90年代開始研制聚合氯化鐵絮凝劑,主要原因在于凈水處理過程多采用三氯化鐵凝聚劑。混凝效果也表明,聚合氯化鐵能明顯地增強鐵系絮凝劑高效絮凝優點并克服某些缺點,理應成為最完善的水處理新型藥劑,但即使在發展最快的日本也尚未能商品化,究其原因在于產品穩定性極差,聚合幾小時至一周內即轉向沉浣,效果降低。對此,我們經過數年持續研究,成功地攻克了其不穩定性,獨創穩定性聚合氯化鐵生產工藝并付諸實施,制品穩定2a以上,并進一步利用鋼鐵及電子線路板廢水及鐵屑作原料,采用固態氧化聚合法生產聚合氯化鐵工藝,工藝流程簡單且有效地解決了工業酸洗廢液資源化處理問題。目前這項工藝技術己在天津大港油田、洛陽石化以及深圳等地投入生產。
近年來,隨著環境污染治理力度加大,為適合各類水質凈化處理需求,復合型絮凝劑的研制己成為熱點,我們先后研制開發了聚合鋁鐵、鋁硅、硅鋁、硅鐵以及聚合鋁/鐵與活性致濁物質和有機高分子絮凝劑等系列復合絮凝劑。同時為了節省投資,增強生產廠家的市場競爭力,利用聚合氯化鐵和聚合氯化鋁絮凝劑均屬氯酸系列,開發了聯合生產工藝技術,即采用一套主生產設備及相關附屬設備,通過調整反應溫度和壓力,以及不同配料比生產聚合氯化鐵或聚合氯化鋁。并在聚合鋁/鐵的生產基礎上,通過復配工藝,生產聚合鋁硅和聚合鋁鐵等多品種絮凝劑。
二、無機高分子絮凝劑應用范疇及產業發展現況
聚丙烯酰胺
www.tmdps.cn
1、產業應用范疇
與傳統凝聚劑相比,無機高分子絮凝劑具有顯著凈化處理效能,因而在給水、廢水處理領域得到廣泛應用,如在城市,工業給水方面,它適用于任何源水凈化處理過程,尤其對微污染水質,低溫、低濁、低堿度水質,除濁率高達95%~98%。在工業廢水處理方面,在油田回注水、煉油、機加工含油廢水、洗煤、印染廢水、制藥、造紙、冶金、制革等行業廢水處理過程中都得到了廣泛地應用。它不僅能夠顯著去除廢水中細微懸浮顆粒物,而且能有效去除水中的各種油份、色度、COD,去除率可達60%~80%以上。尤其采用聚合鋁與有機高分子絮凝劑聚丙烯酰胺配合使用,不僅顯著降低廢水處理費用,而且明顯提高處理效果。
此外,無機高分子絮凝劑在城市污水強化絮凝與回用凈化處理過程具有十分巨大的潛在應用前景。目前我國城市污水主要采用二級生物處理工藝,由于其投資費用大、運行管理費用高、建設周期長、占地面積大,已成為當前各級政府的沉重財政負擔,尤其經濟欠發達地區更為嚴重,大批污水處理廠或因缺乏資金而無法興建或建成無法正常運行而被迫停運。而強化絮凝法(相當于一級半處理)在基建投資、運行維護費用、占地面積、電耗及人力等方面均遠低于傳統二級生化處理工藝,而且運行管理靈活方便、處理穩定、見效快、環境效益好。它不僅能在短時間內以較少投資和較低運行費用而使各地城鎮污永河或城鎮污水得到有效治理,同時也將有效扼制我國當前區域性水環境污染加劇趨勢,因此是一種符合我國城鎮當前經濟發展水平的經濟、實用、高效型污水處理技術。它對于解決當前我國各級政府由于治理資金不足而無法開展區域性水環境污染治理的困難局面,緩解當前我國亟待解決的水環境污染問題,實現經濟與環境的可持續發展戰略具有重要的現實意義。
城市污水強化絮凝工藝與絮凝劑產業發展密切相關,由于城鎮污水處理水量大,污染物質含量高,絮凝劑投加量將是給水處理的2~5倍,預計絮凝劑需求量將成倍增長。但過去由于絮凝劑價格較高,因此CEPT法(城市污水強化絮凝工藝)在過去應用較少。近年由于我國價廉的無機高分子絮凝劑的大量生產,使其噸水處理藥劑費用降低到0.1元以下,因此,預計不久的將來,CEPT法將會在我國城市污水凈化處理中得到廣泛應用。
無機高分子絮凝劑除了目前廣泛應用于各種給水和廢水處理、污泥處置過程外,還可應用于制藥、化妝品及工業催化劑作原料或添加劑。在造紙施膠過程中,使用聚合鋁替代硫酸鋁可明顯提高紙品質量。高品質的聚合鋁絮凝劑在各種食品、糖果、酒類、飼料生產產品的固液沉降分離過程中也有不同程度的應用。
2、國外產業發展現狀與特點
世界性水資源短缺與水質污染問題也日趨加劇,因而水質質量,水資源可持續利用以及水污染治理問題是關系國家社會穩定,經濟可持續發展的重大問題,得到了世界各國政府的高度重視,并極大地促進了世界水處理藥劑的迅速發展,市場需求量迅速增長,產品應用范圍逐年擴展。
目前,世界無機高分子絮凝劑總產量約為100萬t/a(不含中國),主要品種是聚合氯化鋁,約占80%以上,聚合硫酸鐵約占5%~10%,其他一些復合品種,如聚合硫酸硅鋁等約占5%~10%。日本聚合鋁生產量1998年接近50萬t/a,比60午代末增長了30倍,并超過各種絮凝劑生產總量的50%,正逐步取代傳統絮凝劑。日本工藝技術和產品質量代表了當前國際聚合鋁絮凝劑的最高水平。西歐各國于1976年開始生產并使用聚合鋁絮凝劑,其中,以法國、瑞典生產為主,年產量己近10萬t。美國、加拿大也己于1983年批準在城市給水和工業廢水處理中使用,但日前仍以硫酸鋁凝聚劑為主,年產量約為110萬t。意大利、俄羅斯等國及我國臺灣等地均有生產。目前,國際市場用于飲用水凈化處理的高品位固體聚合鋁售價約為500~ 600美元/t。
世界性水環境污染治理,尤其近年來CEPT法以其投資少、占地小、費用低、見效快以及特有除磷效果而得到較廣泛應用。北美、歐洲的許多中小型污水處理廠(5萬t以下)大
聚丙烯酰胺
www.tmdps.cn 多采用強化絮凝工藝。在歐洲、美國等大型污水處理廠則采用強化絮凝與生化結合方法進行污水脫氮除磷處理,降低運行費用。美國EPA最近通過了消毒劑/消毒副產物(D/DBP)法規,要求“給水及城市污水強化絮凝處理”,使新型高效絮凝劑和消毒殺菌劑在飲用水、城市污水凈化處理的市場需求迅速增長,預計2000年后絮凝劑需求量將增長35%,尤其無機高分子絮凝劑(IPF)和有機高貧子絮凝劑(OPF)產品。IPF以其廉價優異的凈化效能而使其成為美國當前絮凝劑產業發展主流。其中,聚合氯化鋁用量增長最快,達到20%~25%,市場前景十分看好。
近年來,隨著國際市場競爭加劇,國際化、規模化、專業化與系列化己成為當前國際水處理藥劑產業發展趨勢,特點是:(1)大多都是具有規模化生產的大企業,如美國杜邦、陶氏化學,瑞典凱米沃特、日本旭日成、東洋紡、電工、三洋等公司;(2)各公司幾乎生產各類水處理藥劑與材料,具有產業領域寬闊的特點;(3)針對不同水質處理需求生產多種藥劑,形成系列化、專業化生產特點;(4)注重科技投入,充分利用公司技術積累,同時積極引進新技術,研制開發新產品,提高檔次,擴展規模;(5)企業問跨國兼并重組,形成跨國集團生產銷售,擴大市場占有率。
3、我國產業發展現狀與特點
據統計,我國現有聚合鋁、聚合硫酸鐵絮凝劑生產廠近百家,遍及全國各地,年產量約為50萬t/a,產值約8~ 10億元。基本滿足我國目前城市飲用水凈化處理的需求,并部分用于工業廢水處理。
我國無機高分子絮凝劑產業突出特點:(1)生產主體以中小鄉鎮或民營企業為主,企業數量多,但產值低。年產值達到千萬元以上昀骨干企業不足20%,還沒有超過億元的大型集團企業;(2)產量低、品種少、品質差、效能低,是目前我國絮凝劑企業普遍存在的突出問題,大多數企業年產量在2 000~3 000 t且品種單一,多數產品達不到國家質量標準,能達到或超過國際質量的就更少;(3)企業科技投入不足、人員素質低、工藝落后、設備簡陋,工藝技術仍停留在70、80年代水平并沿襲低投入、高能耗、高污染、低技術含量的生產方式;(4)多數企業生產條件差、環境污染嚴重,廠區及周邊環境惡劣。
4、產業發展制約因素
無機高分子絮凝劑屬于環保產業領域,發達國家近年環保產業快速發展在相當大程度上依賴于政府政策,法規制定與執行,社會公眾環保意識的提高,并且政府采取一系列優惠政策以及市場規范管理。因此,我國絮凝劑產業發展,首先必須依靠政府強化水資源可持續利用與加強水污染治理力度,同時制定相應市場法規與標準,強化市場平等競爭原則,規范市場交易機制。
當前我國絮凝劑產業市場發展喜憂參半,可喜的是我國城鎮與工業的迅速發展,國家對資源可持續利用的重視,水環境污染治理力度的加大,為絮凝劑產業發展提供了空前發展機遇。憂的是目前聲勢大而行動少,執法力度不嚴,政府缺乏強有力的宏觀管理與調控手段。這種局面嚴重阻礙了我國絮凝劑產業規模的壯大與發展。因此,國家政策與法規不健全以及當前環保執法力度不嚴是制約產業發展的重要外部因素。
我國絮凝劑產業快速發展始于80年代,屬于新興產業領域。相應法律規則尚未健全,管理不科學、不規范、缺乏技術規范與有效質量監督管理,市場交易不規范。企業不以質量而是以相互壓價、不正當手段進行交易,尤其一些鄉鎮小企業,違法經營,嚴重擾亂市場秩序,助長了社會腐敗行為。導致市場產品質量參差不齊,品種龐雜,大量粗制濫造產品進入市場,高質量產品銷售不暢,企業效益下降,致使一些生產高品質產品的企業不得不轉而生
聚丙烯酰胺
www.tmdps.cn 產低品質產品,造成惡性循環。這種不規范市場交易行為嚴重阻礙了我國絮凝劑產業正常發育,影響了企業產品質量的提高,是制約產業發展的主要外部因素。
我國絮凝劑產業主體以鄉鎮和民營企業為主,企業資金短缺,投資力度不夠,科技投入少,技術力量薄弱,缺乏后續研發能力,企業發展存在自發性、盲目性和滯后性等,是制約產業發展的重要內部因素。
此外,企業規模小、人員素質低、技術落后。多數企業沒有形成規模化、系列化、專業化生產,沒有創出高科技企業、高質量品牌效應也是形成企業發展瓶頸的主要內部因素。因而不具有與國際跨國公司高質量產品的競爭優勢。因此,在我國加入WTO組織后,我國絮凝劑產業不具有發展機遇,而是面臨國際跨國公司高質量產品的挑戰,國際跨國公司雄厚資金投入將使我國特有的資源與技術優勢流失。
三、當前我國絮凝劑產業發展有利因素及市場前景
城鎮飲用水與工業用水需求量迅速增長推動了絮凝產業的發展:自1827年人們第一次使用Al2(SO4)3進行水質澄清凈化處理后,混凝過程一直是地表水廠(江河、湖泊、水庫等城市及工業水源地)進行水質凈化澄清處理工藝過程中不可缺少的工藝技術環節。因此絮凝劑產業最基本需求是城市與工業用水的凈化除濁澄清處理。城市與工業發展必然伴隨著用水量的增長,尤其改革開放以來,我國工業生產迅速發展,人民生活水平不斷提高,加速了我國城鎮工業化進程。目前,我國設市縣城市640多個,建制鎮1.6萬多個,人口約2.7億。到2010年設市縣城市將達到1 200個,建制鎮將達到2.5~3萬個。城鎮居民飲用水和工業用水需求量將迅逮持續增長。僅“九五”期間,全國將新建及擴建城市自來水廠100余座,集資500~ 800億元,預計2005年后全國城鎮日供水能力將突破2億t,達到2.4億t。按目前水廠聚合鋁絮凝劑一般平均投加量10~ 20 g/t估算,全國僅城市用水每年絮凝劑需求量達60~ 80萬t。這尚不包括由于水源水質污染而導致水廠凈化過程所加大絮凝劑投加量部分。
全國水系污染綜合治理力度的加大給絮凝劑產業帶來了空前發展機遇。我國水資源原本匱乏且分布不均,近年水資源短缺問題更加突出,黃河斷流,地下水位下降,水質污染加重,已經警示我們必須對21世紀我國水資源及水污染問題加以足夠的重視。否則,將會嚴重地制約我國社會經濟的可持續發展。為此,1998年國務院《關于環境保護若干問題的決定》明確指出,到2000年全國所有工業污染源必須達標排放,并要求全國縣以上城鎮都要建城市污水處理廠。同時國家加大了三河、三湖流域污染綜合治理的力度。僅淮河流域,2000年需投資60億元,新建城市污水處理廠52座,污水處理量達到350萬t/d。高效絮凝劑作為工業廢水和城市污水處理的絮凝工藝以及污泥處置所必須投加的化學藥劑,不僅能有效消減廢水中各種污染物,麗且能有效減輕后續處理負荷,降低處理成本,處理易于達標。因此,隨著今后國家及地方水污染治理力度的加大,絮凝劑產業在工業廢水和城市污水處理以及污泥處置的需求必將得到迅速的增長。一般,工業或城市廢水處理的藥劑投加量約為用水的10~ 30倍。因此,預計2000年以后,我國工業廢水和城市污水處理所需絮凝劑約為80~ 100萬t/a,年銷售額為15~18億元,因此目前缺口較大,具有潛在市場前景。
資源及技術優勢為絮凝劑產業發展提供了有力支持:聚合鋁、鐵絮凝劑原料主要是鹽酸、硫酸等化工基本原料以及含鋁、鐵礦產資源或工業廢料。近年來,我國化工、化肥與鹽業工業的迅速發展為無機鹽絮凝劑產業發展提供了大量廉價副產鹽酸和硫酸。我國氧化鋁工業的快速發展(目前已有六個特大型氧化鋁生產企業),為高品質聚合鋁絮凝劑生產提供了充足的氫氧化鋁原料。我國特有豐富的鋁礦產資源(鋁礬土、鋁酸鈣粉等)也為聚合鋁生產提供了充足而廉價的礦物原料。而我國鋼鐵及機械工業的快速發展為聚合鐵絮凝劑提供了大量的聚丙烯酰胺
www.tmdps.cn 鋼鐵酸洗廢液,副產硫酸亞鐵、鐵屑等廉價生產原料。因此我國在無機高分子絮凝劑生產方面具有廉價原料資源優勢。
目前最具有代表性的聚合鋁、聚合鐵及其復合品種等生產工藝技術,我國始終處于世界前列。尤其近年根據我國特有豐富的鋁礦資源以及國情,研制開發了獨特的以鋁礬土、鋁礦渣、鋁酸鈣等廢礦產資源制備聚合鋁,使我國聚合鋁絮凝劑生產價格明顯下降,因此具有明顯的價格競爭優勢和技術優勢。
我國目前擁有一支水平高而人數眾多的水處理藥劑科研隊伍,全國242家部委研究院所改制,其中有相當一部分院所將加盟水處理藥劑與材料產業行業,這無疑將極大推進我國絮凝劑產業技術的科技進步、進一步提高產品科技含量,使絮凝劑產業得到迅速發展,因此,特有的技術優勢也為我國無機高分子絮凝劑產業發展提供了有力的技術競爭優勢。
四、我國“十五”期間絮凝劑產業發展規劃
當前,世界水處理藥劑正趨于向高效能、低毒無公害、多功能、復合化的綠色產業方向發展。高效性能、環境保護、安全穩定與經濟適用將是評價絮凝劑產業發展的關鍵指標。無機高分子復合型或有機高分子復合型高效絮凝劑,無毒高電荷高分子量的陽離子有機高分子絮凝劑以及天然有機高分子絮凝劑、生物絮凝劑產業技術將是今后發展的重點。高品質絮凝劑在國內外都具有廣闊艮好的市場前景。但目前我國這種小而散的生產狀況嚴重地制約了我國無機高分子絮凝劑市場發展及參與國際市場競爭能力。如不盡早改變我國目前這種生產狀況,隨著市場經濟不斷發展和完善,尤其在我國加入世貿組織后,我國龐大的絮凝劑市場必將被國際大公司所占領,特有資源與技術優勢將喪失。
因此,“十五”期間我國絮凝劑產業發展規劃為:堅持以企業為主體、市場為導向、產品為龍頭、效益為中心的原則。以科技進步、自主開發為先導,以規模化、專業化、系列化生產為主;積極培育發展區域性水處理藥劑與材料生產基地,重點、擇優扶持一些己具備一定生產規模、工藝先進、環境好、品質高、效益好的內資企業,形成規模化生產骨干企業;尤其重點支持具有資源和技術優勢、自主產權的高新產品開發與應用;大力推動企業科技進步,提高產品質量和檔次;加強政府宏觀調控機能,規范市場交易行,制定行業標準規范;堅決關停并轉一些質量低下,環境污染嚴重的中小企業;政府提供優惠政策,鼓勵企業開拓國內外市場,參與國際市場競爭。
國家鼓勵企業間聯合與兼并,大學、科研單位與企業通過多種方式共建產、學、研一體的經濟實體。加大新產品、新工藝開發力度,改造淘汰落后污染產重的日工藝與設備;重點開發投資省、效益高、質量好的高新技術產品。加速科技成果產業化進程。強化科技進步市場導向,為科技產品產業化和市場規模迅速增長創造良好環境。
總之,力爭在“十五”期間,通過關停并轉以及科技投入等一系列措施,使我國絮凝劑產業形成規模化、系列化生產,產品品質得到顯著提高。在此期問,形成年產伉在5~ 10億元的區域性絮凝劑產業基地3~5處,年產值5000萬元以上的骨干企業10余家。使我國絮凝劑產業發展規模壯大,產品品質達到或接近國際水平,不僅能夠滿足國內市場的需求,而且能夠出口創匯,參與國際市場競爭。力爭“十五”后我國無機高分子絮凝劑產品出口率達到20%,2015年達到40%。
第三篇:第十五屆國際輻射加工年會介紹
第十五屆國際輻射加工年會介紹
朱南康
錢衛平
王春雷
滕維芳
蘇州大學輻照技術研究所 蘇州中核華東輻照有限公司
1.概況
第十五屆國際輻射加工年會(IMRP2008)于2008年9月21~25日在英國倫敦召開,這次會議是由Reviss和Isotron主辦,IAEA贊同,國際輻射聯合會(iiA)協辦的。21日召開了iiA成員會議,由iiA理事長John Masefield作了工作報告,討論
了無菌保證水平(SAL)、EB與γ裝置的互補性、γ裝置的壽期等。25日由iiA主辦了研討會,主要研討了帶藥醫療器械的輻射滅菌和功能性
材料(如水凝膠、藥物緩釋系統等)的研究等。
會議主題是―Radiation processing adapting to a changing world‖,即輻射加工適應著改變中的世界。
出席會議的有40個國家的正式代表376名,工作人員58名,代表人數的比例為:英國23.6%;美國12.7%;日本8.6%;韓國6.9%;中國5.7%;加拿大5.0%。中國參加會議的正式代表26名,大多數為企業界代表,代表較多 1 的企業為北京三強、比尼、北京射線中心、金鵬源、華輻公司和中國同位素公司等、北京大學有1名代表出席。
會議分大會報告和分組報告,大會報告和分組報告的內容見表
1、表2和表3。中國代表報告2份,分別由三強的彭偉工程師和上海應用物理所的吳國忠主任(因未出席,由iiA亞太聯絡員Mr.Yves Henon代講)所作。
表1 IMRP2008大會報告內容
序號 1 2 3 4 5 報告題目
新材料和氫的生產、儲存和使用 英國科學生活市場戰略 帶藥醫療器械的進展
報告人
Pro.Andrew Cooper
利物浦大學新材料和化學部主任
Mr.George Kenndy
英國醫療保健產品工業協會主席
MD.Guy J.Lebeau
強生醫療器械和診斷公司董事長
Dr.David A.Vroom
瑞侃電子 序號2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 變更中的規則和顧客需求推動了工業輻照產品市場中先進材料的發展
一個有遠見的決定 – 發展中國家的制造業在Dr.Natesan Ramamoorthy 食品及藥品的輻射加工中的應用和在全球貿易
IAEA物理和化學科學部主任
中的作用
國際輻射聯合會(iiA)在全球工業貿易中的作用Mr.Paul Wynee 的展望 iiA理事
表2 IMRP 2008 A組報告
報告題目
報告人
醫療保健產品1:
產品和加工工藝的融合 David Liu Johnson &Johnson, USA 藥品的輻照 Neer Jain Synta Pharmaceuticals,USA 新型加工工藝和創新產品的管理 Anastasia G.Lolas-Food &Drug
Administration, USA 克服異體組織輻照的困難 Martel Winters Nelson Laboratories,USA
醫療保健產品2:加工
加工條件對微生物輻照響應影響 Alan Tallentire Air Dispersions Ltd,UK 低劑量―低溫輻照‖在癌癥疫苗生產中的應用 Stephen Ward Onyvax Limited,UK 丙氨酸劑量計的低溫響應 Peter Sharpe National Physical
Laboratory,UK 全球貿易1:新的商業體系和市場進展
靈活的多通道X射線結構配置 Jean Louis Bol IBA Industrial, Belgium 用于滅菌、材料改性和研究的加速器裝置的Philippe Fontcuberta Linac 發展趨勢,包括整體的交鑰匙工程 Technologies,France 用于新醫藥產品的輻照裝置的設計方案 Larry Winn, MDS Nordion, Canada 伽瑪裝置在中國的過去、現在和將來 Peng Wei SQHL,PRChina 2 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
在印度輻射加工的新機遇 A.K.Kohli BRIT, India 全球貿易2: 食品輻照-成功的商業化運作
美國農業部使用輻照作為安全貿易方面的植Alan Green USDA,USA 物檢疫處理的運作經驗 歐盟的食品輻照及管理 Carl Blackburn, UK Government Food
Standards Agency,UK 輻射加工處理在保證食品安全方面的應用 Monique Lacroix Radiation Processing
Centre, Canada 用伽瑪射線輻照處理熱帶水果的商業應用 Susy F.Sabato IPEN CNEN/SP, Brazil 簡單處理過的蔬菜和芳香植物的輻射加工 Maria J.A.P.Trigo National Institute of
Biological Research, Portugal 韓國宇航食品的高劑量處理和應用 Beom-seok Song-KAERI,S.Korea 全球貿易3: 環境方面的應用
電子束在煙道氣處理方面的新進展 Andrzej Chmielewski, INCT, Poland PCBs(多氯聯苯)的輻射降解 Mohamad Al-Sheikly University of
Maryland, USA 用串聯式加速器處理模擬放射性廢料 Richard Sharpe Isotron Ltd 工業化規模的污水處理廠的運行 Bumsoo Han-EBeam Technologies,S.Korea 石油加工業的輻射處理方法進展 Yuriy Zaikin PetroBeam,USA 全球貿易4:
同位素的安全和供應
放射性材料的運輸-維持船運 Lorne Green World Nuclear Transport
Inst.,UK 集裝箱運輸船隊建設的未來需求預測 Philip Robbins REVISS Services Ltd.,UK 加強運輸管理,保障輻射加工用密封鈷源的Peter Lambourne REVISS Services 供應 Ltd., UK 加強鈷源高效運輸的管理 Paul Gray-MDS Nordion, Canada
會議主題的回顧總結
醫療保健產品 Eamonn Hoxey Johnson&Johnson,Europe,Middle East&Africa 先進材料 Paul Minbiole E beam Services, USA 全球貿易 Eric Beers-MDS Nordion ,Canada 2010年IMRP會議的呼吁 John Masefield Steris Isomedix, USA 海報頒獎及閉幕詞 John Woolston Isotron,UK
表3IMRP 2008 B組報告
序號
報告題目
報告人
先進材料1:新的應用 1 提高經輻射誘導分枝的線性PE(聚乙Lewis Parks sterigenics,inc USA 烯)的加工性能 用X射線處理車輛使用的碳纖維復合Richard Galloway IBA industrial, USA 材料 用電子束處理HDPE基復合材料以降Jennifer K.Lynch-Rutgers, The State 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 低與時間相關的蠕變性能 University of New Jersey, USA 電子束輻照對宇航材料聚酰亞胺的影Joon-pyo Jeun Advanced Radiation 響 Technology Institute,Korea Atomic
先進材料2:處理裝置和設備
工業輻照應用上對材料限制方面的新Josef Mittendorfer Mediscan GmbH﹠進展 CoKG,Austria 輻射加工在低密度交聯泡沫塑料生產Neil Witten Zotefoams plc,UK 中的應用
大束流、低能 Rhodotron電子加速器 Jean-Louis Bol IBA Industrial,Belgium 一種新型工業用電子加速器 Takashi Baba NHV Corporation,Japan Podolskkable 工廠的電子束輻照線纜N.K.Kuksanov Budker institute of Nuclear 裝置 Physics,Russia
先進材料3:醫學及特殊用途
輻射加工在水凝膠交聯、新型水凝膠Sophie Rouif Ionisos,France 物理性能和生物醫學上的應用
用作骨科植入物材料的UHMWPE的Orhun Muratoglu Massachusette General 輻射交聯 Hospital,USA 先進的微米、納米結構聚合物材料的Giovanni Marletta Department of Chemical 輻射加工 Sciences University of Catania ,Italy 輻射處理高性能復合材料的新進展 Xavier Coqueret Universite de Reims
Champagne Ardenne Institut de Chimie Moleculaire de Reims,France
醫療保健產品3: 加工工藝監控
丙氨酸-EPR劑量測量系統-吸收劑Marc Dsrosiers National institute of Standards 量和劑量率相關性 and Technology,USA 工業伽瑪輻照裝置的蒙特卡羅模型和Mark Bailey ational Physical Laboratory,UK 劑量率分布的實時測量
數學模型的應用-滿足ISO11137要求Kevin O’Hara
MDS Nordion, Canada 的實例
一種用模擬軟件測量的積放式輻照裝Peter Veselovsky Konnexis, Canada 置的最佳周期時間設定
醫療保健產品4:加工工藝
低能電子束在無菌處理工藝中的應用 Dieter Bachmann Cilag AG, Switzerland Dμ-低能電子束劑量測量的新概念 Jakob Helt-Hansen RisФ National
Laboratory,Denmark 感生放射性 Mark Smith Sterigenics,USA
先進材料4:
全球回顧
歐洲的回顧 G.Gielenz Radiation and Polymer
Services,Germany 北美洲的回顧 L.Parks Sterigenics,inc.,USA 中國的回顧 G.Wu Shanghai Institute of Nuclear and
Applied Physics(SINAP),PRChina 在日本用輻射加工法開發先進材料的F.Yoshii JAERI 4 25 26 回顧
印度的回顧
世界其他國家地區的回顧
V.K.Tikku Cords Cable Industries Ltd.,New Delhi,India
A.Safrany-IAEA, Austria 會議設19間展室,分別有γ和EB裝置設計和供應商、60Co源供應商、醫療保健產品的跨國公司、劑量計供應商和大型輻射加工公司參展,中國的三強和華輻公司聯合占用了1間展室,展示了多種γ裝置的設計、制造和輻
射硫化裝置和產品。這是我國輻射加工業首次在國際輻射加工大會上參展。
會議設置了海報區,共張貼了141篇,其中先進材料的34篇,醫療保健產品的32篇,全球貿易的33篇,食品輻照的42篇,其中7篇獲獎,我國北京大學有1篇海報。
會議還表彰獎勵了2名在輻射加工業中作出重要貢獻的科學家,一位是Pro.Dieter Ehlermann, 曾任德國卡爾斯魯厄聯邦營養與加工工程研究中心的主任,主持過直線加速器部門的工作,在食品輻照方面發表了200多篇論文,以科學的結論證明食品輻照是無害的,―他不懈地面對冷漠,一直保持著歐盟食品輻照業的活力而受到人們的贊譽‖;另一名是南非的Dr.Rocco Basson,表彰他在南非的輻射加工技術進步方面的創新和領導能力。在授獎之 5 后,同時又請歷年表彰的8名科技工作者一同上臺,受到了與會代表的熱烈祝賀。
會議最終公布了下屆IMRP會議于2011年6月在加拿大的蒙特利爾召開。
2.IMRP2008的主要內容 2.1醫療保健產品的輻射滅菌 本次大會共有14篇大會報告和32篇海報涉及到醫療保健產品的輻射滅菌,其中代表國際前沿水平的報告分別為:
(1)Dr.Davis Liu,美國強生公司: 新型醫療器械(帶藥器械)的開發和輻照;(2)Ms.Anastasia Lolas,美國FDA: 新工藝和創新產品的法規要求;(3)Dr.Martell Winters,美國Nelson 實驗室:組織庫輻照;(4)Mr.Stephen Ward, 英國Onyvax 公司: 癌癥疫苗的低溫冷凍低劑量輻照(5)Dr.Jean-louis Paul, IBA: 多用途X射線輻照裝置;(6)Mr.Philippe Fontcuber, 法國Linac公司:加速器的應用(7)Mr.Eric Beers, 加拿大Nodion公司:帶藥器械輻照裝置的設計(8)Prof.Alan Tallentire, 英國:影響帶藥器械輻射滅菌的因數 2.1.1帶藥器械的滅菌
帶藥器械的滅菌已成為當前輻射滅菌行業的新課題。帶藥器械是指通過物理、化學或其他方法組合或混合的藥品-器械、生物制劑-器械或藥品-生物制劑-器械。強生公司等已經開發出從帶藥棉簽、敷料、注射器等簡單器械到緩釋藥、帶藥植入器械、分子治療藥物等高檔器械的系列產品,這類非傳統藥物的研究與開發需要較大的資金投入、具有較高的風險、需要獨特的技術、需要研發人員的奉獻,同時也對輻射滅菌工藝提出了挑戰:
(1)帶藥器械的材料對輻射滅菌的適合性;
(2)滅菌劑量容許范圍窄,即劑量的均勻性要好,同時要考慮與其它產品輻照工藝的兼容性;
(3)需要在低溫、干燥的條件下輻照;
(4)要有特殊的搬用、儲存條件,且庫存時間不宜太長;
6(5)往往是無氧包裝或充有惰性氣體,輻照時不能破壞包裝;
(6)附加值高,但是批量少,與現行輻照工廠的商業策略(基于大批量產品)相悖,可能會導致箱籠裝載率的降低;
(7)需要實施更嚴格的質量管理、風險管理和法規管理;(8)需要更精確的劑量測量體系。
影響帶藥器械輻射滅菌效果的因素,除了常規的輻照氣氛、溫度、濕度外,還必須考慮藥物及其添加劑的作用。
為適應帶藥器械的輻射滅菌,Nordion公司正在設計新型的鈷-60輻照裝置,其特點是環境可控(溫度、濕度)、可除氧、劑量均勻度好、劑量能精確控制。
2.1.2 FDA對藥品的管理
美國FDA對藥品的上市有著嚴格的控制程序,實施CMC(國際授權管理咨詢師)評估,評估的對象包括生產和滅菌過程中的微生物控制;實施cGMP即現場生產規范評估,包括生產過程和流通過程的控制。(中國大陸的藥品和保健品生產廠家目前沒有能力通過FDA的評估,因此尚未有藥品、保健品出口到美國市場)。鑒于輻射滅菌往往是藥品生產的一個環節,輻照工廠也是FDA的審核對象。FDA要求輻照工廠有完善的質量管理體系,滅菌劑量應按照ISO13409、ISO11137-2 方法1和
2、VDmax、AAMI Draft TIR(WG2)-方法2的改進等進行設定。同時要考慮輻射源和輻照方法的適宜性、運輸過程中包裝的完好性、輻照過程中劑量計的選擇和放置位置、劑量的均勻性和重現性。
對于帶藥器械的生產,應嚴格控制微生物的污染、有效的利用現有技術、滅菌工藝采用自動化工藝并實施有效的隔離,原則上應在超凈條件下生產并采用較低的劑量輻照。
總之,FDA將嚴格實施cGMP,同時認為新型藥物的開發對輻射滅菌行業是一個挑戰,生產企業應有效地利用現有的技術,FDA鼓勵創新,同時應著重產品開發、過程控制、持續改進、風險評估和分析。
2.1.3抗癌疫苗和組織庫的輻照
抗癌疫苗注入人體可形成抗原,刺激人體的免疫系統進攻腫瘤細胞。疫苗通常冷凍儲存。盡管疫苗進入人體后會被人體的免疫系統快速降解,但是仍存在著在受體中形成腫瘤細胞的理論風險。因此,法規要求疫苗細胞在人體內不能被復制。為此,冷凍細胞要經過150Gy的照射。
移植組織的輻照已有20多年的歷史,目前,主管當局對組織庫愈加重視,組織庫的輻 7 射滅菌變得更加普遍。在美國,大多數組織庫均采用輻射滅菌。
組織庫輻射滅菌的誤區: ⑴ 輻照對被移植的組織有傷害; ⑵ 移植組織沒有必要無菌;
⑶ 必須要在大于25kGy的劑量下輻照。
目前已有AAMI和ISO的相關標準和導則。正在制定的有:(1)方法2 的改進;(2)組織庫指南;(3)采用模型數據;
(4)適當降低SAL,可降低至10-4。移植組織的生產和滅菌應注意以下事項:
(1)盡可能降低初始污染數;從而降低滅菌劑量的設定值;
(2)滅菌劑量可按ISO11137方法1、2、VDmax15 設定,部分按VDmax 25設定;(3)低溫輻照,減少對組織的損傷。2.1.4加速器應用
IBA: IBA已開發電子轉換X射線的裝置實現輻照滅菌。用7MeV,700kW的Rhodotron加速器把電子轉換成X射線。每個吊籠中裝兩個產品箱,貨超蓋,多通道。
Linac: 開發了低能、中能和高能加速器
低能加速器: 約有10余條藥品生產線上安裝了低能加速器,用于進入灌裝車間前的產品表面滅菌;
中能加速器: 自屏蔽,用于進入無菌區前產品的滅菌
高能加速器: 已有一臺高能高功率加速器安裝于研究中心,參數可調,可滿足不同產品的輻照,并進行劑量學和工藝控制的研究。電子束能量可調為5、7.5、和10MeV,功率為5kW, 通過更換部件,可以調到10kW。
2.2關于食品輻照
本次大會共有6篇大會報告和42篇參會論文涉及到食品輻照。涉及的內容包括:(1)歐盟對食品輻照的法規;
(2)檢疫處理-輻照水果進入美國市場;(3)輻照食品的檢測方法;
8(4)基礎研究 2.2.1歐盟法規
食品輻照在歐洲比較保守,對食品輻照有支持和反對的觀點。執行的法規是―歐盟指令1999/2/EC 和1999/3/EC)。1999/2/EC規定了食品輻照的控制框架,包括總則和技術方面的規定、標識規定、輻照食品批準原則等;1999/3/EC規定了允許輻照食品的種類為香草、香辛料和蔬菜調味品,只有這三類輻照產品容許在歐盟自由貿易。
但歐盟成員國有各自不同的食品輻照法規。法國、荷蘭、意大利等相對開放,批準的食品輻照種類較多。所幸的是通過雙邊貿易,可以有更多種類的輻照食品容許進出口。
2.2.2食品輻照在美國
美國對食品輻照持積極態度。美國農業部在2002年批準了輻照水果和蔬菜可以進入美國市場,并認為輻照是較好的檢疫處理方法。泰國和印度的輻照熱帶水果已被美國消費者接受,目前美國農業部正在計劃從越南和墨西哥進口輻照水果和蔬菜。
美國農業部接下來針對進口輻照水果的措施是:(1)降低監管費用;(2)對輻照工廠進行集中檢查;(3)利用出口國的官員和機構來加強輻照劑量的監控;(4)擴大海運規模;(5)支持對殺滅不同蟲類的輻照劑量的研究。
2.2.3輻照食品的檢測鑒別方法
針對不同的輻照食品,歐盟已制定不同的鑒別標準。
(1)EN17845:1996 含脂輻照食品的鑒別-烴類的氣相色譜分析
(2)EN1785:1996 含脂輻照食品的鑒別 — 2-烴基-環己酮的氣相色譜-質譜分析(3)EN1786:1996 含骨輻照食品的鑒別 — ESR法(4)EN1787:2000 含纖維素輻照食品的鑒別 — ESR法(5)EN13708:2001含結晶糖輻照食品的鑒別 — ESR法(6)EN1778:2001含礦粒輻照食品的鑒別 — 熱釋光法;(7)EN13784:2001 DNA彗星測試 — 篩選法(8)EN13783:2001螢光顯微鏡觀察法/平板技術法(9)EN13751:2002 光致發光法 2.2.4基礎研究
加拿大科研人員發現精油可以提高細菌的輻射敏感性,降低輻照劑量;
韓國在食品輻照方面投入了大量的精力,本次大會一半以上有關食品輻照的論文出自韓 9 國,內容涉及航天食品等。
2.3先進材料 2.3.1新的應用
⑴用X射線處理車輛使用的碳纖維復合材料
碳纖維復合材料在模具內用大流強電子束轉換的X射線處理。X射線能穿透模具,使纖維增強并聚合為網絡結構。用改性環氧丙烯酸酯制備的復合材料要經過裁剪,以適合于低粘性條件,以便纖維能獲得浸潤和支撐作用。應用的技術類似于真空樹脂鑄模成型和傳統的真空濕法裝袋技術。用便宜的增強聚酯模具來制作車輛擋泥板。適度的低劑量照射可獲得很好的性能,例如能抵抗高達180度溫度時的熱變形。基質材料中含有帶韌性的抗沖擊添加劑。X射線穿透放置于碳纖維夾層中金屬片,并將其結合其中,它可能只是機械地結合,但不會造成復合材料的破裂。X射線處理是低溫處理工藝,不會產生像熱化學處理一樣產生殘留內應力。
⑵電子束輻照對宇航材料聚酰亞胺的影響
芳香族聚合物常用作絕熱材料,也希望用于極端條件例如宇宙空間。用電離輻射方法來研究芳香族聚合物散熱阻抗。已經廣泛研究和報道過用伽瑪射線和電子束輻照處理的聚酰亞胺具有極好的熱阻系數。在本文中,研究了電子束輻照對聚酰亞胺動態機械性能的影響。用電子束輻照劑量達到15MGy。tanδ的溫度曲線證實了有兩個松弛點。αβ2松弛點在100℃左右,玻璃化松弛點在400℃左右。如增加輻照劑量,β2松弛溫度點明顯可以分辨出來。聚酰亞胺的電子束輻照可導致分解溫度降低和焦化現象。
2.3.2裝置和設備
⑴輻射加工在低密度交聯泡沫塑料生產中的應用
Zotefoams 公司是世界上低密度交聯泡沫材料生產引領潮流的生產商,也是全球公認的聚烯烴交聯泡沫材料性能最好的廠商。最近幾年來,公司開發了一種新型的低密度交聯泡沫材料,這種材料的開發克服了傳統的低密度泡沫材料不可逾越的技術障礙。公司采用獨特的工藝技術生產出了由含氟聚合物PVDF(聚偏二乙烯的氟化物)和聚酰胺PA6組成的泡沫材料。
在這些材料生產中,采用輻照交聯聚合物,因而達到了融體膨脹所必需的強度和泡沫結構的控制。交聯的進程是非常關鍵的,同時,采用加速器輻照還是伽瑪輻照取決于材料膨脹的相關參數。
本文簡要描述了Zotefoams 公司使用的獨特的發泡技術,反映了交聯的過程對最終產品的重要性。突出的關鍵點在于聚合物的類型、物理尺寸和最終泡沫對輻照過程的敏感性。發泡過程有突出表現的能力與輻照工藝有關,原因可能隱含在固體聚合物中。
⑵大束流、低能 Rhodotron電子加速器
Rhodotron電子加速器是IBA獨有的被廣泛應用的大功率工業加速器。大多數早期的加速器最好的達到10MeV。最近,開發出了一種新型Rhodotron結構的加速器,能輸出低能大束流用于材料增強改性。這個系統改進的核心包括一個高性能RF電子槍和一個新的束流引出路徑,它可以在同一喇叭口內引出兩種不同能量的束流。這臺機器現在可產生40mA,5MeV的束流(200kW的束功率),可以高效率處理粗的電纜和管材,還可以立即轉換產生通常為10MeV的電子束流用于輻射滅菌。
⑶一種新型工業用電子加速器
電子加速器通常用于材料加工、醫療器械滅菌和其他工業用途,它在一些加工工藝中起實質性的作用。這些工業用電子加速器要求能量從幾百keV到10MeV,能輸出大束流。另外要求加速器具有可靠性高、結構緊湊和費用低。
NHVC開發并銷售了多臺可靠、高能的電子加速器給用戶。這種新型電子加速器與傳統加速器相比覆蓋了很寬的能量范圍,結構也非常緊湊。
⑷Podolskkable 工廠的電子束輻照線纜裝置
ELV電子加速器是直流型電子加速器,目的是適用于各種各樣的加工用途。ELV電子加速器是最受歡迎的俄羅斯加速器,有超過110臺的加速器在俄羅斯國內外運行。ELV加速器能裝備多種輔助設施以擴大應用范圍。有環形系統、雙面輻照、四面輻照系統、聚焦的電子束引出設備,電纜、薄膜和谷物輸送系統。ELV電子加速器由于采用優良的PC計算機控制系統,在工藝技術上很容易整合為一體。
給人留下深刻印象的是在Podolskkabel公司安裝的線纜輻照裝置。有兩臺ELV電子加速器,最大輸出能量分別為2.0和1.4MeV。兩臺加速器都裝有四面輻照系統和通用的傳輸系統。它具有吸收劑量均勻性好的特點,從而使輻照線徑可從0.12到95mm2。這樣的加速器輔助設備已有6套賣出或已開始制造。每臺加速器可以同時運行其中的2套輔助設備。所有的設備單元通過控制-測量-信息系統結合在一起。
2.3.3醫學及特殊用途
⑴輻射加工在水凝膠交聯、新型水凝膠在生物醫學中的應用
水凝膠用于生物醫學用途時,輻射交聯的方法有幾大優點:對產品直接滅菌、產品純度高、無原料沉積或有毒物質污染。
文中回顧了輻射法制備的水凝膠的用途(細胞培養基、創口敷料、藥物釋放系統、接觸鏡頭或康復支架、脊柱骨修補),并關注一種骨科替代品的專用水凝膠的發展。
以羥丙基甲基纖維素為基材(各種不同含量)和其他聚合物交聯的水凝膠性能,它們是在不同劑量下用電子束輻照方法制得的。研究了同一種的水凝膠的性能參數,例如:凝膠分數(聚合物交聯份額)、濕潤時的溶脹率、聚合物性質改變和人體外的生物相容性。
可以推斷,這種新型水凝膠所體現出的一些優良性能將滿足新的醫療器械和生物組織工程的發展要求。特別要提出的是可以通過這種含有雙相磷酸鈣顆粒的水凝膠網絡結構生產出新型的骨科替代品。
⑵用作骨科植入物材料的UHMWPE的輻射交聯
在過去的十多年來,高交聯度的超高分子量聚乙烯材料(UHMWPE)作為關節頭滑動材料用于臀部髖關節成形術,在膝關節手術的使用上也在增加。臨床的跟蹤研究表明,UHMWPE襯墊材料與傳統的相比磨損顯著降低,這種襯墊材料是在髖關節模擬器上研究確認的,并通過在惰性氣體保護下經伽瑪滅菌。交聯是通過輻射方法獲得的,同時也會有殘留的自由基。對于早先的高交聯UHMWPE,為避免長期的自由基氧化作用,通過輻照后融化或退火來消除。對外科移植部件的分析表明,輻照后融化比輻照后退火更能防止氧化作用。用后一種方法制作的襯墊材料顯示出自由基的存在和在有機體內空前的氧化。
最近開發出了第二代的技術,也談到了有關輻照后退火和輻照后融化處理的機械強度降低的問題。在這些技術中有多次交聯和退火(SXL)分部進行的方法,假如輻照分三步,退火交叉其中,這樣做將使氧化穩定性比輻照退火一步完成有所改善。發現用SXL方法處理的UHMWPE中自由基還是存在的,并且加速老化使得材料被氧化。因此,多次交聯UHMWPE長期氧化不穩定性相對于機械和抗疲勞性能來說是個折衷方案。
另外一種第二代技術通過輻照的UHMWPE中注入α-維生素E來達到穩定自由基的作用。α-維生素E保護聚合物防止氧化,不必再熔融,機械性能和抗疲勞性能也不必采取折衷方案。臀部關節模擬器的研究表明顯著提高了28mm和36mm股骨頭的粘合性能。膝關節模擬器的研究表明與用傳統的十字型設計的UHMWPE襯墊相比有α-維生素E的粘合磨損和分層阻力有了明顯改善。通過懸臂彎曲試驗測試表明α-維生素E對于傳統UHMWPE抵抗疲勞方面是有效果的。
⑶先進的微米、納米結構聚合物材料的輻射加工
有關健康和安全,像生物相容性、生物電子儀器、生物傳感器等領域的需求是開發新材料的驅動力。聚合物是用于生物醫學應用的首選材料,由于它們擁有非常特殊的性能,包括良好的動力學行為和仿生機械性能。
當前使用的較有競爭力的方法是改變附著在這些無機或聚合物表面的各種厚度的材料。粗略地分為三個方面,分別是在材料表面附有特殊功能材料的―濕式化學‖材料,在材料表面沉積薄的或超薄的膜,基于輻射法的可以改變化學性能和物理結構的材料。
輻射處理方法在生產微米、納米結構材料或納米結構改性方面表現出它特有的能力,這樣微型的結構表現出了與大多數材料完全不同的性能。輻射法的能力和多樣化的功能是先進的微米、納米結構材料方面實現突破的關鍵,像生物材料工程、聚合物支架組織工程,輻射合成新的聚合物成分、微米和納米組合的假體材料、藥物緩釋聚合物以及用于感覺、診斷和成像的敏感性聚合物材料等。的確,輻射誘變處理可以被認為是先進的微型結構材料工程上的可選方法,它可以在材料表面賦予特殊功能,提高生物相容性,增強不同材料界面間的融合性,改變材料的機電性能,促進材料加工的快速有效的發展。
在各種輻射技術中,包括了電子束和離子束特別是在納米級結構材料的誘導處理技術,這樣的納米級的尺寸范圍在10個納米到10個微米之間。
在應用方面,描述了輻射處理方法對于不同聚合物在生物假體系統、宇航、熱敏型聚合物、電池隔膜、新型水凝膠材料、用于傳感和生物成像的輻射合成納米粒子等方面的應用,比如聚苯乙烯、嵌段接枝的聚亞胺酯、聚乙烯、聚硅氧烷、聚酰亞胺。
⑷輻射處理高性能復合材料的新進展
用高能輻射使聚合物交聯的方法是制備高性能復合材料方面令人高度關注的技術。這種方法與傳統的耗能又費時的熱處理工藝有很多優點。在過去的許多年里,許多科研小組詳細研究了無激發劑和活化劑的聚合物化學。通過調節交聯劑的組成來控制交聯行為,使材料性能被發揮出來,同時也體現在材料的加工性能上。
然而,與達到高級的熱處理復合材料相比,輻射處理的復合材料在橫斷面上機械性能較差,脆性較大。因此,改進其中的纖維網絡結構和聚合物增加堅韌性是這個領域的兩大挑戰。研究了相關課題的幾個要點,處理過程中的網絡結構收縮形變、碳纖維的可浸潤性、纖維網絡界面的設計和熱塑性增韌劑。在斷裂引力方面也取得了重大進展,這種進步是使用了獨創的纖維表面處理技術,使得網絡結構通過共價鍵結合的方式達到的。用高Tg熱塑材料增韌 13 的丙烯酸酯交聯聚合物也能得到極大提高了的Kic值,甚至超過了2MPa.m1/2。
同樣,一些科研小組使用了相關的方法獲得了具有優異性能的輻射聚合復合材料,這些材料有使用碳納米管的材料,有注入單體混合物的木材,還有運用X射線激發作用具有大批量生產前景的高性能材料。
2.3.4全球回顧 ⑴歐洲的回顧
本文對歐盟國家塑料制品行業做了簡單的調查研究,同時也對樹脂型塑料的需求和最終用途作了調查。然后對全球的工業加速器的數量做了估計,特別關注了其中歐洲的這方面的形勢。最后對歐盟工業輻照應用的活動情況做了間斷的總結歸納并交付大會討論。
⑵北美洲的回顧
就下面的幾個主題作介紹并做了簡短的討論: a.電子束處理正取代一些UV(紫外線)處理;
b.美國FDA明確了某些用于輻射固化涂料的丙烯酸酯單體的用途和一些與食品直接接觸的粘合劑的用途;
c.獲得商業支持的新的接枝應用研究;
d.一些包括納米復合材料和生物高聚物的輻照處理研究,但都沒有實現大型商業化; e.復合材料處理研究減少了,在這一點上,這與商業上很少獲得成功也是一致的; f.大學里的很多研究活動由于政府資金的減少更多依賴于私有部門。一些大學允許公債債權人擁有開發的知識產權;
g.輻射加工處理PEX管材不象在歐洲那樣普遍; h.一些令人感興趣的交聯促進劑的用途;
i.在巴賽爾生產高熔體強度聚丙烯材料的輻照裝置于2008年關閉;
j.驅動半導體的輻射加工的動力繼續增強,但制造業正移往中國的晶片加工廠; k.美國NRC要求發放給公眾的電子束輻照寶石證書免除許可證制度。⑶在日本用輻射加工法開發先進材料的回顧
介紹三種已商品化的產品和其他兩種還在研究開發中的產品,這些產品都是應用輻照技術加工處理的。這些要介紹的產品有用低能電子加速器輻照處理的水凝膠薄片,像創口敷帖,耐溫1700℃的碳化硅和在熔融態時交聯的聚四氟乙烯。同時也將介紹一種在面糊狀條件下實現交聯的新穎多聚糖水凝膠,還有用接枝技術開發的多功能材料,這些材料可用來回收海水 14 和溫泉中稀有金屬。
3.幾點體會
3.1輻射加工屬綠色環保產業,也是一項朝陽產業,在全球經濟發展中發揮著愈益重要的作用。
綜合會議的信息,輻射加工業在全球范圍內依然保持了較高的增長率,基本未受全球金融危機的影響,并且還在持續地發展,并不斷滿足經濟社會發展的需求。
例如iiA為適應輻射加工業發展的需求,從最早的一名聯絡員,又增設了二名聯絡員,即John Woolston負責歐洲,Ruth Briston負責北美,Yves Henon負責亞太,而且在IMRP2008會議之后,又安排了一系列近期活動:
·IRaP, International Symposium on Ionizing Radiation and Polymers, Hotel do Frade & Golf Resort, Rio de Janeiro, BRAZIL October 12International Meeting on Radiation Protection, Convention Center, Buenos Aires, ARGENTINA, October 19-24, 2008
輻射防護國際會議,會展中心,布宜諾斯艾利斯,阿根廷,1 0月1 9日至24日,2008年
·MDS Nordion CIC, Irradiation Facility Management, Montreal, QC, CANADA October 20-24, 2008
MDS Nordion CIC,輻射裝置管理,蒙特利爾,QC,加拿大10月20日至24號,2008年
·ISO/ TC 198 Sterilization of Health Care Products Meeting, San Francisco, CA, USA November 3-7, 2008
ISO/ TC 198醫療保健產品滅菌會議,舊金山,CA,美國11月3日至7日,2008年 ·AAPS 2008-Pharmaceutical Scientists, Georgia World Congress Center, Atlanta, GA, USA AAPS 2008-醫藥科學家,喬治亞世界會議中心,亞特蘭大,G A,美國
·IAFP, European Symposium on Food Safety, Lisbon, PORTUGAL, November 19-21, 2008 IAFP,食品安全歐洲研討會,里斯本,葡萄牙,11月19-21日,2008年 ·MEDICA & ComPaMed, Dusseldorf, GERMANY, November 19-22, 2008
MEDICA & ComPaMed, 德國杜塞爾多夫,11月19-22日2008年 ·RPSMUG Annual Meeting,(IAEA)Vienna, AUSTRIA November 24-25, 2008
RPSMUG會議,(原子能機構)維也納,奧地利一11月24日至25號,2008年 ·AAMI, Radiation Sterilization for Medical Devices Course, Arlington, VA, USA , November 10-13, 2008
AAMI,,醫療器械輻射滅菌過程,阿林頓,VA,美國,11月10-13日2008年 ·IAEA, Accelerator Applications Conference, Vienna, AUSTRIA, May 2-8, 2009 原子能機構,加速器應用研討會議,奧地利維也納,5月2日至8日,2009年 ·6th International Workshop on Dosimetry for Radiation Processing, Schloss Ettlingen Castle, Karlsruhe, GERMANY, October 4-8, 2009
第六屆國際輻射加工劑量研討會,Ettlingen城堡,德國卡爾斯魯厄,10月4-8日2009年
iiA 在明確下屆年會的主辦國的同時,已醞釀第17屆會議的主辦國,他們支持在中國的上海舉辦一次會議。
另外,輻射加工在如下領域發揮著愈益重要的作用:
·醫療保健產品的輻射滅菌
強生在會上提出了這樣的理念 Caring for the world one person at a time, 即時刻關心全球的每一個人。醫療保健產品的品種、規格和需求日益增長,如帶藥器械的問世和應用是一個例證。
英國Synergy 公司在其調研報告中也提到:中國醫療保健產品市場已值18億英磅,并還在快速增長中,已成為除日本外的亞洲第二大醫療器械市場。由于高于10%的年增長率,中國將在6到8年的時間內超過日本,在世界市場上扮演更加重要的角色。
·食品輻照
全球已有60個國家認同食品的輻射加工,其數量和品種日益增多,韓國研發的宇航食品也是一種新的需求。
·高性能電線電纜及輻射交聯熱縮制品,其性能、規格、品種也日益增多。
·環保應用
特別是在煙道氣無害化處理、重污染廢水處理及污染廢棄物的處理等方面有著廣泛的應用。
·輻射育種
Isotron 在荷蘭Etten – leur的一座γ裝置,承接著大量的輻射育種的加工任務。
·其它應用 如寵物飼料加工等。
3.2研發和科技創新是輻射加工業發展的不竭動力
IMRP2008會議大會及分會發言共計59篇,其中:政府機構及協會6篇,占10.2%;研究院所17篇,占28.8%;高等院校6篇,占10.2%;企業30篇,占50.8%。
上述數字表明,企業已成為研發和創新的主體,特別是歐美的一些跨國公司,他們擁有很強的研發隊伍,具有很多的創新成果。比較著名的有美國的Sterigenics、強生集團公司、瑞侃公司、加拿大的MDS Nordion、英國的Reviss、Isotron、比利時的IBA、日本的日新等。
研究院所和高等院校仍然是輻射加工研發的重要力量。如美國的Nelson實驗室,國家標準和技術研究院;英國的國家物理實驗室,全球核運輸研究所;俄羅斯巴德克爾核物理研究所;日本原子能研究所;韓國原子能研究院等。
陳殿華先生在總結2008中日韓三方論壇的報告中特別提到了韓國政府對同位素與輻射技術的支持。
韓國在核技術開發計劃中,1992-1996年間政府撥款5億美元。1997年設立原子能研發基金后,計劃在1997-2006年10年間再投資26億美元,分二次實施核能利用促進計劃。韓國政府還委托放射性同位素協會制定了《放射性同位素應用五年與長遠發展規劃》。在國家促進核能利用的計劃中,擬將同輻技術在核能研發經費中所占的比例由目前的10%提高到2010年的30%。為支持同輻技術及其產業的發展,2002年底韓國政府頒布了《促進輻射和放射性同位素應用法》及相關條例。2005年底又組建了先進輻射技術研究所(the Advanced Radiation Technology Institute--ARTI),配備了γ輻照裝置、電子加速器、離子束設備和回旋加速器等,目前還在建設中。在實施上,韓國政府撥款2億多美元,在2001-2012年間支持―同輻技術的研發計劃‖,又組建一系列的輻射技術專門研究所,如2007年開始組建韓國輻射學和醫學研究所(Korea Institute of Radiological and Medical Science--KIRAMS),安裝了50MeV與13MeV回旋加速器及100MeV、20mA加速器,其雄心是要樹立韓國在亞洲的同輻技術中心國形象,努力爭取世界一流地位。
韓國的經驗值得借鑒。
3.3關于鈷-60源退役和γ輻照裝置壽期
鈷-60源退役已有明確定論,即使用20年后返回供應商。
關于γ輻照裝置壽期國際上沒有定論,總的意見是γ輻照裝置經維護和技術改造后,可長期使
用。如Isotron在荷蘭的一座裝置,始建于1971年,至今已38年,仍然完好地運行。當然定期地維修,保持安全連鎖系統的有效是十分重
要的;另外貯源水井的水質是保持長期運行的一個重要條件,在參觀Etten Leur的500萬Ci的裝置時獲悉,貯源井水每天24h循環過濾,其水質通澈見底,該座裝置自動化水平很高,采用全自動立體倉儲,輻照運行全自動化,全部員工僅12人。
借鑒國際上輻射加工成功的經驗,推動我國輻射加工產業的發展,進一步實現輻射加工的國際化、規模化和集約化,是我國核科技工作者的重要使命。
第四篇:我國小水電行業發展現狀及機遇分析范文
中投顧問產業研究中心
我國小水電行業發展現狀及機遇分析
1、小水電在國民經濟發展中的地位
我國的河流眾多,徑流豐沛、落差巨大,蘊藏著非常豐富的水能資源。截止2012年底,全國農村水電站總裝機6500千瓦,年發電量超過2000多億度。我國二分之一的地域、三分之一的縣、四分之一的人口主要依靠農村供電,就中國的國情來說,東部沿海發展較快,用電量大,西部發展較慢,山區多,水資源豐富。西部或中部一些邊遠山區、民族地區地域遼闊,人口稀少,用電負荷較分散,大電網難以覆蓋,集中供電成本較高,而這些地區的小水電資源往往十分豐富,按照科學發展觀要求,充分發揮小水電就近開發、就近供電、發供電成本低的優勢,小水電就地成網,就地供電能切實降低發、供電成本,降低電價,有效促進農村經濟的發展,減少我國峰電不足狀況。
2、中國小水電建設開發的現狀概述
能源是現代化的基礎和動力。近年來,國家加大了對水電發展的扶持力度,小水電資源豐富的省份也相繼出臺政策扶持水電開發,加快了水電項目建設步伐。但是,一些已建成的水電站卻面臨不小的困難。水利部公報數據顯示,截至2012年底,全國已建成小水電站49387座,總裝機容量已達到6347萬千瓦,約占可開發容量的48.6%;而小水電站實際發電總量僅3737萬千瓦,不足裝機總容量的60%,有近四成小水電站處于停止或半停止運行狀態。
深入湖南南部多個縣區進行調查發現,由于前些年小水電無序發展、競爭,導致這些縣區100多座小水電站出現經營虧損,其中90多座因資金缺乏、落后設備得不到更新、水電上網電價與發電綜合成本差距大、源頭給水不足等原因,導致虧損而被迫關停。多家銀行投入的信貸資金大多變成不良貸款。
中投顧問發布的《2016-2020年中國小水電行業投資分析及前景預測報告》指出,現有水電站如果得不到政府以及銀行等各方的支持,會浪費巨大的水利資源。建議各級政府在抓新水電項目的同時,也別冷落了已建成的水電站,應該通過政策幫扶給力、引導銀行扶持出力、支持和提倡民間資本發力等多項舉措,讓“舊”水電站煥發出新生力,使其走上良性發展軌道,為經濟發展提供更多清潔能源。
3、我國小水電建設正迎來發展機遇
2011年初公布的中央一號文件《中共中央國務院關于加快水利改革發展的決定》中,著重強調大力發展農村水電;5月全國農村水電暨“十二五”水電新農村電氣化縣建設工作會議上規劃,在5年內新增農村水電裝機1500萬千瓦,總裝機達到7400萬千瓦;8月,財政部、水利部聯合印發《農村水電增效擴容改造財政補助資金管理暫行辦法》;9月初,水利部發布《關于水電代燃料和水電新農村電氣化建設管理》的文件。
2012年,水利部會同國家發改委印發了《水電新農村電氣化建設項目管理辦法》和《小水電代燃料項目管理辦法》,大力規范推進農村小水電項目的建設,加強項目的指導和檢查監督,確保項目發揮效益。
2013年2月19日,水利部印發的“貫徹落實扶持人口較少民族發展規劃(2011-2015年)任務分工方案實施意見”明確提出要“加強農村小水電建設”。
中投顧問·讓投資更安全 經營更穩健
中投顧問產業研究中心
以上一系列“大動向”揭示出“十二五”期間我國農村水電將進入更加穩健、快速的發展格局中。目前,我國農田水利建設相對滯后,農村水利設施建設將成為我國“三農”問題新的突破口,小水電作為農村水利建設中的重點項目,在“十二五”期間仍將在農村電氣化發展中扮演核心角色。
當下,國家對農村水電建設高度重視,既有資金上的補助,也有管理力度上的加大,這不僅將極大地推動農村水利發展,同時也將為小水電的整體發展帶來契機,我國小水電的發展不會因為當前的問題而因噎廢食,需要找到一個切入口把小水電發展引入良性發展的軌道。
中投顧問發布的《2016-2020年中國小水電行業投資分析及前景預測報告》指出,以農村水電發展為新契機,一來發展政府扶持的非盈利性水電項目,例如全國小水電代燃料這樣的民生工程;一來積極將我國小水電發展向成熟市場化方向引導,同時嚴格把關項目審批監管的各個環節。將盈利和非盈利結合起來,要“兩條腿走路”。
中投顧問·讓投資更安全 經營更穩健
第2頁
第五篇:高分子專業英語
專業英語考試基本題型和重點
(純屬個人上課所聽所寫,小伙伴快來補充指正不足,最后分享)
期末70%平時 30%考試時間 6月17日
一、專業術語 30*1分=30分
10題 漢譯英
A、表達甲乙丙丁...甲乙丙丁烷...甲乙丙丁基...甲乙丙丁烯...序號烷烴(-ane)基(-yl)烯烴(-ene)醇(-anol)
甲meth甲烷 methane甲基 methyl*甲醇 methanol
乙 eth乙烷 ethane乙基 ethyl乙烯ethene乙醇 ethanol
丙 prop丙烷 propane丙基 propyl丙烯 propene丙醇 propanol
丁 but
戊 pent
己 hex
庚 hept
B、表達一二三四...C、聚合反應類型
1、Mono-本體聚合bulk polymerization2、Bi-(或di-)溶液聚合Solution polymerization3、Tri-逐步聚合4、Tetra-連鎖聚合Chain polymerization5、Penta-乳液聚合Emulsion polymerization6、Hex-懸浮聚合 suspension polymerization7、Hept-D、實驗室常用動詞
8、Oct-蒸發Evaporate9、Non-過濾Filter10、Dec-旋轉Rotate
合成實例:攪拌Stir
3,3-二甲基乙烷3,3-dimethylhexane等等。。
E.實驗室常見儀器名稱(ppt里的)
Tube 試管cylinder量筒
Flask 燒瓶(Volumetric flask容量瓶round bottom flask圓底燒瓶)watchglass 表面皿Melting pot坩堝
weighing bottle 稱量瓶Condenser冷凝器
Thermometer 溫度計
endothermic reaction吸熱反應(重點)
exothermic reaction放熱反應
Funnel漏斗
Respirator 防毒面具mask口罩
Burette滴定管Pipette移液管
forceps鑷子lab jack升降臺
Tubejack 試管架centrifuge 離心機
Lab spoon要匙valve閥
F.常見官能團名稱
1.Alcohol(phenol)(+ol醇 酚
Eg:methanolethanol
2.Ketone(+one)酮
Eg:propanone 丙酮cyclopentanone 環戊酮
3.Aldehyde+al或aldehyde醛
Eg:formaldehyde甲醛(福爾馬林)
Ethanal或acetaldehyde乙醛
4.carboxylic acid羧酸
Eg:benzene carboxylic acid
5.ester :酯
20題 英譯漢 課本中的單詞 以及各種縮寫代表的含義(NMR-核磁共振,GPC-凝膠滲透色譜,DSC-示差掃描量熱法)
二、連線題2*5分=10分(各種縮寫與中文含義的連線)
POM 聚甲醛PI 聚酰亞胺PA 聚酰胺PU聚氨酯PS聚苯乙烯 等等
三、句子漢譯英 2*5分=10分
1.聚合物性質描述
2.實驗室有機合成四、句子英譯漢 6*5分=30分
5道來自課本或者作業的短句
1道 開放
五、段落翻譯(英譯漢)2*10分=20分
另外補充 鈉Na-sodium鉀K-potassium
分子 melecule原子 atom離子 ionNa離子--sodium ion翻譯盡量流暢,采用科學表達~