第一篇:仿生材料在環境保護中的應用現狀與前景
仿生材料在環境保護中的應用現狀與前景
摘要:仿生材料是材料學科的一個新的研究領域,本文介紹了環境材料的研究現狀,指出環境材料的合理應用在環境保護中發揮的重要作用,并從仿生材料科學與工程以及凈化環境的觀點介紹了仿生材料材料的主要研究研究現狀及其環境保護中的應用現狀與前景,并展現與生態環境協調的材料和系統的構思。關鍵詞:仿生材料、環境材料、環境保護 前言:
材料是直接或間接利用自然資源來制造成有用物件的物質[1],是人類社會文明進步的物質基礎和先導,材料科學家把材料科學與工程定義為關于材料的組成、結構、制備工藝與其性能及使用過程間相互關系的知識開發及應用的科學[2]。長期以來,材料的生產—使用—廢棄過程,可以說是一個提取資源,再大量地將廢棄物排回到環境之中的惡性循環過程。在這一過程中,人們在材料設計時很少注意到自然資源和生態環境對此惡性循環的承受能力。基于此,曾漢民提出了促進可持續發展的材料設計與自然資源密切關系的模式[3],它充分反映出材料的設計、應用與環境、資源的和諧、協調。他認為化學組成、物理結構是材料的2個基本要素,決定了材料的性質、使用性能和制備工藝。同時,這些因素與環境及資源都緊密相關且相互作用。
所謂生態材料(eeomaterials)系指從生態學角度構思與環境協調的材料。隨著社會的發展,資源消耗急速增加,大量廢棄物及有害物的排出,使周圍環境、地球環境日益惡化。21世紀世界人口將突破100億,為了解決資源和環境的協調問題,必定要在材料科學與工程學科的發展中反映環境意識[4]。
在環境材料中有一類是仿生材料,它指模仿生物的各種特點或特性而開發的材料。我們在現實生活中接觸過許多動物與植物,他們都屬于生物的范疇。在地球上所有生物都是由理想的無機或有機材料通過組合而形成,例如能夠跳動80年都不停止的人類心臟,幾乎不發熱量的冷血昆蟲。從材料化學的觀點來看,僅僅利用極少的幾種高分子材料所制造的從細胞到纖維直至各種器官能夠發揮如此多種多樣的功能,簡直不可思議。因此,仿生材料學的研究內容就是以闡明生物體的材料構造與形成過程為目標,用生物材料的觀點來思考人工材料,從生物功能的角度來考慮材料的設計與制作[5]。但是迄今為止該學科未開拓的領域和未解決的問題非常之多,可以認為仿生材料學的學科體系還沒有完全形成。
1、生態材料的仿生領域 1.1仿自然材料
自然界中的物質和生物經數億年以上的進化,迄今已具有最適宜的結構。由生態材料的觀點考慮,這些生物消耗適度物質和能量而生存,能適應環境,當其主要功能喪失后,轉變為夭然存在的材料。如樹苗吸收太陽的能量、水分、CO2及土壤中的養分成長為樹木。樹木死亡后細胞木質化、心材化便得到可再生的資源,其材料化過程耗能430kWh/t,要比煉鋁的17000Wh/t和煉鋼的2700Wh/t小得多,而且廢木料燃燒時放出的熱能可再利用,在自然界中廢木料經細菌作用可再循環。木材和人們關系密切,因它具有高絕熱性、容積比熱大可調節室內氣溫;它的近表面的微粒子狀物質的擴散反射,能很好地吸收紫外線,反射率低適應人眼的視覺;此外它為多孔性結構,含有水分和空氣,而內部的空氣層有吸音和隔音性能。
又如日常接觸的土壤具有許多優異的功能。土壤是支撐動、植物活動的結構材料,具有通透空氣和水并保持它們存在的功能;土壤中存在荷電物質故有離子交換功能。
天然材料的自然循環特性是顯而易見的,如源于巖石的石材復合結構中各種礦物經水合、水解,相應成分溶解使母材解體,而殘留于土壤中。這種天然物質長期的解體、再生的循環可于低負荷下進行。模仿這種材料的自然循環性,研究與開發了易解體材料。
實際上生物的形狀及構成生物的骨和纖維等材料,其結構能很好地適應重力、風和生物本身的運動。這和材料的微結構、材料組成及結構密切相關。例如在非洲南部灼熱氣候中生長的稱為Fenstraria的植物,其主體埋于地下,僅葉尖露出地面,此葉端相當于透明的窗,作為吸收光的入口,同時作為有害紫外線的濾光器,光通過葉內部的透明質均勻地在地下的葉壁分配。具有這種結構的光能變換元件,其單位表面積的變換效率甚高,現正以此為模式設計三維集成化器件。1.2仿生過程 為有效地協調生產物與自然環境之間的生態平衡,人們研究與開發了模仿生物功能的人工過程,茲舉例說明。
(1)利用細菌過程。土壤受重金屬污染可用細菌處理,如人們從重金屬污染的土壤中分離出鎘耐性菌,將其在含50g/m3的培養導報基上培養20h,此菌可存貯27.3mg鎘,該量相當于干燥菌體重的53%。亦有用六價鉻耐性菌和水銀耐性霉等吸收除去Cr和Hg的報道。此外利用微生物除去活性污泥中的金屬,這可能與微生物所含的多糖、蛋白質、脂質和核酸等的官能基與金屬結合有關。迄今地球上存在的微生物僅很少一部分被利用。極限環境(高溫、強酸性、高堿性、高鹽性環境、深海底和地熱等)下微生物的檢索、采集、培養與利用是很有意義的課題。
(2)生物吸著過程。生物吸著是指利用生物物質吸著水溶液中的金屬離子使其濃縮的過程。吸著介質可為特定的菌類和藻類,其吸著量可達33-72Omg/g。此藻類和菌類的細胞壁由蛋白質和多糖類組成,其氨基、羧基、酰胺基和羥基能與金屬離子結合,故生物吸著機理是在細胞表面迅速產生離子交換反應,隨之進行擴散與還原以及配位反應等。調節藻類溶液的pH可改變其離子吸附特性。利用生物物質可開發出經濟的金屬回收方法,但需進一步研究生物生與死時吸著機理的差異。1.3仿生科學與工程
旨在闡明自然過程的特征,且以人工的合成分子組成反應裝置或機械,來模擬自然過程。以此構思金屬的精制和金屬化合物的合成過程。下面介紹以細抱為基本單元的物質傳遞控制功能,以啟迪仿生的思路。
(l)選擇性主動傳遞過程。物質經細咆膜的傳遞過程與一般精制和分離過程迥異。前者是以分子或離電化學位為基礎的主動傳遞現象,對特定分子和離子傳遞的選擇性特別受人注目。從細胞的分子生物學分析,K+在細咆內的濃度比細胞外的濃度高約20倍,Na+的濃度則相反,這是由于輸運體蛋白質腺苷三磷酸酶(ATPase)將Na+向細咆外,而將K+向細胞內主動傳遞的結果。
為模仿細胞膜的這種選擇性的主動傳遞過程,應設計柔性的物理或化學載體,它可使膜在低濃度側選擇性結合特定離子;而在膜的高濃度側此離子脫離。(2)選擇性被動傳遞過程。細胞膜由于具有離子通道開閉的門功能,它的選擇性要比一般分離膜高得多。因此,仿照生體膜的離子傳遞體系,可將人工離子通道預埋于脂質體中,進行Co2+的選擇傳遞研究,開發具有開關功能的特定物質傳遞器件或自動控制物質傳遞器件。
(3)利用人工微球過程。自1965年Bangham用磷脂質制成了接近細胞膜的人工脂質雙層膜以來:生體膜的物理化學發展甚快。如研究與開發了微球狀封閉的雙層脂質體,其大小可調節(由直徑25nm的微脂質體到數μm大小的紅血球)。此外,模仿生體膜又制成直徑μm級的微囊,其內部的芯物質和外部環境隔離成微小容器。此芯物質微粒子分散在連續介質中,由界面聚合法成膜,膜厚可在nm到μm范圍調節。上述脂質體和微囊類具有物質傳遞控制功能。
(4)利用膜動傳遞過程。細胞獨特的物質傳遞是很有意義的現象。細胞內外的蛋白質、多糖等巨大分子通過細胞膜的變形、粘連、融合和分離可在細胞內外出入,即細胞的內攝作用和細胞排粒作用。仿照細胞膜動態傳遞過程雖有困難,但可啟發人們構思選擇效率高的濃縮裝置[3]。
2、仿生材料在環境中的應用 2.1人造生物纖維
最早開始研究并取得成功的仿生材料之一就是模仿天然纖維和人的皮膚的接觸感而制造的人造纖維。對蠶或者蜘蛛吐出的絲,人類自古就有很大的興趣,這些絲純粹是由蛋白質構成,特別是蠶絲,具有溫暖的觸感和美麗的光澤。二十世紀以來,人們模仿蠶吐絲的過程研制了各種化學纖維的紡絲方法,此后又模仿生物纖維的吸濕性、透氣性等服用性能研制了許多新型纖維,例如,牛奶蛋白質與丙烯晴共聚纖維(東洋紡),商品名為稀苤的高吸濕性纖維(旭化成)等等。這些產品的出現顯示了人類仿造生物纖維表面細微形態與內部構造取得了成功[6]。另外人們還對蠶的產絲體進行了卓有成效的研究(日本農業生物資源研究所),并且對蜘蛛絲也進行了研究(日本島根大學),研究者們期待著有朝一日能夠制造出與蠶絲完全一樣的人造絲。2.2抗污染表面圖層材料 “荷葉效應”和“非光滑表面理論”的同時發現和相繼發展,展示了國內外學者在仿生學研究中的競爭和挑戰。1971-1990年,Bonn大學植物學家Borthlott等[7]發現荷葉表面的乳狀突起構型,研究其抗污染的自清潔效應,并將模仿荷葉所制備的納米表面涂層材料應用于汽車制造工業和建筑工程(圖1)。吉林大學任露泉等人20世紀80年代起開始研究蜣螂、蚯蚓、螻蛄等所謂土壤動物體表不被粘附的問題。生物界存在著光滑和非光滑兩種界面。傳統上認為,界面越光滑,阻力越小,越不被粘附。任露泉等[8]發現,在一定的條件下,生物體的一定的非光滑表面具有減粘、脫附、降阻和耐磨效應。他們開發出仿生犁壁、推土板和不粘鍋等系列的減粘脫附仿生產品(圖2)。
圖1荷葉表面的乳狀突起和污染的自清潔效應(仿Barthlott等,1997).左:荷葉表面排污現象;中:荷葉表面的乳狀突起;右:仿荷葉涂料的自清潔效應,其中左側為普通涂料,右側為仿荷葉涂料(4年后)2.3仿生材料對水體中POPs的富集
POPs是指持久存在于環境中,通過食物網積聚,并對人類健康及環境造成不利影響的化學物質,具有持久性、生物累積性、長距離大氣傳輸性和毒性。近幾十年來,國內外飲用水源水中發現存在持久性有機污染物[9-11]。檢測到的POPs在水體中濃度很低,甚至在ng/L~pg/L的濃度級[12-13],直接導致了監測和有效去除的困難。所以開發新型的富集材料來實現有效監測和去除POPs就顯得非常重要。
在職業病毒理學和環境毒理學方面,皮膚一般被認為是有毒物質被攝入的通道。因此皮膚作為一種能夠吸收有毒物質的膜受到了關注。早在1988年,Joy Houk和Richard H.Guy[14]在他們關于皮膚滲透研究模型回顧中詳細介紹了1988年以前在仿皮膚滲透膜方面取得的一些研究進展。Huckins等設計了包含三油酸甘油酯的半透膜采樣器(Triolein-SPMDs)應用于環境污染監測[15],是基于模擬生物、替代生物進行環境監測構思的基礎上加以設計的。低密度聚乙烯薄長帶為半滲透膜,三油酸甘油酯涂布于帶內,整個結構為“三明治狀”層疊式。大多數的有機污染物分子通過被動擴散的方式進入膜材料并在三油酸甘油酯內得到富集。疏水性的聚乙烯薄膜表面對水分子的排斥作用導致溶解態的疏水性有機污染物通透能力差,減慢了富集速度。為此一系列以親水性的高分子膜內嵌三油酸甘油酯的復合膜得到開發。
包含類脂的取樣器件能夠長期富集水體中的有毒有機污染物,適用于環境中低劑量的POPs富集分離檢測,在環境監測中得到了廣泛的應用。3展望
以上概要地介紹了生態材料的主要研究領域、現狀及今后的發展趨勢。先進國家自由市場經濟的發展是以地球環境的破壞為代價的?,F今環境意識已逐步為人們所共識,技術與環境的協調將促進文明。隨環境經濟的提出,生態材料的研究與開發刻不容緩地擺在人們面前,實際上以仿生科學與工程為基礎的生態材料學的發展必將促進材料科學與工程學科的發展,無疑地將促進經濟發展,并造福人類。參考文獻
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第二篇:食品安全現狀與HACCP 應用前景
食品安全現狀與 HACCP 應用前景
近年來,由于一些食源性疾病,如瘋牛病、口蹄疫、禽流感N5H1,三聚氰胺摻入鮮牛奶或奶粉等,嚴重危害了人類健康,食品安全問題引起了各國政府的普遍關注。HACCP 作為一種世界公認的確保食品安全的有效措施,正被逐漸地廣泛應用于食品行業的各個領域,并將成為未來食品安全控制的基礎。
危害分析與臨界控制點(Hazard Analysis and Critical ControlPoint,HACCP)是針對食品安全衛生的一套科學、經濟、有效的管理系統,強調以預防為主,將食品質量管理的重點從依靠終產品檢驗來判斷其衛生與安全程度的傳統方法向生產管理因素轉移,將不合格的產品消滅在生產過程中,減少產品在生產線終端被拒絕或丟棄的數量,消除生產和銷售不安全產品的風險,被國際權威機構認可為控制由食品引起的疾病最有效的方法。1 食品安全及現狀 1.1 食品安全的現狀
食品的安全性是一件亟待解決的問題。隨著食源性疾病的廣泛分布和不斷增長,食品安全已成為全球性的公共衛生問題。由于現代工業的發展,使自然環境受到相當程度的破壞,增加了農畜產品的污染;新興的食品加工技術,有的中間環節處理不科學,成為食品安全的隱患。人口增長,對農副產品的需求量增大,為了提高產量,超量使用農藥、抗生素、激素等,導致產品中的殘留量超標,對人體造成危害。人口的流動及生活節奏加快,造成人們的就餐方式發生變化,經常就餐于飯店、餐館,餐飲業操作方式的安全性不高,也對人們造成危害,并增加了不同地區間新病害源的交叉污染。科學研究證實,癌癥、嬰兒畸形、疾病的抗藥性以及某些其他中毒現象都與畜禽產品中殘留的有害物質有關。這些殘留物在人體中逐步積累約15至20年后就會產生嚴重后果。人類的腫瘤及某些重要疾病也與食品有關,如某些食品中的黃曲霉毒素就是重要的致癌物質之一。另外,食品安全還是制約我國許多食品企業進入國際市場的重要原因之一。1.2 影響我國食品安全的因素及應對措施
我國對食品安全歷來十分重視,特別是加入世貿組織后,食品安全問題已成為面臨的挑戰之一,主要是由于食品在生產、加工、運輸、儲存和銷售過程中人為改變其天然性而造成,無論對農民、消費者,還是食品加工業它都至關重要。而食品安全的管理涉及到衛生、農業、工業、工商、質檢等眾多部門,管理重復交叉,且我國地域廣闊,人口眾多,受傳統觀念束縛,食品業發展緩慢。食品安全的法制化管理與國際水平還有一定的距離。
因此,一方面需要加強食品衛生相關法律宣傳教育工作,提高全民食品衛生觀念。另一方面加強食品衛生監督執法力度,改善我國的食品衛生狀況,嚴厲打擊制售假冒偽劣產品的行為。更重要的是積極學習采用國際先進的食品安全管理經驗,在食品生產經營企業中實施H A C C P 管理技術,將監督管理的重點從對終產品的抽檢過渡至對生產經營全過程的管理,提高企業生產經營管理水平,將全過程控制的理念應用于食品安全監督管理體制中去。
1.3 影響我國食品安全的因素及應對措施
我國對食品安全歷來十分重視,特別是加入世貿組織后,食品安全問題已成為面臨的挑戰之一,主要是由于食品在生產、加工、運輸、儲存和銷售過程中人為改變其天然性而造成,無論對農民、消費者,還是食品加工業它都至關重要。而食品安全的管理涉及到衛生、農業、工業、工商、質檢等眾多部門,管理重復交叉,且我國地域廣闊,人口眾多,受傳統觀念束縛,食品業發展緩慢。食品安全的法制化管理與國際水平還有一定的距離。因此,一方面需要加強食品衛生相關法律宣傳教育工作,提高全民食品衛生觀念。
另一方面加強食品衛生監督執法力度,改善我國的食品衛生狀況,嚴厲打擊制售假冒偽劣產品的行為。更重要的是積極學習采用國際先進的食品安全管理經驗,在食品生產經營企業中實施H A C C P 管理技術,將監督管理的重點從對終產品的抽檢過渡至對生產經營全過程的管理,提高企業生產經營管理水平,將全過程控制的理念應用于食品安全監督管理體制中去。1.4 食品安全的控制措施
隨著人們生活要求的提高和現代食品工業的發展,食品中的化學物質成分越來越復雜,控制食品安全越來越迫切,各食品加工廠家及相關部門已經在積極引用、建立有效的食品安全控制方法或體系。國內外各種先進的質量控制管理方法不斷涌現,有如下幾種:H A C C P、GMP、SSOP、ISO9000 等等。HACCP(Hazard Analysis And Critical Control Point,危害分析與關鍵控制點)是目前各國食品安全領域極力推廣使 用的一種食品安全控制體系。GMP(Good Manufacturing Practice,良好生產規范)是一個應用于食品生產全過程中,保證食品具有高度安全衛生性的良好生產管理系統。其基本內容是食品從原料到成品全程中各環節的衛生條件和操作規程。
SSOP(Sanitation Standard Operating Procedure,衛生標準操作程序)它是一套特殊的、與食品衛生處理和加工工廠環境的清潔程度有關的目標,及所從事的滿足這些目標的活動。強調食品生產車間、環境、人員及與食品有接觸的器具、設備中可能存在的危害的預防以及清洗(潔)的措施,是GMP 的中心內容,我國的《食品衛生法》和各類型食品工廠的規范都有類似國外SSOP 和G M P 的相關內容。
ISO9000族(質量管理體系標準族),是國際標準化組織質量管理和保證技術委員會制定的所有國際標準,是在總結世界各國,特別是工業發達國家質量管理經驗的基礎上產生的,是寶貴的軟件財富,ISO9000族的核心是質量管理和質量保證標準,已被80 多個國家采用并轉化為本國的國家標準。適用于廣泛的工業行業和經濟部門,有三種質量保證模式:設計、開發、生產、安裝和服務的質量保證模式;生產、安裝和服務的保證模式;及最終檢驗和試驗保證模式。它是一個組織或受益者主動提出,為了競爭和保持良好的經濟效益而要求使用的更加行之有效的質量管理體系。以上這幾種管理控制方法,相互關聯,相互促進,并有各自不同的著重點。2 關于H A C C P 2.1 HACCP的發展 二十世紀60年代,美國宇航局用“零缺陷”方法控制宇航員食物的衛生質量而開發航天食品時,形成了 H A C C P 食品質量管理體系,并證實其可靠性,在國際上也得到承認。1988 年,國際微生物學會食品微生物標準委員會報道并發表《HACCP 在確保食品品質與微生物學安全的應用》的單行本;1993 年歐聯盟通過《關于食品生產運用HACCP 的決議》;1995 年12 月FDA 公布HACCP,并決定自1997 年12月18 日起實施《水產品加工與進口的安全衛生的規定》,明確規定未實行HACCP 的企業產品不準進入美國市場,引起與之相關的水產品出口國對HACCP 的極大重視。目前,在WHO/FAD 聯合國食品標準中 HACCP 作為國際標準被加以應用;;英國、法國、德國、日本、韓國、比利時、荷蘭、秘魯、智利等國也在推廣H A C C P,并不斷加以改進和完善。2.2 HACCP的內容
HACCP 的基本概念是:為防止食物中毒或其它食源性疾病的發生,在從食品原料種植(養殖)到食品食用的全過程中,對造成食品污染發生或發展的各種危害因素進行系統和全面的分析,從而確定能有效的預防、減輕或消除各種危害的“關鍵控制點”進而在“關鍵控制點”對造成食品污染或發展的危害因素進行控制,并同時監測控制效果,隨時對控制方法進行校正和補充。它是一個以預防食品安全為基礎的食品安全生產質量控制的保證體系,是目前可以最大限度地保證食品安全的最好體系。其包括7 個基本組成部分: 2.2.1 危害和危害分析(HA)危害是指食品中可能造成人類健康損害的生物性污染物、化學性污染物或物理性污染物,以及影響食品污染發生發展的各種因素。生物性污染物包括:各種致病性細菌或食品腐敗菌、病毒、寄生蟲、霉菌、細菌各霉菌毒素或代謝產物等;化學性污染物包括:農藥與獸藥的殘留、重金屬、工業污染物、濫用的食品添加劑、殺蟲劑、清洗劑等;物理性污染物包括放射性以及金屬碎屑等。
危害分析是HACCP 系統方法的基本內容和關鍵步驟,它通過既往資料分析、現場實地觀測、實驗采樣檢測等方法,對食品生產過程中食品污染發生發展的各種因素進行系統分析,發現和確定食品中有害污染物及影響其發生發展的各種因素。2.2.2 確定關鍵控制點(CCP)關鍵控制點是指能對一個或多個危害因素實施控制措施的環節,它們可能是食品生產加工過程中的某一個操作方法或流程,也可能是食品生產加工的某一場所或設備。“關鍵控制點”依其產生控制作用的性質與強弱,通常分為兩類,一類是能完全消除危害因素的“關鍵控制點”稱為CCP1,如高溫蒸煮工藝;另一類則是僅能減輕而不能消除危害因素的“關鍵控制點”即C C P2,如冷凍保藏。但需指出的是,兩種類型的C C P 都是重要的,必須加以控制。2.2.3 確定關鍵限值
對每個CCP 需確定一個標準值,以確保每個CCP 限制在安全值以內。這些關鍵限制是一些常用物理參數和可快速測定的化學參數。如:溫度、時間、濕度、p H 值、水分、活性有效氯、重量的測定及感官指標等。2.2.4 確定監控CCP的措施
監控是有計劃,有順序的觀察或測定以判斷CCP 是否在控制之中,并有準確的記錄,用于未來的評價。應盡可能通過各種物理及化學方法對CCP 進行連續的監控,若無法連續監控關鍵限值,應有足夠的頻率觀察測定CCP 的變化特征以確保CCP 是在監控之中。2.2.5 確定糾偏措施 當監控顯示出現偏離關鍵限值時,要采取糾偏措施,以防萬一發生偏差時能有適當的手段來恢復和糾正出現的問題,并有準確的糾偏過程的記錄。
2.2.6 建立審核程序
為了確保H A C C P 系統處于準確的工作狀態及其制定的H A C C P 計劃適合目前實際生產過程并有效,需建立審核程序。檢驗措施包括H A C C P 計劃的復查、關鍵控制點記錄的復查、隨機抽樣及物理、化學、微生物和感官方法及依照標準進行的試驗等。2.2.7 建立有效的文件記錄保存程序
文件記錄的保存是有效地執行HACCP 的基礎,書面文件包括:HACCP 系統的各種措施,用于危害分析采用的數據,監控方法及記錄,由專人簽名的監控記錄、偏差及糾偏記錄,H A C C P 計劃表,危害分析工作表,審核報告等。HACCP 的應用,意味著食品衛生管理正從以往對終產品的檢驗為主的方法向以制造過程為主控制管理危害因素的方法轉換,這種制度的實施可確保食品的安全性,從長遠角度看,在日趨激烈的市場競爭中實行HACCP 體系是大勢所趨。2.3 HACCP的應用現狀
大部分的先進國家已開始推動水產品及畜產品的HACCP制度,并陸續將之法制化。聯合國食品標準委員會(Codex)推行HACCP 制度為食品有關的世界性指導綱要。APEC 也積極推動以HACCP 制度為基礎的食品相互認證計劃。總而言之,由于對食品安全的必要性,該制度已取得國際間的認同,并成為各國食品衛生管理的共同努力目標。2.3.1 國內外概況
在美國,因食品而發生的疾病中由于食用水產品而引發的占了很高比例。為保證水產品的安全性及實現快捷有效的處理,改善其相應制度,美國政府在水產品領域率先實行HACCP。為保證HACCP 的順利實施,政府資助設置了以培訓有關人員為目的的機構《海產品H A C C P 同盟》,以使制造商、檢查官員、處理者等能充分理解。
日本于1995 年5 月通過食品衛生法的修正而公布《綜合衛生管理制造過程》,即食品的制造、加工及其管理方法上為防止食品衛生危害所做預防性措施的綜合性制造加工過程。將H A C C P 管理制度納入法規,從乳、乳制品以及食肉制品等開始實施。
加拿大的漁業海洋部自1992 年2 月推行水產食品的登錄制度,規定申請登錄的必備條件為水產品工廠應施行以H A C C P 為基礎的品質管理計劃。關于乳肉衛生方面,農業部依據強化食品安全計劃(Food Safety Enhancement Program),自1996 年起推動屠宰場、食肉制品、乳制品等的HACCP 管理制度。
法國農業部于1995 年公布《直接提供消費者的食品衛生相關法令》、《家禽屠宰場的衛生條件》、《生鮮肉加工、流通的衛生條件》并積極推動普及H A C C P 制度,作為生產者管理的指針,促進食品安全。
我國政府也很重視HACCP 體系的應用,現在在水產品、禽蛋制品、果蔬、乳制品、肉制品及飲料、調味品的加工生產中都有研究與應用,并取得了良好的效益,到目前為止,我國已有近二百家企業獲得HACCP 認證,HACCP 在中國出口食品企業界中已經正式并軌。
世界各國對食品安全性的關注,消費者對食品質量的重視,使H A C C P 的應用范圍日趨擴大,其對質量控制的有效性和實用性突出了它的優點,HACCP 正逐漸成為國際食品衛生管理的標準。2.3.2 HACCP與其它方法的比較
傳統上,對食品衛生的預防和控制的重點是放在對成品的監督檢查,顯然已不能保證食品安全。雖然對成品進行監督抽查可直接反映產品的安全性,但成本大,需要抽出一定的經費單獨進行抽樣和試樣安全性檢測,且不能確保被抽檢的食品的實際安全。有些指標的檢測需要較長的時間,當得出結果時,被抽檢的食品可能已經被食用或運走,即使發現問題也難以挽回。對于不合格產品的處理也會再次造成環境污染。傳統的食品監督檢驗方法并不能很好的控制食品安全,所以出現了新的HACCP、GMP、SSOP、ISO9000 等生產過程的質量保證方法。
近年來,在國內認證最多的是ISO9000,主要是因為它廣泛適用于工業行業和經濟部門,其次是HACCP。HACCP 與ISO9000 在部分要素和控制上是類似的,相對于ISO9000 而言,HACCP 是應用于食品工業, 強調食品安全的質量保證模式,其過程控制更加強化,更具有針對性;屬于質量控制范疇,強調產品的衛生質量,有明確的監控對象(有害污染物);投入小,經濟效益高,文件簡單;并由自愿性逐漸過渡到強制性。GMP、S S O P 是有效地應用與實施H A C C P 的基礎,依據G M P、S S O P 及一些國際標準,制定出相應的CCP 的限值范圍與糾正措施,保證國際市場所需的質量衛生要求。例如1996年美國農業部(FSIS)發布的關于肉禽產品法規中,要求企業在執行H A C C P 時,應采用和執行SSOP,把肉類和禽類企業生產中的衛生操作規范作為改善其產品安全狀況的主要前提。2.3.3 HACCP在應用中的保證措施
HACCP把保證食品質量的重點放在從原料的種植(養殖)開始,經過食品生產、加工、銷售至最終到達消費者等的整個過程的各個環節上,而不僅僅著眼于一般生產中的原料及終產物的控制。通過危害分析,抓住影響食品質量的主要環節“關鍵控制點”進行控制,對影響食品質量不大的環節,只需花較少的精力。良好的、系統化的預防措施,可消除在生產過程中因質量降低而導致最終產品不合格時才糾正的現象。除了對“關鍵控制點”進行控制外,還監測本系統的控制效果,隨時對控制方法進行校正和補充,在生產過程中及時發現和解決問題,不斷完善提高體系自身的監控能力。對食品從原料到終產品的全過程的自我更新監測系統使HACCP 能有效地防止在生產及運輸過程中可能存在的污染,從而保證了食品的安全及質量。HACCP 的有效性還表現在所有的過程都有文件記錄保存,可以溯源找出污染源以徹底提高食品品質。2.3.4 HACCP在食品企業中的作用
作為一種新的控制模式,HACCP 體系的管理控制方式使不合格的產品消滅在生產過程中,有效的控制生物性、化學性、物理性污染物,提高食品安全性,降低生產和銷售的風險,促進食品生產企業提高自身的管理水平,是一種有效的、系統的、合理的控制模式。不同的產品生產過程有不同的關鍵控制點,相同類型產品的生產過程有類似的關鍵控制點,應用推廣快速簡單。如H A C C P 在綠茶生產過程中的應用,通過對關鍵控制點的有效監控能收到良好的效果。HACCP 體系在食品工業中的應用不但提高了食品的安全性,也提高了企業的社會信譽,特別是出口企業,保證產品質量,塑造良好的企業品牌形象,參與國際競爭。監控機制和完善的記錄保管,在對于生產者產品責任上最終將成為一個有效的論證,還可以恰當對待各行政和業務部門的監督指導,準確處理消費者投訴等問題。3 HACCP的應用前景和發展趨勢
HACCP 不僅是一種食品安全衛生質量控制手段,更可以是一種監督檢驗模式和理念。我國絕大多數監督機構對企業生產許可證和產成品比較重視,但是對生產全過程的監督缺乏力度。對企業生產過程中的衛生問題總是不能及時覺察,更談不上分析原因,尋找對策,及時采取改進措施,往往使小問題到最后表現為產品質量不合格,甚至發生食物中毒或食源性疾病的暴發。因此,執法和相關部門及其人員應充分吸收H A C C P 理念,轉變監督和執法觀念、工作作風、工作模式及工作方法。促使企業能進行危害分析并找出“關鍵控制點”及糾正措施,建立記錄及反饋機制,讓H A C C P 體系在企業內良好運作,提高企業自身的食品安全衛生的管理控制能力,樹立企業形象,生產優質產品參與市場競爭,也有利于我國食品安全工作的順利開展。
在發達國家H A C C P 已被廣泛應用于食品和生產和管理中,在我國實施和推廣H A C C P 體系的也將改善食品衛生狀況,提高食品的安全和品質。H A C C P 簡明、實用、有效及公認的可靠性,使其成為建立現代食品安全系統的指導性的基本準則,是保證食品安全性最為經濟有效的方法,是一個動態的控制系統,對于不同的對象有不同的關鍵控制點,它將進一步的向制藥、環保等行業發展,并更將深入到對產品的管理制度中去,同時需要政府相應的法律法規來保證其在食品安全控制中的作用與地位。
第三篇:如何輔導學生在閱讀中仿寫
如何輔導學生在閱讀中仿寫
在語文學習中,閱讀的過程是“吸收”的過程;寫作的過程是“傾吐”的過程。閱讀過程是學生理解感悟文章的過程;寫作的過程是表達自己思想感情的過程,同時也是學生思維訓練的過程。閱讀,是別人寫好的文章我們去讀;寫作,是寫好文章讓別人來讀。閱讀對學生的寫作有較大的促進作用;反過來,寫作又可以幫助學生更好地閱讀。課文是學生寫作的最好范例,一個完整的閱讀教學過程,一定要讀寫結合,相得益彰。
一、感染——未成曲調先有情
編者為我們精心設計了一篇篇文質兼美,富有文化內涵和時代氣息,題材、體裁、風格豐富多樣的課文。教師要充分挖掘文章的美,引導學生品味、感悟其中的魅力,使他們受到熏陶和感染,發現優美的文章竟如此吸引人、打動人,故而產生創作的沖動和興趣。
如《西湖》這課以清新、流暢的語言描繪了西湖秀麗的景色,那如詩如畫,宛若仙境一般的美景深深吸引大家。西湖的魅力不正來源于作者筆下的優美文字嗎?我們是否也能寫出如此優美的文章呢?我想,在他們對優美詞句深刻體會和產生美感享受的一剎那,一定有人會怦然心動、躍躍欲試,寫作沖動和熱情會油然而生吧!
二、積累——為有源頭活水來
有人說:閱讀是吸收,習作是釋放;閱讀是根,習作是果實。是啊,課堂閱讀教學是指導學生學會積累語言的“主戰場”,每一篇課文中總有新詞新語出現,句式也不盡相同。我們在閱讀教學中指導學生體會、認識課文中語言表達的規律、知識、感情,引導學生把課文中的好詞佳句、優美片段記在讀書筆記上,而且盡可能做到熟讀成誦,使課文中的詞語句式、精彩片段,成為自己語言倉庫中的積累。例如:學生在寫《晚霞》時,我班的學生就能靈活運用文中的好詞好句到寫作中,“這些霞光在落日的映照下,轉眼間變成一道銀灰、一道橘黃、一道血紅、一道絳紫,就像是美麗的仙女在天邊抖動著五彩斑斕的錦緞?!彼褪菍ⅰ侗贝蠡牡那锾臁分忻鑼懥髟频钠谓涍^修飾用上去的。可見,詞句是文章的磚瓦,長期積累,久而久之,詞匯豐富了,寫文章就下筆有神了。
三、訓練——百花齊放才是春
閱讀教學中會有很多好的練筆機會,我們在教學課文時一定要抓住契機,指導作文,讓學生想寫,會寫。
1.從仿寫入手,實現表達方式的遷移
描紅是學習書法的捷徑之一,臨摹是學習繪畫的捷徑之一,那仿寫就是學習寫作的捷徑之一。因此從仿寫入手,可以幫助學生掌握必要的寫作方法。如《荷花》一文中介紹了荷花各種各樣的婀娜姿態。在學完課文后,我就讓學生也著手來寫一種自己喜歡的花卉。在學習了《石榴》后,又讓學生從水果的形狀、顏色、滋味等幾方面來向大家介紹一種水果。課堂上潛移默化的引導,激發了學生的寫作興趣,入微地觀察,使他們所描述的語句生動,形象了起來,收到了意想不到的效果。
2.從省略號入手
古希臘哲學家亞里士多德說過:“沒有想象,心靈就不會有思想?!毕胂笫且环N創造性的思維方式,閱讀教學中我們常會遇上耐人尋味的某一件事或某一個情節,它們會激起學生的表達欲望,喚起他們的想象。如《第一次抱母親》一文最后這樣寫到“可是,我忽然看見,有兩行淚水從母親的眼角流下來??”《雪兒》的課文中有“從此,我天天和雪兒一起到陽臺上去看藍天,去看藍天上那飄飄悠悠的白云??”雖然課文省略了人物心理、故事情節的進一步描寫、陳述,但這一空白卻恰好給了孩子們推測或想象的空間。
3.從故事的結局入手
依據原文,進行創造性地續寫,對于發展孩子的創造性、合理性思維,培養寫作興趣,提高寫作水平都有很大的幫助。例如《蝸牛的獎杯》主要講蝸牛由于驕傲,從原先的飛行冠軍到現在只會爬行的過程。教師可啟發:蝸牛為什么會變成現在這個樣子?你如果是蝸牛你會怎么想怎么做?學生受到啟發后馳騁想象,她們會滔滔不絕。這不僅鍛煉了學生的說話能力,還教育學生“驕必敗”。
4.從思想內容入手,實現認識與情感的統一
語文是最重要的交際工具,工具性和人文性的統一是語文課程的基本特點。我們若從教材的思想內容入手引導學生聯系自己的生活體驗,圍繞一個認識點或一個情感點發散開去,寫出自己的真實感受,同樣能達到讀寫的有機融合。
如在教學《特殊的葬禮》一文時,就有很多同學為瀑布由雄偉壯觀到日漸枯竭的過程而震驚、痛心、反思,于是我在教學課文時增補了多個寫作點,讓他們想象現在瀑布的樣子,想象游人看到這樣的情景會有哪些感慨,想象菲格雷特總統的演講詞等,學生受到啟發后馳騁想象,寫的內容情真意切,對文章的中心也理解得更為深刻。
四、指導——巧把金針度與人
《小學語文教學大綱》明確指出,作文教學和閱讀教學要密切配合。在閱讀教學中要引導學生學習作者觀察事物、分析事物、遣詞造句、連句成段、連段成篇的寫作方法。在作文教學時要引導學生把從閱讀中學到的基本功,運用到自己的寫作當中去。所以,我們要抓住課文閱讀這個契機,把寫作方法和技巧的指導滲透其中。
1.仿修辭手法
一篇文章要寫得生動形象,必須要運用一些恰當的修辭手法。所以在理解課文時,要趁機指導學生怎樣把文章寫得更美。如《西湖》這篇優美的散文中有很
多打比方的句子,要引導學生用“猶如”、“仿佛”、“宛如”“像”說話,讓他們明白了什么是比喻句,用比喻句有什么好處和怎樣打比方。
2.仿結構
(1)連續結構段指段中的幾層意思是按照先后順序一層接著一層寫的,這也是小學生必須掌握的一種結構段,在寫作中經常用到?!赌倪隔[海》、《第八次》等課文中都有典型的連續結構段,在學生理解課文的情況下,可安排仿寫訓練,如緊扣學生的學習、生活,以《洗手帕》、《大掃除》、《升旗》為題寫一段話,要求學生先想好這段話要寫的內容,接著安排好順序,明確先寫什么,后寫什么,哪層要寫具體,寫好還要檢查,每一層次意思前后是否連得上,有毛病的要加以修改。
(2)并列結構段是指一段話將事物分成幾個方面來寫?!侗贝蠡牡那锾臁范?、三、四自然段之間就是這種構段方式,它從三個不同方面寫了北大荒秋天的美景。使學生懂得同時介紹事物幾個方面的時候,可采用并列結構段。可指導學生練習寫《校園一角》《美麗的花園》等片斷,讓學生在具體的寫作實踐中加深對這種結構段的認識。
(3)總分結構是由總述和分述兩層構成。《北大荒的秋天》描寫原野時采用了這種總分結構,先總寫出原野的特點是熱鬧非凡,然后從大豆、高粱、榛樹幾個方面來具體寫出這里的熱鬧。指導學生仿寫時,教師可出示總述部分,讓學生圍繞總起句,寫分述部分。例:①我家養了一只可愛的小花貓。②課間十分鐘真是熱鬧非凡。
3.仿詳略
在閱讀教學中,通過抓住重點,突破難點,讓學生知道寫文章要有詳有略,有主有次。重點的,突出主題的部分要詳細寫,其余部分略寫。如在學習《第八次》時,文中有段描寫蜘蛛七次織網的話,前兩次描寫較為具體,后面幾次用“就這樣??一連??都”的好句式一筆帶過,這就叫有詳有略。教師趁機告訴學生,如果要敘述相同內容時,可詳細描寫一到兩次,其余可用這個句式概括介紹,然后讓學生圍繞“投籃”、“學騎車”等與生活實際聯系緊密的事件進行仿寫。
除此之外,仿立意,仿選材,仿順序??都是閱讀教學中值得學習的寫作方法。
五、拓展——百花齊放春滿園
《語文課程標準》對課外閱讀提出了量的要求,為的是讓學生多讀,多感受生活。但多讀還不行,還應多寫,這樣才能全面提高學生的語文素養。
課外讀寫訓練的有機結合,可以擴大學生的知識面,讓學生捕捉到更多信息,也可以培養學生的創新意識和創新能力,能使學生更加熱愛生活。我采用“一日一練”的方法,讓學生在摘錄的內容后面,結合自己的生活實際,對摘錄的內容
進行寫話練習。寫話的內容很廣泛:可以點評,可以談理解,談感悟,也可以進行應用方面的寫作,如遣詞造句,仿寫段落,寫寫讀后感等。
這樣的摘錄筆記,既是讀的記錄,也是寫的成果,更是發展思維、開發智力的需要,同時也達到了讀寫有機結合的目的。古人把閱讀比作根,把寫文比作葉,根深才能葉茂。這一形象比喻說明讀書是學生汲取寫作知識的重要來源之一。
總之,多讀多寫,讀寫結合,課內與課外結合才是全面提高學生語文素養的根本出路,只有多讀胸中才會有本,只有勤寫筆下才能生花。
“讀寫結合,相得益彰,讀寫分離,兩敗俱傷?!边@句話形象地寫出了閱讀和寫作間的緊密關系。寫作能力的提高,靠的是學生的積累,也靠平時的有效訓練,如果能在平時閱讀教學中“舉杯邀明月”,有意識地融入多種寫作訓練,日積月累,厚積薄發,相信學生的寫作能力會邁上一個新的臺階!
第四篇:AMT技術應用現狀與前景展望
AMT技術應用現狀與前景展望
整理時間:2008-9-25 10:02:37 來源:中國汽車工業信息網打印評論收藏關閉
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近幾年重型汽車發動機功率200~350kW,輸出扭矩900~2200N·m,需要爬行擋速比為10~17,要求擋位間隔小,速比階小于30%,這就需要使用更多的擋位(8~16個前進擋),而且越來越多地采用副的多擋位變速器。副變速器的采用和擋位數的增多,加大了駕駛員的操縱難度和勞動強度,變速器的故障率上升,手動機械式操縱機構已不適應當今重型汽車的發展。
AMT保留了原手動變速器總成的絕大部分機構,只是將其手動變速的操縱機構用自動操縱機構所取代,生產繼承性好,改造成本低,見效快,并且通過軟件的優化設計可以全面提高車輛的使用性能。因此,世界各大汽車公司和一些科研院校都在進行此項技術的研究和開發工作。表1給出了手動變速器(MT)與自動變速器的性能比較。因AMT具有較高的性價比,汽車市場對AMT的需求不斷增加。
目前,AMT在美國和歐洲已實現了商品化,重型汽車上裝配AMT的比例正在逐步增加。據預測,到2008年,歐洲近50%的MT將被AMT取代,部分AT市場也會被AMT占據。因此,近年來世界各重型汽車生產企業都在努力開發新一代的AMT產品。表2列出了世界著名重型汽車公司的AMT產品及主要特點。
我國從20世紀80年代初就開始了AMT技術的研究工作,并取得了一系列成果。在AMT技術理論上的研究與國際水平相當,但在產品化方面,與國外的差距較大。表3列出了國內開展AMT技術研究的單位及其產品特點。
在AMT技術理論研究取得一系列成果后,目前國內研究主要集中在提高系統可靠性、適應性和降低成本上。北京理工大學正在與國內幾家汽車公司和變速器生產廠家合作開發AMT產品,這促進了AMT技術商品化、產業化。經過20余年的探索和發展,我國對AMT技術的研究已經逐步走向成熟,已具備了向商品化、產業化轉變的條件。推廣AMT系列化產品不僅符合我國國情,而且市場發展潛力巨大。歐洲最大的獨立汽車變速器GETRAG公司在我國進行了廣泛的市場調查后也認為,我國的重型汽車AMT市場前景廣闊。
(1)未來10~15年內我國重型汽車技術發展的方向將是全面改善和提高重型汽車的技術性能和使用性能,這為AMT技術的發展提供了足夠的空間。
(2)對于城市公交客車,在滿足駕駛舒適簡便和低成本的雙重條件下,AMT應是其首選對象。因此,AMT技術應用于城市公交客車的發展前景廣闊。
(3)目前,國內在重型車輛上開發的AMT產品,其執行機構主要采用液壓驅動方案。由于大部分重型專用汽車上都具有不同用途的液壓系統,本身帶有液壓油源,因此現有的AMT技術可以直接在其上應用。對于無液壓油源但采用了氣壓制動的車輛,因有氣源,可采用氣動方案來驅動執行機構。由于專用汽車是一種具有高附加值、高利潤的產品,而加裝AMT系統增加的成本相對總成本來說比較小,且由此帶來的整車性能及售價的提高,對于專用汽車生產廠家來說,無疑具有較大的吸引力。
第五篇:木質材料應用的現狀和前景
木質材料應用的現狀和前景
木質材料應用的現狀和前景
[摘 要]木材由裸子植物和被子植物的樹木產生,具有豐富的生物多樣性。樹木生長是一個復雜而協凋的生物化學過程,通過光能利用二氧化碳、水分和礦物等使自身發育成一 個粗大的有機體,木材就是樹木營養生長的主要產物。木材的形成是吸收二氧化碳、固碳并釋放氧氣的過程,有利于改善生態環境。
木材作為傳統的材料,一直為人類所利用。隨著自然資源和人類需求發生變化和科學技術的進步,木材利用方式從原始的原木逐漸發展到鋸材、單板、刨花、纖維和化學成分的利用,形成了一個龐大的新型木質材料家族,如腔合板、刨花板、纖維板、單板層積材、集成材、重組木、定向刨花板、重組裝飾薄木等木質重組材料,以及石膏刨花板、水泥刨花板、木/塑復合材料、木材/金屬復合材料、木質導電材料和木材陶瓷等木基復合材料。
木質材料在建筑、家具、包裝、鐵路等領域發揮著巨大的作用。在不可再生資源日益枯竭、人類社會正在走向可持續發展的今天,木材以其特有的固碳、可再生、可自然降解、美觀和凋節室內環境等天然屬性,以及強度-重量比高和加工能耗小等加工利用特性,將為社會的可恃續發展做出顯著貢獻。與其他材料相比,木材具有多孔性、各向異性、濕脹干縮性、燃燒性和生物降解性等獨特性質,如何更好地利用這些特性和最大限度地限制其副作用,是木材科學家和工程技術專家長期努力解決的主要問題。近年來林學家也積極參與木材科學研究,從樹木的遺傳學角度認識和改良木材的基本特性。
[關鍵詞] 木質環境;居住性;木質材料 室內木質環境研究的發展現狀
由于木材具有大自然賦予它的獨特美感以及優越的材料特性,人類自古以來就喜歡用木
材裝點室內環境,制作室內用家具,由此提高居住環境的舒適性,這些已為人們的經驗所熟 知。但是,由木材、木質環境的那些構造因子和材性參數,對人類生活的舒適性起什么樣的 作用,目前尚未有科學而準確的定論,對此問題作出科學解答也是比較困難的。
隨著木材科學研究的不斷深入和發展,有關木質材料作為室內環境用材的研究隨時代發
展應運而生,并隨人類生活水平的提高而與時俱進,與人類生活的關系越來越密切。20 世 紀70 年代中期由日本學者首先開始了有關木材-人類-環境之間相互關系的研究,及至80 年 代末期90 年代初期,這方面的研究逐漸被認可并發展壯大起來,最終形成木質環境學研究 領域。木質環境學的研究定位于探索木材、木質材料作為居住和裝飾用材給予居住者的感覺 特性、心理作用以及健康影響,運用一些客觀的物理量因子和主觀的評價量表來反映這種影
響的好壞和程度,評價木質材料所營造環境空間的可居住性及對人類生活舒適性的貢獻。因 此,如何評價迄今為止的木材科學研究,如何進行今后的木材科學工作,木質環境學特性的 研究具有重要的意義。
古以來,木材一直是深受人們喜愛的建筑材料之一,也是構成室內環境的主要材料。由于木材重量輕強度高。保溫隔熱。吸音隔聲。防震、吸收紫外線以及美觀自然等,至今仍是最受人們青睬的一種居室內裝飾材料和家具制造原材料。特別是近十幾年來,隨著人們主活水平的不斷提高,人們開始追求一種返樸歸真。接近于自然的高質量的生活,越來越多的人喜愛用木材建造房屋,用木質材料裝飾居室,以營造一個舒適自然的生活環境。木材之所以能稱為綠色建筑材料,是因為它具有以下特性:原料生產再生性。產品制造低能耗低污染性、產品使用節能性以及產品利用循環性。木材是一種籍太陽能可再生的天然材料,木質制品在制造過程中資源。能源消耗較之磚瓦材料低得多,且產生的廢料、廢氣、廢水量少,對環境污染小。木材及其制品具有良好的保溫隔熱性能,可以節省因取暖制冷而入量消耗的能源,并且在完成使用功能后可以進行循環再利用。正是因為木材具有上述特性,在各個領域的應用越來越受到人們的關注和青睞,尤其在建筑市場極具競爭力。
1.1 調溫調濕特性
木材是一種多孔性材料,導熱系數較小,是熱的不良導體。木材或木質人造板作為墻體或裝飾材料,對居室的溫度起一定的調節作用。臺灣研究人員對混凝上造房屋與木結構房屋進行了自然狀態下的對比試驗,結果表明冬季混凝土結構的居室溫度比木結構居室溫度低1℃多。木材除了具有保溫隔熱。抵御外界大氣環境對室內環境影響的功能外,還具有溫暖、柔和、細膩的觸覺和視覺效應,在寒冷的冬季可以給人們帶來溫暖的感覺,這是其它建筑材料所無法相比的。
1.2 隔聲吸音特性
噪聲經常占據公害的第一位,因而室內的聲環境是設計師們所必須重視的問題。對于室內聲環境,一是隔聲性能要好:二是要求能夠聽到賞心悅耳的音響,即室內的音響特性要好,回音時間等要合適:三是要求吸音性要好,能夠消除一些雜音。木材是多孔性材料,具有良好的吸聲功能。據居室內談話清晰程度的研究表明,在由木質材料裝修的室內與混凝土造居 室內聲音的回晌時間不同,在混凝上造居室內聲音的回響時間約為0.4一0.6秒,而在木造居室內約為0.2一0.4秒。如果有兩組以上的人在同一居室內談話,則在混凝土造居室內談話易被干擾的程度大于木造居室。這是因為木質材料具有良好的吸音性,而聲波遇到堅硬的混凝土墻會發生反射導致回響,因而引起居室內不同聲音的混雜,形成噪聲影響人們的聽覺感受。
通常,單層木質材料由于密度較低而導致隔聲性能較差,一般不宜用單層木質材料作隔聲墻,可采用雙層亙臺結構。通常面層材料采用密度較大的木質人造板,中間為空氣層,以提高隔聲性能。如木質材料用作地板,可采用彈性材料作面層,減弱撞擊地面的能量(面層法):或木質地板下構筑龍青,形成浮筑地板(浮筑法):以及樓板下設吊頂,形成空氣層(吊頂法)等,以減輕因撞擊引起的噪聲。
1.3 光學視覺特性
近年來,隨著辦公室自動化的快速普及,辦公室的事務簡化之余,卻引起了工作人中員眼睛疲勞的癥狀。主要原因在于自動化所使用的電腦映像是由不連續的波狀光線構成的,易使眼睛感到疲勞。人類的眼睛是很難配合著機械而改變其機能,然而高科技的機器今后還將漸漸地普及到每個家庭,因此,為了創造一個舒適的視覺環境人們喜愛用具有自然色澤、花紋、圖案的木材裝點室內環境和制作室內用具。木材相對其他材料具有視覺上優越性主要表現在:木材具有柔和的自然光澤。通過對木材視覺物理量與感覺特性的研究表明,木材顏色分布范圍為:色相主要分布在2.5Y一9.0R(淺橙黃一灰褐色),以5YR一10YR(橙黃色)居多,明度主要集中在5一8之間;純度主要位于3一6之間。其次,木材,具有吸收紫外線反射紅外線的功能。雖然紫外線(380mm以下)和紅外線(780mm以上)是肉眼看不見的,但對人體的影響不可忽視。木材可以吸收陽光中的紫外線,減少紫外線對人體的危害,同時木材又能反射紅外線,這與木材會給人帶采溫暖感有直接聯系。木材是多孔性材料,表面會形成小的凹凸,在光線的照射下,會呈漫反射現象,或吸收部分光線,所以會使令人眩暈的光線變得柔和。因此,木制桌面。壁面對干工作人員的視覺神經刺激最小。室內木質環境研究的發展前景
木質材料研究的發展與社會、經濟和資源、環境的發展緊密相關,新的生長點和交叉點不斷出現,并不斷向其他相關學科延伸。這既促進了木質材料研究自身的發展,又豐富了森林科學和材料科學的內涵。概括起來,木質材料研究的發展趨勢有四個方面。
-是木材科學研究的范圍和對象不斷擴大。從傳統的木材構造、物理、力學、化學、缺 陷和材質改進擴大到生物學、林學和加工利用學,研究對象擴展到竹材、藤材及其他禾本、草本植物和藻類植物,木材科學正向植物材料學方向發展。
二是木質材料研究與相關學科不斷交叉、滲透,新的學科增長點不斷出現。木材加工學與復合材料學相結合,向木基復合材料學和木質重組材料學方向發展;木材機械加工學與先進制造技術相結合,向木制品先進制造技術學方向發展;木材加工學與生態環境材料學相結合,向木質生態環境材料學方向發展,木結構工程學與環境學相結合,向木結構環境工程學方向發展;木材化學與化學工程學相結合,向木材化學加工學方向發展。
三是木質材料研究注重應用先進的研究方法和分析儀器,不斷加深對木質材料的認識。計算機仿真模擬、隧道掃描電子顯微鏡、固態與液態核磁共振儀、計算機圖像分析處理技術、氣質聯用儀、動態熱機械分析儀、原子表面力分析儀和模型化合物等的應用以及各類木質材料數學模型的建立,使研究木質材料的成分、結構、工藝和性能的關系和研究木材化學成分與微生物、酶和其他材料的反應成為可能。
四是木質材料研究不但注重其基本性質的改進,還注重賦予其新的功能。木材的基本性質得到很大的改進,其易腐性、易燃性、尺寸不穩定性、各向異性、變異性得到很大改善;木材陶瓷被賦予新的硬度、摩擦性、磨耗性以及遠紅外線放射性和吸收性;木質導電材料被賦予新的導電性、電磁屏蔽性和體積電阻率??偨Y
木材是一種來自于可再生資源的傳統材料,生態環境協調性最好,卻時常被人忽視。木材工業是非常傳統的工業,但也是現代林業和現代材料工業的重耍組成部分,擔負著向社會提供木質材料及其制品、為林業產業建設和林業可恃續發展提供經濟
可以說木質環境學正處于一個方興未艾的階段,我國在這方面的工作剛剛起步,所 以,首先應立足于基礎性的研究,而后再進行綜合性的調查研究,以爭取在這一嶄新的研 究領域取得新的突破和進展。
[參 考 文 獻]
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