第一篇:分析國內外建筑智能化的現狀及發(fā)展趨勢
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分析國內外建筑智能化的現狀及發(fā)展趨勢,并談談你
對建筑智能化的認識
由于我是物業(yè)專業(yè)的學生,對于國內外建筑智能化的淺見,就已樓宇智能化為題材我簡要闡述。
樓宇智能化是信息化的重要組成部分,在現代的西方發(fā)達國家,樓宇智能化早已興起,但在我國,樓宇智能化還是近年才出現的新鮮事物,我們根據形勢的發(fā)展需要,及時組織科研力量,根據目前的實際國情,研究樓宇智能化這一新課題,并承擔了多項大型建筑的智能化系統(tǒng)的設計和實施任務,深受用戶好評。
現代社會對信息的需求量越來越大,信息傳遞速度也越來越快,二十一世紀是信息化的世紀,目前推動世界經濟發(fā)展的主要是信息技術、生物技術和新材料技術,而其中信息技術對人們的經濟、政治和社會生活影響最大,信息業(yè)正逐步成為社會的主要支柱產業(yè),人類社會的進步將依賴于信息技術的發(fā)展和應用。
近年來,電子技術(尤其是計算機技術)和網絡通信技術的發(fā)展,使社會高度信息化,在建筑物內部,應用信息技術、古老的建筑技術和現代的高科技相結合,于是產生“樓宇智能化”。樓宇智能化是采用計算機技術對建筑物內的設備進行自動控制,對信息資源進行管理,為用戶提供信息服務,它是建筑技術適應現代社會信息化要求的結晶。
樓宇智能化提供的環(huán)境應該是一種優(yōu)越的生活環(huán)境和高效率的工作環(huán)境:舒適性、高效性、方便性、適應性、安全性、可靠性等等。智能化樓宇的優(yōu)越性則體現在,具有良好的信息接收和反應能力,提高工作效率。提高建筑物的安全、舒適和高效便捷性。具有良好的節(jié)能效果。對空調、照明等設備的有效控制,不但提供了舒適的環(huán)境,還有顯著的節(jié)能效果(一般節(jié)能達15~20%)。節(jié)省設備運行維護費用。一方面系統(tǒng)能正常運行,發(fā)揮其作用可降低機電系統(tǒng)的維護成本,另一方面由于系統(tǒng)的高度集成,操作和管理也高度集中,人員安排更合理,從而使人工成本降到最底。滿足用戶對不同環(huán)境功能的需求。高薪技術的運用能大大提高工作效率等方面上。所以說其未來前景廣闊無比。
我對樓宇智能化的認識:目前世界上的對樓宇智能化的提法很多,歐洲、美國、日本、新加坡及國際智能工程學會的提法各有不同,其中,日本的國情與我國較為相近,其提法可以參考,日本電機工業(yè)協會樓宇智能化分會把智能化樓宇定義為:綜合計算機、信息通信等方面的最先進技術,使建筑物內的電力、空調、照明、防災、防盜、運輸設備等協調工作,實現建筑物自動化(BA)、通信自動化(CA)、辦公自動化(OA)、安全保衛(wèi)自動化系統(tǒng)(SAS)和消防自動化系統(tǒng)(FAS),將這5種功能結合起來的建筑,外加結構化綜合布線系統(tǒng)(SCS),結構化綜合網絡系統(tǒng)(SNS),智能樓宇綜合信息管理自動化系統(tǒng)(MAS)組成,就是智能化樓宇。
第二篇:國內外研究現狀及發(fā)展趨勢
國內外研究現狀及發(fā)展趨勢
世界銀行2000年研究報告《中國:服務業(yè)發(fā)展和中國經濟競爭力》的研究結果表明,在中國有4個服務性行業(yè)對于提高生產力和推動中國經濟增長具有重要意義,它們是物流服務、商業(yè)服務、電子商務和電信。其中,物流服務占1997年服務業(yè)產出的42.4%,是比重最大的一類。進入21世紀,中國要實現對WTO締約國全面開放服務業(yè)的承諾,物流服務作為在服務業(yè)中所占比例較大的服務門類,肯定會首先遭遇國際物流業(yè)的競爭。
物流的配送方式從手工下單、手工核查的方式慢慢轉變成現今的物流平臺電子信息化管理方式,從而節(jié)省了大量的人力,使得配送流程管理自動化、一體化。
當今出現一種智能運輸系統(tǒng),即是物流系統(tǒng)的一種,也是我國未來大力研究的方向。它是指采用信息處理、通信、控制、電子等先進技術,使人、車、路更加協調地結合在一起,減少交通事故、阻塞和污染,從而提高交通運輸效率及生產率的綜合系統(tǒng)。我國是從70年代開始注意電子信息技術在公路交通領域的研究及應用工作的,相應建立了電子信息技術、科技情報信息、交通工程、自動控制等方面的研究機構。迄今為止以取得了以道路橋梁自動化檢測、道路橋梁數據庫、高速公路通信監(jiān)控系統(tǒng)、高速公路收費系統(tǒng)、交通與氣象數據采
集自動化系統(tǒng)等為代表的一批成果。盡管如此,由于研究的分散以及研究水平所限,形成多數研究項目是針對交通運輸的某一局部問題而進得的,缺乏一個綜全性的、具有戰(zhàn)略意義的研究項目恰恰是覆蓋這些領域的一項綜合性技術,也就是說可以通過智能運輸系統(tǒng)將原來這些互不相干的項目有機的聯系在一起,使公路交通系統(tǒng)的規(guī)劃、建設、管理、運營等各方面工作在更高的層次上協調發(fā)展,使公路交通發(fā)揮出更大的效益。
1.國內物流產業(yè)發(fā)展迅速。國內物流產業(yè)正處在前所未有的高速增長階段。2008年,全國社會物流總額達89.9萬億元,比2000年增長4.2倍,年均增長23%;物流業(yè)實現增加值2萬億元,比2000年增長1.9倍,年均增長14%。2008年,物流業(yè)增加值占全部服務業(yè)增加值的比重為16.5%,占GDP的比重為6.6%。預計“十一五”期間,我國物流產業(yè)年均增速保持在15%以上,遠遠高于美國的10%和加拿大、西歐的9%。
2.物流專業(yè)化水平與服務效率不斷提高。社會物流總費用與GDP的比例體現了一個國家物流產業(yè)專業(yè)化水平和服務效率。我國社會物流總費用與GDP的比例在近年來呈現不斷下降趨勢,“十五”期間,社會物流總費用占GDP的比例,由2000年的19.4%下降到2006年的18.3%;2007年這一比例則下降到18.0%,標志著我國物流產業(yè)的專業(yè)化水平和服務效率不斷提高。但同發(fā)達國家相比較,我國物流
產業(yè)仍然處于粗放式經營的層面,質量和效益并不理想,物流業(yè)務附加值低。一方面,發(fā)達國家通過推行現代物流精細化經營,社會物流總費用占GDP的比重已經降低到10%左右,而我國與之相比,仍然有較大的差距;另一方面,我國物流業(yè)務附加值低,物流業(yè)務增值服務太少,物流活動長期處于低水平的粗放階段。
3.第三方物流方興未艾。我國第三方物流開始于20世紀末,現已發(fā)展成為一個具有較高發(fā)展?jié)摿Φ膷湫滦袠I(yè)。據統(tǒng)計,我國第三方物流企業(yè)營業(yè)額從2001年的400億元增加到2004年的1000億元,年均增長36%。中國倉儲協會第三次物流市場調查表明:57%的生產企業(yè)和38%的商業(yè)企業(yè)正在尋找新的物流代理商,企業(yè)對第三方物流的滿意度逐漸提高。預計到2010年,國內第三方物流將達到3700億元,年均增幅25%左右;到2020年達到22900億元,年均增幅20%左右;第三方物流占全社會物流比重,2010年將達到30%~40%,另外,在我國物流中,第三方物流所占比重明顯偏低。第三方物流供應商功能單一,增值服務薄弱。據統(tǒng)計,目前中國企業(yè)原材料物流和成品物流中均有21%的業(yè)務由第三方完成,在商業(yè)企業(yè)物流中也占到13%。由經貿委和南開大學物流研究中心組織的調查顯示中國使用第三方物流模式的企業(yè)占22.2%。這與發(fā)達國家50%以上的比重(比如美國占58%,日本占60%)相比還有較大的空間。
4.我國物流產業(yè)空間布局不均衡。我國物流產業(yè)空間發(fā)展不平
衡,東部沿海地區(qū)明顯領先于中西部地區(qū),表現為物流基礎設施和規(guī)模大的物流企業(yè)多集中于東部沿海地區(qū)。據統(tǒng)計,我國物流基礎設施54%分布在東部、30%分布在中部、16%分布在西部,呈現明顯梯級遞減模式。物流基礎設施“鴻溝”已經成為制約中西部物流產業(yè)快速發(fā)展的瓶頸。另外,我國城市物流與農村物流發(fā)展嚴重失衡,農產品物流與農資物流發(fā)展滯后,城鄉(xiāng)物流“二元鴻溝”
5.物流領域資源浪費情況嚴重。據統(tǒng)計,目前我國商品周轉率只有發(fā)達國家的30%,每平方米庫存的商品量只及發(fā)達國家的25%,配送差錯率為發(fā)達國家的3倍。每年因包裝造成的損失約150億元左右,因裝卸、運輸造成的損失約500億元,因保管不善造成的損失在30億元左右。倉庫過剩量達到40%,公路貨運因缺乏合理的物流組織,空駛率多年來保持在50%左右。物流活動的諸多環(huán)節(jié)不可避免地會對環(huán)境造成危害。
第三篇:國內外醫(yī)療器械現狀及發(fā)展趨勢
國外醫(yī)療器械現狀及發(fā)展趨勢
歐盟醫(yī)療器械委員會日前發(fā)布報告稱,2008年,全球醫(yī)療器械市場總銷售額約3360億美元,比2007年的3000億美元增長了12%。盡管2008年金融風暴席卷全球,但世界醫(yī)療器械市場總體銷售情況良好,反映出醫(yī)療器械增長動力強勁。其中,排名前25位的醫(yī)療器械公司的銷售額合計占全球醫(yī)療器械總銷售額的60%,而散布在世界各地的數萬家醫(yī)療器械公司的銷售額合計只占40%的份額。可見,醫(yī)療器械產業(yè)集中度越來越高。
報告發(fā)布數據稱,2008年,全球醫(yī)療器械產品銷售額合計約占國際醫(yī)藥市場總銷售額的50%。這一數據表明,醫(yī)療器械產業(yè)是一個日益壯大、增勢強勁的產業(yè),已經成為醫(yī)藥行業(yè)的一個重要分支。受金融危機的影響,預計2010年醫(yī)療器械銷售額增幅會有所下降,但增長率仍可保持在10%左右。其中亞太區(qū)、中東區(qū)仍為增長的主力。
中國、日本、印度在西方經濟學家眼中屬于“遠東三大工業(yè)經濟強國”。這三個國家的醫(yī)療器械市場銷售額合計約占亞洲醫(yī)療器械市場總銷售額的70%。高技術醫(yī)療器械及設備是當今世界發(fā)展最快的產業(yè)之一,它是運用現代計算機技術、精密加工技術、激光技術、放射技術、核技術、磁技術、檢測傳感技術、微電子技術、化學檢驗技術、生物醫(yī)學技術、自動化技術、信息技術及影像處理技術等相結合而研制的高技術產品,其競爭的核心是嵌入式計算機軟件。高技術醫(yī)療設備的基本特征是數字化和計算機化,是多學科、跨領域的現代高技術的結晶。此類產品技術含量高,附加值高,是各國和國際大型公司相互競爭的制高點。目前高技術醫(yī)療器械市場由美國公司的產品占據統(tǒng)治地位,其次為德國和日本,其他歐洲國家只是在一些專業(yè)項目上有一定優(yōu)勢,包括美國的GE、皮克、強生、美敦力、銳珂等,德國西門子,日本的東芝、島津、日立、奧林巴斯等和荷蘭的菲利普。
在全球醫(yī)療器械市場銷售額中,市場化程度高度集中,美國占到40%左右,歐洲占30%左右,日本占15-20%。
一、醫(yī)療器械現狀分析
1.醫(yī)用耗材
(1)一次性醫(yī)用耗材市場介紹
介紹過去10年來,全球一次性醫(yī)療器械產業(yè)獲得了前所未有的發(fā)展。據國外媒體最新報道,2008年,全球一次性醫(yī)療器械市場銷售總額達890億美元,2009年應該在1000億美元左右。歐美發(fā)達國家一次性醫(yī)療器械銷售額占其醫(yī)療器械市場總銷售額的45%左右。美國是世界上最大的一次性醫(yī)療器械市場,約占全球一次性醫(yī)療器械市場40%以上的份額。據國際著名咨詢公司Freedonia預測:到2011年,美國一次性醫(yī)療器械市場將達704億美元,年增長率可達4.9%。其中人口老齡化趨向和家庭保健需求的快速增長是推動一次性醫(yī)療器械市場快速發(fā)展的兩大主要因素。歐洲則是世界第二大一次性醫(yī)療器械市場,約占世界一次性醫(yī)療器械市場29%的份額。日本、中國、印度及其他亞洲新興工業(yè)國合計約占國際一次性醫(yī)療器械市場17%~18%的份額。
(2)心腦系統(tǒng)醫(yī)療器械和矯形器械耗材市場介紹
心腦血管介入類和矯形器械等高值植入介入類耗材屬于高技術、高風險和高收益的產品,在這一產品領域,市場準入門檻非常高,核心技術被少數跨國企業(yè)所壟斷,如強生、美敦力、圣尤達、Guidant、史塞克、巴奧米特、Zimmer、Smith&Nephew、波士頓、施樂輝等企業(yè)幾乎壟斷了全球市場份額。
心腦系統(tǒng)醫(yī)療器械:用于心腦系統(tǒng)(包括起搏器、冠狀動脈支架、植入式除顫器、體外除顫器以及各種血管成形攝像產品等)的醫(yī)療器械占醫(yī)療器械市場的最大份額,大概占20%左右,隨著微創(chuàng)介入技術的發(fā)展,此類醫(yī)療器械將會得到更加廣泛的應用。
矯形器械:矯形器械產品銷售額約占全球醫(yī)療器械市場總銷售額的10%以上;2008年世界矯形器械市場總銷售額將超過400億美元;至2015年,將達546億美元。美國和歐洲矯形器械市場合計占世界矯形器械市場70%的份額。2008年兩個市場的銷售額分別為154億美元和109億美元。而隨著亞太地區(qū)人口老齡化程度的加劇和國民經濟的不斷發(fā)展,該地區(qū)也逐漸成為矯形器械的熱點市場。矯形器械是一大類醫(yī)療器械的總稱,包括各種人工關節(jié)(人工膝關節(jié)、人工股關節(jié)和人工髁關節(jié)等)、植入式脊柱矯正器械、假肢、矯形繃帶,以及義齒材料等數百種產品。其中,植入式脊柱矯形器械和人工關節(jié)是矯形器械市場上的兩大類暢銷產品。目前,市場上的植入式脊柱矯形器械產品品種繁多,其中包括(人工椎間盤)融合器械、壓縮性脊椎骨折矯形器械、脊柱電刺激類器械、脊柱骨折固定器械(如脊柱鋼釘、螺栓等)、運動保留性植入器械等。2008年,美國植入式脊柱矯形器械產品總銷售額達47.5億美元,比前一年增加10%。歐洲植入式脊柱矯形器械市場規(guī)模略小于美國(約40億~42億美元)。值得關注的是,近幾年,澳大利亞、加拿大、中國香港、日本、馬來西亞、新加坡、印度、韓國、中國臺灣等地區(qū)成為植入式脊柱矯形器械的新興市場。這些地區(qū)市場年增長率平均高達9%。亞太地區(qū)植入式脊柱矯形器械市場銷售額合計占全球植入式脊柱矯形器械市場總銷售額的25%左右。近年來,隨著老齡化時代的到來,人工關節(jié)市場發(fā)展速度十分驚人。2008年,全球銷售額為123億美元;2009年全球人工關節(jié)市場銷售總額超過140億美元。2000年至今,美國人工關節(jié)市場年增長率始終保持在8.9%左右。到2012年,美國人工關節(jié)市場銷售額可望達到90億美元。2008年,德國、英國、法國、意大利、瑞士5個歐美發(fā)達國家人工關節(jié)市場總銷售額達23億歐元(約30億美元),加之其他歐洲國家的人工關節(jié)銷售額,去年全歐洲人工關節(jié)市場總銷售額在45億~50億美元之間。
人工關節(jié)中銷量最大的產品為人工膝關節(jié)和人工髖關節(jié)等。這兩種人工關節(jié)的置換數量約占全部人工關節(jié)置換量的90%。目前,世界上人工關節(jié)生產技術領先的五大醫(yī)療器械公司Zimmer、強生、史塞克、Biomet和Smith&Nephew生產的人工膝關節(jié)和人工股關節(jié)占據全球人工關節(jié)市場90%的份額。業(yè)內人士分析認為,在二次世界大戰(zhàn)后生育高峰期間出生的嬰兒現已進入老年期,他(她)們是人工關節(jié)的最大潛在消費群體。中國、印度和其他亞洲人口大國將成為增長迅速的人工關節(jié)市場。
(3)血液凈化類市場介紹:
血液凈化產品包括腎透析系統(tǒng)和人工肝支持系統(tǒng)。腎病和肝病是全球范圍內的慢性病中的兩大類疾病。中國人口眾多,同時也是腎病和肝病大國,約占全球的三分之一,但因治療費用昂貴,限制了該類產品的應用。隨著國民經濟的發(fā)展,此類產品將會有廣闊的市場空間。腎透析系統(tǒng):2010 年世界上將有 200 萬患者采用透析療法替代正常功能的腎,以對其血液進行凈化。到2012年,全球腎透析市場總銷售額有望達到創(chuàng)紀錄的143億美元,從而成為國際醫(yī)療器械市場上的大宗商品。近10年來,國際腎透析類產品市場的年增長率平均達5.5%。歐洲是目前全球最大的腎透析機市場,腎透析機年銷售額達37.5億美元,美國居第二,年銷售額達28.7億美元,亞洲及大洋洲國家位居第三,年銷售額達15—16億美元,其他國家和地區(qū)的腎透析機市場銷售額合計為10億美元左右。目前生產血透產品的知名企業(yè)有百特、費森尤斯、金寶、貝朗和尼普洛等。
人工肝支持系統(tǒng):據世界衛(wèi)生組織(WHO)統(tǒng)計,目前全球有近4億乙型肝炎病毒表面抗原攜帶者,中國為1.2億,其中肝衰竭患者將近1200 萬。人工肝支持系統(tǒng)在治療肝衰竭方面具有很大優(yōu)勢。根據人工肝的組成和性質主要分為三類:非生物型人工肝、組合生物型人工肝和生物型人工肝。目前臨床使用的人工肝都是以解毒功能為主的非生物型人工肝,最為知名的當屬德國TERAKLIN.AG公司生產的MARS人工肝支持系統(tǒng)。此外可樂麗和費森尤斯的非生物型人工肝也深受歡迎。
(4)人工晶體市場現狀
全球白內障盲人為2100萬。中國500萬白內障患者中,也有290萬白內障盲人。目前白內障盲治療最有效的手段是植入人工晶體。2008年屈人工晶體銷售額達到30多億美元。人工晶體分為硬晶體(PMMA材料)和可折疊式軟晶體(硅橡膠、水凝膠、丙烯酸酯類材料),前者價格便宜,但手術切口大,術后效果不好;后者價格昂貴,手術切口小,術后效果明顯。美國人工晶體市場上有90%以上的為軟晶體。硬晶體處于被淘汰的邊緣,目前只有發(fā)展中國家用的較多。國際上知名的企業(yè)有愛爾康、眼力健、博士倫等。
(5)診斷試劑市場現狀
2008年診斷試劑市場銷售額在400億美元左右,主要集中在美、歐、日等發(fā)達國家和地區(qū),市場占有率高達80%,其中2008年銷售超過30億美元的有7家,如瑞士Roche銷售額達90億美元,美國Abbott約80億美元、強生約50億美元、Bayer約45億美元,美國Becton Dickinson、Beckman Coulter、Dade Behring等均達到30億美元。雖然目前診斷試劑僅占生物技術產業(yè)的25%,但由于遺傳工程、基因重組以及單株抗體等生物技術不斷應用于開發(fā)診斷試劑,因而除了增加試劑的敏感度及特異性外,也使得過去不可能或曠日費時的傳染病、腫瘤或基因異常等診斷,成為可能或快速的診斷。此外,與自動化分析儀器或電子技術的結合,更使這些精確的診斷不僅由研究階段進入了臨床例行診斷階段,而且縮短了醫(yī)療與診斷之間的距離。診斷試劑在未來醫(yī)療檢測中的比例會大幅度提高。預計全球在未來五年內,診斷試劑將以7-10%的比例增長。
2、醫(yī)療電子產品
從全球范圍來看,市場對醫(yī)療電子產品的需求越來越大,尤其是對計算機斷層掃描儀、磁共振儀、高檔超聲波診斷儀器等高端產品需求的快速增長,有力帶動了全球醫(yī)療電子市場規(guī)模的擴大。與此同時,市場需求的增長大大刺激了各國在醫(yī)療電子領域的投入力度,醫(yī)療電子設備制造商不斷提高技術水平,擴大創(chuàng)新應用,促進了全球醫(yī)療電子產業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展,有力支持了醫(yī)療電子市場需求的增長。
2007年全球電子醫(yī)療器械市場保持兩位數的高速增長,全年市場份額達到920.6億美元。
就目前全球醫(yī)療電子市場的區(qū)域結構而言,美國、歐洲和日本仍是醫(yī)療電子的主力市場,但隨著這些地區(qū)醫(yī)療電子體系日趨完善和市場規(guī)模的持續(xù)擴大,其增長空間和潛力已十分有限,近幾年歐美大型儀器采購量可能銳減,而中國、日本和印度的醫(yī)療器械市場銷售額合計約占亞洲市場總銷售額的70%,其中中國市場仍有望保持10%以上的增長率。這些市場成為帶動全球市場增長的重要區(qū)域,也是國際大企業(yè)競相爭奪的新市場目標。
(1)醫(yī)學影像設備
目前,國際數字醫(yī)學影像設備的市場需求在不斷增長,世界各國對醫(yī)療保健的需求越來越大,使得該產業(yè)的市場前景廣闊。目前數字醫(yī)學影像設備的國際市場總額大約是180億美元,并且以每年15%左右的速度增長。不斷增長的市場需求大大刺激了各國在此領域的投入,由于利潤豐厚,使其成為國際競爭最激烈的市場之一。但由于技術壁壘高,國際數字醫(yī)學影像設備市場主要被美、日、德等少數國家的幾個大型跨國公司壟斷。醫(yī)學影像設備可分為X線成像設備、磁共振成像設備、超聲成像設備、核醫(yī)學成像設備、光學成像設備(醫(yī)用內窺鏡成像)。
X線成像設備:包括X線機、數字X線攝影設備(DSA、CR、DR等)和X線計算機體層(X—CT)設備等。其中DSA、DR、CT今后的發(fā)展最為迅速,西門子、飛利浦、GE、東芝把持著的CT超過90%市場份額,且彼此間的競爭極為激烈。MRI主要被GE、西門子、飛利浦、日立等幾家占據市場。CR市場主要被銳珂、富士、GE、飛利浦、愛克發(fā)5家占據,銳珂具備一定的領先優(yōu)勢。DR市場上,飛利浦、銳珂、GE、西門子、佳能幾乎占領了整個市場。而DSA主要由飛利浦占領市場,西門子緊隨其后,GE、東芝和島津也有較大市場份額。其中CT機全世界年產量在4000臺左右,年銷售額在20億美元。
磁共振成像設備:分為永磁型和超導型,由于超導型價格非常昂貴,用量不大。主要由GE、皮克、西門子、東芝、島津、日立等生產,全球年銷量在1500臺左右,年銷售額20億美元。
超聲成像設備:最為常用的是彩色B超。全球年產量為2萬臺,年銷售額30億美元左右,并以每年16%的速度增長,主要被GE、阿克松、ATL、西門子、東芝、阿洛卡、日立等公司壟斷。目前便攜式B超受國際社會青睞,發(fā)展迅速,僅GE公司2008年全球銷售額達2億美元。預計2011年全球便攜式B超儀的年銷售額將達10億美元。
核醫(yī)學成像設備:發(fā)射型計算機斷層(ECT)、單光子發(fā)射型計算機體層(SPECT)、正電子發(fā)射型計算機體層(PET),其中PET機作為分子影像診斷設備,是世界上最先進的大型影像診斷設備,是目前唯一能提供神經活動信息的醫(yī)學儀器。據統(tǒng)計,美國每百萬人擁有PET與PET/CT的數量為5-6臺,日本為3臺,而中國僅為0.1臺。在美國,56%的PET和PET-CT檢測已經用于心臟疾病的診斷。可見PET的應用前景十分廣闊。
光學成像設備(內窺鏡系列):目前比較流行的為纖維內鏡和電子內鏡。軟鏡包括鼻咽鏡、氣管鏡、胃鏡、十二指腸鏡、小腸鏡、結腸鏡、子母鏡等;硬鏡包括腹腔鏡、胸腔鏡、關節(jié)鏡、膀胱鏡、陰道鏡等;其他還有乳管鏡、血管鏡、腎盂輸尿管鏡、腦室鏡、隨著光導纖維技術和數字微電子技術的日趨成熟,內窺鏡已成為世界醫(yī)械行業(yè)中增長最快的一個大類產品。歐盟經濟分析師預測,內窺鏡將成為近幾年增長最快的醫(yī)械產品,而內窺鏡重要銷售市場將從日趨飽和的西方發(fā)達國家市場向中國、印度、巴西、俄羅斯等新興工業(yè)國和拉丁美洲市場過渡。據西方經濟分析師預測,今年拉美國家對柔性內窺鏡類產品的進口數量將比去年增長9.8%,中國、印度和中東阿拉伯國家的需求量也十分巨大。因為以光導纖維為主的柔性內窺鏡即將取代從前醫(yī)院普遍使用的剛性內窺鏡,可以肯定,柔性內窺鏡將日益成為醫(yī)生不可或缺的重要診斷設備。2010年全球柔性內窺鏡產品總銷售額將在100億美元以上。內窺鏡國際知名制造商有:奧林巴斯、富士能、施樂輝、偉倫、艾克松、史托斯、狼牌、史賽克、科曼、捷邁等。
(2)醫(yī)用監(jiān)護產品
醫(yī)用監(jiān)護產品主要包括:心電監(jiān)護儀、神經監(jiān)護儀、麻醉深度監(jiān)護儀、無創(chuàng)血流動力監(jiān)護儀、呼吸末CO2監(jiān)測儀、無創(chuàng)顱內壓監(jiān)測儀、多功能母親/胎兒監(jiān)護儀、除顫起搏監(jiān)護儀。
據統(tǒng)計,全球每年病員監(jiān)護儀市場的容量大約為20億美元,目前美國是全球監(jiān)護儀產品的最大市場。2004年,美國監(jiān)護設備市場接近9億美元,到2011年將超過10億美元,約占全球市場的一半。隨著國民經濟的發(fā)展,亞洲國家的監(jiān)護儀需求迅猛。高檔監(jiān)護儀知名生產企業(yè)主要有GE、強生、SPACELAPS、飛利浦、惠普、科林、泰科、偉倫、安捷龍等。
(3)呼吸機、麻醉劑
中低端的呼吸機、麻醉機技術門檻低,生產廠家眾多,但高檔的機型基本上集中在少數幾個大的企業(yè),如呼吸機知名生產廠家有泰科、偉康、瑞斯邁、德百世、萬曼和博雅等,麻醉機知名生產廠家有Drager、百斯、美國自然基因、麥蒂、德恩--歐美達、偉康等。
(4)治療類電子設備
治療類電子設備可以分為放射治療(腫瘤治療)、微創(chuàng)手術用刀、治療用設備、輸注類設備
放射治療:包括X線治療機、醫(yī)用加速器(電子感應加速器和電子直線加速器兩種)、鈷60治療機、后裝治療機、γ-刀、CT模擬定位機,放射治療模擬定位機(X線)、劑量測定儀器。
近年來,人口老齡化、預期壽命不斷增加和癌癥發(fā)病率升高使全球放療設備需求持續(xù)增加。此外,越來越先進的篩查手段使早期癌癥發(fā)現率增加,這無疑會增加一大批放療患者。未來幾年內,美國、西歐和日本是全球放療設備主要市場,這三個經濟體將占據80%的市場份額。其市場增長動力主要來自于精確的適形放療設備,越來越多的醫(yī)療機構采用了更先進的治療手段,如圖像引導下的放療和立體定位放療技術。美國對直線加速器的需求在2010年有望達7.5億美元的規(guī)模。德國是歐洲最大的放療設備市場,2010年德國放療設備銷售額將達2億美元。而亞太地區(qū)、東歐和拉美地區(qū)等新興市場的需求主要是對現有設備的更新或替代,以及臨床使用范圍的拓寬。2008年,亞太地區(qū)放療系統(tǒng)購買額達到5400萬美元。全球45%的癌癥新發(fā)病例分布在亞洲,由于亞太地區(qū)、東歐和拉美地區(qū)新興經濟體的需求,以及設備更新和新技術等因素驅動,2015年全球放療設備市場有望達到39億美元。
生產放療設備的知名制造商有瓦里安、東芝和西門子。
微創(chuàng)手術用刀:高頻電刀、激光手術刀(二氧化碳型和釔鋁石榴石激光兩種)和超聲刀。高頻電刀知名制造商有:美國威利、德國愛爾博、意大利薩頓。
激光治療設備有CO2激光手術刀、準分子激光眼科治療儀、激光牙科機,激光碎石機等。激光治療設備有著廣泛的應用前景,如矯正視力、美膚美容、除結石、牙科領域,在美國有15%左右的手術是通過激光治療設備來完成的。
超聲刀目前已經廣泛用于各種腔鏡手術,微創(chuàng)手術中,例如婦產科手術、胸外科手術、普外科手術、泌尿外科手術、整形外科手術等。它能使手術更加安全,省時,省力。具有分離、抓持、凝血、切割的功能,一臺手術從頭到尾只要兩把器械就夠了。超聲刀的知名制造商是強生,占據絕大部分市場份額。此外重慶海扶剛剛研制成功并已上市的高能聚焦超聲刀(海扶刀),收到了良好的市場反響。其他治療用設備(常規(guī)設備,國內外生產廠家眾多):頻和低頻電磁波治療機、血管內照射治療儀、微波治療儀、皮膚治療儀、離子導入治療儀、體外除顫儀、神經刺激儀、紅外治療儀、電震發(fā)生器、眼電生理儀、超聲治療器、手術機器人、血凝儀、洗胃機、吸痰器等。
其他設備(常規(guī)設備,國內外生產廠家眾多):輸液泵、注射泵、胰島素泵(開環(huán)式、閉環(huán)式)、微型化療泵、血液透析機、人工心肺機、制氧機、電動吸引器、超聲乳化儀、血漿單采儀、血細胞采集儀、電子集尿器、自動氣壓止血儀、負壓引流機、霧化器、牙科手機、助聽器等。
(5)檢驗檢查設備(常規(guī)設備,國內外生產廠家眾多)
全自動生化分析儀、酶標儀、洗板儀、尿液分析儀、動物血液細胞分析儀、實驗室用(電泳儀、離心機、超低溫冷藏箱、石蠟切片機、石蠟包埋機、涂片機、全自動染片機)、全自動特種蛋白檢測儀、頻乳腺離心機、全自動血培養(yǎng)分析儀、細菌鑒定及藥敏分析儀、全自動組織脫水機、尿糖儀、血糖儀、血氧儀、血酮體測試儀、動脈硬化診斷裝置、脈搏檢測裝置、體重儀、自動血液分析裝置、濁度計、血細胞洗滌劑、骨密度儀、體重身體脂肪測量器、血凝儀、肺功能測試儀、膽固醇檢測儀、血球計數儀
(6)手術床、手術燈
高檔手術床的專科化程度日益提高,生產企業(yè)主要集中在德國、美國、加拿大等,如加拿大史賽克公司、德國肯莎維公司、德國MAQUET公司、美國Hill-Rom公司。高檔手術床的市場也主要集中在歐美市場。因其費用昂貴,發(fā)展中國家基本上使用的是普通病床,對高檔手術床的采購力度不大。
無影燈(孔式手術無影燈、整體反射手術無影燈)、醫(yī)用冷光纖維導光手術燈、手術照明燈、手術反光燈。
二、發(fā)展趨勢
未來的醫(yī)療器械完全可以預計,大多數的醫(yī)療技術和產品都將與計算機技術、微電子技術、網絡信息化技術、組織工程學技術、精加工技術、仿生技術、智能化技術等結合在一起,使得醫(yī)療器械使用更加便捷、精準。
1.隨著全球進入老齡化時代,必然會帶來一系列老年性疾病的高發(fā),這些疾病需要隨時進行監(jiān)控治療,這就催生了醫(yī)療電子產品的便攜化,如電子血壓計、血糖儀、電子助聽器、便攜式多參數監(jiān)護儀、便攜式超聲診斷儀、便攜式心電圖機等。2.醫(yī)療研究和技術發(fā)展將更多集中于慢性疾病的診斷和治療。從而減少醫(yī)療費用和提高慢性病患者的生活質量。這就要求設備小型適合家用。美敦力公司研發(fā)的人工胰臟用于治療糖尿病,它只有火柴盒大小,由微型血糖儀和微型胰島素泵組成,由血糖儀對患者隨時血糖監(jiān)控,并根據情況注射胰島素。
腎透析系統(tǒng)體積變得越來越小,有些已經實現了家庭化。這種小型透析機在歐洲已經悄然興起,預計未來的市場前景廣闊。
3.微創(chuàng)手術能夠有效降低患者痛苦,有利于降低手術風險和感染機會,同時術后疤痕很小,因此成為當今手術的發(fā)展趨勢。由于微創(chuàng)手術巨大的市場需求,與此相關的手術導航系統(tǒng)和治療設備發(fā)展迅速,如內窺鏡系列、適用于心臟電生理治療的三維標測系統(tǒng)。此外治療設備由目前的主流的高頻電刀逐漸發(fā)展為超聲刀、激光刀等。
4.組織工程學是利用自體干細胞移植在可降解材料上,按照人為設計的架構進行體外培植,并最終植入人體,完全替代原器官或組織的功能。組織工程學將會引領21世紀醫(yī)學工程的發(fā)展,各國科學家正在積極開展此項工作。美國波士頓科研人員將培植的人造膀胱移植于人體,臨床效果明顯。此外美敦力的研發(fā)人員正在開發(fā)可“生物起搏”的起搏器。首先培養(yǎng)出一種干細胞,通過對其進行改造,使之分化成為能夠自然跳動的細胞,然后再移植到心臟中,讓它發(fā)揮起搏器的功能,這樣就不再需要電池和電極了。據專家預計這一技術將在20年后成熟并獲得普遍應用。將來可能開發(fā)的產品有人造皮膚、人造肝、人造腎、人造眼角膜、人造心臟、人造骨等等。
5.隨著計算機和網絡技術的發(fā)展,醫(yī)療領域的信息化和網絡化是今后醫(yī)療治理的發(fā)展趨勢。這個趨勢會引發(fā)對影像化、數字化等高、精、尖設備的需求增長。醫(yī)院信息系統(tǒng)的普遍建立又使得醫(yī)院有了進一步建立已醫(yī)學影像存檔與通信系統(tǒng)(PACS)為核心的臨床信息系統(tǒng)的要求,占全部醫(yī)療信息90%以上的醫(yī)療影像信息的處理更是今后醫(yī)院信息化的核心所在。醫(yī)院信息化趨勢給醫(yī)療器械生產企業(yè)帶來了巨大的市場共建。同時由PACS衍生出的高檔影像設備以及其他附屬設備構成了巨大的市場容量。
6.隨著經濟的發(fā)展,人們越來越關注自身的健康,因此保健器具有著良好的市場前景,這類產品包括按摩椅、按摩床具、按摩枕頭以及減肥美容產品等。7.在給藥領域,預灌封注射器在歐美日等發(fā)達國家已盛行多年,在發(fā)展中國家才剛剛起步,今后的市場空間巨大。胰島素筆作為預灌封注射器的典型代表,占據了歐洲和日本胰島素市場的60%~70%。目前生產預灌封注射器的知名廠家有美國BD公司、德國BG、SHOTT、MG以及Novo公司等。目前第四代注射器—帶充氮夾套的無針頭預灌封注射器正在成為未來輸注領域關注的焦點,它可以實現瞬間注射無痛苦。植入式埋藥裝置也將是未來發(fā)展的方向。
8.支架領域:調整支架的幾何形狀和材料,增加支架彈性、降低其剛性,可減少對血管的損傷;合成新的涂層材料,降低血管再狹窄率,這都是藥物涂層支架目前的研究方向。由鈷鉻合金作為支架材料制備的藥物涂層支架成為第三代心臟支架產品,而第四代可降解聚合物藥物涂層支架是目前各國研發(fā)的重點。9.隨著微電子技術和網絡技術的發(fā)展,體積更小、能耗更低、同時具有可成像和遠程監(jiān)護功能的心臟輔助裝置成為未來心臟起搏器的主流方向。目前美敦力推出了這種具有遠程監(jiān)護功能的心臟起搏器。
10.能夠模仿脊椎活動的人工脊柱盤將最終取代脊柱融合術,從根本上改變脊柱的治療情況。
11.生物型人工腎成為研究的熱點。生物人工腎是由生物人工血濾器和生物人工腎小管輔助(BAD)兩部分組成的。未來的人工腎將向著能植于體內的仿生腎發(fā)展,使患者能擺脫費時費力冗長的血液透析。
12.口腔顯微和數字化設備是口腔綜合治療設備的發(fā)展方向,它包括口腔內內窺鏡、X線傳感器、牙片X線機、牙科曲面斷層全景X線機。
注:醫(yī)用耗材包括:
(1)普通一次性耗材,如衛(wèi)生材料、一次性醫(yī)用手套、一次性輸液器/輸血器、醫(yī)用紡織品、一次性導管(如導尿管、引流管等)、心內科手術用器械、血管手術器械、產科器械、麻醉器械、吸氧面罩等上千個品種,材質主要是高分子材料,此類產品技術門檻較低,附加值也較低,但需求量大。目前生產企業(yè)逐漸由歐美日發(fā)達國家向發(fā)展中國家轉移。全球70-80%的醫(yī)療器械企業(yè)從事普通醫(yī)用耗材的生產。國際上比較知名的生產企業(yè)有泰爾茂、BD、泰科、百特等。(2)介入治療耗材,這類耗材科技含量高,需要精密加工技術,對材質要求高,需要一套精確完美的產品設計方案。這些技術基本上被美國、日本、德國、等國家所壟斷。介入治療耗材包括血管內造影導管、球囊擴張導管、中心靜脈導管、PICC導管、套針外周導管、微型漂浮導管、動靜脈測壓導管、造影導管、球囊導管、PTCA導管、PTA導管、微導管、溶栓導管、指引導管、消融導管、追蹤球囊、電生理導管(標測和消融兩種)、硬導絲、軟頭導絲、腎動脈導絲、微導絲、推送導絲、超滑導絲、動脈鞘、靜脈血管鞘、微穿刺血管鞘。(3)植入耗材,此類耗材同介入治療耗材一樣屬于技術門檻準入高的產品。它包括(a)心血管植入耗材:冠脈藥物洗脫支架、封堵器(b)腦血管植入耗材:頸動脈支架、錐動脈支架、顱內血管支架、彈簧圈、液態(tài)栓塞材料等;(c)外周血管介入器械:大動脈覆膜支架、髂股動脈支架、鎖骨下動脈支架及腎動脈支架、下腔靜脈濾器(d)非血管支架耗材:膽道支架、食道支架、氣道支架、尿道支架、前列腺支架(e)心臟起搏器(f)人工心臟瓣膜(g)骨科創(chuàng)傷植入產品:接骨板、脊柱內固定系統(tǒng)、全膝全髖關節(jié)置換系統(tǒng)、骨水泥、骨缺損修復材料、人造骨等(h)眼科植入物:人工晶體、人工角膜等(i)人造血管:大血管和毛細血管(j)牙科植入物:種植牙(k)各種補片:疝氣補片、腦膜補片、神經補片、心臟補片、心血管補片(l)其他:人工皮膚、人造肌腱、人造韌帶
介入植入耗材的生產廠家主要集中在歐美日發(fā)達國家,發(fā)展中國家也有所生產,但技術水平相差較遠,基本上不作出口,只是通過價格優(yōu)勢在本國內銷售。其中:從事介入耗材和各種支架生產的國際知名企業(yè)包括強生、波士頓、美敦力、雅培、巴德、Arrow、圣尤達等;從事心臟起搏器生產的知名企業(yè)有百多力、強生、美敦力、ELA公司、Guidant公司、西門子和歐洲Medtronic公司;從事心臟瓣膜生產的知名企業(yè)有Medtronic、CarboMedics、圣猶達、美敦力、Edwards、ATS Medical、On-X Life Technologies等,其中生產生物瓣廠家主要是Edwards;從事骨科創(chuàng)傷產品生產的知名企業(yè)有強生、巴奧米特、史塞克、施樂輝、美敦力等;從事人工晶體生產的主要知名廠家有愛爾康、眼力健、博士倫等;從事人工角膜生產的主要知名廠家有美國ATI公司;從事人工血管生產的主要知名廠家有泰爾茂、美國戈爾、百特、巴德、貝朗;從事種植牙生產的主要知名廠家有瑞典Nobel公司、瑞士的Straumann公司、德國費亞丹公司等;從事醫(yī)用補片生產的主要知名廠家有強生、巴德、戈爾、艾瑞、貝朗;從事人工皮膚生產的主要知名廠家有美國Integra Life Science公司、美國 Advanced Tissue Science、英國的Smith&Nephew公司、美國Organogenesis公司、瑞士諾華公司。
國內醫(yī)療器械現狀及與國際的差距
2008年我國醫(yī)療器械市場規(guī)模為900億元左右,占全球市場總額的4%左右,未來10年,我國醫(yī)療器械市場還將保持15%以上的增長率。同時,最新數據表明,跨國醫(yī)療器械制造商的產品在我國大醫(yī)院占有率超過了70%。目前我國藥品和器械人均銷售比例為10:1,而在發(fā)達國家比例為1:1,近年來我國醫(yī)療器械產業(yè)發(fā)展很快,年增長率達到13—15%。
經過多年的努力,一些高精尖產品也逐步國際化,并擁有專利,比如CT、MRI、超聲聚焦治療儀、藥物涂層支架等,涌現了一批高成長型企業(yè),產業(yè)發(fā)展整體勢頭良好,但國內生產的醫(yī)療器械90%以上為技術含量較低的中低檔產品。2009年,我國醫(yī)療器械進口總額為61.05億美元,同比增長17.03%。在進口目標市場中,美國、德國、日本、瑞士和荷蘭排在前五位,市場比重為71.47%。2009年中國醫(yī)療電子設備銷售額增長18.2%,增長到39億美元。未來幾年將保持這種強勁勢頭,復合年增長率將達21%,到2013年上升到86億美元。
目前我國醫(yī)療機構的整體醫(yī)療裝備水平還很低,在全國基層醫(yī)療衛(wèi)生機構的醫(yī)療器械和設備中,有15%左右是20世紀70年代前后的產品,有60%是20世紀80年代中期以前的產品,它們更新換代的過程是一個需求釋放的過程,2010年我國醫(yī)療器械的市場容量將達到1200億元。在新醫(yī)改的推動下,農村以及二、三級城市和社區(qū)醫(yī)療電子配備需求將快速釋放,而家用與醫(yī)用市場的不同特性也將成就中國便攜醫(yī)療電子市場“快、穩(wěn)”的成長趨勢,預計未來三年間中國便攜式醫(yī)療電子市場將持續(xù)保持30%左右的速度增長。加快醫(yī)療器械產業(yè)的發(fā)展,已成為我國經濟發(fā)展的一項重要戰(zhàn)略部署。
一、耗材
普通耗材主要是高分子制品,科技含量低,技術準入門檻較低,屬于醫(yī)用耗材中中低檔產品。國內1.2萬家醫(yī)療器械企業(yè)中有90%以上的企業(yè)從事普通耗材的生產,出口產品中絕大多數為此類產品。普通醫(yī)用耗材的生產基地基本上有發(fā)達國家轉移到了中國等發(fā)展中國家。國內的知名廠家有威高集團、天津哈娜好、天津市塑料研究所、浙江雙鴿華凱、江西洪達、湖南安信、浙江康康、泰爾茂醫(yī)療產品(杭州)有限公司、山西華鼎、深圳市益心達、無錫宇壽、蘇州碧迪、山東淄博山川、上海醫(yī)療器械股份有限公司、浙江玉升等。
高端耗材包括各種植入介入耗材。這類產品屬于高科技含量、高附加值同時也是高風險產品。核心技術基本上掌握在發(fā)達國家。國內市場上90%以上的高端耗材均是進口。近幾年,有些海歸人員在國內辦起了企業(yè),帶來了國外先進的技術和管理經驗,國內高端耗材有了快速發(fā)展,但是質量水平與跨國企業(yè)還有很大差距,目前國內高端耗材主要市場集中在二級、三級市場,一級市場基本被跨國企業(yè)把持。不過國內企業(yè)也在不斷加大高端產品的研制和開發(fā),相信不久的將來,我們國內的企業(yè)也能制造與跨國企業(yè)質量相當的產品。目前國內知名的植入介入耗材生產企業(yè)有上海微創(chuàng)、北京華醫(yī)圣杰、上海記憶合金、上海佳杰、北京樂普、威高吉威、深圳先健、深圳惠泰、常州康輝等。國內已能夠生產的高端耗材如冠狀動脈載藥支架、封堵器、彈簧圈、頸動脈支架、遠端保護器、電生理導管、各種非血管支架以及血管覆膜支架,除冠狀動脈載藥支架和骨科產品接近國際水平之外,其他產品無論是從規(guī)格還是質量方面都無法與跨國公司產品相提并論。此外心臟瓣膜、心臟起搏器、外周血管支架、人工軟晶體、人工皮膚等均沒有自主知識產權。
二、醫(yī)療設備
我國每年都要花費數億美元從國外購置大量醫(yī)療設備,國內有70%的醫(yī)療設備市場被發(fā)達國家占據,國內的三級醫(yī)院一般全部采用進口器材,即使是二級醫(yī)院,也有三分之二的器材依靠進口。目前我國企業(yè)除了超聲聚焦治療技術處于國際領先水平之外,在高科技產品方面,中國醫(yī)療器械的總體水平與國際先進水平相差約15年。根據2007年中國市場調查研究中心對中國醫(yī)療器械市場的專項調查,約80%的CT市場、90%的超聲儀器市場、85%的檢驗儀器市場、90%的核磁共振設備、90%的心電圖機市場、80%的中高檔監(jiān)護儀市場、90%的高檔生理記錄儀市場以及60%的睡眠圖儀市場均被國外品牌所占據。國內高端醫(yī)療設備市場主要集中在GE、西門子和飛利普之間。
經過近30年的發(fā)展,中國也有一大批高端醫(yī)療設備供應市場,包括醫(yī)用駐波加速器、X線機、CT、MRI、彩色超聲診斷儀、動態(tài)心電監(jiān)護儀、激光手術治療儀、內窺鏡、多功能麻醉劑、超聲聚焦刀、旋轉式伽瑪刀、血管內照射治療儀、病人監(jiān)護網絡、全自動生化分析儀等高技術前沿產品,尤其是研制出首臺超聲聚焦刀,達到國際領先水平。國內知名生產廠商有東軟、萬東、沈大內窺鏡、邁瑞、安科、魚躍科技、航天長峰、新華醫(yī)療、深圳藍韻。其中邁瑞的監(jiān)護儀系列,已與跨國公司的產品相抗衡,東軟已實現了四大影像設備的全線生產。
隨著計算機和網絡技術的發(fā)展,同時醫(yī)療領域的信息化和網絡技術是今后醫(yī)療管理的發(fā)展趨勢。醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)的普遍建立會使得醫(yī)院有了進一步建立以醫(yī)學影像存檔與通信系統(tǒng)(PACS)為核心的臨床信息系統(tǒng)(CIS)的要求。醫(yī)院信息化趨勢將給醫(yī)療設備企業(yè)帶來巨大的市場空間。
按照新醫(yī)改的要求,國務院將在三年內累計投入8500億元用于醫(yī)療改革,這些投資將會給醫(yī)療器械市場帶來較大的增量。從2008年到2010年,我國將向農村醫(yī)療器械的采購投入80多億元,用于國家對農村基層市場及社區(qū)醫(yī)療機構的建設,一些基礎的醫(yī)療器械例如超聲波診斷儀、生化分析儀及X光儀等將有明顯的需求,這對于醫(yī)療設備生產企業(yè)無疑是一塊巨大的蛋糕。
第四篇:聚乳酸的國內外現狀及發(fā)展趨勢
聚乳酸的國內外現狀及發(fā)展趨勢
方群 Fangqun 摘要:聚乳酸是一種具有良好的生物相容性、可生物降解性和生物吸收性的脂肪族聚酯類高分子材料,主要原料乳酸來源于玉米等天然材料,其無刺激性、無毒副作用,對人體高度安全,對環(huán)境友好,可塑性好,易于加工成型,被公認為新世紀最有前途的藥用高分子材料和新型包裝材料。本文詳述了聚乳酸類材料藥物緩釋材料及臨床應用等藥學領域中的研究進展,展望了未來聚乳酸類材料的研究及應用方向,為在克服聚乳酸材料原有缺陷的基礎上開發(fā)出新用途的藥學類材料提供有效的資料依據。
關鍵詞:聚乳酸 藥用高分子材料 現狀 發(fā)展趨勢
Domestic and overseas study and developing trends of PolylacticAcid Abstract:Polylacticacid
is
an
aliphaticpolyester
with
excellent biocompatibility,biodegradeability and bioabsorbability,and has been extensively applied in biomaterials.The principalraw material,lacticacid,is derived from cornandother natural materials.It is nonirritating and has nontoxic effects,and is thus safe for humanuse.Because of its biodegradability,it is also environmentally friendly.Polylacticacid shows high plasticity and is easy to form,and is considered to be the most promising biomedicalndpackaging material.Finally,we discuss the future prospects for the research and application of polylacticacid biodegradable materials.This paper also provides effective information to help researchers develop new medical materials to overcome the current limitations of polylacticacid-based materials.Key Words:PolylacticAcid developing trends , polymers for pharmaceuticals , Status quo ,面對日益枯竭的石油資源,符合潮流的生物降解材料作為高科技產品和環(huán)保產品正成為一個研發(fā)熱點。聚乳酸(PolylacticAcid,PLA)是一種人工合成的可生物降解的熱塑性脂肪族聚酯,主要原料乳酸又是可再生資源,其無毒、無刺激性,具有良好的生物相容性,可生物分解吸收,最終完全生物降解為二氧化碳和水,力學強度高,不污染環(huán)境,可塑性好,易于加工成型,有著廣泛的研究和應用前景,符合當今所倡導的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,被公認為新世紀最有前途的生物醫(yī)用材料和新型包裝材料之一[1]。
1.聚乳酸的基本介紹
1.1聚乳酸的基本性質 聚乳酸(PLA)是以微生物的發(fā)酵產物L_乳酸為單體聚合成的一類聚合物,有獨特的可生物降解性能、生物相容性能和降解后不會遺留任何環(huán)保問題等特點,將成為未來應用發(fā)展前景廣闊的生態(tài)環(huán)保材料。
聚乳酸耐水但是不能耐高溫。雖然不是水溶性的,但是海洋環(huán)境中的微生物也能使之降解成二氧化碳和水。這種塑料類似透明的聚苯乙烯,表現出很好的外觀(有光澤和透明度),但它是硬為且脆的材料,在大多數實際應用中需要改性(例如用增塑劑來提高其柔韌性)。它可以和許多熱塑性塑料一樣被加工成纖維、薄膜,熱成型或者注塑成型。
1.2聚乳酸的性能
聚乳酸(PLA)是一種典型的合成類可完全生物降解材料,由于其具有可靠的生物安全性、生物可降解性、對環(huán)境友好、良好的力學性能及易于加工成形等優(yōu)點,目前已被廣泛應用于生物醫(yī)用高分子、紡織行業(yè)、農用地膜和包裝等行業(yè)。
1.3聚乳酸類生物可降解材料的合成
合成聚乳酸的原料是乳酸,其分子中含有一個手性碳原子,具有旋光性。因此,聚乳酸具有左旋聚乳酸(L-PLA)、右旋聚乳酸(D-PLA)、外消旋聚乳酸(D,L-PLA)和內消旋聚乳酸(meso-PLA)等幾種光異構聚合體,其中最常用的是左旋異構聚合體L-PLA。各種異構PLA的合成方法相同,均以乳酸或其衍生物乳酸酯為原料,其具體合成工藝大致可分為間接合成二步法、直接合成法和共聚改性法3種。合成技術的進展主要體現在對具體工藝的改進和完善上。
2.聚乳酸的基本應用
聚乳酸的熱穩(wěn)定性好,加工溫度170~230℃,有好的抗溶劑性,可用多種方式進行加工,如擠壓、紡絲、雙軸拉伸,注射吹塑。由聚乳酸制成的產品除能生物降解外,生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性好,光華偉業(yè)開發(fā)的聚乳酸(PLA)還具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性,因此用途十分廣泛,可用作包裝材料、纖維和非織造物等,目前主要用于服裝(內衣、外衣)、產業(yè)(建筑、農業(yè)、林業(yè)、造紙)和醫(yī)療衛(wèi)生等領域。
2.1聚乳酸在食品包裝材料方面的應用
聚乳酸(PLA)用作食品包裝材料有其獨特的優(yōu)勢,其完全可以替代傳統(tǒng)的包裝材料,而且其獨特的環(huán)保性讓其在包裝材料的未來發(fā)展中占有重要的一席。PLA 材料具有光潔的表面和高度的透明度,因此可以在食品包裝應用領域同聚苯乙烯和PET競爭。PLA目前已經應用于如水果蔬菜、雞蛋、熟食和烘烤食品的硬包裝。PLA 薄膜正在用于三明治、餅干和鮮花等商品的包裝上。還有將PLA吹塑成瓶子用于包裝水、湯、食品和食用油等方面的應用[2]。
聚乳酸有良好的機械性能及物理性能,適用于吹塑、熱塑等各種加工方法,加工方便。可用于加工從工業(yè)到民用的各種塑料制品、包裝食品、快餐飯盒。聚乳酸有良好的防潮、耐油脂和密閉性。在常溫下性能穩(wěn)定,但在溫度高于55℃或富氧及微生物的作用下會自動分解。使用后能被自然界中微生物完全降解,最終生成二氧化碳和水,不污染環(huán)境,這對保護環(huán)境非常有利。聚乳酸的分解分成兩個階段:首先是純化學水解成乳酸單體,然后乳酸單體在微生物的作用下分解成二氧化碳和水。聚乳酸制成的食品杯只需60天就可以完全分解,真正達到了生態(tài)和經濟雙重效應[3]。
2.2藥物控制釋放體系
用可降解的生物高分子作藥物載體長期植入體內后,可以控制藥物的釋放速度,并實現藥物的靶向釋放,提高藥效。
2.3骨科組織工程材料
PLA是骨組織工程中的優(yōu)選材料之一,在硬骨組織再生、軟骨組織再生、人造皮膚、神經修復等方面均可作為細胞生長載體,并取得了令人滿意的結果[4]。
3.關于聚乳酸性能的研究
3.1聚乳酸的優(yōu)缺點
PLA 的最大優(yōu)點是它在諸如體液的水性環(huán)境中能靠酯鍵的簡單水解而進行降解。PLA及其共聚物因具有無毒無菌、良好的生物相容性、生物可降解性及組織可吸收性,應用研究范圍主要集中在生物醫(yī)學工程領域,如藥物控制釋放體系、骨折內固定物、組織修復、細胞培養(yǎng)和醫(yī)用手術縫合線等[5]。通過調節(jié)分子量、結構和組成等手段可改善PLA的力學性能和降解速度,以滿足不同的臨床要求,并且它的最終降解產物是H2O和CO2,參與人體的新陳代謝,中間產物乳酸也是體內正常糖代謝產物,所以不會在重要器官聚集。
PLA的不足,PLA是親油性的,表面疏水性強,嚴重的影響了其與細胞的親和性,導致細胞在大量分化時受阻。其降解物積累在體內成酸性,PLA單靠分子量及分布來調節(jié)降解速度,降解周期也難于控制。而且PLA硬度大,限制了它在治療周圍神經缺損中的應用。當植入人體的PLA片材較大時,會由于在降解過程中產生的濃度過大并積累,從而造成非感染性炎癥,嚴重時局部積水。另外,PLA結構中不含細胞可識別分子,不能對細胞實現特異性吸附,在組織工程中不能發(fā)揮優(yōu)勢[6]。
3.2生物相容性
有許多學者進行了體內植入材料的研究,包括載藥微球、骨折內固定材料、緩釋片材等在體內的降解情況,均未發(fā)現異物反應和炎癥反應。但也有報道PLA于體內降解速度過緩而出現異物反應、遲發(fā)性無菌性炎癥反應,但一般僅有植入初期的輕度炎癥反應,多為出現中性粒細胞和少量淋巴細胞,無炎性浸潤,降解時的吞噬反應以單核細胞和巨噬細胞為主,對周圍組織生長及修復并無干擾。
3.3生物活性
PLA載體系統(tǒng)本身并無生物活性,而是當其吸附具有某種生物活性的多肽或蛋白類藥物后才能發(fā)揮生物活性作用。有學者研究發(fā)現,制備方法可影響藥物的生物活性。所以如何確保藥物在載體系統(tǒng)制備、貯存及應用過程中藥物的生物活性完整保留是目前研究的熱點和難點[7]。
3.4載藥材料穩(wěn)定性
目前對空白載藥系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究很多,其中shaneem等人發(fā)現,載藥材料對溫度、壓力的耐受力較差,故對其消毒滅菌應采用射線、環(huán)氧乙烷等非高溫高壓手段。同時制作工藝對其穩(wěn)定性也有一定影響[8]。
4.聚乳酸的藥用研究概況
緩釋、控釋制劑又稱為緩釋控釋系統(tǒng),它們不需要頻繁給藥,能在較長時間內維持體內有效的藥物濃度,從而可大大提高藥效進而降低不良反應[9]。PLA作為藥物緩釋材料已有較長歷史,早在1970年Yolles等率先將PLA用作藥物長效緩釋制劑載體,1976年PLA被成功的用于狗體內釋放L-18甲基炔諾酮以控制生育。近30年來,PLA及其共聚物被用作一些半衰期短、穩(wěn)定性差、易降解及毒副作用大的藥物控釋制劑的可溶蝕基材,有效地拓寬了給藥途徑,減少給藥次數和給藥量,提高藥物的生物利用度,最大程度減少藥物對全身特別是肝、腎的毒副作用[10]。
PLA藥物控釋裝置可以分為兩種類型:基材型(藥劑溶解或分散在聚合物材料中)和儲存器型(聚合物將活性藥劑包裹在中心)。PLA藥物控釋裝置可以做成微球、纖維、薄膜、圓片、小丘、圓柱體、和凝膠狀,這些裝置可以分為植入型和注射型兩類。近年來,也有人試圖利用多羥基化合物與PLA-PLGA形成星狀、梳狀共聚物,以克服多肽、蛋白質類藥物釋放不連續(xù)性和控制多相藥物的釋放率,最終通過枝狀聚合物的序列和空間結構來影響某些藥物的緩、控釋行為,以及微[11]球載藥的包裹率。
目前PLA及其共聚物類緩釋制劑已有正式產品上市的有:促黃體激素釋放激素(LHRH)類藥物戈舍瑞林皮下植入劑(商品名Zoladex)、亮丙瑞林肌肉注射混懸劑(商品名Enantone和Lupron)、皮下注射混懸劑(TAP-144-SR)、促甲狀腺激素釋放激素(TRH)類藥物曲普瑞林(商品名Decapeptyl)、抗生素苯唑西林(商品名ProstapSR)等[12],TRH類藥物普羅瑞林的PLGA緩釋制劑在部分國家已上市,我國從1993年起也有出售。部分制劑已處于臨床觀察階段,如LHRH類藥物布舍瑞林PLGA皮下植入劑,那法瑞林PLGA肌肉注射微球劑,訣諾酮的PLGA微球制劑等,不久也將上市。已經或正在研究的藥物很多,主要是抗生素及抗癌化療用藥、解熱鎮(zhèn)痛藥、神經系統(tǒng)用藥、激素及計劃生育用藥、多肽藥物和疫苗等,都處于實驗室研究或動物試驗階段[13]。
用PLA作為緩釋基質來控制生物活性物質的釋放,其優(yōu)點有:(1)聚合物載體無毒;(2)按藥物釋放的要求,可以通過改變共聚物的組成來控制其降解速度;(3)緩釋劑載體可通過溶液或熔體來制作,這樣就可以方便的獲得緩釋設計效果[14]。
5.聚乳酸在國內外的發(fā)展
5.1聚乳酸在國內的發(fā)展
聚乳酸在中國也在加快開發(fā)和應用之中。華東理工大學直接縮聚合成高分子量PLA項目通過上海市教委和科委的鑒定。聚乳酸是可完全生物降解的合成高分子材料,可用于薄膜、緩釋農藥、肥料、包裝材料、骨固定和修復材料、藥物釋放、醫(yī)用縫合線等多種生產領域。該校經過研究,提出了密閉體系中利用脫水劑進行固相縮聚以制備高分子量PLA的新工藝。該工藝簡單、合理,技術具有獨創(chuàng)性,工業(yè)化應用前景廣闊[15]。
清華大學、長春應化所、天津大學和同濟大學等在PLA和PHA(聚羥基烷基酸酯)領域開展研發(fā)工作,國內現已形成的10萬t/a乳酸、100t/a PHA的生產能力,為加快PLA和PHA研發(fā)與生產做好了技術儲備。目前國內越來越多的大型生物發(fā)酵和塑料加工企業(yè)參與了PLA和PHA的研發(fā)和生產,如華北制藥廠、安徽豐原集團、廣東星湖集團、上海同杰良生物材料有限公司、武漢華麗環(huán)保科技有限公司、浙江海正集團有限公司、北京燕山石油化工股份有限公司等,為PLA和PHA產業(yè)化發(fā)展提供了強大的物質基礎。我國江西國橋實業(yè)有限公司研制的PLA針刺非織布通過江西省經貿委組織的技術鑒定。該產品以PLA為原料,采用國際先進的高速氣流牽伸直接成布技術生產,具有優(yōu)良的生物相溶性和降解性,是一種新型環(huán)保無紡布產品,主要應用于工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境工程及生活用品等領域。PLA纖維試制成功,填補了國內空白,建議迅速擴大生產規(guī)模。江西國橋實業(yè)有限公司是香港國橋實業(yè)(集團)有限公司的分公司,主要產品有:國橋牌0紡粘法聚酯長絲熱軋非織布、紡粘法聚酯長絲針刺土工布、聚酯長絲基胎、地板革[16]基布、工業(yè)濾布等。
5.2聚乳酸在國外的發(fā)展
EMS伊文達-費希爾(Inventa Fisher)公司于2003年就使其基于PLA的生物降解聚合物生產工藝推向工業(yè)化,該公司與德國AIB農業(yè)技術研究院和FIAP聚合物研究院合作,在德國農業(yè)部支助下,開發(fā)了基于淀粉的技術生產PLA[17]。該公司將投資3000萬美元在德國東部建設3000t/a PLA驗證裝置,并放大到215萬t/a。該工藝可使谷物、裸麥或小麥通過連續(xù)發(fā)酵轉化成乳酸,乳酸再聚合成PLA,提純過程采用膜法工藝。該公司在AIB農業(yè)技術研究院擁有發(fā)酵和提純裝置,在FIAP聚合物研究院擁有聚合和縮聚裝置。PLA產品用于制造可生物降解的食品容器和包裝物。該公司并在2005年使用該工藝生產纖維級PLA。該技術可應用于大達10萬t/a的裝置,生產費用約為1125歐元/千g,而3000t/a裝置生產費用為212歐元/千g,與其他工程塑料相比也具有較好的經濟競爭力[18]。
歐洲可生物降解塑料生產商在耐溫PLA開發(fā)和生產方面取得了突破。這種新的材料稱為Hycail XM 1020,可耐溫200e而不變形。盛有脂肪和液體食品的材料經微波加熱也不變形或應力破壞。用這種材料制作的杯子盛有橄欖油,可經受205e下微波加熱達30min。這種Hycail材料增強抗熱性而不影響其他性質,如透明度、可加工性和強度。據稱,這種材料是將PLA推向了高性能熱塑性塑料領域。HycailPLA材料在荷蘭Noordhorn的生產裝置每年已生產數百t,并準備建設產能至少為215萬t/a的大型裝置[19]。
6.總結
雖然PLA的研究已有相當長的歷史,但距大規(guī)模的應用還有相當長的一段距離,尤其是在獸醫(yī)領域,將來醫(yī)用PLA的應用領域將進一步拓展,對PLA的共聚物、微孔材料、復合材料的研究將得到強化,對PLA體內降解特性和降解產物的生物效應的研究還需加強。從理論上解釋單體聚合方法、結構及性質之間的關系并進一步建立分子設計理論對PLA的研究及應用具有重要意義。在PLA及其共聚物的合成中,尋找一種高效無毒的催化劑及適當反應途徑合成分子量可控制的聚合物是目前研究的重要課題[20]。
鑒于PLA材料在醫(yī)藥上具有其它材料無可替代的作用,對它的研究將會不斷地深入,以其為材料制成的醫(yī)療用品也將不斷增加,在醫(yī)療上的應用范圍將迅速擴大。對于PLA的合成和應用研究,今后主要考慮以下幾個方向:研發(fā)高效低成本的LA制備方法;尋找更適宜的乳酸菌種和培養(yǎng)條件;在均聚物的合成上,集中研究使用無毒或低殘留量的催化劑進行聚合反應;研究能夠自由控制聚合度并得到相對分子量分散度窄的聚合物;縮短反應時間并緩和反應條件;拓展對PLA共聚物的合成研究。通過不同單體與LA(包括各種異構LA)的二元或多元共聚物,研究合成適應于不同醫(yī)療或其它用途的、具有優(yōu)良生物相容性的PLA共聚物高分[21]子材料。
可以預見,隨著生物可降解材料用途的不斷擴展及更多此類產品商品化,有關的研究工作和生產都可以得到進一步發(fā)展。前面提到的一些薄弱環(huán)節(jié)可望逐步克服,推廣應用于生產的品種也會越來越多。因此,PLA及其共聚物在各方面的應用正面臨良好的發(fā)展前景。
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第五篇:分析國內外建筑裝飾材料與環(huán)保材料發(fā)展趨勢
分析國內外建筑裝飾材料與環(huán)保材料發(fā)展趨勢
1.1 國外裝飾材料發(fā)展現狀
美國是世界上最強大的國家,在各個方面的發(fā)展都處于世界先進水平,其在室內裝飾方面的發(fā)展方向也一直引導世界潮流。所以我們主要看看美國的建筑裝飾材料的發(fā)展情況:
美國住宅以舒適、個性、健康、節(jié)能為特點,美國人在談到住宅時.最多的一個詞是舒適。美國住宅多為
一、兩層的木結構獨立建筑,目前住宅的自有率為67.9%,居世界榜首。人均居住面積為60M2,96%以上的住宅都裝有現代化的設施,熱水、暖氣、空調設置齊全。美國居民非常重視家居的室內外環(huán)境裝飾。住宅的裝飾設計、施工均具有較高水平。在裝飾施工中,材料的選擇不但注重發(fā)揮傳統(tǒng)裝飾材料的優(yōu)點,且高度重視開發(fā)和推廣采用各種新型建筑裝飾材料。現根據了解的情況歸納整理如下:
1.1.1 地面裝飾材料
1.1.1.1地毯
化纖地毯是目前美國家居地面裝飾中廣泛使用的一類產品,被譽為保健型鋪地材料,約占地面鋪貼材料70%左右。化纖地毯具有絕熱、保溫、防潮、防噪音、抗蟲蛀、抗靜電、品種多、裝飾華麗高貴等一系列優(yōu)點,它與其彈性墊層一起。可為人們提供舒適的腳感。步行其上會感受到特殊的溫情,因此,是美國家居地面裝飾中應用最廣、最受歡迎的一種。美國超級市場出售的地毯品種繁多,可滿足不同檔次和不同場合的需要。在家庭裝飾中,通常選用4m 寬的寬幅地毯進行鋪設,即所謂滿鋪地毯。在家庭中很少看到采用塊狀地毯。而塊狀地毯多用于飛機場候機廳、博物館展示廳、商貿中心等公共場所的地面鋪設。在美國建材市場上地毯的各種配套材料和設備也較齊全,如有各種品牌的地毯吸塵器、地毯清洗劑。地毯表面沾上了油漬、果汁等污物,只要從市場上買回瓶裝式清洗劑,噴上后用軟布輕輕一抹。很容易就除去了污物。為防止地毯磨損,延長地毯的使用壽命,市場上還出售保護地毯毯面的的保護膜,它特別適用于走廊、樓梯等部位。美國居民住宅區(qū)一般環(huán)境較優(yōu)美和潔凈,加上房子密封質量好,因此,室內很少沾上灰塵,一般家庭一星期采用地毯吸塵器清掃一次,就可保持地毯干凈。
1.1.1.2 塑料地板
在美國的家居地面裝飾中,除化纖地毯外,用得較多的要算是塑料地板了。塑料地板在美國仍然走俏的原因,一是品種多、圖案多樣,如仿木紋、天然石材可以達到以假亂真的質感,能滿足人們崇尚大自然的裝飾要求;二是材性好,如耐磨性、耐水性、耐腐蝕性等能滿足使用要求;三是腳感舒適,特別是彈性卷材塑料地板,具有一定的柔軟性,步行其上腳感舒適,不易疲勞,解決了某些傳統(tǒng)建材的冷、硬、灰的缺陷,與木地板相比,隔音易清潔,與陶瓷墻地磚相比,不打滑且冬天沒有陰冷的感覺;四是可大規(guī)模自動化生產,生產效率高,質量穩(wěn)定,維修更新較容易;五是質輕施_丁簡便,施工速度和傳統(tǒng)的建材相比可提高工效幾倍到幾十倍。塑料地板主要用于廚房、衛(wèi)生間、洗衣房、貯藏室、走廊、便餐室等地面的鋪設。采用的品種以仿木紋、仿瓷磚圖案的彈性卷材塑料地板為多見。在家居地面裝飾中.很少看到使用塊狀塑料地板,相反塊狀塑料地板在飛機場候機室、商業(yè)中心的專業(yè)超級市場、博物館等公共建筑的地面應用非常廣泛。建材超市上出售的塑料地板品種很多.有不同的規(guī)格尺寸和檔次,可滿足家居裝飾的要求。
1.1.1.3 實木地板、強化木地板
(1)實木地板
實木地板具有紋理清晰、耐磨損、硬度高、隔音等優(yōu)點,是在美國的家居裝飾中,也獲得較多應用的一種地面鋪設材料。主要用于地面的客廳、書房、走廊等處的鋪設.(2)強化木地板
強化木地板具有木紋實感好、耐磨、抗沖擊、防潮、阻燃、抗靜電、防蟲蛀、尺寸穩(wěn)定、安裝保養(yǎng)方便等優(yōu)點,也深受美國居民的歡迎,近年來。其消費量在逐漸增加。主要用于首層地面的鋪設.1.1.1.4 陶瓷墻地磚
近年來,陶瓷墻地磚在美國家居裝飾中的用量在逐年增加,見到的主要有廚房和衛(wèi)生間的地面.廚房工作臺的臺面,壁爐的周邊和爐前的地面等處,但在賓館、飯店、超級市場、藝術館、圖書館、博物館、體育館以及高速公路路旁的休息室等衛(wèi)生間的地面墻面等處應用非常普遍,建筑外墻用的很少。
1.1.1.5大理石、花崗石地板
大理石、花崗石地板在家居裝飾中較為少見,極個別家庭用作壁爐周圍的裝飾、廚房配餐工作臺面的裝飾。據介紹,美國馬里蘭州的巴爾的摩市被人們稱為“大理石階梯之城“,那里許多房子的臺階都是用白色大理石砌成,既別致又美觀。大理石、花崗石在家居裝飾中用得不多的原因。可能是成本太貴、施工繁鎖、勞動強度大、施工費用高,加上花崗石、大理石鋪設的地面冷、硬、行走不舒適等,特別是美國本土自產的品種不多,要從意大利、西班牙進口,價格太貴,一般家庭用不起。相反,大理石、花崗石在賓館、飯店、高級百貨商場、藝術館、博物館等公共建筑的地面裝飾中,應用較為普遍。
1.1.2 墻面裝飾材料
1.1.2.1 涂料
美國是世界建筑涂料的生產大國,1997年涂料產量為550萬t,其中建筑涂料約占50%。建筑隊內墻壁涂料是目前美國家居內墻裝飾中廣泛使用的一種飾面材料,約占內墻裝飾材料的60%,居主導地位。這是因為建筑涂料具有以下優(yōu)點: 一是涂料可配成多種顏色,如乳黃色、乳白快,能滿足人們的裝飾需要;二是施工簡便、工效高、工期短、具有配套的施工工具。一棟面積為200m2的小樓,兩人操作,一般4—5h就可完成飾面施工;三是價格低廉,維護更新方便等。美國建材市場上出售的內墻建筑涂料品種繁多,主要類別有乳膠漆、水溶性涂料,溶劑型涂料等,乳膠漆、水溶性涂料等類產品,由于無毒和低毒,對人體和環(huán)境污染友好,應用最為廣泛。建筑外墻涂料在美國的建筑外墻壁裝飾中占有重要地位,據資料介紹,1990年美國建筑物外墻裝飾用材中,建筑涂料約占45%,PVC外掛墻板約占30%,金屬材料約占10%,磚石材料約占15%。建筑外墻壁涂料在美國住宅建筑中。主要用于傳統(tǒng)住宅木質外飾面的涂飾。一般一幢住宅建筑的立面,要用2—3種以上不同顏色進行涂飾,使建筑物顯得豐富多彩。
1.1.2.2 壁紙、墻布
壁紙、墻布由于具有花色圖案多(有仿木紋、果紋、花草、石紋、紡織布等各個圖案)裝飾功能好、施工簡單、價格適中等特點,是目前在美國.仍然為居民樂意采用的一種內墻面裝飾材料。
1.1.3 原因分析、探討發(fā)展趨勢
美國建筑裝飾材料緊緊圍繞市場的要求,人民生活水平不斷提高的需要而不斷發(fā)展的,其發(fā)展過程中積累了豐富的經驗,值得我們借鑒。現將美國建筑裝飾材料的發(fā)展趨向歸結如下:
(1)適應人們樂于“露一手”的消費心理,努力發(fā)展可自己動手進行家居裝飾的材料和施工工具。
在美國,建筑裝飾的人工費是很高的,一般要占50%-60%,甚至更高。因此,一般家庭在進行家居裝飾時,為節(jié)省裝飾費用,樂于自己動手進行家居裝飾,即DIY(DO IT YOURSELF)、美國裝飾材料生產企業(yè)為適應美國現代人愿意“露一手”的消費心理,和建材超市、房地產開發(fā)公司等有關單位密切配合,不斷研究和生產了適合DIY 需要的各種建筑裝飾材料、部品以及相應適用的施工機具,如小桶裝的涂料、半成品的門窗、組合式衛(wèi)生設備等等,為居民對臥室、地下室、廚房、衛(wèi)生間、車庫、陽光室等不同部位的裝飾提供材料和圖文并茂的施工方法指導。生產企業(yè)、建材超市的這種做法,深受用戶歡迎。
(2)適應節(jié)能和改善環(huán)境需要,努力發(fā)展各種新型節(jié)能裝飾材料和技術。
美國是世界上能源消費和溫室氣體排放最多的國家.1996年美國消費一次能源折合標煤33 63億噸,占世界一次能源消費的24.89%,約占1/4,1997年,據統(tǒng)計,美國居住及商業(yè)建筑能耗占總能耗的33.72%,約占1/3,可見居住和商業(yè)建筑在美國的建筑能耗中占有十分重要地位。美國現有房屋9870棟,預測到2010年將新增房屋1840萬棟,因此,能耗將隨著增加。
據美國“華盛頓郵報” 報道,美國政府為了實施1998年日本東京京都氣候公約,美國政府已拔款63億美元,將用5年時間在全國推選“住房先進技術伙伴計劃”;通過安裝更先進節(jié)能建材、窗戶和隔熱設施,采用更好的節(jié)能裝置和更加有效的采暖和空調系統(tǒng)等。使美國新建的住宅到2010年的能耗降低30%。為了實現這一計劃,美國正大力鼓勵各企業(yè)開展各種新型節(jié)能裝飾材料新技術、新設備的研究開發(fā)和生產工作。
據悉,美國科特玻璃功能膜公司近年已開發(fā)出一種能阻擋99%太陽紫外線和79%太陽能的玻璃功能膜,用這種功能膜貼在玻璃上后,能有效地改變玻璃鋼采光值和其它物理性能。可大大節(jié)省室內制冷制熱費用,并可減少太陽光照射對室內物品的破壞等。
又如美國索斯威爾技術公司,近年推出一種新型節(jié)能玻璃,是將鍍有金屬或金屬氧化物鍍層的聚酯薄膜置于兩塊玻璃中間而制成。其制作工藝簡單但性能優(yōu)越,可提高原有雙玻璃隔熱能力的50%。建筑物采用這種玻璃有利于冬天保暖,又能排斥太陽熱量,可減少夏天的空調負擔。
(3)適應住宅建設對材料性能的越來越高的要求,積極發(fā)展各種復合建筑裝飾材料和技術。
隨著現代科學技術的發(fā)展以及人們生活水準的不斷提高.住宅建設對材料的要求將越來越高。單一材料往往難以滿足要求。因此,復合技術、復合材料便應運而生。材料的復合在美國受到高度重視.其發(fā)展和應用也十分迅速。在建材超市上見到很多復合建筑裝飾材料和制品,如塑料和木材復合地板、強化木地板、鋁箔泡沫塑料夾芯板等等。特別值得指出的是由美國專威特(DRYVIT)公司開發(fā)成功的外墻保溫系統(tǒng)技術,是典型的復合技術。它是由基層墻體(混凝土墻、砌墻)/粘結層(粘結劑)/絕熱層(EPS)/保護層(粘結劑附加玻璃纖維網格)飾面層(彈性防水裝飾涂料)組成。這種復合技術由于集保溫隔熱、防水、裝飾于一體,深受用戶歡迎,近年來,獲得了越來越多的采用。
(4)適應住宅集成化、裝配化的發(fā)展,十分重視產品的標準化、系列化、配套化、通用化工作。
美國的住宅建設,經幾十年的努力,住宅的集成化、裝配化、工廠化程度已達到了較高的水平。集成化住宅又叫裝配化、工廠化住宅,其部件(如梁、板、柱、廚、衛(wèi)、窗等部品)可如同工業(yè)零件一樣,按房屋的設計要求在生產線進行系列化、標準化生產,然后運到現場進行裝配化施工。集成化住宅與磚混結構和混凝土結構建筑相比,具有質量輕、抗震性好、施工周期短、增加使用面積,工業(yè)化程度高等優(yōu)點。采用裝配化安裝施工,擺脫了傳統(tǒng)的水、灰、砂、石手工式的粗制勞動和現場濕作業(yè),可大大改善施工中的噪音和粉塵污染,做到文明施工、綠色施工。由于集成化住宅的社會效益和經濟效益都非常顯著,在美國獲得了較快的發(fā)展。美國的民用住宅多為一二層的獨立式木結構建筑.采用集成化、裝配化的施工辦法.可大大縮短建筑的施工周期,據介紹,一棟300m2的木結構獨立住宅,一般一個月左右便可建成。
為適應住宅集成化、裝配化的發(fā)展,美國的建筑裝飾材料及部品生產企業(yè),都非常重視產品的標準化、系統(tǒng)化、配套化、通用化工作.并不斷地提升產品的質量、標準、品種系統(tǒng)以及配套水平.以贏得更多的市場份額。筆者在建材超級市場上.看到的建筑裝飾材料如紙面石膏板、PVC管道、坐便器等等,其產品的標準化、系統(tǒng)化、通用化、配套化程度都很高。為促進美國住宅的集成化、配套化、工廠化的發(fā)展作出了貢獻。
1.2 國內裝飾材料發(fā)展狀況
建筑裝飾裝修材料一般是指主體結構工程完成后,進行室內外墻面、頂棚、地面的裝飾、室內空間和室外環(huán)境美化處理所需要的材料飾目的,又可滿足一定使用要求的功能性材料。建筑裝飾裝修材料是集材性、工藝、造型設計、色彩、美學于一體的材料
建筑裝飾裝修材料是集材性、工藝、造型設計、色彩、美學于一體的材料。是品種門類繁多、更新周期最快、發(fā)展過程最為活躍、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮囊活惤ㄖ牧稀Kl(fā)展速度的快慢、品種的多少、質量的優(yōu)劣、款式的新舊、配套水平的高低,決定著建筑物裝飾檔次的高低,對美化城鄉(xiāng)建筑,改善人們居住環(huán)境和工作環(huán)境有著十分重要的意義。
隨著我國人民生活水平和環(huán)境質量的不斷提高,對建筑裝飾裝修材料提出了更高的要求。因此,如何組織好各種裝飾裝修材料的配套生產,配套供應.以滿足四個現代化建設的需要,是擺在我國建材戰(zhàn)線面前的十分迫切的任務。
1.2.1 建成了初具規(guī)模、品種門類較齊全的工業(yè)體系
80年代以來,全國掀起了開發(fā)和引進各種新型建筑裝飾裝修材料的熱潮:一方面我國自行研究開發(fā)了一大批新型建筑裝飾裝修材料,另一方面從國外引進了2000多項建筑裝飾裝修材料生產技術和設備,這些生產線的建成和投產,使我國建筑裝飾裝修材料的發(fā)展水平向國際先進水平靠近了一大步。部的需要:壁紙、墻布形成了4億m2的年生產能力;塑料地板形成了1.62m2的年生產能力;化纖地毯形成6000萬m2的年生產能力;塑料管道形成45萬噸的年生產能力;塑料異型材形成30萬噸的年生產能力;建筑涂料形成80萬噸的年生產能力;建筑陶瓷形成15.8億m2的年生產能力;建筑衛(wèi)生陶瓷形成5500萬件年生產能力:鋁型材形成40萬噸年生產能力。發(fā)展的花色品種已達到4000多種,基本形成了初具規(guī)模、產品門類比較齊全的工業(yè)體系。
發(fā)展的主要門類和品種如下:
壁紙、墻布:紙質壁紙、PVC塑料壁紙、織物壁紙、玻璃纖維印花貼墻布、無紡貼墻布、化纖裝飾貼墻布、絲綢壁布、金屬壁紙、植絨壁紙、裝飾畫壁紙、其它特殊功能壁紙
地板地毯:塑料半硬質地板、PVC塑料卷材地板、防滑塑地板、抗靜電活動地板、防腐蝕塑料地板、拼花木地板、復合木地板、橡膠地板、竹質拼花地板、化纖地毯、劍麻地毯、橡膠絨地毯、塑料地毯。
塑料管道:硬聚氯乙烯塑料管、聚乙烯管、聚丙烯管、PVC雙壁波紋管、芯層發(fā)泡PVC管、ABS管、發(fā)泡ABC管、聚丁烯管、鋁芯層高密度聚乙烯管、加砂玻璃鋼管。
門窗:塑料門窗、涂鋅彩板門窗、鋁合金門窗、玻璃鋼門窗、PVC浮雕裝飾內門、折疊式塑料異型組合屏風、塑料百頁窗簾、鋁合金百頁窗簾、防火門、金屬轉門、自動門、不銹鋼門
建筑涂料:聚醋酸乙烯乳膠涂料、氯一偏共聚乳液內墻涂料、乙丙乳液內墻涂料、苯丙乳液內墻涂料、多彩內墻涂料、云彩涂料、硅酸鈉無機內墻涂料、乙丙外墻乳液涂料、苯丙外墻乳膠涂料、硅酸鉀無機外墻涂料、硅溶膠無機內墻涂料、溶劑型丙烯酸樹脂涂料、丙烯酸系復層涂料、有機、無機復合外墻涂料、環(huán)氧樹脂地面涂料、聚醋酸乙烯酯地面涂料、聚氨酯地面涂料。
裝飾板材:中密度纖維裝飾板、寶麗板、有機玻璃裝飾板、Ps裝飾板、PVC裝飾板、裝飾微薄木貼面板、印刷木紋人造板、浮印大理石裝飾板、鎂鋁曲板、鋁塑板、防火板、鋁合金裝飾板、不銹鋼裝飾板、石膏裝飾板、玻璃鋼裝飾板、銅裝飾板
浴缸制品:鑄鐵搪瓷浴缸、鋼板搪瓷浴缸、人造大理石浴缸、人造瑪瑙浴缸、玻璃鋼浴缸、GRC浴缸、亞克力浴缸。
膠粘劑:膠粘劑、壁紙,墻布膠粘劑、塑料地板膠粘劑、塑料管道膠粘劑、竹木專用膠粘劑、瓷磚大理石膠粘劑、玻璃、有機玻璃膠粘劑、塑料薄膜膠粘劑、防水片材膠粘劑。
玻璃裝飾材料:夾絲玻璃、壓花玻璃、飾面玻璃、玻璃錦磚、玻璃磚、鐳射玻璃、彩印玻璃、雕刻玻璃。
陶瓷裝飾材料:釉面磚、墻地磚.大型陶瓷飾面磚、陶瓷錦磚、陶瓷壁畫。
裝飾石材:天然大理石、天然花崗石、人造大理石、人造花崗石、水磨石、其它人造裝飾石材。
吊頂裝飾材料:石膏裝飾吸音板、塑料裝飾吊頂板、玻璃裝飾吊頂板、珍珠巖吸音裝飾板、礦棉吸音裝飾板、玻璃棉裝飾吸音板、鋁合金裝飾吊頂板、彩色鋼板裝飾吊頂板。
1.2.2 存在的主要問題
1.2.2.1 產品更新換代能力弱
款色舊、檔次低、配套性差,適應不了市場及國際競爭的需要。國外建筑裝飾裝修材料,非常重視研究市場的需要研究顧客的心理,及時更新花色、品種,滿足用戶的需要。例如壁紙,墻布是國外廣泛采用的一種室內墻面裝飾材料.其裝飾效果主要取決于其花型及顏色,國外歐、美、日等工業(yè)發(fā)達國家的壁紙生產企業(yè).都非常重視花型和顏色的更新.已發(fā)展幾百個品種幾千個花色、來滿足市場的需要.國外的壁紙、墻布已達到系列化標準化可選性極強的程度,但他們還在不斷研究更新,推出更好,更適合用戶需要的產品。而國內的壁紙、墻市經十多年的努力,品種、花色雖有所發(fā)展.但和國外相比,花色品種還很少.款式也較陳舊,究其原因主要是國內壁紙生產廠家尚缺乏素質高的花型設計人員,花型的更新周期過長。因此,產品可選性較差,滿足不了更高層次的需要,也難以參加國際市場競爭。
1.2.2.2 產品質量不穩(wěn)定,產品流通市場混亂
日前.國內裝飾裝修材料產品質量不穩(wěn)定是較為突出的問題,究其原田是多方面的.但最主要的原因是生產企業(yè)不嚴格配方.沒有認真執(zhí)行工藝規(guī)程和產品標準造成的塑鋼門窗異型村,一些地區(qū)出現的質量問題.主要是一些生產企業(yè).不嚴格按科學配方.偷工減料造成的如采取加大碳酸鈣加^量等手段降低生產成本,致使異型材機械性能大大降低:硬質PVC塑料的彈性模量較低.為保證塑鋼窗的抗風壓、抗變形性能.當在一定風壓和一定強度時,窗框窗扇的內腔必須增設增強型鋼按標準圖規(guī)定,增強型鋼必須用厚度不少于1.2mm的冷軋鋼板軋成一定形狀.經陳銹防腐處理。但一些廠家,不嚴格按以上標準要求加工和處理,以廢鐵、木條代替型銅壓低價格出售。使用后,出現了不少問題,嚴重敗壞了塑鋼門窗的聲譽。
又如某些鋁型材廠.為了壓低價格參與市場競爭.生產了只有正常壁厚一半的0 6mm薄型材推向市場出售.用這樣的簿型材來生產鋁框格用在建筑門窗上是很危險的.是一種犯罪的行為。這種假亂真,以次充好的做法.造就了流通市場的混亂。再加上當前一些不正當的杜會風氣,促銷靠回扣成風.一些施工單位壓低工程造價選用價低的裝飾裝修材料.越便宜的裝飾材料越好銷.符合產品標準的產品或優(yōu)質產品反而不容易被采用,也即不正之風擾亂了流通市場,這是極不正常的現象,極大地妨礙了裝飾裝修材料的發(fā)展。
1.2.2.3 產品結構的發(fā)展不合理
為了適應建筑裝飾現化的發(fā)展需要.工業(yè)發(fā)達國家開發(fā)了塑料、橡膠和合成纖維等.為主要原料來制成各種裝飾裝修材料的成功.改變了無機裝飾材料幾千年來一統(tǒng)天下的產品結構.使建筑裝飾裝修材料變得豐富多彩。例如就地面裝飾材料而言,工業(yè)發(fā)達國家先后開發(fā)的化纖地毯塑料地板地面涂料、復合術地板等新型有機建筑裝飾制品,由于這些制品在保溫、節(jié)能、隔聲、防蟲蛀和施工等方面有著一系列優(yōu)點.易于被建筑、施工和用戶所接受,獲得了迅速發(fā)展并在地面裝飾材料中占有電要地位.目前工業(yè)發(fā)達國家的地面裝飾材料消費市場中.各種材質的地面裝飾材料所占比側大致如下:地毯(主要是化纖地毯)為60 ~70,塑料地板為15%~20%.陶瓷墻地磚為10%~15%,術地板、大理石地板花崗地板等為5 ~10.即有機類地面裝飾材料化纖地毯、塑料地板等)約占80%.無機類地面裝飾材料(陶瓷墻地磚.大理石.花崗石地面等)約占20%,有機和無機材料之比為80:20.這一比例表明,工業(yè)發(fā)達國在地面裝飾材料中已走上一條既滿足裝飾功能和使用功能要求,而又兼具節(jié)省能源、節(jié)省運輸力和方便施工的發(fā)展道路.我國新型地面裝飾材料近年來雖有所發(fā)展但無論品種檔次及用量等方面和國外工業(yè)發(fā)達國家相比,都還存在著很大差距。據初略統(tǒng)計:目前我國在地面裝飾中.各種裝飾材料的消耗比例大致如下:陶瓷墻地磚約為60%~65%,大理石、花崗石地面約為10 ~l2%。塑料地板約為16 ~20%.木地板為3~4%有機類裝飾材料和無機類裝飾材料之比身20:80.和工業(yè)發(fā)達國家所采用的材料類別剛好相反,說明我國地面裝飾材料的產業(yè)結構不太合理.走的仍是一條能耗高、運輸量大,生產和施工效率都較低的發(fā)展道路。