中文摘要论述了PVC的结构性能。PVC可分为软PVC和硬PVC。其中硬PVC大约占市场的2/3,软PVC占1/3。软PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表层,但由于软PVC中含有柔软剂(这也是软PVC与硬PVC的区别),容易变脆,不易保存,所以其使用范围受到了局限。硬PVC不含柔软剂,因此柔韧性好,易成型,不易脆,无毒无污染,保存时间长,因此具有很大的 开发应用价值。PVC的本质是一种真空吸塑膜,用于各类面板的表层包装,所以又被称为装饰膜、附胶膜,应用于建材、包装、医药等诸多行业。其中建材行业占的比重最大,为60%,其次是包装行业,还有其他若干小范围应用的行业。由于PVC树脂具有耐氧化、耐火等特性,易成型,价格合理,现在也广泛用于电缆外护套的生产,在电缆电线行业应用广泛。我公司用的PVC树脂型号是H-70和ZH-70(阻燃型),由于PVC的结构比较稳定、在生产中和应用中没有任何污染,所以在生产中应用广泛。在电缆中还有很多材料都是高分子材料,电缆线芯中间我们用的一种填充材料是网状聚丙烯,用于衬托电缆的圆整性。绕包时用的是一种聚酯带,它具有强度高,耐火等特性。所以说高分子材料它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。 关键词: 应用广泛、耐老化、耐氧化、耐火、结构稳定、易成型、柔韧性好、无污染、价格合理、
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团队成员接上团队毕业设计论文资料: 一种产品的人来说,每次见到的都是同一个造型,使本来就很枯燥乏味的办公室工作更加单调。胶水对于使用者来说就是一个工具,虽然经常漏水,有时甚至会污染工作成果。但对于使用者来说,一个满足了他们所有需要的产品是没有挑剔的必要的。设计者和用户在本能的设计水平达到协调,产品是可以变为现实的。 行为水平的设计主要是关于用户使用产品的所有经验,这其中的经验包括使用的乐趣和效率。用户使用一种产品是会积累经验的,哪怕只是一次,也会留下印象,并且是对同类产品留下的印象。每次的经验都会对下次的使用起到积极或消极的作用。如果经验是积极的,比如胶水从来没有泄漏的麻烦,使用者会对产品产生一种额外的安全感,他们会把胶水随身携带而不用去担心胶水污染书本或书包等。 这种设计已经考虑到产品在长期使用时所产生的后果和影响,而不是仅仅设计出满足特定功能。可以肯定,设计者在开发产品时做过了很周密的调查,对胶水产品的资深使用者进行过深入的采访,并且在下一代设计的产品中满足若干个除了功能之外的几个行为水平设计的要求。固体胶在防止漏水的设计要求方面做的无懈可击,对长期使用液体胶水并且受漏水困扰的人是一个致命的诱惑。 在通信设备的设计领域有一个很经典的例子,就是手机的设计,彩屏的手机与以前的黑白显示屏的手机并没有提高基本的通信功能,而人们都是没有任何科学理由的去热爱它,对于那些不需要使用拍照等功能的人们来说,仍然喜欢使用彩屏手机,因为彩屏手机所提供的色彩与使用者所认识的真实的多彩的世界更加接近。手机所显示的世界与现实世界在颜色上有一种先天的映射,自然地唤醒了熟悉的感觉,达到让使用者一见钟情的效果。 反思水平的设计包括了更多方面,比如产品给人的感觉,产品描绘了一个什么形象,产品告诉其他人它的拥有者是什么样的品味等。经常看到有人向别人热心的讲解一种自己拥有 5 北京林业大学本科毕业论文(设计) 的产品是怎样的工作,这种产品所带来的一个故事,或者还有其它愉快的回忆。 现代的人们在购买产品的时候不仅是在考虑产品的功能和产品使用的效率,是否容易损坏等等,人们开始去考虑,当买了一种产品后怎样跟别人解释产品的功能,购买的动机,这是一种和其他人产生共同话题的很好的方式,还有会考虑到当别人看到我购买的产品时,会对产品的主人产生怎样的印象。人们在购物时,希望自己购买的产品可以给别人留下自己是高品味的消费者,并且精明干练的印象。 对于胶水的设计来说,希望设计的产品使消费者能够自发的感觉到很自豪地去拥有它,因此外形就要符合人体工程学,并且能够在其它的同类胶水中显示出个性。产品中一定要考虑到绿色环保的要求,让购买产品的消费者能够很自然的被归类为爱护大自然的环保主义者。使用胶水的过程中,会有额外的乐趣产生,还有可能成为家中或办公室内很好的陈列品与摆设。一个产品如果达到这种理想的境界,会使那些苛刻的消费者都会忽略它的缺点,因为产品所带来的附加价值已经胜过所有其它。 6 北京林业大学本科毕业论文(设计) 此包装设计采用倒置滚擦式系统包装结构。 此产品为液体胶水的包装结构设计,液体胶水为无色透明粘稠液体,属于办公用品。 胶水容量85ml,重约130g,售价约人民币3~5 元,属于中档以上产品,与同类商品相比较,采用滚擦式密封系统,产品本身设计为涂胶部分倒置,方便用户使用,可在胶水量不足时灌装补充胶水,节约原材料,利于环保。 产品定位为办公用品,主要消费对象为办公室工作人员,及热衷于手工制作和 DIY,并且享受生活热爱生活的消费者。 目前的消费动向趋向于自然的,本能的且有亲和力的使用方式,与其竞争的主要产品是固体胶,产品目标是替代原始的海绵头液体胶水包装,为枯燥的办公室增添活力与生气。主要销售地点为各个办公用品商店和写字楼密集地区的超级市场。 使用方法:瓶体正常姿态是倒置在底座中,使用时将瓶口从底座中拔出,将塑料球在目标表面上滚动,完成涂胶。如果要连续使用,就将胶水倒插在底座中,也可以将瓶体平放在桌面上。 Over view design 球体采用PET 塑料,直径28mm,球体的尺寸是整个设计的基础与衡量的标准。 采用塑料的原因,是采用了其质量轻,并且工艺简单的有点。由于办公产品多为轻便顺手的工具,采用质轻的材料可以与其它的办公用品合理搭配。曾经为了使整体包装的结构能够使其重心下移,考虑过使用玻璃材料,但玻璃滚动球与玻璃的支撑架才能发挥出理想的效果,如果其它的结构也采用玻璃的话,那设计的产品会成为办公室中最重的工具,使用户转向选择其它的替代品。 7 北京林业大学本科毕业论文(设计) 结构上,塑料球本身是粗糙的表面,使用时持续转动,以保持湿润。 滚擦式系统是本设计的关键部分,嵌在密封瓶颈部的塑料球,充当着涂抹器的角色。瓶颈部塑料球的安置,既不能太松,也不能太紧,太松则会泄漏,太紧球体无法移动。塑料球有一个密封帽,它应能够合适地扣在瓶颈处的密封圈上,保持球体的湿润,随着使用时球体的滚动,把粘稠液体源源不断的带出来,涂敷在目的表面上。 Ball-sealed system 对于粘稠的液体而言,滚擦式密封系统是最佳的选择对象,只是最近几年才见到的应用,在纺织工业用于粘稠的工业原料的涂敷等。最新上市的化妆品中有的也采用了这种结构,看在共同参考了工业领域和化妆品领域的滚擦式系统的应用后,开发出滚擦式密封涂敷系统在办公用品领域的应用。 工业上的滚擦式系统要求大容量,大直径的结构来滚擦式密封系统的开发与应用领域才刚刚起步,本设计是以满足工业生插入瓶体的部 用,使其能最外的半径小于球的最大半径,这样才能将球体嵌在瓶颈内产要求,为了达到要求的力学强度与流量精度,通常采用两个部分结构,滚动球与瓶颈。瓶颈有为两个部分,内盖与内塞,内盖是瓶颈处限制塑料球的结构,内塞是瓶颈与瓶体结合时要够自由转动,少许移动。内盖的,从外向内约束球体。但瓶颈并没有与球体紧密接触,有一定的间隙以供球体正常转动并使胶水能够顺利流出。内塞起到向 3d view of ball-sealed system 分。瓶颈整体上起到约束球体的作 8 北京林业大学本科毕业论文(设计) 外的支撑作用,与内盖配合从内向外约束球体,工业领域的应用中,为了更好的控制精度,内塞在起到正常的支撑作用的同时,还要起到与球体之间形成缝隙以控制流量大小的作用。 化妆品领域的滚擦式系统由于要与人的皮肤接触,因此对滚动速率与流量控制没有工业要求的严格,强调的是使用过程中的质感与舒适度。应用化妆品的滚擦式涂敷系统也只由两个部塑造的弹性,产生向外的支持力,在瓶口处形成密封。但在包装直径为30mm。瓶颈总高24mm,装配上塑料球后总高32mm。塑料球与瓶颈的装配是从产品的设计要符合使用习惯。对于已经形成用户习惯的产品,要改进时要以更能方便用用户没有用过的新产品,则要创造用户习惯,并且创造的用户习惯要考虑到将来用户在使用时不用翻转,直接平移即分组成,滚动球与瓶颈。不同的是,内塞只起到由内向外的约束支撑作用,对流量的精度控制没有控制。因为化妆品的包装结构比工业应用要小很多,结构设计应相对紧凑,并且作为日用品使用时的强度要求和精度要求也比工业应用小很多,结构设计就要更多的考虑功能性要求。因此在笔者所调查到的化妆品包装设计领域里面,内塞设计的作用被简化了。从选材的角度来看,化妆品的包装设计多采用塑料,玻璃等材料,使化妆品从质感与触觉上比工业领域的应用更具亲切感。 瓶颈的设计思路里面有一部分是为了加强密封性,希望内塞的结构可以设计成具有弹性且中心向外突出的网状,利用其结构上设计弹性会使工艺实现上增加复杂度,设计出的效果与付出的成本有失比例,因此基于成本与性价比考虑,不才用这种方案。在内塞上设计四个对称的凸台,与塑料球形成配合,使塑料球顺利滚动。至此,对于一种办公用品的包装结构已经完全满足了设计性的密封要求。 瓶颈的尺寸设计最初由塑料球决定,塑料球的直径定为 28mm,因此瓶颈内盖的内直径为29mm,外内盖处直接压进去。内盖的最小直径为,比塑料球的28mm 略小,利用这个小差距把塑料球嵌在里面。内盖的最小半径处与塑料球紧贴,能够起到刮刀的作用,防止杂质等被粘到胶水瓶中。如果在使用过程中并且可以在必要时将其顶出。 户为前提;对于的改进空间。此次重新设计的胶水包装,打破以往都是正放的惯例,采用倒置。这是因为用户在使用胶水时,绝大多数都是将涂胶部分冲下与被粘结物接触而涂胶的,因此,设计就要使产品的陈列状态与使用状态尽量的保持一致。 通常,用户使用胶水时都是将胶水倒置涂在被粘物的表面,所以胶水瓶的正常使用方向就是倒置的,如果将胶水瓶本身就设计成倒置的,那么 9 北京林业大学本科毕业论文(设计) 可。省了用户不必要的等待时瓶体整体采用圆柱体,弧线造型。由于采装结构,瓶体也需倒置。瓶体高 8 瓶体整体形状采用截面为类似圆角矩形。采用放置,为了连续的使用而不必每次都扣盖,开设计的形状正是迎合了这种用户需求。 如果每次都翻转,必然会浪费很多不必要的时间,尤其是用户断断续续的使用胶水,需要反复的执行粘一下,放下胶水瓶的动作的时候。既然倒置,那么瓶盖也要倒置,并且要设计成可以充当胶水放置的平台,胶水的尾部设计成不规则的形状,暗示使用者它是不能正放的。由于整个瓶身的直径比瓶口滚擦式系统的直径都要大,所以哪怕胶水瓶在用过之后,不放入外盖中,平放是也不会使胶水瓶滚动,使涂胶头粘到桌面上。 当包装内所含胶水量过少时,不必像以往的正放的包装那样使用时要特意倒置一段时间,等待胶水聚集足够多可流出涂胶头时才能使用,倒置的包装设计节间,因为胶水始终都集中在涂胶头附近,可随时挤出。 Body design 1 用整体倒置的包 3mm,组装上瓶颈后,内直径为 26mm,瓶体内部有效深度为 68mm。瓶体最前端结合处的前5mm 与瓶颈扣合连接,正常使用时,不会打开。结合处的后端与外盖(底座)连接,上面设计了两个凸缘,可以起到固定连接的作用。 通常的胶水等盛装液体产品的包装容器都会圆形界面的包装结构设计方案,因为圆形的包装有效利用面积较大,并且在工艺方面很容易实现。但圆形截面的包装结构在用户使用时会有一些问题,就是当瓶体平放时容易在工作台或桌面上滚动,很多时候瓶盖的丢失主要都是这种原因。 用户在使用过程中很经常是使用过后随手盖带来麻烦,瓶体但瓶盖与瓶体配合的部分仍然采用圆形截面,因为瓶盖与瓶体配合是胶水在使用中一个 10 北京林业大学本科毕业论文(设计) 重要的使用行为,圆形的对称性使扣盖的配合做到最容易,最节省时间,如果采用为了防止滚动部一致的弧线造型,保持始终竖直状态。 圆形瓶体设计的主要依据是考虑到可重复利用的包装设计,胶水的颈部与瓶体是分离的,并设计成是可以在需要灌装新胶水时拔出的。用户会发现瓶颈与瓶体的连接并不是螺纹连接点,由于外盖不仅防止胶水干燥,还要承担座的作用,因此外盖的设计为了加强稳 包装的重心包装结构的设计中不需考虑过重的部分,底座的不绝对对称的截面图形,用户在扣盖的时候要为了使瓶口与瓶体的接口形状吻合浪费不必要的时间。 瓶体内部形状的设计也经过深思熟虑,为了使胶水在瓶体内流动保持最好的流动性,瓶体内壁不采用与外,而是严密的扣盖式结构,正常使用时的力量不会打开,以保证用户的正常使用。 补充胶水时,需要倒置瓶体,使瓶口朝上,由于瓶体尾部为了暗示用户其倒置的特 Body design 2 尾部采用的截面是弧线,无法倒立于桌面上,因此尾部的半径大小要求可以像瓶口一样可以插在底座中。虽然可以倒插在底座中的设计只是在重新灌入胶水的时候才能用到,在整个产品的生命周期中也只能使用很少的几次,甚至在用户马上要进行重灌胶水的操作时才会发现这个功能,但它是必须的。一个成功的考虑周到的包装设计应该在完整的生命周期中起作用,而不仅仅是局部功能性的考虑。 所有瓶体的重量的底应该以要以稳定为前提。外盖的造型应该大于其上的所有结构,包括瓶体和瓶颈。其次,偏下,底座设计成铸造的实心体,底座是整个的重量有利于用户拔出胶水瓶,正常使用。 定性,为了使整体 11 北京林业大学本科毕业论文(设计) 底座的另一个应用是可以协助重新灌胶水。 外盖与瓶体采用凸缘连接。两个凸缘,当扣盖时,会有两声提醒。 塑料因为琪泛使用,玻璃则给人一种高贵的外观感。玻璃的璀璨夺目非常适合与香水瓶的包装设计可包装原始目的得到实现。PET 的手感较优于玻璃,并且由于瓶体的弧 塑料和玻璃是日用品包装的主选材料。因此仅讨论塑料和玻璃的选择原因。坚固耐久而被广装,而塑料则凭借着合理的价格和较轻的质量在包装材料的竞争中独占鳌头。 塑料瓶是通过各种加工方法制成的塑料包装中空容器。塑料的强度大,质量轻,价格低廉和不易破碎等特点使其在包装容器领域立于不败之地。不仅如此,种类繁多的塑料包以在短时间内实践并付诸生产,能够做成各种各样规格,透明及不透明的各种着色的瓶子。塑料瓶印刷性能很好,可以采用热转印,喷墨,印刷等方法把说明书,标识,条形码直接印在塑料瓶上面。由于塑料瓶具有各种优异性能,因此成为化妆品等最主要的包装容器。 塑料瓶主要采用聚氯乙烯(PVC),聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯等材料制造。现今可以采用的塑料材料丰富多彩,随着科技进步,塑料制品又具有了从前玻璃瓶才有的透明特性,能各种化学品。高透明度和诱惑力的包装产品层出不穷。PET 塑料瓶和容器在沐浴露,护肤品等领域的增长尤其快。对某些产品而言,PET 瓶是最理想的包装材料。PET 瓶触感柔软,其表面可进行多种装潢处理。 基于塑料包装材料的发展状况以及强度和外观装潢要求,本设计选择PET 为主要包装材料,利用其透明性是包装设计的线造型设计,用户在使用产品时会有本能的挤压瓶体的动作,因此瓶体需要有可以轻微捏动的弹性,PET 的材料特性也满足这一点。 12 北京林业大学本科毕业论文(设计) 使用透明的包装设计的目的是为了方便用户得知胶水的剩余量。多数的胶水瓶设计都是透明的瓶身,因此本设计也要采用这个优点,透明的瓶身会增加消费者购买时和使用时的安全感,使用户始终感觉到对自己产品的用量了如指掌,并为及时填充新胶水带来方便的提醒。 透明性是产品设计者与生产厂家表白自己诚实与对产品自信的坦然态度,也能有效避免和消除消费者对产品质量所产生的困惑。包装在表面采取透明的效果不但使产品的优良品质一目了然,而且对于日用办公消耗品来说,包装内容物使用的剩余量也是用户需要随时了解的重要特征,可以方便地随时提醒用户进行更换或重新灌注胶水。透明包装使用户不必直到胶水用尽时才意识到要补充胶水。 初次使用本包装设计时,由于用户有为了防止干燥的经验,每涂胶一次都会把瓶体重新插入底座,符合用户使用其它胶水产品的经验。如果需要连续的使用,就可以直接把胶水瓶平放在桌面上,或者反插在底座上,省去很多其它胶水瓶设计每次都要开盖的时间。 一个良好的设计产品,尤其是新产品或新的使用方法,应该使新用户能够很快上手,而使老用户能够高效工作。滚擦式密封系统应用于粘稠液体的涂敷对于用户来说是本能的反应,给用户带来一种久违的亲切感,当正常使用产品时,也会留下良好的使用经验。 胶水由塑料球密封在瓶体内,表面粗糙的塑料球在瓶体内部与胶水接触,吸附胶水,使用胶水的时候,塑料球在被粘接表面上滚动,吸附胶水的表面滚到瓶体外部,与被粘结表面接触,把胶水涂到目的表面,完成任务。塑料球不断的在目的表面滚动,与目的表面接触,把胶水源源不断的转移给目的表面,由于颈部的结构的设计,限制了嵌在里面塑料球的移动和胶水的流出方式,使胶水的流出很均匀,达到理想的粘接效果。 涂胶均匀,理想的粘接效果也是滚擦式密封系统的最大优点。
论文的写法希望可以帮到你,液体胶水的包装设计 毕业论文资料供你参考借鉴: 胶水是必备的办公用品和日常生活用品,但在办公用品的范畴内,书写工具,绘图工具和计量工具等的设计都有很好的发展,但胶水包装设计的发展几乎停止,现在能够见到的液体胶水包装形式也同几十年前没有区别,并且目前市场上使用的胶水多数被固体胶取代,也导致液体胶水的包装发展停滞不前。本设计就是总结过去的液体胶水包装设计的失败之处并结合固体胶的优点重新对液体胶水包装进行设计。 包装结构的设计思想里面通常包括功能性设计和提高工作效率的设计,但作为工具类商品的包装设计,用户每次使用都离不开包装,因此包装设计它还要包括激发消费者购买欲望的部分,甚至是激发消费者的好奇心和拥有产品后的自豪感。这就要在造型和功能上设计出与众不同的结构和特色。 I 北京林业大学本科毕业论文(设计) Water Glue Package Design Abstr act Water glue is a necessary part of office accessories. As writing tools, drawing tools, measures are developed very well, glue package is always the same as it is several decades ago. And the glue market is almost replaced by glue stick, which makes the development of water glue package suspended. This paper is to refresh the water glue package design, basing on defects of former design and advantages of glue stick. Regular package design mainly includes functionality and efficiency, but some tools should be designed to inspire purchasing desire , curiosity and being proud to having them, especially they always be used with package. So the shape and function of package must have distinctive structures and features to achieve the purpose. Key Wor ds: water glue, glue package, str ucture design II 北京林业大学本科毕业论文(设计) 1 ............................................................................................................................................................ 1 常见各种胶水包装............................................................................................................................... 1 液体胶水....................................................................................................................................... 1 固体胶........................................................................................................................................... 1 强力胶(万能胶)........................................................................................................................ 1 金属容器包装................................................................................................................................ 1 各种胶水的缺点及启发...................................................................................................................... 1 液体胶水...................................................................................................................................... 1 固体胶.......................................................................................................................................... 2 强力胶(万能胶)........................................................................................................................ 3 金属容器包装................................................................................................................................ 3 2 .................................................................................................................................... 4 本能水平的设计.................................................................................................................................. 5 行为水平的设计.................................................................................................................................. 5 反思水平的设计.................................................................................................................................. 5 3 ............................................................................................................................ 7 塑料球.................................................................................................................................................. 7 滚擦式系统.......................................................................................................................................... 8 瓶体倒置.............................................................................................................................................. 9 瓶体设计............................................................................................................................................ 10 弧形瓶体设计.............................................................................................................................. 10 圆形瓶体设计...............................................................................................................................11 底座(外盖).....................................................................................................................................11 材料选择............................................................................................................................................ 12 4 .................................................................................................................................. 13 透明性的考虑.................................................................................................................................... 13 使用效率............................................................................................................................................ 13 胶水流动路线.................................................................................................................................... 13 III 北京林业大学本科毕业论文(设计) 倾斜的考虑........................................................................................................................................ 13 儿童安全盖的考虑............................................................................................................................. 14 5 .......................................................................................................................................... 15 6 .......................................................................................................................................................... 16 .............................................................................................................................................................. 17 ...................................................................................................................................................... 18 IV 北京林业大学本科毕业论文(设计) 胶水是日常生活与工作的必需品,随着包装设计的进步和发展,出现了很多种商品的包装形式,各种包装形式都曾在市场上占有一席之地。 液体胶水多为办公胶水。办公用胶水通常采用透明塑料包装,在顶部装有海绵头,用于吸附胶水以涂在被粘结物上。 固体胶价格稍贵但使用与携带都很方便,并且用胶量较易控制,粘贴效果好,较普通胶水平整,但胶棒直接与被粘物接触,并且直接暴露在空气中,忘记扣盖的话,胶棒会风干而失去粘接效力。也属于办公用胶水之一。 强力胶多采用金属软管包装设计,通常包装量为5g 到10g,因为通常消费者都不会使用大量的强力胶,与办公用胶水相比不属于日常用品,有一定专业性质。 大多为铁罐包装,部分包装顶部带有扣盖,但开启使用的时候不方便,属于快速消耗品的包装,不易保存剩余的产品。但笔者自修车师傅处见到一种使用此类包装保存剩余品的方法:在金属包装的侧面用钉子穿孔,从废旧的内胎上剪下一小圈作为封口。当再次使用时,扒开即可,不使用时,弹性使其密封。 ,利用其弹性,套在穿孔处每一代产品的出现都有其现实的使用价值,当然同时也会受到当时的科学技术的限制,每一种产品都有其特点以给后续的升级产品提供有用的参考价值。 Water glue 1 北京林业大学本科毕业论文(设计) 目前在国内仍然可以买到,但国外已淘汰的产品,价格便宜,使用也很方便,属于实用设计的典范,通常在办公室内等相对稳定的环境内使用,目前常见的是大型考试的考场中在桌子上贴考号的时候使用,因为贴考号对粘结强度要求不高,只是临时使用,并且在使用后可以方便的消除粘贴过的痕迹。属于教室配备的辅助用品,目的是适应教室的多功能要求。 其重要的缺点就是容易漏胶水,加之包装密封性不够完善而导致携带不方便,每一个液体胶水的使用者都会担心在携带的过程当中泄漏,污染其它物品,造成不必要的麻烦。并且这种包装通常都是一次性的,没有重新灌装新胶水的考虑。 固体胶广为流行的重要原因就是其方便携带的特性,它弥补了液体胶水在设计中的先天缺陷。既然一种产品被归纳为日常用品,这种产品就应该适应日常生活场所的多变性。每一个擅长或了解使用日常生活用品的消费者都会对工具的便携性提出一定要求,以适应不同的工作场所,另外,产品还应满足不浪费的原则。例如,胶水产品便携性得不到保证,还存在密封不严,内装物泄漏带来的浪费,会造成使用者心理上的负罪感。通常还有来自其它人对产品使用者的指责,因为指责的人直觉的意识到浪费是使用者的不小心,而不会注意到浪费是由于产品包装本身的不合理。因此,与国内常见的液体胶水相比,固体胶具有方便携带、不易泄漏的优点。 固体胶当然也有缺点,就是它的盖子容易丢失。改进方法一,增大固体胶尾部的直径,将盖子正扣在固体胶的尾部,使其与盖子的直径形成配合,则可以解决固体胶盖子容易丢失的问题,但从此会造成固体胶本身的直径与包装体的直径差距过大,导致单位面积上能够排列的固体胶包装的数目减少,从而减少集合包装的有效利用面积。并且从此造成的上大下小的固体胶包装形象,破坏了一致性的原则,使其与办公用品的其它种类不协调。 改进方法二,反扣。缩小固体胶包装尾部的直径,同样使盖子与尾部形成配合,使盖子反扣在尾部上,由于盖子的尾部通常设计为易于拧动旋转的有棱的形状,本身固体胶包装的供拧动的部分就很小,如果采取这种方案必然减少拧动部分的面积,大大减弱固体胶包装关键部分的易用性,同样不可取。 Glue stick 固体胶的另外一个缺点是涂敷不均匀。粘接后使被粘接表面的粘接力参差不齐,如果要达到理想的粘接力,浪费固体胶。例如,通常在纸上涂一条均匀的固体胶是不容易的,涂胶 2 北京林业大学本科毕业论文(设计) 量不平衡,当两个表面粘接时,纸张在这条涂胶的部分受力不均,可能倒置断断续续的粘连效果。 因此目前的固体胶包装已经在能够做的易用性方面达到最优化,并且当用户因丢失盖子而导致影响固体胶的正常使用时,用户通常不会想到是设计的一个小缺陷,而只会抱怨自己的不小心。能够唤醒用户的自我反省意识的产品同样也是成功的设计产品。 固体胶是一次性产品,固体胶的瓶体与胶棒是一体的,当胶棒用尽时,瓶体也就失去作用了,没有包括补充胶棒的设计。 万能胶的设计重点是在万能上,表明其用途广泛,由于其粘接能力足够大到适应大部分用途,陶瓷、塑胶、木材、橡胶、皮革、金属等,通常也叫做强力胶。每当生活用品有损坏的时候,如果有弥补的可能,大家都会第一时刻想到用强力胶去修补,这也是强力胶能够深入到各个家庭的优势。在模型制作领域也是非常通用。 强力胶的缺点是使用方法与注意事项比一般的胶粘剂复杂,需确保粘贴物表面清洁,在涂胶粘贴后,将被粘接的两面压紧约 10 秒钟甚至更长,才能达到理想的效果。但由于使用强力胶时需要获得的粘贴效果也是最高的,因此使用步骤的复杂并没有的影响消费者对强力胶的依赖,消费者也认为想要得到更好的粘接效果就要有更复杂的使用步骤。金属包装的万能胶对密封性都有很高的要求,因此包装结构不得不设计成不可拆卸,一体的包装形式,因此都为一次性包装,也不可能有考虑重新灌装的结构。 All-pur pose glue 通常万能胶采用金属软管或塑料瓶包装,每个包装的容量都很小,如5g,10g 等。 金属桶包装的胶粘剂使用范围相对其它包装形式的胶粘剂产品要小一些,但仍然是一个很大的市场,并且相对稳定,主要是供给加工修理行业的使用,通常这种行业的用胶量相对较大,如果都采用金属管状的包装,会提高成本。对于这种把胶粘剂作为主要消耗品的行业,金属桶包装是一个很好的选择,但通常开启会出现问题,要不要设计出胶口是一个很重要的平衡成本的问题。 3 北京林业大学本科毕业论文(设计) 设计日用产品的一个好处是,设计者本身也是使用者,在产品从雏形到成品的过程中,设计者还充当着测试者的角色,不断地在亲身体验半成品的优点与缺点,当下进行改进。设计者能够作为消费者去体谅别人,为了避免测试过程中产生的对产品的抱怨和不满,设计者努力地去工作去迎合消费者,同样也是在满足自己的要求。自己设计出的产品对设计者本人来说会有一种自然的亲和力,设计者也会设身处地的想到这种亲和力对其它的使用者会起到多大的作用。最优秀的产品创造出积极而持久的亲和力,这种亲和力将随着时间的流逝展现出来并得到加强,成为你的品牌在用户生活中的化身。 在产品生产如此发达的今天,想要让消费者对产品感兴趣,一个好的包装设计会在第一时间赢得消费者的青睐。单纯依靠良好运作的物品未必会受到用户的喜欢。因为人都有感情的一面,对待一个产品,除了理性分析之外,还有感性认识成分。而且很多时候,感性认识比理性认识对人们做出决定更为关键,这说明情感因素的重要性。因此一个成功的设计者,必须在重视产品易用性的同时,还要强调产品对用户的情感影响。在Emotional Design: Why we love (or hate) everyday things 中,Don Norman 提出有三种水平的设计(Three Levels of Design),本能的(Visceral),行为的(Behavioral),反思的(Reflective)。 因此考虑包装设计的时候要为了满足产品的三种水平而设计,即本能水平的设计,行为水平的设计,反思水平的设计。 Three levels of processing: Viscer al, Behavior al, and Reflective. 4 北京林业大学本科毕业论文(设计) 本能水平的设计主要涉及产品外形的初始效果。就是满足产品的基本功能的外形,产品 的设计主要考虑产品的功能,能够拥有放置胶水的容器部分、将胶水挤出的海绵头、防止将胶水长期直接暴露在空气中的盖子,不需要很高级的密封技术,也没有很炫目的造型,很朴素,用户在使用时能够从简单的造型中立刻理解此产品的功能与用途,功能表达方面很完美,但如果对于一个长期使用同
采矿工程毕业设计论文
采矿工程是一个国家的重要产业,采矿工程直接关系到国家资源、能源的正常供应和使用安全。以下是专门为你收集整理的采矿工程毕业设计论文,供参考阅读!
采矿工程方法优化研究
【摘要】采矿工程中的许多方法都是可以优化的,比如采矿工程中的开拓系统和采矿方法。这些方法优化问题,由于决策变量众多,并且不同情况的所起的作用不同,导致多数问题都是复杂的非线性化问题,不仅如此变量之间的联系有时很难用确切的数学模型或者数学表达式表达出来。因此我们考虑到可以利用计算机技术和人工智能的技术来实现采矿工程中方法的优化问题,比如遗传算法,神经网络等,本文从上述几种技术角度,结合实际例子探讨了采矿工程方法的优化问题。
【关键词】采矿工程;优化;采矿方法
采矿工程中的许多问题的决策和方法的优化,都是多决策变量问题。以往对这种问题的处理方式都是采用单一变量法,即采用固定其他变量使其值保持不变,通过变化某一变量来探索这一变量对目标函数或目标问题结果的影响,从而找出最优解。虽然这种方式大大简化了这种多变量问题的求解方式,但是它忽略了各个变量之间的相互关系,以及他们之间的相互作用对最终结果的影响,因此所得的结果并不是真正的最优值。为了求得真正的最优解,需要同时改变各决策变量,探索他们在这种情况下和目标的关系以及的对目标结果的影响,从而找出综合最优值。
1、优化方法
遗传算法的定义
遗传算法是一种自适应优化的方法。这种方法基于生物进化的原理,它模拟了生物进化的步骤,将繁殖、杂交、变异、竞争和选择等概念引入到算法中。[1]通过对一组可行解的维持和重新组合,在多决策变量共同作用的条件下,改进可行解的移动轨迹曲线,最终使它趋向最优解。这种方式是模拟生物适应外界环境的遗传变异机理,克服了传统的单决策变量法容易导致的局部极值的缺点,是一种全局优化算法。
神经网络的定义
人脑思维方式的一大特点就是:通过多个神经元之间的同时的相互作用来动态完成信息的处理。人工神经网络就是模拟人脑思维的这种方式,通过计算机来完成一个非线性的动力学系统,可以实现信息的分布式存储和并行协同处理。
遗传算法与神经网络协同优化
由于采矿工程的问题很难用一个显式来表示,所以我们可以利用人工神经网络强大的非线性映射能力建立决策变量和目标函数的关系,实现对问题的显式化,然后用遗传算法对这个目标函数的决策变量进行搜索和寻优,搜索到后就输入之前已经建模好的神经网络,网络将自动进行学习和匹配,从而我们可以计算出目标函数对该组决策变量的适应性,然后根据适应性进行遗传变异操作,反复多次后即可寻得最优解。
2、优化实例
遗传算法在矿石品位优化中的应用
遗传算法是由原始数据,模拟优胜劣汰的方式通过反复迭代获得最优解,在这里实质上是随机生成一组矿石品位,利用自适应的技术调整品位,经过反复迭代计算,逐步逼近最优解。
(1)编码:用定长字符代表遗传中的基因,在这里表示某种特定品位,编码顺序依次为边界品位、最小工业品位、原矿品位和精矿品位。[2]
(2)初始群体:每次迭代的初始群体由上一次迭代生成,第一次的初始群体随机生成,每个群体包含的个体数确定。
(3)适应度:自然界中的适应度是生物个体对自然界的适应程度,适应度大,那么它存活下来的可能性就大。类似的这里的适应度是衡量个体优劣的指标,可以驱动遗传算法的优化,本例中的适应度取不同品位的矿石所能取得的净现值。
(4)复制和交换:根据达尔文进化论,适应性强的个体容易生存下来,那么他们的有利性征就被保留了,同样的不利性征就被淘汰了,适应性强的个体他们的后代跟他们的相似度会比较高,在遗传算法中可以用复制来代表这一部分;交换就是指上一代多个个体的部分基因相互置换产生新个体。
(5)突变:遗传算法中产生新个体的又一手段,通过求补运算完成。
(6)终止条件:遗传算法是迭代运算,在迭代到符合某一要求时停止,一般都是当群体的平均适应度或最大适应度变化平稳时,迭代终止。
采矿工程优化实例
本处选择山东莱芜铁矿施工时的填充材料刚度与采场结构参数的优化问题来说明一下神经网络和遗传算法的具体应用。
山东莱芜铁矿谷家台矿区矿体赋存于大理岩与闪长岩的.接触带中,上部为第四系和第三系所覆盖,全部为隐伏矿体,矿脉地理结构十分复杂。[3]上部有河流流过,虽然河流和矿带之间有第三系的红板岩,但是由于局部天窗的分布,导致水层和第四系砂砾石层和灰岩层接触,隔水效果不好。由于灰岩层的含水性,导致这部分成为承压含水层。复杂的地质背景给开矿带来了巨大的难度,为了实现不改河、不疏干、不搬迁、不塌陷、不还水的“五不”方针,最终决定的开矿方案是采用矿体近顶板大理岩注浆补漏堵水措施与阶段空场嗣后胶结充填采矿方法相结合的综合治水方案。制约这一方案顺利实施的两个重要因素就是充填材料刚度与采场结构参数的优选问题。
设矿房宽度为Bf,填充体刚度为EC,бt为上盘出现的最大拉应力。推测得出:从安全性角度考虑,矿房宽度Bf越小,填充体刚度EC越大,则上盘出现的拉应力越小,施工越可靠;从经济型角度考虑,矿房宽度越大,填充刚度越小越经济,可以看出两者是相对的,我们要在这之间找一个最佳匹配值。使得上盘出现的拉应力小于但又接近于大理岩的抗拉强度。
先通过神经网络建立决策量Bf、EC和目标бt的映射关系,然后用遗传算法搜索最佳匹配,得到结果Bf=,EC=,бt=,最后进行的结果的合理性验证,表明这个结果是令人满意的。
3、结论
作为现阶段比较先进的计算智能和人工智能技术,遗传算法和神经网络着重于通过迭代算法和非线性映射来求得问题的最优解。由于绝大多数矿场的复杂条件导致采矿工程中的许多问题和方法的决策存在众多的决策变量,并且多数变量和目标量的关系都是非线性的,这些特点使得遗传算法和神经网络等现代先进智能技术能很好的运用到采矿工程的优化中去,通过文章研究和实例证明,对于采矿工程的方法优化,遗传算法和神经网络能起到很好的效果,随着这些技术的进步,他们将会为采矿工程的优化方面提供更有力的帮助。
参考文献
[1]李云,刘霁.神经网络与主元分析在采矿工程中的应用[J].中南林业科技大学学报,2010,30(6):140-146.
[2]张磊,柴海福.浅谈人工神经网络在采矿工程中的应用[J].学术探讨,2008,(6):172.
[3]刘加东,陆文,路洪斌.浅谈采矿方法的优化选择[J].IM&P化工矿物与加工,2009,(1):25:27.
浅议煤矿煤层的开采技术摘要:由于煤层的自然条件和采用的机械不同,完成回采工作各工序的方法也就不同,并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合,称为采煤工艺。在一定时间内,按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程,称为采煤工艺过程。关键词:开发技术 煤炭工艺 煤炭一、煤炭开采的主要形式(一)井下采煤井下采煤的顺序。对于倾角10°以上的煤层一般分水平开采,每一水平又分为若干采区,先在第一水平依次开采各采区煤层,采完后再转移至下一水平。开采近水平煤层时,先将煤层划分为几个盘区,立井于井田中心到达煤层后,先采靠近井筒的盘区,再采较远的盘区。如有两层或两层以上煤层,先采第一水平最上面煤层,再自上而下采另外煤层,采完后向第二水平转移。按落煤技术方法,地下采煤有机械落煤、爆破落煤和水力落煤三种,前二者称为旱采,后者称为水采,我国水采矿井仅占。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法,以前者为主。壁式采煤法工作面长,一般100~200 m,可以容纳功率大,生产能力高的采煤机械,因而产量大,效率高。柱式采煤法工作面短,一般6~30 m,由于工作面短,顶板易维护,从而减少了支护费用,主要缺点是回采率低。(二)露天采煤移走煤层上覆的岩石及覆盖物,使煤敞露地表而进行开采称为露天开采,其中移去土岩的过程称为剥离,采出煤炭的过程称为采煤。露天采煤通常将井田划分为若干水平分层,自上而下逐层开采,在空间上形成阶梯状。其主要生产环节:首先用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎,然后用采掘设备将岩煤由整体中采出,并装入运输设备,运往指定地点,将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场;将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。主要优缺点优点为生产空间不受限制,可采用大型机械设备,矿山规模大,劳动效率高,生产成本低,建设速度快。另外,资源回采率可达90%以上,资源利用合理,而且劳动条件好,安全有保证,死亡率仅为地下采煤的1/30左右。主要缺点是占用土地多,会造成一定的环境污染,而且生产过程需受地形及气候条件的制约。在资源方面,对煤赋存条件要求较严,只宜在埋藏浅,煤层厚度大的矿区采用。二、采煤方法与工艺在发展现代采煤工艺的同时,继续发展多层次、多样化的采煤工艺,建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法已趋成熟,放顶煤采煤的应用在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高,急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间,主要方向是改善作业 条件,提高单产和机械化水平。(一)开采技术开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以 提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下 的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过 程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,进一步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。(二)解决难题开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”,主要解决以下技术难题。硬顶板控制技术,研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术,主要通过岩层定向水力 压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术,使直接顶能随采随冒,提高顶煤回收率,且基本 顶能按一定步距垮落,既有利于顶煤破碎,又保证工作面的安全生产。硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术,包括高压 注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术,使顶煤体能随采随冒,提高其回收率。顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术,研制既有利于顶煤破碎和顶板控制, 又有利于放顶煤的新型液压支架,合理确定后部输送机能力。 两硬条件下放顶煤开采快速推进技术,研究合适的综放开采回采工艺,优化工序,缩短放煤 时间,提高工作面的推进度,实现高产高效。5~宽煤巷锚杆支护技术,通过宽煤巷锚 杆支护技术的研究开发和应用,有利于综采配套设备的大功率和重型化,有助于连续采煤机 的应用,促进工作面的高产高效。(三)缓倾斜薄煤层长壁开采主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机 、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。(四)缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采应进一步加强完善支架结构及强度,加 强 支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高支架的可靠性,缩小其与中厚煤层(采高3m左右)高产高效指标的差距。(五)各种综采高产高效综采设备保障系统要实现高产高效,就要提高开机率,对“支架—围岩”系统、采运设备进行监控。今后研究的重点是:通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架—围岩”系统控制,进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统;乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断;采煤机在线与离线相结合的“油 —磨屑”监测和温度、电信号的监测;带式输送机、刮板输送机全面状态监控。三、主要的开采技术(一)深矿井开采技术深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道(特别是软岩巷道)快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。(二)“三下”采煤技术提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理念和关键技术,包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;研究与应用各种充填技术和组合充填技术,村庄房屋加固改造重建技术,适于村庄保护的开采技术;研究近水体开采的开采设计,工艺参数优化和装备,提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。(三)优化巷道布置,减少矸石排放的开采技术改进、完善现有采煤方法和开采布置,以实现开采效益最大化为目标,研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统,实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。实行全煤巷布置单一煤层开采,矸石基本不运出地面,生产系统要减化,同时实现中采与中掘同走发展,生产效率大幅提高的经验的同时,重点研究高产高效矿井,开拓部署与巷道布置系统的优化,减化巷道布置,优化采区及工作面参数,研究单一煤层集中开拓,集中准备、集中回采的关键技术,大幅度降低岩巷掘进率,多开煤巷,减少出矸率;研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术,既是减少污染的一项有利措施,又减化了生产系统,有利于高产高效集中化开采,应加紧研究。采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革,现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性,基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合,研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采 煤设备和生产监控系统,改进和完善采煤工艺。
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关键词:超高分子 量聚乙烯 工程塑料1 引言UHMWPE是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。世界上最早由美国Allied Chemical公司于1957年实现工业化,此后德国Hoechst公司、美国Hercules公司、日本三井石油化学公司等也投入工业化生产。我国上海高桥化工厂于1964年最早研制成功并投入工业生产,70年代后期又有广州塑料厂和北京助剂二厂投入生产。限于当时条件,产物分子量约150万左右,随着工艺技术的进步,目前北京助剂二厂的产品分子量可达100万~300万以上。UHMWPE的发展十分迅速,80年代以前,世界平均年增长率为,进入80年代以后,增长率高达15%~20%。而我国的平均年增长率在30%以上。1978年世界消耗量为12,000~12,500吨,而到1990年世界需求量约5万吨,其中美国占70%。UHMWPE平均分子量约35万~800万,因分子量高而具有其它塑料无可比拟的优异的耐冲击、耐磨损、自润滑性、耐化学腐蚀等性能。而且,UHMWPE耐低温性能优异,在-40℃时仍具有较高的冲击强度,甚至可在-269℃下使用。UHMWPE优异的物理机械性能使它广泛应用于机械、运输、纺织、造纸、矿业、农业、化工及体育运动器械等领域,其中以大型包装容器和管道的应用最为广泛。另外,由于UHMWPE优异的生理惰性,已作为心脏瓣膜、矫形外科零件、人工关节等在临床医学上使用。2 UHMWPE的成型加工由于UHMWPE熔融状态的粘度高达108Pa*s,流动性极差,其熔体指数几乎为零,所以很难用一般的机械加工方法进行加工。近年来,UHMWPE的加工技术得到了迅速发展,通过对普通加工设备的改造,已使UHMWPE由最初的压制-烧结成型发展为挤出、吹塑和注射成型以及其它特殊方法的成型。 一般加工技术(1)压制烧结压制烧结是UHMWPE最原始的加工方法。此法生产效率颇低,易发生氧化和降解。为了提高生产效率,可采用直接电加热法〔1〕;另外,Werner和Pfleiderer公司开发了一种超高速熔结加工法〔2〕,采用叶片式混合机,叶片旋转的最大速度可达150m/s,使物料仅在几秒内就可升至加工温度。(2)挤出成型挤出成型设备主要有柱塞挤出机、单螺杆挤出机和双螺杆挤出机。双螺杆挤出多采用同向旋转双螺杆挤出机。60年代大都采用柱塞式挤出机,70年代中期,日、美、西德等先后开发了单螺杆挤出工艺。日本三井石油化学公司最早于1974年取得了圆棒挤出技术的成功。北京化工大学于1994年底研制出Φ45型UHMWPE专用单螺杆挤出机,并于1997年取得了Φ65型单螺杆挤出管材工业化生产线的成功。(3)注塑成型日本三井石油化工公司于1974年开发了注塑成型工艺,并于1976年实现了商业化,之后又开发了往复式螺杆注塑成型技术。1985年美国Hoechst公司也实现了UHMWPE的螺杆注塑成型工艺。北京塑料研究所1983年对国产XS-ZY-125A型注射机进行了改造,成功地注射出啤酒罐装生产线用UHMWPE托轮、水泵用轴套,1985年又成功地注射出医用人工关节等。(4)吹塑成型UHMWPE加工时,当物料从口模挤出后,因弹性恢复而产生一定的回缩,并且几乎不发生下垂现象,故为中空容器,特别是大型容器,如油箱、大桶的吹塑创造了有利的条件。UHMWPE吹塑成型还可导致纵横方向强度均衡的高性能薄膜,从而解决了HDPE薄膜长期以来存在的纵横方向强度不一致,容易造成纵向破坏的问题。 特殊加工技术 冻胶纺丝以冻胶纺丝—超拉伸技术制备高强度、高模量聚乙烯纤维是70年代末出现的一种新颖纺丝方法。荷兰DSM公司最早于1979年申请专利,随后美国Allied公司、日本与荷兰联合建立的Toyobo-DSM公司、日本Mitsui公司都实现了工业化生产。中国纺织大学化纤所从1985年开始该项目的研究,逐步形成了自己的技术,制得了高性能的UHMWPE纤维〔3〕。UHMWPE冻胶纺丝过程简述如下:溶解UHMWPE于适当的溶剂中,制成半稀溶液,经喷丝孔挤出,然后以空气或水骤冷纺丝溶液,将其凝固成冻胶原丝。在冻胶原丝中,几乎所有的溶剂被包含其中,因此UHMWPE大分子链的解缠状态被很好地保持下来,而且溶液温度的下降,导致冻胶体中UHMWPE折叠链片晶的形成。这样,通过超倍热拉伸冻胶原丝可使大分子链充分取向和高度结晶,进而使呈折叠链的大分子转变为伸直链,从而制得高强度、高模量纤维。UHMWPE纤维是当今世界上第三代特种纤维,强度高达,比强度是化纤中最高的,又具有较好的耐磨、耐冲击、耐腐蚀、耐光等优良性能。它可直接制成绳索、缆绳、渔网和各种织物:防弹背心和衣服、防切割手套等,其中防弹衣的防弹效果优于芳纶。国际上已将UHMWPE纤维织成不同纤度的绳索,取代了传统的钢缆绳和合成纤维绳等。UHMWPE纤维的复合材料在军事上已用作装甲兵器的壳体、雷达的防护外壳罩、头盔等;体育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。 润滑挤出(注射)润滑挤出(注射)成型技术是在挤出(注射)物料与模壁之间形成一层润滑层,从而降低物料各点间的剪切速率差异,减小产品的变形,同时能够实现在低温、低能耗条件下提高高粘度聚合物的挤出(注射)速度。产生润滑层的方法主要有两种:自润滑和共润滑。(1)自润滑挤出(注射)UHMWPE的自润滑挤出(注射)是在其中添加适量的外部润滑剂,以降低聚合物分子与金属模壁间的摩擦与剪切,提高物料流动的均匀性及脱模效果和挤出质量。外部润滑剂主要有高级脂肪酸、复合脂、有机硅树脂、石腊及其它低分子量树脂等。挤出(注射)加工前,首先将润滑剂同其它加工助剂一起混入物料中,生产时,物料中的润滑剂渗出,形成润滑层,实现自润滑挤出(注射)。有专利报道〔4〕:将70份石蜡油、30份UHMWPE和1份氧相二氧化硅(高度分散的硅胶)混合造粒,在190℃的温度下就可实现顺利挤出(注射)。(2)共润滑挤出(注射)UHMWPE的共润滑挤出(注射)有两种情况,一是采用缝隙法〔5、6〕将润滑剂压入到模具中,使其在模腔内表面和熔融物料间形成润滑层;二是与低粘度树脂共混,使其作为产物的一部分(详见)。如:生产UHMWPE薄板时,由定量泵向模腔内输送SH200有机硅油作润滑剂,所得产品外观质量有明显提高,特别是由于挤出变形小,增加了拉伸强度。 辊压成型〔1〕辊压成型是一种固态加工方法,即在UHMWPE的熔点以下对其施加一很大的压力,通过粒子形变,有效地将粒子与粒子融合。主要设备是一带有螺槽的旋转轮和一带有舌槽的弓形滑块,舌槽与螺槽垂直。在加工过程中有效地利用了物料与器壁之间的摩擦力,产生的压力足够使UHMWPE粒子发生形变。在机座末端装有加热支台,经过模口挤出物料。如将此项辊压装置与挤压机联用,可使加工过程连续化。 热处理后压制成型〔8〕把UHMWPE树脂粉末在140℃~275℃之间进行1min~30min的短期加热,发现UHMWPE的某些物理性能出人意料地大大改善。用热处理过的UHMWPE粉料压制出的制品和未热处理过的UHMPWE制品相比较,前者具有更好的物理性能和透明性,制品表面的光滑程度和低温机械性能大大提高了。 射频加工〔9〕采用射频加工UHMWPE是一种崭新的加工方法,它是将UHMWPE粉末和介电损耗高的炭黑粉末均匀混合在一起,用射频辐照,产生的热可使UHMWPE粉末表面发生软化,从而使其能在一定压力下固结。用这种方法可在数分钟内模压出很厚的大型部件,其加工效率比目前UHMWPE常规模压加工高许多倍。 凝胶挤出法制备多孔膜〔10〕将UHMWPE溶解在挥发溶剂中,连续挤出,然后经一个热可逆凝胶/结晶过程,使其成为一种湿润的凝胶膜,蒸除溶剂使膜干燥。由于已形成的骨架结构限制了凝胶的收缩,在干燥过程中产生微孔,经双轴拉伸达到最大空隙率而不破坏完整的多孔结构。这种材料可用作防水、通氧织物和耐化学品服装,也可用作超滤/微量过滤膜、复合薄膜和蓄电池隔板等。与其它方法相比,由此法制备的多孔UHMWPE膜具有最佳的孔径、强度和厚度等综合性能。3 UHMWPE的改性 物理机械性能的改进与其它工程塑料相比,UHMWPE具有表面硬度和热变形温度低、弯曲强度以及蠕变性能较差等缺点。这是由于UHMWPE的分子结构和分子聚集形态造成的,可通过填充和交联的方法加以改善。 填充改性采用玻璃微珠、玻璃纤维、云母、滑石粉、二氧化硅、三氧化二铝、二硫化钼、炭黑等对UHMWPE进行填充改性,可使表面硬度、刚度、蠕变性、弯曲强度、热变形温度得以较好地改善。用偶联剂处理后,效果更加明显。如填充处理后的玻璃微珠,可使热变形温度提高30℃。玻璃微珠、玻璃纤维、云母、滑石粉等可提高硬度、刚度和耐温性;二硫化钼、硅油和专用蜡可降低摩擦因数,从而进一步提高自润滑性;炭黑或金属粉可提高抗静电性和导电性以及传热性等。但是,填料改性后冲击强度略有下降,若将含量控制在40%以内,UHMWPE仍有相当高的冲击强度。 交联交联是为了改善形态稳定性、耐蠕变性及环境应力开裂性。通过交联,UHMWPE的结晶度下降,被掩盖的韧性复又表现出来。交联可分为化学交联和辐射交联。化学交联是在UHMWPE中加入适当的交联剂后,在熔融过程中发生交联。辐射交联是采用电子射线或γ射线直接对UHMWPE制品进行照射使分子发生交联。UHMWPE的化学交联又分为过氧化物交联和偶联剂交联。(1)过氧化物交联过氧化物交联工艺分为混炼、成型和交联三步。混炼时将UHMWPE与过氧化物熔融共混,UHMWPE在过氧化物作用下产生自由基,自由基偶合而产生交联。这一步要保证温度不要太高,以免树脂完全交联。经过混炼后得到交联度很低的可继续交联型UHMWPE,在比混炼更高的温度下成型为制件,再进行交联处理。UHMWPE经过氧化物交联后在结构上与热塑性塑料、热固性塑料和硫化橡胶都不同,它有体型结构却不是完全交联,因此在性能上兼有三者的特点,即同时具有热可塑性和优良的硬度、韧性以及耐应力开裂等性能。国外曾报道用2,5-二甲基-2,5双过氧化叔丁基己炔-3作交联剂〔11〕,但国内很难找到。清华大学用廉价易得的过氧化二异丙苯(DCP)作为交联剂进行了研究〔12〕,结果发现:DCP用量小于1%时,可使冲击强度比纯UHMWPE提高15%~20%,特别是DCP用量为时,冲击强度可提高48%。随DCP用量的增加,热变形温度提高,可用于水暖系统的耐热管道。(2)偶联剂交联UHMWPE主要使用两种硅烷偶联剂:乙烯基硅氧烷和烯丙基硅氧烷,常用的有乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷。偶联剂一般要靠过氧化物引发,常用的是DCP,催化剂一般采用有机锡衍生物。硅烷交联UHMWPE的成型过程首先是使过氧化物受热分解为化学活性很高的游离基,这些游离基夺取聚合物分子中的氢原子使聚合物主链变为活性游离基,然后与硅烷产生接枝反应,接枝后的UHMWPE在水及硅醇缩合催化剂的作用下发生水解缩合,形成交联键即得硅烷交联UHMWPE。(3)辐射交联在一定剂量电子射线或γ射线作用下,UHMWPE分子结构中的一部分主链或侧链可能被射线切断,产生一定数量的游离基,这些游离基彼此结合形成交联链,使UHMWPE的线型分子结构转变为网状大分子结构。经一定剂量辐照后,UHMWPE的蠕变性、浸油性和硬度等物理性能得到一定程度的改善。用γ射线对人造UHMWPE关节进行辐射,在消毒的同时使其发生交联,可增强人造关节的硬度和亲水性,并且使耐蠕变性得以提高〔13〕,从而延长其使用寿命。有研究〔14〕表明,将辐照与PTFE接枝相结合,也可改善UHMWPE的磨损和蠕变行为。这种材料具有组织容忍性,适于体内移植。 加工性能的改进UHMWPE树脂的分子链较长,易受剪切力作用发生断裂,或受热发生降解。因此,较低的加工温度,较短的加工时间和降低对它的剪切是非常必要的。为了解决UHMWPE的加工问题,除对普通成型机械进行特殊设计外,还可对树脂配方进行改进:与其它树脂共混或加入流动改性剂,使之能在普通挤出机和注塑机上成型加工,这就是中介绍的润滑挤出(注射)。 共混改性共混法改善UHMWPE的熔体流动性是最有效、最简便和最实用的途径。目前,这方面的技术多见于专利文献。共混所用的第二组份主要是指低熔点、低粘度树脂,有LDPE、HDPE、PP、聚酯等,其中使用较多的是中分子量PE(分子量40万~60万)和低分子量PE(分子量<40万)。当共混体系被加热到熔点以上时,UHMWPE树脂就会悬浮在第二组份树脂的液相中,形成可挤出、可注射的悬浮体物料。(1)与低、中分子量PE共混UHMWPE与分子量低的LDPE(分子量1,000~20,000,以5,000~12,000为最佳)共混可使其成型加工性获得显著改善,但同时会使拉伸强度、挠曲弹性等力学性能有所下降。HDPE也能显著改善UHMWPE的加工流动性,但也会引起冲击强度、耐摩擦等性能的下降。为使UHMWPE共混体系的力学性能维持在一较高水平,一个有效的补偿办法是加入PE成核剂,如苯甲酸、苯甲酸盐、硬脂酸盐、己二酸盐等,可以借PE结晶度的提高,球晶尺寸的微细均化而起到强化作用,从而有效阻止机械性能的下降。有专利〔15〕指出,在UHMWPE/HDPE共混体系中加入很少量的细小的成核剂硅灰石(其粒径尺寸范围5nm~50nm,表面积100m2/g~400m2/g),可很好地补偿机械性能的降低。(2)共混形态UHMWPE的化学结构虽然与其它品种的PE相近,但在一般的熔混设备和条件下,它们的共混物都难以形成均匀的形态,这可能与组份之间粘度相差悬殊有关。采用普通单螺杆混炼得到的UHMWPE/LDPE共混物,两组份各自结晶,不能形成共晶,UHMWPE基本上以填料形式分散于LDPE基体中。熔体长时间处理和使用双辊炼塑机混炼,两组份之间作用有所加强,性能亦有进一步的改善,不过仍不能形成共晶的形态。Vadhar发现〔16〕,当采用两步共混法,即先在高温下将UHMWPE熔融,再降到较低温度下加入LLDPE进行共混,可获得形成共晶的共混物。Vadher用溶液共混法也得到了能形成共晶的UHMWPE/LLDPE共混物。(3)共混物的力学强度对于未加成核剂的UHMWPE/PE体系,其在冷却过程中会形成较大的球晶,球晶之间存在着明显的界面,而在这些界面上存在着由分子链排布不同引起的内应力,由此会导致裂纹的产生,所以与基体聚合物相比,共混物的拉伸强度常常有所下降。当受到外力冲击时裂纹会很快地沿球晶界面发展而导致最后的破碎,因此又引起冲击强度的下降。 流动改进剂改性流动改进剂促进了长链分子的解缠,并在大分子之间起润滑作用,改变了大分子链间的能量传递,从而使得链段位移变得容易,改善了聚合物的流动性。用于UHMWPE的流动改进剂主要是指脂肪族碳氢化合物及其衍生物。其中脂肪族碳氢化合物有:碳原子数在22以上的n-链烷烃及以其作主成分的低级烷烃混合物;石油分裂精制得到的石蜡等。其衍生物是指末端含有脂肪族烃基、内部含有1个或1个以上(最好为1个或2个)羧基、羟基、酯基、羰基、氮基甲酰基、巯基等官能团;碳原子数大于8(最好为12~50)并且分子量为130~2000(以200~800为最佳)的脂肪酸、脂肪醇、脂肪酸酯、脂肪醛、脂肪酮、脂肪族酰胺、脂肪硫醇等。举例来说,脂肪酸有:癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬酯酸、油酸等。北京化工大学制备了一种有效的流动剂(MS2)〔17〕,添加少量(~)就能显著改善UHMWPE的流动性,使其熔点下降达10℃之多,能在普通注塑机上注塑成型,而且拉伸强度仅有少许降低。另外,用苯乙烯及其衍生物改性UHMWPE,除可改善加工性能使制品易于挤出外,还可保持UHMWPE优良的耐摩擦性和耐化学腐蚀性〔18〕;1,1-二苯基乙炔〔19〕、苯乙烯衍生物〔20〕、四氢化萘〔21〕皆可使UHMWPE获得优良的加工性能,同时使材料具有较高的冲击强度和耐磨损性。 液晶高分子原位复合材料液晶高分子原位复合材料是指热致液晶高分子(TLCP)与热塑性树脂的共混物,这种共混物在熔融加工过程中,由于TLCP分子结构的刚直性,在力场作用下可自发地沿流动方向取向,产生明显的剪切变稀行为,并在基体树脂中原位就地形成具有取向结构的增强相,即就地成纤,从而起到增强热塑性树脂和改善加工流动性的作用。清华大学赵安赤等采用原位复合技术,对UHMWPE加工性能的改进取得了明显的效果〔22〕。用TLCP对UHMWPE进行改性,不仅提高了加工时的流动性,采用通常的热塑加工工艺及通用设备就能方便地进行加工,而且可保持较高的拉伸强度和冲击强度,耐磨性也有较大提高。 聚合填充型复合材料高分子合成中的聚合填充工艺是一种新型的聚合方法,它是把填料进行处理,使其粒子表面形成活性中心,在聚合过程中让乙烯、丙烯等烯烃类单体在填料粒子表面聚合,形成紧密包裹粒子的树脂,最后得到具有独特性能的复合材料。它除具有掺混型复合材料性能外,还有自己本身的特性:首先是不必熔融聚乙烯树脂,可保持填料的形状,制备粉状或纤维状的复合材料;其次,该复合材料不受填料/树脂组成比的限制,一般可任意设定填料的含量;另外,所得复合材料是均匀的组合物,不受填料比重、形状的限制。与热熔融共混材料相比,由聚合填充工艺制备的UHMWPE复合材料中,填料粒子分散良好,且粒子与聚合物基体的界面结合也较好。这就使得复合材料的拉伸强度、冲击强度与UHMWPE相差不大,却远远好于共混型材料,尤其是在高填充情况下,对比更加明显,复合材料的硬度、弯曲强度,尤其是弯曲模量比纯UHMWPE提高许多,尤其适用作轴承、轴座等受力零部件。而且复合材料的热力学性能也有较好的改善:维卡软化点提高近30℃,热变形温度提高近20℃,线膨胀系数下降20%以上。因此,此材料可用于温度较高的场合,并适于制造轴承、轴套、齿轮等精密度要求高的机械零件。采用聚合填充技术还可通过向聚合体系中通入氢或其它链转移剂,控制UHMWPE分子量大小,使得树脂易加工〔23〕。美国专利〔24〕用具有酸中性表面的填料:水化氧化铝、二氧化硅、水不溶性硅酸盐、碳酸钙、碱式碳酸铝钠、羟基硅灰石和磷酸钙制成了高模量的均相聚合填充UHMWPE复合材料。另有专利〔25〕指出,在60℃,且有催化剂存在的条件下,使UHMWPE在庚烷中干燥的 氧化铝表面聚合,可得到高模量的均相复合材料。齐鲁石化公司研究院分别用硅藻土、高岭土作为填料合成了UHMWPE复合材料〔26〕。 UHMWPE的自增强〔27、28〕在UHMWPE基体中加入UHMWPE纤维,由于基体和纤维具有相同的化学特征,因此化学相容性好,两组份的界面结合力强,从而可获得机械性能优良的复合材料。UHMWPE纤维的加入可使UHMWPE的拉伸强度和模量、冲击强度、耐蠕变性大大提高。与纯 UHMWPE相比,在UHMWPE中加入体积含量为60%的UHMWPE纤维,可使最大应力和模量分别提高160%和60%。这种自增强的UHMWPE材料尤其适用于生物医学上承重的场合,而用于人造关节的整体替换是近年来才倍受关注的,UHMWPE自增强材料的低体积磨损率可提高人造关节的使用寿命。4 UHMWPE的合金化UHMWPE除可与塑料形成合金来改善其加工性能外(见和),还可获得其它性能。其中,以PP/UHMWPE合金最为突出。通常聚合物的增韧是在树脂中引入柔性链段形成复合物(如橡塑共混物),其增韧机理为“多重银纹化机理”。而在PP/UHMWPE体系,UHMWPE对PP有明显的增韧作用,这是“多重裂纹”理论所无法解释的。国内最早于1993年报道采用UHMWPE增韧PP取得成功,当UHMWPE的含量为15%时,共混物的缺口冲击强度比纯PP提高2倍以上〔29〕。最近又有报道,UHMWPE与含乙烯链段的共聚型PP共混,在UHMWPE的含量为25%时,其冲击强度比PP提高一倍多〔30〕。以上现象的解释是“网络增韧机理”〔31〕。PP/UHMWPE共混体系的亚微观相态为双连续相,UHMWPE分子与长链的PP分子共同构成一种共混网络,其余PP构成一个PP网络,二者交织成为一种“线性互穿网络”。其中共混网络在材料中起到骨架作用,为材料提供机械强度,受到外力冲击时,它会发生较大形变以吸收外界能量,起到增韧的作用;形成的网络越完整,密度越大,则增韧效果越好。为了保证“线性互穿网络”结构的形成,必须使UHMWPE以准分子水平分散在PP基体中,这就对共混方式提出了较高的要求。北京化工大学有研究发现:四螺杆挤出机能将UHMWPE均匀地分散在PP基体中,而双螺杆挤出机的共混效果却不佳。EPDM能对PP/UHMWPE合金起到增容的作用。由于EPDM具备的两种主要链节分别与PP和UHMWPE相同,因而与两种材料都有比较好的亲合力,共混时容易分散在两相界面上。EPDM对复合共晶起到插入、分割和细化的作用,这对提高材料的韧性是有益的,能大幅度地提高缺口冲击强度。另外,UHMWPE也可与橡胶形成合金,获得比纯橡胶优良的机械性能,如耐摩擦性、拉伸强度和断裂伸长率等。其中,橡胶是在混合过程中于UHMWPE的软化点以上进行硫化的。5 UHMWPE的复合化UHMWPE可与各种橡胶(或橡塑合金)硫化复合制成改性PE片材,这些片材可进一步与金属板材制成复合材料。除此之外,UHMWPE还可复合在塑料表面以提高耐冲击性能。在UHMWPE软化点以上的温度条件下,将含有硫化剂的未硫化橡胶片材与UHMWPE片材压制在一起,可制得剥离强度较高的层合制品,与不含硫化剂的情况相比,其剥离强度可提高数十倍。用这种方法同样可使未硫化橡胶与塑料的合金(如EPDM/PA6、EPDM/PP、SBR/PE)和UHMWPE片材牢固地粘接在一起。参考文献:〔1〕 钟玉荣,卢鑫华.塑料〔J〕,1991,20(1):30〔2〕 孙大文.塑料加工应用〔J〕,1983(5):1〔3〕 杨年慈.合成纤维工业〔J〕,1991,14(2):48〔4〕 JP 63,161,075〔P〕〔5〕 .〔J〕,1981,27(1):8
UHMWPE辐照交联,添加助剂改性
材料专业毕业论文开题报告
开题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。这是一种新的应用写作文体,这种文字体裁是随着现代科学研究活动计划性的增强和科研选题程序化管理的需要而产生的。下面是我为大家收集的关于材料专业毕业论文开题报告,欢迎大家阅读!
论文题目: 高聚物对水泥抗蚀性能的影响
1、国内外研究现状、水平及存在的问题:
随着建筑科技的进步与发展,一种新型化学建材正悄悄的却又以飞快的速度在中国建筑界得到应用和发展,这就是聚合物水泥基复合材料。聚合物水泥基复合材料通常按其化学构成大致分为两类,一类是以聚合物为基、水泥作为填充料组合成的,最常见的如目前大量应用于工程防水的“聚合物水泥防水涂料”;另一类是以水泥为基,以聚合物单体或数种聚合物对水泥进行改性而组合成的材料,如各种聚合物水泥混凝土及各种聚合物水泥砂浆等[1]。原则上讲,聚合物水泥是聚合物改性水泥,它保持了水泥水化物的一系列优点,并用聚合物的优点弥补了水泥制品的不足。因此,聚合物水泥显示出了较大的抗压、抗冲击、抗穿刺能力及耐磨性,优良的抗渗性、抗腐蚀性及抗老化性,适当的弹性模量,而不需要刻意追求高的断裂延伸率[2]。
1923 年克莱森(Cresson)首次申请了有关聚合物硬化水泥体系的专利。他把天然橡胶乳液作为填料加入道路路面建筑材料中。1924年,Lefebure申请了用天然橡胶乳液使水泥砂浆及水泥混凝土改性的专利,第一次提出了用聚合物对水泥砂浆及混凝土进行改性的概念。从此,拉开了混凝土中添加聚合物的历史性序幕。1932年,Band第一个提出了利用人造橡胶改性水泥砂浆及水泥混凝土,也获得了专利。20世纪40 年代,人们先后尝试了用合成聚合物乳胶改性,以及把聚乙烯乙酸酯也用于改性的方法。50年代,这一领域的研究与尝试开始受到各国材料界专家学者的重视,并获得了很多项研究成果,许多成果在工程上也都得到了广泛的应用。60-70年代, 人们开始研究用液态和固态的聚合物,诸如聚合物单体、树脂、聚合物乳胶粉等对水泥砂浆及水泥混凝土进行改性。80年代,各国都投入了大量的人力、物力、财力,对混凝土改性进行了研究,随着科研成果的不断出现,这一领域也得到了极大的推动,研究水平得到了极大的提升。美国是世界上聚合物水泥基复合材料研究开发的先行国家,最早于50年代就开始了对其进行实际应用的尝试。
由于我国在聚合物水泥基复合材料方面的研究起步比较晚,所以,至今还没有出台相关方面的行业标准与测试方法。多数学者认为聚合物水泥基材料的增强机理主要是由于剔除了粗骨料,降低了细集料的粒径,从而提高匀质性,使集料所得集配曲线为非连续性的;另外聚合物在水泥浆内部聚结成网络结构,起到了很好的阻裂增韧作用。近年来,人们逐渐开始从微观结构方面对聚合物改性水泥基材料进行研究,认为聚合物颗粒的分散和聚合物薄膜的形成是聚合物水泥改性的主要原因。研究认为聚合物从两方面影响了改性水泥浆的结构: (1)混合后一部分聚合物粒子吸附在水泥颗粒表面,形成薄膜;(2)另一部分聚合物分散在孔中的液相中,当自由水完全被水化和蒸发消耗掉后,聚合物在孔中形成薄膜[3]。此外,关于聚合物在改性水泥砂浆中的分布,目前还存在一些异议。 按照著名的Ohama[4] 模型,聚合物均匀分散在水相中,随着水泥水化,水分减少,聚合物逐渐凝聚成膜,因而聚合物主要存在于改性砂浆的孔隙中。 Su[5] 等对新拌改性水泥浆水相成分的分析表明,在拌合开始就有相当多的聚合物被吸附在水泥颗粒表面,他们还发现,拌合初期被吸附在水泥颗粒表面的聚合物的量与聚合物乳液种类和乳液掺量有关。 通过含氯聚合物改性砂浆的EDAX 分析表明,在聚合物改性砂浆中,水泥浆体与骨料之间的界面上聚合物的含量较高。 Ollit rault-Fichet 等的研究也说明,聚合物颗粒最初会被水泥颗粒吸附,并最终被包埋在水化水泥的颗粒之中[6]。
在实际工程中,硅酸盐水泥易在酸和酸盐溶液中遭受侵蚀是因为:(1)硅酸盐水泥中含有大量的氢氧化钙及高碱性的水化C-S-H 凝胶、水化铝酸钙等水化产物,酸溶液中的H+与Ca(OH)2发生中和反应,使水泥石碱度急剧降低,进而造成高碱性水化硅酸钙和水化硫铝酸钙等水化产物分解,转变成低碱性水化产物,最后变成无胶结能力的SiO2·nH2O 及Al(OH)3等;(2)硫酸盐溶液中的硫酸根能和水泥石中的Ca(OH)2及水化铝酸钙等[7]发生化学反应,生成有膨胀性的石膏和钙矾石晶体,当这些结晶体在水泥石毛细孔隙中逐渐积累和长大,产生孔内应力,当应力大于临界破坏应力时,造成水泥试样破坏。由于水泥石本身也不密实,有很多毛细孔通道,使砂浆产生渗透性,使得水泥的使用性能下降。同时,侵蚀性介质容易进入其内部,以致由其配制的砂浆易受到腐蚀,导致水泥材料的耐久性下降。普通水泥砂浆不饱满、不密实,不能有效地形成具有防水抗渗作用的整体不透水层。它也存在抗压强度低、耐腐蚀能力不高等缺陷,其使用范围也受到了很大的局限。
而聚合物改性水泥由于聚合物及活性成分的掺入,改善了聚合物水泥砂浆的物理、力学及耐久性能,扩大了其应用范围。对水泥性能的改善主要体现在如下几个方面:
(1) 活性作用 聚合物乳液中有表面活性剂,能够起减水作用。同时对水泥颗粒有分散作用,改善砂浆和易性,降低用水量,从而减少了水泥的毛细孔等有害孔,提高砂浆的密实度和抗渗透能力。
(2) 桥键作用 聚合物分子中的活性基因与水泥水化中游离的Ca2+、Al3 + 、Fe2 + 等离子进行交换, 形成特殊的桥键,在水泥颗粒周围发生物理、化学吸附,成连续相,具有高度均一性,降低了整体的弹性模量,改善了水泥浆物理的组织结构及内部应力状态,使得承受变形能力增加,产生微隙的可能性大大减少。即使产生微裂隙,由于聚合物的桥键作用,也可限制裂缝的发展。
(3) 充填作用 聚合物乳液迅速凝结,形成坚韧、致密的薄膜,填充于水泥颗粒之间,与水泥水化产物形成连续相填充了孔隙,隔断了与外界联系的通道[8]。从而阻止了腐蚀性介质进入水泥石内部,提高了抗腐蚀和抗渗能力。
孙炎[9]曾研究冷混合沥青混凝土,用于道路工程;聚合物改性砂浆用于钢筋混凝土结构的永久模板,结果证明它们都可以更好地防止氯离子渗透和更好地抗碳化作用,从而提高钢筋混凝土结构的耐久性,掺加有硬沥青的钢桥面也具有更高的抗腐蚀性能[10]。鉴于此我们可以通过在水泥中掺杂沥青和石腊,来改善水泥的内部结构并填充其内部孔隙,从而提高水泥的抗蚀性,解决水泥抗蚀性较差的问题。
2、选题的目的、意义:
在我国,尤其是西部地区的盐碱地、盐湖区以及地下水中普遍存在着硫酸盐对水泥混凝土的侵蚀。在某些特种工业设施中,还存在有硫酸和硫酸盐的混合腐蚀以及H2S、CO2腐蚀等。从一些实例中我们可以看出,破坏水泥混凝土的主要原因一般都不是机械应力, 而是多种腐蚀或者是自身内部发生化学反应。这就引起了人们对水泥混凝土的耐久性能的讨论。因此,研究水泥的抗腐蚀性能不仅对建筑材料具有至关重要的作用,而且会对提高各种工程建筑的耐久性能有重大的经济价值和使用价值。关于聚合物对水泥砂浆改性的主要途径是在其中加入能起到改性作用的聚合物。从前人的研究中可看到,聚合物水泥基复合材料都显著高于普通混凝土的`力学性能,比如抗折强度、抗压强度、粘结强度等都得到了极大的提高。与普通硅酸盐材料相比,聚合物水泥基复合材料有着自身的优势见表1。
表1 聚合物水泥基复合材料与普通混凝土的比较 性能
材料 普通混凝土 PCC
W/C
断裂 1 50~60
冲击 5 80
密度
抗拉强度 2~3
抗折强度 5~7 150~200
抗压强度 40~50 200~300
此外,聚合物水泥基复合材料还具有良好的耐化学腐蚀、抗渗性、低温下的抗裂性等。这就使得聚合物改性水泥基复合材料在一定范围内部分取代了钢铁、高分子材料(像MDF 水泥基复合材料制作的唱片、轮胎都是具体的实例)[11]。它能提高水泥石的抗腐蚀能力主要是因为聚合物的添加提高了提高水泥石的密实度。混凝土结构正常情况下可以存在至少30年,但如果存在源于生物的硫酸腐蚀不过短短几年就会被破坏掉[12]。修复或完全取代这种腐蚀结构越来越有必要,但这种修复代价昂贵一直不能满足社会。然而通过沥青或石蜡对水泥进行改性,可大大提高水泥的抗蚀性,这无疑会节约了资源,减少了不必要的浪费,为社会积累更多的财富。
3、实施方案及主要研究手段:
、实验方案
、原材料的准备;
(1) 沥青粉的研制
制得分别过200目和300目筛的沥青粉,并适量添加矿物掺合料来减小沥青粉的粒度。
(2) 石蜡粉的研制
通过在石蜡中添加矿物掺合料来粉磨石蜡,并制得掺有石蜡的粉末。
、正交实验
(1) 因素水平表
因素水平用量(V%) 粒度(目) 温度(℃)
1 2() 100 100
2 4() 200 120
3 6() 300 150
(2) 根据正交表L9(34)列出以下几组实验:
序号用量(V%)粒度(目) 温度(℃)
指标
腐蚀前 抗压强度
(MPa) 抗Na2SO4腐蚀强度 (MPa) 抗Na2CO3腐蚀强度(MPa)
1 2() 100 100 2
2()
200
120
6
3 2() 300 150 4 4() 100 120 5 4() 200 150 6 4() 300 100 7 6() 100 150 8 6() 200 100 9
6()
300
120
注:括号内为石蜡的用量
、以硅酸盐水泥为基体,按以上正交方案分别掺加沥青、石蜡成型,每种高聚物与水泥的复合分别作空白样,3天强度测试样,腐蚀样。分别测定抗压强度,抗硫酸盐及碳酸盐侵蚀的能力。
、在把水泥块放入腐蚀液中前和从腐蚀液中取出,分别称取其质量,查看其质量损失。
、每一个过程留样分别作物相分析和微观分析,进行腐蚀机理分析。
、通过各组实验试样的对比,确定聚合物在水泥中的最优抗蚀配比。
、研究手段
(1)用扫描电镜观察沥青、石蜡改性水泥的微观形貌,以及硫酸盐、碳酸盐腐蚀后的微观形貌。
(2)用X射线衍射仪分析沥青、石蜡改性水泥的物相组成。
(3)用压汞仪测试水泥试样的孔结构;
(4)利用粒度分析仪测试各添加物的粒径。
4、选题的创新之处:
目前已有许多聚合物乳液(如苯丙乳液、纯丙乳液、乙丙乳液等) 用于水泥砂浆的改性,而采用沥青和石腊这两种聚合物对水泥砂浆进行改性的研究却相对较少。实验利用沥青和石腊高分子的熔胀性,在水泥水化过程中,沥青和石腊受外界刺激产生一定的熔胀从而填充水泥石的内部孔隙,提高水泥的密实度,达到提高水泥抗蚀性的目的。
5、预期研究成果:
沥青、石蜡与水泥混合成型后,一部分沥青、石蜡颗粒填充在水泥孔隙里,另一部分沥青、石蜡颗粒在一定外界条件影响下分散在孔中的液相中,当自由水完全被水化和蒸发消耗掉后形成膜。这两方面共同作用大大提高了水泥的密实度并阻止了腐蚀液与水泥浆体的接触,从而使水泥的抗蚀性能得到改善。
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白色污染是我国城市特有的环境污染,在各种公共场所到处都能看见大量废弃的塑料制品,他们从自然界而来,由人类制造,最终归结于大自然时却不易被自然所消纳,从而影响了大自然的生态环境。从节约资源的角度出发,由于塑料制品主要来源是面临枯竭的石油资源,应尽可能回收,但由于现阶段再回收的生产成本远高于直接生产成本,在现行市场经济条件下难以做到。面对日益严重的白色污染问题,人们希望寻找一种能替代现行塑料性能,又不造成白色污染的塑料替代品,可降解塑料应运而生,这种新型功能的塑料,其特点是在达到一定使用寿命废弃后,在特定的环境条件下,由于其化学结构发生明显变化,引起某些性能损失及外观变化而发生降解,对自然环境无害或少害。例如淀粉填充塑料,首先其所含淀粉在短时间内被土壤中的微生物分泌的淀粉酶迅速分解而生成空洞,导致薄膜力学性能下降,同时配方中添加的自氧剂与土壤中的金属盐反应生成过氧化物,使聚乙烯的链断裂而降解成易被微生物吞噬的小碎片被自然环境所消纳,同时起到改良土壤的作用。生活垃圾,是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。垃圾分类是指按照垃圾的不同成分、属性、利用价值以及对环境的影响,并根据不同处置方式的要求,分成属性不同的若干种类。生活垃圾一般可分为四大类:可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。目前常用的垃圾处理方法主要有综合利用、卫生填埋、焚烧和堆肥。可回收垃圾包括纸类、金属、塑料、玻璃等,通过综合处理回收利用,可以减少污染,节省资源。如每回收1吨废纸可造好纸850公斤,节省木材300公斤,比等量生产减少污染74%;每回收1吨塑料饮料瓶可获得0.7吨二级原料;每回收1吨废钢铁可炼好钢0.9吨,比用矿石冶炼节约成本47%,减少空气污染75%,减少97%的水污染和固体废物。厨房垃圾包括剩菜剩饭、骨头、菜根菜叶等食品类废物,经生物技术就地处理堆肥,每吨可生产0.3吨有机肥料。有害垃圾包括废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等,这些垃圾需要特殊安全处理。其他垃圾包括除上述几类垃圾之外的砖瓦陶瓷、渣土、卫生间废纸等难以回收的废弃物,采取卫生填埋可有效减少对地下水、地表水、土壤及空气的污染。医疗废物分类。使用后的一次性医疗器械,不论是否剪除针头,是否被病人体液、血液、排泄物污染,均属于医疗废物,均应作为医疗废物进行管理。使用后的各种玻璃(一次性塑料)输液瓶(袋),未被病人血液、体液、排泄物污染的,不属于医疗废物,不必按照医疗废物进行管理,但这类废物回收利用时不能用于原用途,用于其他用途时应符合不危害人体健康的原则。 球是我们赖以生存的家园,并为我们提供了如此美丽的环境。但是随着社会经济的迅速发展和城市人口的高度集中,生活垃圾的产量正在逐步增加,我们的这个家园正在被垃圾所包围。一般生活垃圾可分为废纸、塑料、玻璃、金属和生物垃圾等五类。垃圾对人类生活和环境的主要危害是:第一、占地过多。堆放在城市郊区的垃圾,侵占了大量农田。垃圾在自然界停留的时间也很长:烟头、羊毛织物1—5年;橘子皮2年;易拉罐80—100年;塑料100—200年;玻璃1000年。第二、污染空气。垃圾是一种成份复杂的混合物。在运输和露天堆放过程中,有机物分解产生恶臭,并向大气释放出大量的氨、硫化物等污染物,其中含有机挥发气体达100多种,这些释放物中含有许多致癌、致畸物。塑料膜、纸屑和粉尘则随风飞扬形成“白色污染”。第三、污染水体。垃圾中的有害成份易经雨水冲入地面水体,在垃圾堆放或填坑过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物,同时将垃圾中的重金属溶解出来。垃圾直接弃入河流、湖泊或海洋,则会引起更严重的污染。你看:秦淮河水面上漂着的塑料瓶和饭盒,树枝上挂着的塑料袋、面包纸等,不仅造成环境污染。而且如果动物误食了白色垃圾不仅会伤及健康,甚至会死亡。第四、火灾隐患。垃圾中含有大量可燃物,在天然堆放过程中会产生甲烷等可燃气,遇明火或自燃易引起火灾、垃圾爆炸事故不断发生,造成重大损失。第五、有害生物的巢穴。垃圾不但含有病原微生物,而且能为老鼠、鸟类及蚊蝇提供食物、栖息和繁殖的场所,也是传染疾病的根源。城市生活垃圾作为一个严峻的环境问题,已摆在城市管理者的面前,全国668座大中城市2000年生活垃圾清运量粗略统计已超过亿t,由于受资金及技术等因素的制约,绝大部分的生活垃圾没有得到及时有效的处理,许多城市已陷入垃圾的包围之中,成为城市管理者们十分头疼的问题。笔者认为,生活垃圾的处理也应坚持可持续发展的原则,实行最大限度地实现减量化,进而实行资源化、产业化。以下对生活垃圾减量化的可行性、社会效益及具体操作等问题进行探讨。1 减量化的可行性当前我国最常见的生活垃圾处理方法是垃圾卫生填埋法,这些生活垃圾大多没有经过分类处理,里面掺杂着一些有毒害性的物质如废旧电池、废旧电器等(此类物质属于危险废物,国家明文规定严禁用填埋法处理),也有许多可回收利用的物质如废纸、金属、玻璃等,这些垃圾不经处理,直接填埋,既会造成严重的污染又会造成部分可利用资源的浪费,同时还会增大填埋场的处理量,缩短填埋场的使用寿命,造成不必要的经济损失。在目前生活用能源仍以燃煤为主的能源结构未调整以前,中小城市的生活垃圾可以首先进行减量化后再进行其他处理,为此笔者进行了一次实地调查,调查的对象是长沙市的一所寄宿制学校和某居民区,学校占地约151 800m2,有学生1 300人,教职工及家属等400人;居民区占地约20 000m2,有住户112户,居住人口约400人。表1是笔者在某学校和某居民区进行了为期l周(7天)的实地调查后得出的生活垃圾成分及含量;表2是长沙市和郴州市城市生活垃圾的成分及含量;表3是北京市事业区和平房区(1995年)生活垃圾成分及含量。地点废纸金属塑料玻璃腐殖质灰份电池皮革织物学校/% 居民区/% 02(32支)位于长沙市的某居民小区,全封闭物业管理,无其他拾荒者进入小区,无烧煤户,属中等以上的生活水平。调查时,由物业管理公司协助,每天安排3名保洁员将各楼道口垃圾桶中的垃圾就地按纸类、金属玻璃、塑料、腐质类、电池、皮革及织物、渣土分别进行过磅、填表。学校区内绿树丛荫,每天产生大量的落叶和拔出的杂草都归类于腐殖质类,学校锅炉供给学生食堂蒸饭的蒸气和学生的开水、热水,锅炉产生的炉渣没有计算在内,若将锅炉产生的炉渣计入其中,则各成分的统计数据将变为:地点废纸金属塑料玻璃腐殖质 灰份电池皮革织物学校/%居民区/%(32支)表2 长沙市和郴州市生活垃圾的成分及含量地域动物植物炉灰渣石纸类塑料玻璃金属布竹木长沙(1995)~ ~ ~ ~~~~ ~~~郴州(2001)表3 北京市事业区和平房区生活垃圾成分及含量(1995年)地点灰土食品纸类砖瓦塑料草木玻璃织物金属事业区 平房区 从生活垃圾分类调查的情况来看,各组份含量特点如下:各种可利用的废纸、金属、塑料(含饮料瓶等)、皮革等的含量是卫生保洁工已经粗选一次后剩余的,但总的来说与长沙、郴州等地区的生活垃圾统计数据相似。如将现在的生活垃圾中可利用的物质再进一步分检、回收,则将直接减少垃圾重量的%,将腐殖质(主要成分为:树叶、杂草、蔬菜叶、水果皮、废弃食品类等)分类收集集中处理,不但可变成很好的肥料,而且生活垃圾重量将减少50%左右,由此看来,对生活垃圾减量化处理是可行的。当然垃圾减量化的途径还有很多,比如从垃圾源头减少垃圾的产生量,实行净菜进城,把不能食用的菜根、菜叶和牲畜屠宰物留在城外农村,作农肥利用,净菜进入普通家庭,腐殖质也将减少。而纸类等物质的含量将会提高,从而生活垃圾中可利用成分会越来越多,需进行填埋处理的垃圾越来越少。我国政府有关部门已经就此作出了一些具体规定,许多城市也正在开展此项工作,并取得了一定的成效。随着城市居民生活水平的提高,居民燃料结构的变化,生活燃料方式的改进,石油液化气、煤气、天然气将逐步代替煤碳,灰分的产生量将急剧下降,将对垃圾减量产生明显的效果。2 减量化带来的效益垃圾经减量化后再进行填埋所带来的效益可以从两个方面来计算。第一是间接效益。建一个填埋场需要大面积的空旷地带,且一个耗资几千万元甚至上亿元资金的填埋场的使用寿命是有限的,如长沙市1998年投资达6 620万元动工新建的一个占地792 000m2,容积为5 000万m3的垃圾填埋场,使用寿命预计60年;郴州市投资达l 944万元的垃圾填埋场从2002年8月开始兴建预计到2003年8月底竣工的一个占地98l 000m2,每年接纳万t生活垃圾,使用寿命预计ll~12年,同时新建填埋场的场地按规定要求场址距离市区7km以远,在城市周围满足这种条件的地方已越来越难以寻找,因此建场成本、管理成本、运输成本也将越来越大。生活垃圾减量化后再进行填埋处理能延长填埋场的使用时间,间接地降低了垃圾填埋场的年均成本,提高了经济效益。第二是直接效益。就现在的生活垃圾成分而言,如果废纸按元/kg、金属按元/kg、玻璃按元/kg、塑料按元/kg、饮料瓶按元/个计算,在一个不到l 500人生活的小区内,每月分选出来的废品卖出后将有l 元(元/周X4周)的收益,这些钱可用于支付保洁工的工资或补贴他们的奖金。据有关资料表明(北京日报2000年1月13日)1998年,北京万人的垃圾大军从源头上捡走垃圾350万t,总收入达到亿元。而当年,北京 市城八区由环卫局清运的垃圾仅为270万t,市政府用于处理这些垃圾的费用就达亿元,因此,实行垃圾减量化,不仅能增加就业机会,提高相关人员收入,而且能减少政府财政支出。3 减量化的有序操作实行垃圾减量化的关键是对垃圾进行分类处理,这不单是环保、环卫部门的工作,也涉及到一个社区、一个城市的综合管理的问题,它需要多部门的配合和社区、城市中所有公民的配合。生活垃圾分类处理是一种有序的、有目的活动,这需要大批受过一定专门训练的保洁人员来进行收集、分类,同时相应地解决了一批富余劳动力的再就业问题。一、城市生活垃圾处理业的现状及利用研究(一)城市生活垃圾及其处理现状目前,市生活垃圾日产生量为837吨(以实际吨位计),年产生活垃圾30.55万吨,垃圾产生量随城市人口的不断增长而呈稳定上升趋势。生活垃圾全部由城南生活垃圾卫生填埋场和石西垃圾无害化处理厂进行集中处理,其中,城南厂以卫生填埋方式处理量为23万吨,石西厂以堆肥方式处理约为7万吨。现阶段城市生活垃圾处理的措施如下:1.为进一步治理“垃圾乱扔”现象,南宁市政府发出通告,采取教育和处罚相结合的管理办法,对个人乱扔垃圾的行为最高处以200元的罚款。通告规定,对随地乱扔口香糖、瓜果皮核、烟头、食品包装等废弃物的,处以10元以上50元以下罚款;随地吐痰、便溺,从建筑物或者车体内向外抛物、泼水的,处以50元以上200元以下罚款;随意倾倒、抛散或者堆放建筑垃圾的,对单位处5000元以上5万元以下罚款,对个人最高处以200元罚款。市所辖七县的医疗废物有统一的“归宿”。为了减少医疗垃圾的污染,六县医疗垃圾将全部集中到特种垃圾处理有限责任公司统一处置。2.市民得为生活垃圾掏腰包。市人民政府从2003年7月10日起开始收取城市生活垃圾处理费,对离休人员免予征收,享受低保的居民等弱势群体减半。生活垃圾(包括建筑垃圾和渣土,不包括工业固体废物和危险垃圾)处理费具体征收标准为:城镇居(村)民以户为单位收费,2005年7月10日前每户每月7元(与目前收取的垃圾清洁费合并收费);城市暂住人口以人为单位收费,2005年7月10日前每人每月2元;国家机关、事业单位、社会团体和其他经营单位以人为单位按2.5元/人/月进行收费;餐饮娱乐业按3.3元/萝/次收费(一萝为25公斤);市场摊点按1.3元至1.8元/摊/天收费;宾馆饭店、招待所按实有床位数每月每床2元收取;生产加工企业,按80元/吨收费;餐饮娱乐业以外的商业网,按经营面积收费;过往长短途客运车辆按核定的座位1元/座/月收费;单位自行清运垃圾到垃圾场的,按50元/吨收费;建筑垃圾按15.8元/吨收费。据了解,生活垃圾处理,95%以上都在位于良庆区的城南生活垃圾填埋处理场进行无公害填埋处理。该场建于1995年,至今已处理生活垃圾300多万吨,远远超出了原设计能力。2004年,南宁市委、市政府把该场二期扩建工程列入为民办实事的重点工程。据市政相关部门介绍,该项扩建工程计划投资达2个多亿,为西南地区最大的生活垃圾场,使用年限达21年;在环保方面,采用国内先进的水平防渗技术,对渗沥液进行同步污水处理,达到国内高标准要求;综合利用率高,填埋场建设与引进外资cdm项目(生活垃圾废气处理综合利用)同步进行。(2)处理中存在的主要问题及解决问题的建议对策城市生活垃圾处理中存在的主要问题是二次污染严重,排放的废水、废气、废渣对外界环境造成一定的污染。占垃圾处理比例较大的卫生填埋只是将产生的生活垃圾从一个地方转移到另一个地方把垃圾全部作为废物处理,垃圾资源的利用率为零,不符合我国建设节约型社会的要求。因此垃圾处理引起的二次污染令人触目惊心,比垃圾本身的危害还大。采用其他方式的垃圾处理场均因处理成本较高,产品无市场而运行不畅。生活生垃圾热值其趋势线性较平缓,随垃圾含水率变化而呈相反变化,且低位热值与国家焚烧处理进炉垃圾热值5000kj/kg以上的要求还有一定差距,同时,因受地区经济的制约,生活垃圾还不能直接进行焚烧处理,而垃圾中氮、磷、钾和有机质含量都较高,垃圾特性仍较适合于堆肥处理,加上地方对垃圾堆肥产品的需求市场仍较大,可见,在今后一段时期内,市城市生活垃圾方式以卫生填埋为主,高温堆肥为辅的处理模式是切合实际的,也是科学的。然而,由于堆肥处理场的运行费用较高及肥料销路困难等原因,南宁市城市生活垃圾的堆肥处理方式发展并不顺利。近年来,由于堆肥技术改进和成本降低等方面的原因,堆肥处理又被重新列为南宁市城市生活垃圾资源化处理的重要方式之一。综上所述,由于回收再利用简便易行且成本低廉,而焚烧发电和堆肥存在着资金和技术等方面的局限性,故优先开展回收再利用,适度发展堆肥处理,是符合发展实际的最优的城市生活垃圾资源化处理方式。二、美国的垃圾堆肥及多途径回收利用经验及启示城市生活垃圾堆肥曾是美国主要垃圾处理方式,也是废物变资源的主要措施之一。由于垃圾堆肥产品质量,堆肥设施运营资金和堆肥产品市场拓展等问题,美国在上世纪80~90年代就基本上关闭了所有的大型机械化垃圾堆肥厂,使垃圾堆肥进入低谷期。近年来,随着开发利用废物资源在美国日益得到重视,垃圾堆肥作为废物资源化的重要组成部分也得到了广泛应用,尤其庭院垃圾和餐厨垃圾堆肥等在美国应用广泛,已经成为废物资源回收与循环再生的主要措施之一。美国平均每年产生餐厨垃圾2629万吨,占整个城市固体废物总量的11.4%。如何利用堆肥方式处理好餐厨垃圾,并使之变废为宝,美国各州都进行了大量有效尝试,效果也比较明显。美国实现多途径回收的实施措施主要有:1.从产品的设计、制造和包装等方面进行改进。积极使用替代材料进行生产使产品便于回收再利用,简化商品包装,采用便于循环再利用的材料制造绿色包装。在美国,已有近半数州的法律禁止生产和使用不能进行分解还原处理或不能回收再利用的产品包装。2.建立路边资源垃圾分类回收系统。从20世纪80年代末开始,就有一些城市开始积极建立路边资源垃圾分类回收系统,即要求居民将生活垃圾进行分类集中,并放置在路边等候专人回收,以促进资源垃圾的再利用。目前已有44个州制定了有关分类回收的法规。3.实施多种形式的回收方式。除路边回收方式外,美国还建立了其它形式的城市生活垃圾回收方式,如投放中心回收方式、商业网点回收方式和街头大型集装箱分类回收方式等,通过在人口密集地区设置大型分类集装箱,以方便人们投放资源垃圾。美国城市生活垃圾资源化处理的有益启示为:通过制定由政府相关部门主导的城市生活垃圾资源化处理法规体系和政策,激发企业和居民共同参与和支持的热情,从而加快城市生活垃圾的资源化处理,最终实现城市发展与生态环境的和谐。三、城市生活垃圾资源化产业发展的对策建议无论是从资源的稀缺性出发,还是从国外的有效经验来看,逐步发展城市生活垃圾资源化产业,既是缓解城市资源紧张局面,也是落实科学发展观,达到经济可持续发展的目的。(一)加强城市生活垃圾的分类回收城市生活垃圾分类回收是实现城市垃圾资源化的重要前提。为了促进垃圾的分类回收,应在居民区、商业、文化及娱乐中心放置不同标志的垃圾容器。同时,制定相应的惩罚制度和措施来保证居民自觉地分类放置垃圾,实现垃圾的分类收集。若垃圾不能分类收集或分选,垃圾中的有用的资源就不能得到回收利用。发达国家在分类回收这方面都有各自的有效方法和制度,它们的经验表明,垃圾的分类投放、分类收集可以起到事半功倍的效果。因此,建立垃圾分类投放、回收制度是必须的。(二)逐步完善城市生活垃圾处理收费制度。完善城市生活垃圾处理的收费制度的关键是建立符合市场经济的有效运行机制。城市垃圾处理收费工作从2003年下半年开始进行宣传试点,2004年逐步走上正轨,垃圾处理收费工作在全市范围内全面铺开,并取得了突破性的进展,全年共收缴生活垃圾处理费2372.3万元。这在一定程度上为城市垃圾处理企业的有效运营提供了一定的资金保证。尽管费用本身与环境影响不直接相关,但是通过这种经济刺激手段,可以使垃圾产生者承担部分环境外部费用,增加市政垃圾资源化处理经费,提高城市居民的环保意识,迫使他们通过回收再利用等方式减少城市生活垃圾的产生量,推动城市生活垃圾的资源化处理。(三)实现城市生活垃圾处理的产业化经营城市生活垃圾处理的产业化是在实现环境效益和社会效益的同时可以实现经济效益。要实现城市生活垃圾处理的产业化,政府应该从下面几个方面入手:1.经营主体多元化。就城市生活垃圾处理的现状来看,还不具备条件实现完全市场化。所以只有执行半市场化、半社会化的管理模式。改变过去完全由政府控制、政府单一的经营的局面,实现处理方面的多元化。可以由政府投资,建成后由委托专业化运营公司负责经营的方式。城市生活垃产业化的实现必须遵循市场经济规律,在保证社会效益的基础上,不断拓宽渠道,实现产业化经营。2.鼓励垃圾处理技术的创新研发,提高技术含量,发展循环经济。在实现城市生活垃圾综合利用的前提下,通过科技进步与创新,充分依托市场,实现规模化生产。通过技术引进、消化吸收和重点扶持科研单位开发研究等途径,逐步形成完善的城市生活垃圾资源化处理科技体系,推动城市生活垃圾资源化处理产业发展。3.引入竞争机制,逐步实现生活垃圾市场化管理。城市生活垃圾处理产业在很多发达国家已经是朝阳产业,不少的企业家看中这个契机,在这方面收到不少的收益。在我国,由于中央一直坚持科学发展观和发展循环经济,使不少企业认识到城市生活垃圾存在的经济效益潜力,把垃圾作为一种可以回收的资源可以加以利用。经过一段时间的宣传,环保产业越来越被受到重视。政府应该积极的引导经济参与城市生活垃圾的处理中来,这样就形成了竞争机制,从而促进城市生活垃圾的市场化管理。4.开发和培育城市生活垃圾处理的产业市场。我国单一的投资机制,以及政府全额投资不是长久之计。政府应特别注重培育城市生活垃圾资源化处理的技术产品市场、资本投资市场、技术服务市场等,公众也要积极支持城市生活垃圾资源化处理企业的生产经营活动,为企业的发展壮大营造良好的政策环境和市场空间。参考文献:[1].刘勇.吕军.城市化背景下我国城市生活垃圾资源化处理产业的发展研究.[j].科技进步与对策.2007.10[2].张瑞久.逄辰生.美国城市生活垃圾处理现状与趋势.[j].研究探讨.2007.11
中国观赏园艺产业现状与发展趋势摘要当今观赏园艺产业处于飞速发展时期,其发展速度已大大超过了经济发展的速度,预计在今后相当长的时期内,观赏园艺植物生产都将维持在一个较高的发展速度上。在全面分析了中国目前观赏园艺产业现状的基础上,结合发展我国观赏园艺产业的优势条件,进一步论证了今后我国观赏园艺产业的发展趋势。关键词观赏园艺产业;现状;发展趋势;中国观赏园艺是研究花卉、树木、草坪和地被等园林植物的分类、习性、繁殖与栽培、应用、育种、生产、管理和盆景制作、花园、公园和居民区园林设计和管理等的学科。随着市场经济的发展和人民生活水平的提高,园林建设在人们的生活中日益重要,观赏园艺产业逐渐成为市场经济建设中的一支新生力量。现就我国观赏园艺产业现状与发展趋势作一论述。1观赏园艺产业现状观赏园艺品种资源丰富中国从南到北跨越热带、亚热带、暖温带、中温带和寒温带等几个气候带,东部和南部地区降水量丰沛,土壤类型多种多样,具有良好的观赏园艺作物生长的土壤条件,加上地形、降雨、光照等多变的自然条件,形成了多种农业生态类型,适合各种类型的观赏园艺作物生长,品种资源丰富。观赏园艺产业迅猛发展随着农业结构战略性调整的全面展开,我国观赏园艺业得到了前所未有的快速发展,无论是种植面积还是人均占有量均有很大提高,观赏园艺产业已成为中国农村脱贫致富奔小康的支柱产业,成为农业结构中最为活跃的主导产业。观赏园艺产业正在向产业化经营推进,其中涌现了大批规模大、带动力强的龙头企业。企业发展注入的资金形式趋于多样化,包括外资、民资、工商资本等形式资本。观赏园艺业的发展方向更趋合理、细致,产业的生产已经初步形成了比较合理的区域化布局。比如中国部分地区观赏园艺业已逐渐形成基地化和集约化生产体系、科技开发支撑体系、市场营销体系、配套物资生产和供应体系,观赏园艺业正朝着集生产、花卉文化、旅游娱乐于一体的方向发展。观赏园艺的迅速发展给中国带来了巨大的效益,不仅观赏园艺产品出口创汇额大幅度增加,同时在许多地区还带动了其他产业的发展,如运输业、旅游业,以及为观赏园艺产业服务的科技产业。生产技术亟待改进尽管我国观赏园艺正以前所未有的速度向前发展,但是毕竟我国观赏园艺产业的发展仅处于初期,在发展中也出现了不少问题,如产品质量不高、农药残留污染严重、单位面积产量较低、采后贮藏加工技术落后、产业结构和品种结构不合理等。近几年来,我国观赏园艺业虽然使用温室、塑料薄膜和地膜覆盖技术已有相当大的面积,但总体上与经济发达国家相比,其生产能力和水平还很低,观赏园艺产品国际市场占有率低,虽然近年来中国观赏园艺出口占世界的比例也呈稳步提高的趋势,但是中国观赏园艺产品出口占世界总出口量的比例与产量占世界的高比例仍然极不协调。现代观赏园艺业的发展急需要先进的园艺科技作为强有力的技术支撑。观赏园艺产业结构不尽合理中国观赏园艺产业生产和销售是由多水平体系构成,观赏园艺产业在国际市场上占有率低,国内与国际市场发展亟待平衡。多水平体系构成的国内需求层面较多,国内少数富裕城市已逐渐应用了现代栽培技术、无土栽培系统和减少使用土壤消毒剂、农药等技术,此类城市生产的观赏园艺产品已达到出口标准,逐渐取代了昂贵的进口产品,这样的产品在国内有市场。另外,由于大城市和农村地区之间可支配的收入差距相当大,技术含量较低的企业生产的一些品质较低或质量规格不理想的产品在农村和欠发达地区也有一定的市场空间。各需求层面的需求容量已趋饱和,已出现供过于求的趋势,但是在国际市场,中国观赏园艺产品占有率低,目前我国观赏园艺产品出口市场主要集中在亚洲,这是制约我国成为世界观赏园艺贸易强国的重要因素。为了实现观赏园艺产品增产增收,必须从根本上突破国内观赏园艺产品市场供过于求的“瓶颈”,对当前观赏园艺产业结构进行合理的调整,使观赏园艺产业转向外向型产业。观赏园艺产品结构调整的着力点要转向国际市场,要在巩固亚洲市场份额的前提下,积极开拓北美洲、欧洲、南美洲、非洲等市场,做到观赏园艺产品出口市场的多元化,做大国外市场这块“蛋糕”。只有我国观赏园艺产品在国外获得一块新的市场“蛋糕”,我国观赏园艺产品才能避免对单一市场的依赖性,走出国内过度竞争的“怪圈”。同时这样的结构调整还能降低观赏园艺产品的经营风险,实现结构调整的整体效益提高,提高观赏园艺产品生产与贸易的经济效益。另一方面,从观赏园艺产业国际化的趋势来看,更是迫切需要加快观赏园艺产业的结构调整,使我国观赏园艺产业尽快融入世界经济一体化进程,从根本上提高我国观赏园艺产业的国际竞争力。2发展趋势观赏园艺品种结构不断调整,产业布局更加合理中国观赏园艺业首先按照区域比较优势原则,调整观赏园艺产品的区域布局,以市场为导向,观赏园艺产品种植向最适应生态区、适宜生态区集中。根据国内外市场需求,名特优新品种和具有特色应时小水艺类产品生产基地、加工原料供应基地和出口加工基地得到快速发展。在目前市场竞争压力日益严峻的形势下,观赏园艺企业决策者时刻要把握市场,对于经营环境产生的冲击因素要进行灵敏的调整。观赏园艺产业向质量型和效益型方向发展目前我国的粮食和其他主要农产品已由长期供不应求转变为阶段性供大于求,包括园艺生产在内已经进入初期过剩阶段。因此,在实行观赏园艺产业化经营过程中要从过去追求产量增长,迅速转向突出质量和效益,向多样化和高品质的方向发展。观赏园艺产业化经营不仅要以消费者的需求为生产导向,追求产品质量更是首要的,只有生产出优质的适应市场需求的产品才能在市场占有一定的份额。因此,实行质量型战略不仅要在最终产品上把握质量,而且要实行全程质量控制。这就需要从事观赏园艺产品生产加工和经营的企业或个人在所有环节都要自觉和严格按企业的质量标准要求进行生产和经营,树立品牌和维护品牌的形象。现代物流方式得到广泛应用观赏园艺产品大多具有鲜活、易腐以及商品率高等特点,在主产区建立一批产地批发市场、专业性服务组织和市场中介组织成为观赏园艺业快速发展的必备条件。专业信息网站的建立将为准确地收集、分析、预测、发布观赏园艺产品的生产、加工和进出口贸易信息提供快速通道。配送、连锁等多种业态的现代物流方式也将得到广泛应用,现代交易手段将会多种多样,包括电子商务、拍卖等。观赏园艺产品集散、配送、储藏、拍卖及营销信息系统将会得到完善。产品比较优势得到逐步实现为了使我国观赏园艺产品的比较优势得到逐步实现,一方面要提高我国观赏园艺产品的科技含量,大力实施“科教兴园”战略,推进我国观赏园艺产业的科技创新。一些改革将会对我国未来观赏园艺产业科技含量的提高起到关键性的作用:一是观赏园艺产业科技体制改革将全面实施,科技体制进一步创新。二是观赏园艺产业人才培养加快,从业人员科学文化素质全面得到提高。三是科研机构及科研人员将会投身观赏园艺产业发展的主战场,走科研、生产、开发一体化之路,观赏园艺产业科技成果转化加快。四是观赏园艺产品标准化生产加快推进,观赏园艺产品标准化体系和生产技术体系将会逐步完善,科技成果逐步实现量化、标准化和产业化,观赏园艺产品质量、品质不断提高,园艺产品的国际竞争力得到增强。另一方面,观赏园艺产业化经营将更加重视产业文化、企业形象和名牌培养,树立中国名优园艺产品形象。今后我国观赏园艺产业将凭借品质优势,在国际市场上的占有率不断扩大,产品比较优势将得到逐步实现。观赏园艺产业逐步迈向外向型观赏园艺产业在将来,中国观赏园艺生产过程中技术应用的广度和深度将会不断扩大;生产经营者的素质不断提高,良种繁育、标准与监测、市场信息服务不断完善;质量认证和标识制度,建立双边和多边质量互认机制,将会逐步推行;中国特有的、具有自主知识产权的园艺产品,要立法加强保护。所有这些将会推动未来的观赏园艺业快速迈向外向型观赏园艺业。3参考文献[1]刘汉成.我国园艺产业国际竞争力分析[J].中国果业信息,2005,22(8):5-8.[2]EDWARD BENT.一个外国记者眼中的中国观赏园艺业[J].中国花卉园艺,2003(17):20.[3]李西萍,张强.园艺产业发展中存在的问题及发展思路[J].内蒙古农业科技,2004(5):7-8.
食品塑料包装的种类及安全性食工051 2081605127 程鹏摘要 食品包装是现代食品生产的最后一个环节,起着保护食品质量和卫生、方便储藏和运输、延长或假期和提高商品价值等重要作用。塑料是以合成树脂的单位为原料,加入适量的稳定剂、增塑剂、润滑剂、抗氧化剂、着色剂、杀虫剂和防腐剂等助剂后制成的一种高分子材料。塑料的安全性主要决定于合成树脂中的游离单位含量(例如聚氯乙烯中的游离氯乙烯单体含量等)以及所添加的助剂的品种。关键字 食品;塑料包装;安全性;食品包装是现代食品生产的最后一个环节,起着保护食品质量和卫生、方便储藏和运输、延长或假期和提高商品价值等重要作用[1]。包装在对食品提供保护,防止食品受外界微生物或其它物质的污染,防止或减少食品氧化和其它反应方面有着不可替代的作用。用于食品包装的材料必须有适当的阻隔性,如油脂食品要求高阻氧性和阻油性;干燥食品要求高阻湿性;芳香食品要求高保香性;而果品、菜类鲜活食品又要求包装有一定的氧气、二氧化碳和水蒸气的透过性。此外食品包装材料还要有良好的抗拉伸强度、耐撕裂、耐冲击等机械性能;良好的化学稳定性,不应与内装食品发生化学反应,确保食品安全。另外还要有较高的耐温性,适合食品的高温消毒和低温储藏等特点。包装自古就有,但直至成为食品不可缺少的组成部分,还是第二次世界大战以后的事情。原来许多传统不包装的食品,如鲜肉、水果、蔬菜现在也使用了包装。目前我国允许使用的食品包装容器、材料主要有以下几种:塑料制品及软塑材料(如复合薄膜等);天然、合成橡胶制品;陶瓷、搪瓷容器;铝、不锈钢、铁质容器;玻璃容器;食用包装用纸[2]。其中塑料包装容器和材料以其重量轻、不易破损、运销方便、易于加工、成本低和装饰效果好等特点而被广泛应用于食品包装上[3]。塑料是以合成树脂的单位为原料,加入适量的稳定剂、增塑剂、润滑剂、抗氧化剂、着色剂、杀虫剂和防腐剂等助剂后制成的一种高分子材料[1]。随着科学技术的不断发展,人们对生活质量的要求越来越高。高性能、多功能性塑料软包装材料正成为热点开发的包装材料。一、塑料包装的种类(一)高阻隔性塑料包装材料高阻隔性塑料包装材料是随着食品工业的迅速发展而发展起来的,它对食品起到了保质、保鲜、保风味以及延长货架寿命的作用。保存食品的技术多种多样,象真空包装,气体置换包装,封入脱氧剂包装、食品干燥包装、无菌充填包装、蒸煮包装液体热充填包装等等。在这些包装技术中许多都要使用到塑料包装材料,虽要求其具备多种性能,但重要的一点是都须具备良好的阻隔性。(二)、新型保鲜膜由于农业生产的专业化,远程运输越来越多,鲜活呆蔬的远距离运输,以及人们对生活质量要求的提高,使得对能够使鲜活果蔬保存期和货架期延长的保鲜薄膜的需求越来越大。随着食品工业的发展以及材料科学的进步,作为食品包装材料不仅要求高阻气性,而且进一步要求发展选择透过性的功能,这类选择透过性包装材料在国外已进入实用化阶段,主要有添加溶解气体物质的薄膜,添加多孔沸石或氧化硅等粉末的薄膜,用咖玛射线照射使薄膜性质发生变化以及利用扩散系数对含水率的依存性、引入含有羟基基团和酰胺基基团的薄膜等(三)、无菌和抗菌塑料包装材料无菌包装可以在无菌条件下,不用添加防腐剂,在常温下就能最大限度地保留食品原有的营养成分和风味。可延长货架寿命,方便运输和贮存。无菌包装主要应用于食品、高调味品,医药及化妆品等领域。所使用的软包装材料为纸、塑、铝塑复合膜,含高阻隔性塑料的多层共挤无菌包装片材等。(四)、高耐热必塑料包装材料耐热性塑料软包装材料以前多为耐蒸煮杀菌用,满足耐蒸煮杀菌的包装要求在120℃、10~20mln蒸煮杀菌或加热的情况下,外观形状、品质均无明显的变化,包装食品在贮存过程中不产生容器破损、内容物泄漏、微生物二次污染以及光和热使内容物变质等情况。基本是以具有遮光性的铝箔为中间层,高阻隔性塑料PA、PET为外层,具有热封性的PE、PP为内层的多层复合蒸煮膜制成的蒸煮袋使用的最多。一些新型的含高阻隔性材料的EVOH、PVDC、MXD6,硅氧化物蒸镀膜等的多层复合材料也日渐使用。塑料的安全性主要决定于合成树脂中的游离单位含量(例如聚氯乙烯中的游离氯乙烯单体含量等)以及所添加的助剂的品种。塑料包装对食品造成的污染来自四方面:一是塑料中有毒物质游离出来并迁移到食品内部;二是塑料包装表面污染物,造成包装表面微尘杂质污染食品;三是塑料包装材料的缺损导致的食品污染;四是塑料包装材料回收或处理不当,再利用时引起食品的污染。其中塑料本身的安全性最为重要。二、食品塑料包装的安全性(一)塑料自身的安全性1.塑料树脂的安全性目前用于食品包装的大多数塑料树脂是无毒的,但是它们的单体分子却大多有毒性。有的甚至是明确的致癌物[4]。如PVC和PVDC,其单体有明显的致突变性;聚氯乙烯制品在50度以上就会缓慢析出对人体有害的氯化氢气体;塑料中的这些有害单体、低聚物残留与向食品迁移直接影响食品安全性,因此,塑料包装的使用须严格控制塑料单体的含量。2.塑料助剂的安全性塑料助剂通常都存在安全卫生问题,一种塑料是否能应用于食品包装,关键取决于是否选用无毒或低毒的助剂。3.复合塑料薄膜粘合剂的安全性目前复合薄膜食品包装袋通常采用聚氨酯型粘合剂,带来甲苯二异氰酸酯,在食品蒸煮时,会迁移至食品中并水解生成具有致癌性的TDA。不符合GB9683-1988《复合食品包装袋卫生标准》[5]。(二)塑料包装材料、容器的表面污染塑料包装材料和容器在生产、运输和储存以及用于食品加工等过程都有可能受到外界微生物或者微尘杂质的污染,因此,必须严格进行消毒[6]。不同的塑料包装容器应选择适宜的消毒方法。(三)塑料包装材料的缺损塑料包装材料,尤其是塑料薄膜等包装材料在制作中由于过失导致的小孔,或弯曲、折叠、变形所产生的破裂,以及不正确的封口等会导致包装渗透或密封性丧失,从而导致虫害及微生物污染包装内食品。目前塑料包装材料的发展趋势是朝着高性能、无毒无害、绿色环保、物美价廉、方便使用的方向发展。于此同时随着国家安全管理体系和安全评估体系的完善、塑料包装对人类健康和环境的损害必将能够降到更低程度。参考文献[1]、章建浩。食品包装学[M].中国农业出版社,2002.[2]、王晓华,杨兴章。浅谈食品容器、包装材料的安全隐患及控制措施[J].轻工机械.2006,24(3)。[3]、王敏. 常用塑料包装材料优劣对比[J]. 中国包装, 2007,(02).[4]、董士华. 食品包装材料的种类及安全卫生性[J]。中国商检,1998,[3].[5]、颜亦斌. 食品包装与食品安全[J].包装与食品机械,2004,22(2).[6]、邓开发,陈新,包装的安全性和毒性机理研究[J].包装工程,2002,23(1).这个是我自己原先交的论文 希望对你有帮助!我就是本科的啊?是不是字数不够啊 你自己再修改一下吧 或者格式方面的。
一次性塑料碗卫生吗
一次性塑料碗卫生吗,随着现在社会生活节奏的加快,大家慢慢习惯了使用用完即丢的塑料制品,即使是在食堂或者饭店吃饭的时候,人们用的也大多都是塑料饭盒或者塑料碗,有人说长期用塑料制品对人体有害,那么一次性塑料碗卫生吗?
一次性的塑料碗的话是不建议使用的,因为很多的塑料制品中都是含有多种化学制品在内,在被人体吸收之后会很容易造成人体健康出现一定的不利影响,在生活中一些经常使用一次塑料碗盛放一些食物的人群,会很容易出现自身的肾脏、肝脏等一些身体内部器官受到一定的不利的伤害
因为很多的塑料碗在经过高温的加热之后会很容易将其中含有的一些塑化剂等一些有害的化学物质是否,这种情况下在去使用的话会很容易造成人体健康出现受损的症症状,而且我们生活中使用到的一些烹饪食材的作料物质在将其和一些塑料碗盛放之后会很容易出现一定的化学反应,造成一些有害的化学物质的产生
最后都是会造成人体健康出现一定的不利的影响的,早有研究表明,市场上一些售卖的塑料碗大多数都是存在着不合格的现象的,所以对人体健康是极为的不利的,是不建议使用的。
一次性的塑料碗的话是不建议使用的, 会造成人体健康出现一定的不利的影响,因为很多时候一些一次性塑料碗中含有的一些化学试剂含量极高,在经过高温处理或者是长期的使用塑料碗盛放食材食用的话会很容易造成人体健康出现一定的不利的影响的',所以在平时生活中的话是不建议使用一次性的塑料碗来盛放食物食用的,虽然方便但是只会对人体健康造成一定的不利影响。
1、一次性塑料餐具是否有毒这是毋庸置疑的,我们都知道塑料制品中都会添加一定量的塑化剂来增强餐具的柔韧性,从而导致餐具更容易加工和塑性,殊不知,这里面含有大量的危害物,对身体带来严重的疾病,我们要主动去了解哦。
2、正因为塑料餐具中加入大量的塑化剂,当餐具超过一定的耐热极限,就会导致塑化剂的释放,而塑化剂会干扰人体的内分泌系统,特别对男性的生殖系统有着很大的影响,所以大家一定要引起重视哦。
3、据一些研究发现,某些塑料餐盒的材质也有着不同的级别,比较纯净的塑料餐具是十分安全的,但是依然也存在一些材料掺入其他的杂质,加热后就会导致有害物质析出,所以我们也要有所重视。
面对一次性塑料餐具有毒的情况,这就需要每个人养成识别黑餐盒的能力,我们想要识别一次性塑料餐具是否为有毒材料,这就需要我们摸一下,如果是回收废物或滑石粉生产的餐盒,它的强度一般都比较差,轻轻一撕就会破裂,这就需要我们引起重视了,除此之外,还可以闻,闻一闻餐盒是否有异味,合格的餐盒是闻不出味道的哦!
一次性餐具的危害有哪些?
1、损害呼吸功能:一次性筷子制作过程中须经过硫磺熏蒸,所以在使用过程中遇热会释放SO2,侵蚀呼吸道黏膜。
2、不利肠胃:一次性塑料餐盒,用热水一泡、微波炉加热就会导致饭盒中所添加的化学物质与食物相互溶解,不利胃肠。
3、腐蚀食道:一次性饭盒制作,多数都会使用到双氧水漂白,双氧水具有强烈的腐蚀性,对口腔、食道造成腐蚀。
一次性餐具按原材料来源、生产工艺、降解方式、回收水平分为以下三大类:
1、生物降解类:如纸制品(含纸浆模塑型、纸板涂膜型)、食用粉模塑型、植物纤维模塑型等;
2、光/生物降解性材料类:光/生物降解塑料(非发泡)型,如光生物降解PP类;
3、易于回收利用材料类:如聚丙烯类(PP)、高抗冲聚苯乙烯类(HIPS)、双向拉伸聚苯乙烯(BOPS)、天然无机矿物填充聚丙烯复合材料制品等。
塑料餐具的危害
1.损害我们的身体健康
外卖商家为了送单效率与食物保温,将才出锅的食物放置在塑料盒里,而塑料盒遇到高温会释放出有毒物质,有毒物质会随着食物进入我们的身体,长期食用带着有毒物质的食物会对我们的身体健康造成很大的影响;
据美国《环境观察》杂志报道,一种广泛存在于塑料玩具、奶瓶、化妆品和其他塑料消费品中的人工合成化学物质——邻苯二甲酸盐,可能危害男婴的生殖器官,影响孩子的性征发育,甚至引起生殖系统的癌症。一份发表在《内分泌月刊》上的论文指出,酚甲烷,也是一种塑料制品中常用的化学物质,可能导致女性患上乳腺癌不孕不育等等。
2.造成污染环境
塑料制品成本低廉,制作简单,因此,我们日常生活中使用的塑料餐具大多数都是一次性的,这些被遗弃的 一次性餐具。不能进行回收,而且一次性餐具被大自然分解需要很长的周期,久而久之,大量未分解的一次性塑料餐具为我们的生活环境造成了污染;
塑料制品的降解时间,通常至少需要200年,农田里的废农膜、塑料袋长期残留在田中,会影响农作物对水分、养分的吸收,抑制农作物的生长发育,造成农作物的减产。若牲畜吃了塑料膜,会引起牲畜的消化道疾病,甚至死亡。
塑料膜填埋后的场地由于地基松软,垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下,污染地下水,危及周围环境。
3.质地软,易变形
塑料制品的质地较软,所以大多数的非一次性塑料餐具使用周期都是很短的,而且塑料餐具在遇到高温极易变形。
4.不易清洗
塑料制品使用方便,但是清洗却是一件非常麻烦的事情,油污会吸附在塑料制品上,只有使用洗涤剂才能将其清洗干净。
塑料餐具因为其耗材的不同,其耐热性等都大相径庭,现在市面上的一些塑料餐具的材料大多数都被以次充好,长期使用会影响我们的身体健康。建议各位小伙伴在选择需要经常加热的餐具时,还是尽量选用玻璃或者陶瓷餐具。
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机械毕业论文格式范例 第一、构成项目 毕业论文包括以下内容: 封面、内容提要与关键词、目录、正文、注释、附录、参考文献。其中“附录”视具体情况安排,其余为必备项目。如果需要,可以在正文前加“引言”,在参考文献后加“后记”。 第二、各项目含义 (1)封面 封面由文头、论文标题、作者、学校名称、专业、年级、指导教师、日期等项内容组成。 (2)内容提要与关键词 内容提要是论文内容的概括性描述,应忠实于原文,字数控制在300字以内。关键词是从论文标题、内容提要或正文中提取的、能表现论文主题的、具有实质意义的词语,通常不超过7个。 (3)目录 列出论文正文的一二级标题名称及对应页码,附录、参考文献、后记等对应的页码。 (4)正文 正文是论文的主体部分,通常由绪论(引论)、本论、结论三个部分组成。这三部分在行文上可以不明确标示。 (5).注释 对所创造的名词术语的解释或对引文出处的说明,注释采用脚注形式。 (6)附录 附属于正文,对正文起补充说明作用的信息材料,可以是文字、表格、图形等形式。 (7)参考文献 作者在写作过程中使用过的文章、著作名录。 4、毕业论文格式编排 第一、纸型、页边距及装订线 毕业论文一律用国家标准A4型纸(297mmX210mm)打印。页边距为:天头(上)30mm,地脚(下)25mm,订口(左)30mm,翻口(右)25mm。装订线在左边,距页边10mm。 第二、版式与用字 文字、图形一律从左至右横写横排,倍行距。文字一律通栏编辑,使用规范的简化汉字。忌用繁体字、异体字等其他不规范字。 第三、论文各部分的编排式样及字体字号 (1)文头 封面顶部居中,小二号行楷,顶行,居中。固定内容为“成都中医药大学本科毕业论文”。 (2)论文标题 小一号黑体。文头居中,按小一号字体上空一行。(如果加论文副标题,则要求:小二号黑体,紧挨正标题下居中,文字前加破折号) 论文标题以下的行距为:固定值,40磅。 (3)作者、学院名称、专业、年级、指导教师、日期 项目名称用小三号黑体,后填写的内容处加下划线标明,8个汉字的长度,所填写的内容统一用三号楷体,各占一行,居中对齐。下空两行。 (4)内容提要及关键词 详细请参考: 我是中国机械加工网( )站长,很高兴为您解答问题。
基于Pro/E毒消柜控制面板的注塑模具设计 梁江波 葛正浩 厉成龙 丁英杰 (陕西科技大学 陕西•咸阳 712081) 摘 要:借绍利用Pro/E软件对消毒柜控制面板注塑模具进行辅助设计的过程,重点阐述应用Pro/E模具模块分模的流程。指明采用模具CAD/CAM软件Pro/E来实现模具三维设计,可以大大缩短设计和制造周期,提高产品设计准确性,降低设计成本。 关键词: Pro/E模具;分模;消毒柜控制面板;模架设计专家系统 3D design of disinfectant tank’s faceplate injection mould based on Pro/Engineer Liangjiangbo Gezhenghao Dingyingjie Lichenglong (Shanxi University of Science & Technology, Xianyang, Shanxi, 712081,China) Abstract Introduce the process of designing the injection mould for disinfectant tank’s faceplate based on Pro/Engineer. Expanded the process of parting module on emphases. directed that 3D softwares have got extensive application. the softwares of Pro/E,can shorten the period of mould design and manufacture, it also lowered the product cost. Key words :Pro/E;mould;parting module;disinfectant tank’s faceplate;manufacture 1 引 言 Pro/E是美国PTC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM/CAE一体化软件,也是目前我国模具行业中应用最为广泛的设计软件之一。Pro/E有许多应用模块,在注塑模具设计中应用Pro/E制造模具模块和模架设计专家系统(EMX)可以非常方便快捷的设计出模具的全部内容。不仅效率高,而且直观性好,准确性高。本文以消毒柜控制面板注塑模设计为例介绍了由制件到注塑模具的设计成型过程。 2 制品实体造型 消毒柜控制面板采用Pro/E零件模块的成形实体功能,通过创建拉伸、抽壳、复制、阵列、倒圆角、剪切、加强筋等特征命令建立实体如图1-1。 图1-1 消毒柜控制面板的零件模型 3 制品的结构特征分析 制品的材料为ABS,这种通用塑胶易于成型和机械加工,具有优良的物理机械性能和低温抗冲击性,良好的电性能、耐磨性、尺寸稳定性、耐化学性,染色性,优良的流动性和良好的综合性能,成型工艺性好。 该制件为ZLD-38型消毒柜的控制面板,如图1-1所示。其上有6个固定孔,用螺钉将其固定在壳体上;有三个按键孔、一个VFD显示孔和一个侧向的门开关孔。控制电路板和电磁门开关在装配时要安装在其腔体内。可见面要求平整、光滑、色泽均匀一致,无气泡、裂纹、收缩、融合纹等注塑缺陷,分型面无飞边、毛刺;壁厚偏差一致,脱模斜度应不大于。在将其安装在壳体上后,其上表面要贴pop贴。为了提高其强度在其内部设有加强筋。 4 零件成型工艺性分析 在模具结构中,采用侧浇口,两点进浇,采取一模两腔的布局,由于采用两点进浇,故减少了熔料在模腔内流动的距离,便于注射成型。顶出方式采用推板脱模,制件的固定柱采用顶管脱模方式。门锁孔采用斜导柱分型抽芯机构完成侧抽,内腔的控制板卡采用斜顶杆完成内侧抽。冷却方式采取水冷形式,冷却水孔布置采用直通式布置,各通道在模具外用软管连接,具体的结构见模具设计部分。 5 模具设计 利用Pro/E软件制造模块(CAM)中的模具型腔子模块进行分模设计,设计步骤如下: (1)打开Pro/E,新建→制造→模具型腔→取文件名() →进入分模界面。(2)将工件作为参考零件装配到界面上,由于是第一次装配,所以可以用缺省装配。(3)通过控制层的图标把参考模型的基准面遮蔽,从而使图面简化。(4)建立工件体积块。可以通过手动草绘,也可通过自动设定参数直接生成。如图1-2所示。 图1-2 工件体积块 图1-3 模具体积块 图1-4 分型面1 (5)设置收缩率。通过用比例方式,对所有尺寸用公式S=1+α进行设置。 (6)创建模具体积块。通过创建球形拉料杆体积块、销体积块、内侧抽体积块,最终生成模具体积块。如图1-3所示。(7)设计分型面。在分模过程中,分型面的设计是最为关键。本例的分型面的建构步骤如下:①新建分型面→复制→制件所有外表面→填补外表面上的所有孔;②与零件底面重合处拉伸一平整曲面;③将复制曲面与拉伸曲面合并,并选对保留侧。分型面设计完成如图1-4、图1-5、图1-6、图1-7所示。 图1-5 分型面2 图1-6 分型面3 图1-7 分型面4 (8)拆模。步骤为:模具体积块→分割→2个体积块→所有工件→选取分型面,将工件分割开来,并分别定义名称rest、rest1、 rest2、rest3。将生成的体积块抽取生成模具成型零件,步骤为:模具元件→抽取。 (9)开模仿真。步骤为:模具进料孔→定义间距→定义移动。如图1-8所示。 图1-8 制件开模仿真图 6 用塑料顾问做模具的流动模拟分析 打开制件文件,单击应用程序菜单下的塑性顾问,单击 按钮,启动塑料顾问应用程序。对填充质量和压力降做出可视化分析,如下图所示。 图1-9 填充质量示意图 图1-10 预期质量示意图 图1-11 压力降示意图 在菜单条中依次点击Results→summary,打开“Results summary”对话框,制件的加工参数和流动的相关参数见图1-12。 图1-12 加工参数与流动的相关参数 7 制品注射模具的3D总装配设计 调用模架专家系统,选好模架类型和各模板尺寸, 把型腔和型心装进模架,设计完成浇注冷却系统、顶出系统及抽芯滑块装置,并装配好螺钉、导柱、导套等标准件如图1-13所示。 图1-13 完成后的模具总装配模型 图1-14 模具开模状态图 8 开模仿真 .依次点击→模具基体→装配元件→在弹出的“装配元件”对话框中按下 ,将所有的元件装配到模具总装配模型中去,完成后的模具开模状态图如图1-14所示。 9 结束语 本文以消毒柜控制面板为例介绍了利用Pro/E建立实体模型,并进行模具设计的整个过程。通过设计发现基于Pro/E的模具设计有如下优点:①能直接根据产品的三维数据生成模具的型心和型腔,提高设计的准确性。②利用标准模架库,减少了模具标准件的绘制,提高了效率。③实现了全三维的设计,直观,可靠。④统一的数据库使零件修改、模具修改非常方便。⑤根据加工要求可通过数控模块生成刀轨文件,通过后 置处理生成数控程序。 参考文献: [1] 林清安. Pro/Engineer模具设计[M].北京:北京大学出版社,2001. [2] 何满才.模具设计与加工-MASTERCAM[M].北京:人民邮电出版社,2002. [3] 葛正浩.Pro/ENGINEER Wildfire塑料模具设计入门与实践.化学工业出版社,2004. [4] 史铁梁.模具设计指导,机械工业出版社,2003. [5] 申开智.塑料成型模具,中国轻工业出版社,2002.