微生物市场分析范文

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微生物市场分析

篇1

【关键词】食品;微生物;有害;检验

食品安全一直是社会关注的重点,关系到经济的发展和人们的生命健康,这就需要借助高新的技术,对食品中的有害微生物进行检验,为保证食品安全创造有利的条件。随着高新技术的发展和进步,传统的食品有害微生物检验方法已经难以满足现展的需求,检验周期长且检验效果差,因此需要采用高新技术对食品中的有害微生物进行检验。当前常用的检验食品中有害微生物的方法主要有以下几种:1分子生物学方法

在食品检验中,越来越多的高新技术发挥了重要的作用,为保证食品安全做出了突出的贡献,其中最为显著的便是分子生物学技术,在检验食品中有害微生物方面发挥了重要的作用。基于分子生物学技术的食品中有害微生物的常规检验方法主要有以下三种:

1.1聚合酶链反应方法该方法主要是借助体外酶促反应作用,通过变性-延伸-复性这一循环操作,不断扩充DNA模板,然后借助凝胶电泳和紫外核酸检测仪观察扩增结果来识别细菌。在检验食品中的有害微生物过程中,该技术能够直接从食品中检验出大肠杆菌、痢疾杆菌以及各种毒素等常见是有害微生物。聚合酶链反应技术具有在食品检验中具有独特的优势:具有较高的敏感性和特异性,能够快速简便的检验出有害微生物。同时该方法也受到一定的限制,因为在食品的检验过程中,样品中含有多种干扰因子,抑制了聚合酶链的产生,容易引发假阴性的检验结果,这就需要将该方法与其他分子生物进行相结合,提高反应的特异性和检验的准确性。

1.2核酸探针法细胞核酸具有独特性,能够传递信息,因此可以在食品的微生物检测中将核酸作为标靶,即设计一个特异性的核酸序列,借助补体核酸分子作为探针来检验食品中的有害微生物,这样在一定的环境中,探针可以与样品中的DNA形成杂交双链,进而可以对样品中的DNA形成全面的认识,得出鉴定结果。在高新技术的推动下,核酸探针法中多是采用比色计进行标记和检测,该方法应用于食品有害微生物的检验中,不仅大大地提高了检验的灵敏度,还有效的避免了检验过程中产生的辐射。

1.3基因芯片技术在该方法的使用中,是以面积较小的玻片或者是硅片为载体,然后将肽核苷酸、寡核苷酸等固定在预定的位置,这样就形成了一个微点阵列,即基因芯片。该检验方法主要是将靶基因选定为致病菌的共有基因,在通用引物扩增的基础上,可以对细菌进行区分,并借助探针检验细菌上的独特碱基,这样就完成了食品的有害微生物检验工作。2仪器检验法

随着信息技术等各种高新技术的发展和进步,食品检验工作正在向着自动化和智能化的方向发展,微生物的自动检验具有准确率高、方便快捷的特点,是食品中微生物检验的发展趋势,国内外涌现出了一些的自动检测系统,如系统、Biolog系统、Midd系统、sensititre系统、Autosceptor系统、BAX系统等。其中Vitek-AMS系统已经成为世界上统一应用于食品中微生物检测的系统,对提高检验效果,缩短检验时间起到了积极的促进作用。在使用该项技术时,先制备一定浓度的欲鉴定菌株的菌悬液,然后将菌悬液接种到各种细菌的小卡上,将其放入具有读数功能的孵箱内,每隔一定时间,仪器会自动检测培养基的发酵情况,并换算成能被计算机所接受的生物编码。最后由计算机判定,打印出鉴定结果。该套系统检测卡片为14种,每一种鉴定卡片要含有25种以上的生化反应指标,基本同常规检测鉴定,检测所需时间最长不超过20小时,具有最大的准确性。3抗原体免疫检测法

抗原体免疫检测法主要是借助抗原与抗体之间的特异性结合反应进行的检测方法,在抗原与抗体发生反应时,多为凝集反应、沉淀反应、补体参与反应以及中和反应等等。

3.1酶联免疫分析法该方法是保持抗体和抗原的免疫活性不受到损坏,然后将两者放置在固相的载体表面,在对食品进行检测时,将其与受检样品进行结合,反应终止时,固相载体上酶标抗原或抗体被结合量(免疫复合物)与标本中待检抗体或抗原的量成一定比例,经洗涤去除反应液中其他物质,加入酶反应底物后,底物被固相载体上的酶催化变为有色产物,通过定性或定量分析有色产物量即可确定样品中待测物质含量。

3.2免疫电泳技术该技术是在直流电场的环境下进行的,将凝胶进行扩散,在电流的促进作用下,在确保运动方向的基础上,抗原和抗体的扩散加剧,大大的缩短了沉淀反应的时间,提高了检验的灵敏度。抗原体免疫检测法还包括斑点酶联免疫吸附法、单克隆抗体检测法以及免疫磁球法等多种,在食品的有害微生物检验中发挥了重要的作用。4结束语

总之,从食品中检验有害微生物的方法还有很多,如色谱技术、生物传感技术等等,对提高检验的敏感性起到了有效的促进作用。在高新技术的推动下,食品检测有害微生物的方法不断改进,为维护食品安全做出了突出的贡献。特别是各种快速有效方法的应用,大大的提高了食品中有害微生物检出率,在提高了检测效率的同时,缩短了检测的时间,并使大量的人从食品检测中抽离出来,节约了生产力。相信在高新技术的推动下,将有更多灵敏度更高、特异性更强、诊断时间更短的新方法出现。

参考文献

[1]杨向荣,江志毅,杨娜.快速方法在食品微生物检验中的应用[J].中国食品工业,2012(11).

篇2

关键词:饲料;必要性;可行性;养殖业

1 发展秸秆饲料的必要性

农作物秸秆主要包括麦秸、稻草、玉米秸、高梁秸、谷草和豆秆等。用作家畜饲料,不同秸秆的营养成分有很大的差别,但所有的秸秆均有以下共同特点:(1)秸秆的粗蛋白含量很低,仅为2%~5%左右。(2)秸秆主要由植物的细胞壁组成,含有少量的易消化成分,粗纤维含量高,为20%~44%左右,容积大,适口性差。(3)秸秆的矿物质如钙、磷的含量很低不平衡,其他微量元素含量不足或不平衡,农作物秸秆含粗纤维较多,蛋白质少,适口性差,消化率低,并且不利于贮藏、运输和保管,这在很大程度上制约了其工业化发展。因些,探索玉米秸秆深加工利用,生产优良的秸秆配合饲料成为一项新课题。

秸秆饲料生产必须走规模化产业化之路。从目前秸秆饲料生产现状看,存在着生产规模小,优良品种少,生产加工滞后等问题,与市场需求极不适应。同时也限制了秸秆的综合利用及畜牧业的发展,因此形成贸、工、农一体的秸秆综合利用产业化生产链,是秸秆饲料规模生产的必由之路。

2 发展秸秆饲料可行性

2.1 市场需求现状 饲料工业上承种植业,下接养殖业,是农牧业发展的桥梁和纽带,是保证市场供应的重要措施和手段。实践证明,饲料工业发展,既能提高农副产品的增值转化,又能促进养殖业的发展,使市场肉、蛋、鱼供应充足。近年来,随着国民经济的不断发展和人民生活水平的提高,人们的膳食结构发生了要本的改变,加之人口数量的不断增加,人们对肉、蛋、奶、鱼等动物性食品需求逐年增加,而养殖业和饲料工业的发展却面临着起步晚,底子薄,资金短缺的困境,另一方面是从1996年到2008年对饲料的需求翻番两翻翻增长,形成了一系列尖锐对立的矛盾。

2.2 国内现有生产能力的调查 根据我国国民膳食结构和养殖业发展规划目标到2000年、2010年、2020年,我国能量饲料需求量分别为2.55亿吨、3.4亿吨和4.08亿吨,而资源供给量分别为1.89亿吨、2.57―2.97亿吨和3.66―4.26亿吨,供需缺口较大,分别为0.66亿吨、0.43―0.83亿吨,0.08―0.42亿吨;2000年、2010年、2020年我国蛋白质饲料资源需求量分别为,0.45亿吨、0.6亿吨和0.72亿吨,供需缺口较大,分别为0.24亿吨、0.38亿吨、0.48亿吨。

据有关资料介绍,2000年配、混饲料生产能力达成亿吨,浓缩饲料达300亿万吨,预混合饲料达100万吨;2010年配、混合饲料生产能力达1.3―1.5亿吨,浓缩饲料达500万吨,预混合饲料达290万吨;2020年配、混合饲料生产能力达1.7―1.8亿吨,浓缩饲料达1000万吨,预混合饲料生产能力达500万吨。由此可见,饲料产品市场广阔,前景看好。

2.3 产品在国外的需求状况 从国外市场分析,目前国际市场对甜菜颗粒饲料、玉米秸秆饲料、葵花饼等需求量很大,要求供货迫切,并且呈供不应求的状态,日本计划每年进口55万吨,由于甜菜供应不足,实际进口量不足40万吨,相聚在15万吨的缺口。玉米秸秆饲料的价格低于甜菜颗粒饲料,其进入国际市场具有明显的竞争力。玉米秸秆压块饲料在韩国、日本市场也非常看好,每吨售价在80―90美元,年需求量10万吨以上。

3 提高秸秆类饲料营养价值的方法

3.1 物理处理法 物理处理法是将秸秆进行切短、压扁、浸泡、粉碎、粒化、蒸煮等处理,这些方法不能改变秸秆的化学成分,但加压可以提高秸秆的容重,浸泡可以使秸秆膨胀、软化,可以提高牛羊的采食量。从瘤胃微生物的消化方面来看,这些处理有利于瘤胃微生物在饲料颗粒上的附着以及随之而来的生长繁殖和对秸秆的消化分解。对于粗饲料的加工,并不是加工得越细越好。粗饲料粉碎过细,虽然增加了饲料与微生物的接触面积,但使饲料在瘤胃中停留的时间缩短,流入后部消化道的速度加快,减少了微生物消化的时间。

3.2 化学处理法 化学处理法包括氨化法(液氨氨化、尿素氨化、氨水氨化、硫酸氢铵氨化)和碱化(氢氧化钠和石灰水法)。这些加工方法均可使纤维素和半纤维素与木质素之间的部分化学键断开。由于加工过程中还加入水,所以可使秸秆软化、纤维素膨胀。秸秆经氨水、尿素或液氧处理后,其有机物消化率可提高加8―10百分点。氨化可以提高饲料的消化率和吸收率,在牛羊生产中被广泛应用。碱化同样可使秸秆中纤维素、半纤维素和木质素之间的化学键断开,有利于提高牛对秸秆的消化率,秸利经过5.4%的氢氧化钠处理后,可使秸利的干物质消化率由此51%提高至72%。若对秸秆进行氨化和碱化复合处理,如尿素加氢氧化钙处理,则可使秸利的瘤胃干物质降解率提高8个百分点,使稻草的瘤胃干物质降解率提高20个百分点。

篇3

2016年11月30日,由国家苹果产业技术体系栽培与机械研究室和西部果友联盟主办的有机苹果生产及省力化栽培研讨会在西安龙东国际大酒店顺利召开。西北农林科技大学李丙智教授、西部果友联盟张立功研究员、山西国康宝厂家、蒲城“褚梨技术”发明人褚丁山、《西北园艺》副主编褚会民等50余人参加了这次会议。西部果友联盟张立功研究员主持了本次会议。本次会议主要以专题报告形式进行,中间穿插讨论和茶歇,参会人员能够面对面交流,信息交流畅通有效(图1~图2)。

上午,西北农林科技大学李丙智教授做了《2016年苹果市场分析及矮砧栽培新技术》的报告(图3)。他对2016年全国苹果产量进行分析,发现陕西、山东和河南三大苹果产出省份的产量分别占全国的23.75%、23.44%和11.17%,其中陕西省较去年增长10%,山东省与去年持平,但河南省较去年减产15%~20%。综合来看,全年产量与去年持平,质量下降,果个偏小,冰雹果增加,其中优果率从75%下降到50%左右。他提到今年为10年来苹果价格最低、销售最慢的一年,并对此现状提出今后发展对策。一是进行结构调整及转型升级。包括区域调整和品种调整,减少低海拔区苹果面积,增加中熟品种,发展晚熟不套袋品种。二是栽培技术调整,由乔化发展为矮化,由中间砧发展为自根砧、由病毒苗发展为无病毒苗,由普通栽培发展为有机栽培。最后李教授还对西部延安及高海拔地区的苹果发展提出了32字建议:“覆盖保墒,适度高产,有机菌肥,培肥土壤,安全生产,有机栽培。省力省工,矮砧密植”。李教授的报告深入浅出,使广大果农受益匪浅。

随后,西部果友联盟张立功研究员介绍了有机苹果生产与EM技术(图4),EM是日本琉球大学/名樱大学国际EM技术普及协会会长比嘉照夫教授等为首的科研团队于20世纪80年代初研制的一种新型复合微生物菌群,是生态平衡型菌,这个技术的最初创始人是日本的一个果农木村秋则,他用11年种出“不腐”的苹果而闻名世界,是自然农法的追求者和实践者。EM技术开发至今40多年,已V泛应用于医疗保健、建筑、物理性降辐、塑料生产、食品加工、美容等多个行业,显示出其非凡的应用效果。研究认为EM有效微生物技术有望满足21世纪人类对农业的要求,因为EM中的有益菌群可提高土壤肥力,改善土壤理化性状和生物活性,进而提高农产品的产量和质量,同时,使用EM可不用或少用化肥、农药和抗生素类物质,生产出无污染的健康食品。张立功研究员详细介绍了EM的发展历程,并多次前去日本调研,他坚持不懈的探索精神让人敬佩。EM的发展是造福后代的事业,可能成为中国农业的生态化和可持续发展的新方向。

下午,山西北方果宝康农药有限公司负责人介绍了果宝康企业的发展(图5),并对公司的产品进行介绍。蒲城“褚梨技术”发明人褚丁山先生介绍了免叶面喷洒农药技术(图6)。褚农梨,即褚农免喷洒农药酥梨,并不是在酥梨的生产周期内放弃对有害生物的管控,而是不再喷洒杀虫剂,褚丁山先生经过多年的研究试验,研制出一种制剂,将这种制剂适时适量的输入树体内,有害生物就不再危害梨树,对有害生物的天敌零伤害,减少农药对自然资源的消耗和环境的污染,省工省力,适合果园规模化发展。最后农一网运营总监马玉林先生对农一网的运营模式进行了介绍,使广大果农能够了解新媒体时代的农业运营模式(图7)。

此次有机苹果生产及省力化栽培研讨会使果农了解了最新的苹果发展状况,并对新型技术和制剂有了更清晰的认识,传播了信息,加强了沟通,总结了经验,对西部苹果产业的发展具有重要的意义。

篇4

英文名称:Journal of Dairy Science and Technology

主管单位:上海市农业委员会

主办单位:上海奶业行业协会;光明乳业股份有限公司技术中心;上海市奶牛研究所;上海乳品培训研究中心

出版周期:双月刊

出版地址:上海市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1671-5187

国内刊号:31-1881/S

邮发代号:

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1978

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篇5

关键词:大豆;重迎茬;对策

1 重迎茬的危害

受市场经济和需求双重推动,农民不得不在现有的耕地上连续种植大豆,致使我县大豆重迎茬面积不断扩大,重迎茬年限不断延长,重迎茬面积占大豆播种面积的90 %以上,重迎茬年限最长达17年之久。据调查大豆重迎茬一般减产10 %~20 %,严重地影响着我县大豆产量和品质,其中我县大豆平均亩产99.3 kg亩,严重制约着我县大豆的生产,影响着增产,同时由于重迎茬大豆的品质差,每市斤大豆比正茬大豆低5分,或无人要,严重地影响农民朋友的增收。为了解决这一问题,振兴大豆产业,我们开展大豆重迎茬综合研究工作,目的是在研究中探索出大豆重迎茬损失的农艺措施和综合高产优质高效栽培技术体系,让广大的豆农增产增收。

2 研究的现状

2.1 损失情况调查

2.1.1 产量损失

根据我们多点调查,重茬大豆较正茬减产10 %~33 %,迎茬大豆减产6 %~15 %。

2.1.2 质量损失

据调迎茬大豆病粒率分别比正茬大豆增加5.1和1.2个百分点,虫食率增加1.9和0.8个百分点。重迎茬大豆籽粒数蛋白粗蛋白氨基酸较正茬大降低4.41 %~13.9 %,16种氨基酸的总量,7种必需的氨基酸总量除连作一年略有降低外,其余二至四年均增加,增幅分别为8.88 %~14.49 %,9.32 %~14.94 %。16种籽粒氨基酸的总量,7种必需的氨基酸总量均比连作一年降低最多,降幅分别为5.69 %,5.67 %,其余连作年限减幅小于3%。

2.2 研究情况

通过研究我们认为大豆重迎茬增产和品质下降的主要原因有以下几种:①造成重迎茬大豆严重减产的土传病虫害主要有大豆孢囊线虫病、根腐病和根潜蝇;②大豆重迎茬破坏了根际微生物区系的平衡,细菌数量比玉米茬大豆多13.9 %,比谷茬多14.1 %,重茬大豆根际土壤真菌数量的多于正茬。而且花期以前,重迎茬大豆根际土壤真菌的优势种群不同,重茬大豆的镰刀菌占优势,谷茬、玉米茬大豆则以青霉木霉菌占优势,镰刀菌对大豆根系生长发育有害,导致根腐病发生。同时大豆共生固氮菌数量减少,活性减弱,固氮能力降低;③重迎茬大豆对土壤养分吸收的能力降低,同时土壤中的有效硼、锰等微量元素下降较多,影响了大豆的正常吸收;④重迎茬大豆导致大豆的杂草种群变化,使得大豆田草荒严重;⑤重迎茬大豆根系区苹果酸、乳酸、柠檬酸、反丁烯酸等,在磷胁迫下释放量显著增加,而且该些物质对大豆苗期大豆的根系和地上部分的生长均有抑制作用,特别是最初阶段对根系抑制较强。

3 市场分析

大豆具有着广阔的市场空间,据统计国内的年消费量大约在2300~2400万吨左右,随着国际市场的开发,以及各国对非转基因大豆与无公害大豆的需求,市场更为广阔。近几年我国大豆供给日益趋向于依赖国际市场。如果按国内供给总量计算,1999年的进口量相当于国产大豆的30 %。如果按国内商品量计算,进口量甚至略高于国内商品量,这就是大豆问题的严重性所在。仅从大豆单一商品来看,大豆供给已存在不安全隐患。当前与进口大豆的主要差距表现在比较效益与大豆品质方面。建立大豆基地,可以研究开发出重迎茬大豆综合优质高效生产技术体系,可以提高大豆的产量和品质,提高大豆种植的效益,有利于提高农民种植大豆的积极性,同时也有利于农业的可持续发展,因此该项目的研究具备良好的市场和广阔的应用前景。

4 采取措施

目前针对我县大豆重迎茬的实际情况,我们采取了以下几方面措施:①大面积推广了种衣剂,以此来防治地下病虫;②采用了化学综合除草技术来消灭农田杂草;③采用平衡施肥技术和营养生长期根外追肥技术,来满足大豆的生长发育所需的肥料和秋翻、深耕整地技术等。

篇6

关键词 蚯蚓;副产品;应用现状;行业市场前景

中图分类号 Q959.193 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)14-0207-04

随着江西省经济的不断发展,畜牧、农林、医药、环境保护、特种养殖、钓鱼休闲等行业也随着经济的高速发展而迅速成长起来。因此,蚯蚓养殖的市场需求成为关注的对象。蚯蚓养殖在环保方面可以有效降低畜牧养殖污染,保护土地降低土壤污染;蚯蚓产品在医药养殖等行业可以制成抗血栓药物、动物饲料、鱼饵,蚯蚓粪可以制作成优良的有机肥料[1]。本文针对蚯蚓及其副产品市场,设计并分析了蚯蚓及其副产品主要在江西的市场需求和调查对象对于蚯蚓及其副产品的价值定位和未来市场的导向以及宣传营销方式。通过调查,熟悉蚯蚓及其农副产品在江西省的销售渠道、每种渠道的销售量和其所占的比例、调查对象对于蚯蚓及其副产品的价值定位和未来市场的导向以及宣传方式,为蚯蚓养殖投资提供一定的数据依据。

1 分析方法

1.1 调研方法

本次调查采用了问卷调查和访谈、文献检索相结合。问卷调查主要有自填式,访谈主要采用考察访谈的方法。问卷采取结构问卷形式层层深入,以封闭式题目为主,个别开放式题目为辅,问卷设计调查由团队成员在假期展开。

1.2 调查对象

调查对象主要是与蚯蚓及其副产品的养殖销售相关专业的学生和社会人士。其中,访谈调查对象是养殖行业的专家和公司工人、领导及社会人士等。本次调查共发出问卷400份,有效回收337份,有效回收率为84%,其中男女比例是1.40∶1.00。受访者年龄如图1所示,处在为20~30岁这个年龄阶段的受访者占总受访者的50.15%。

2 结果分析

2.1 蚯蚓及其副产品的应用现状

2.1.1 环境保护。蚯蚓是很好的土壤环境指示生物,利用蚯蚓,可通过生态毒理学试验来评价土壤中化学污染物的生态毒性。由于蚯蚓具有通过与微生物协同作用加速有机物质分解转化的功能,可以利用蚯蚓的分解处理能力,对城市生活污水等进行处理[1]。

(1)蚯蚓处理污泥。刘康怀等[1]研究表明,利用蚯蚓活化污泥是城市生活污水处理系统中的重要环节,日益增加的城市人口和城市生活污水给城市污水处理厂带来巨大的压力同时也提高了活性污泥的排出量。简单的无害处理方式无法满足数以亿吨的剩余活性污泥。因为活性污泥的成分复杂,含有大量的重金属、有机质和营养元素,所以无法利用其进行改良土壤和喂养牲畜。试验表明,蚯蚓能富集其中的重金属和转化有机物,使得剩余活性污泥资源化。

(2)江西省猪畜养行业(基于温氏企业)及其污染处理概况。王志凤[2]的研究结果显示,我国畜禽养殖废弃物的产生量约为19亿t,是工业固体废物的2.4倍,2000年此倍数上升到了2.7倍。将此废弃物排放量折算成COD约为728.6万t,接近全国工业废水COD排放总量(768.37万t)。20世纪末,畜禽养殖废弃物中的众多污染项中仅COD一项就远远超过同时期的工业和生活污水污染物的COD排放总和。

江西省的大型养猪企业有大约8 600家(每年出栏500万头以上),年产猪粪大约18万t。传统的处理猪粪的方法是利用大型沼气池发酵产生可以利用的沼气,或者是将其运至野外由自然力自行消化,亦或是将其贩卖给制作肥料(有机肥)的公司。但是这些处理方法都有一定的局限性。对温氏集团江西养猪分公司来说,共有约80所猪场,占地约为1 600 hm2,年产猪粪约20万t,为了符合国家的排放标准,他们不得不建起巨大的净化系统――超大的沼气池,以及其他配套的诸多设施,占地约为160 hm2,净化系统占地面积与养殖区面积比为9∶1,建立净化系统耗资约4.5亿元。

(3)蚯蚓对土壤中重金属的影响。蚯蚓对土壤中的重金属有一定的富集作用,俞协治等[3]在研究中指出,蚯蚓作用的红壤对DTPA提取态Cu的含量、植物对Cu重金属的的吸收量、土壤中的生物量等均有大幅度的提升。因此,饲养蚯蚓可以达到修复土壤环境的需求。

伏小勇等[4]研究指出,蚯蚓对重金属的富集能力与土壤中重金属浓度成正相关,蚯蚓对重金属的吸收顺序为Zn>Cu>Pb>Hg。初步研究结果表明,蚯蚓体内的某种特殊酶可以通过某种特定方式影响蚯蚓对重金属的富集作用,动物机体内的新陈代谢受到不同金属及其不同干扰方式的多角度影响。

中国是全球稀土最大的资源国和产量国,资源探明储量占全球的1/3以上,江西省赣州市有“稀土之都”的美誉,是中国主要离子型中重稀土来源地,占全国总产量的70%;有包括勘查区、开采区及成矿远景区在内的11个区域,总占地面积高达2 500 km2以上,预测稀土远景资源量约76万t。由于稀土元素(RE)对农作物生长具有调节作用,使农业生产越来越多的依赖RE,RE逐步进入生态环境和食物链。相关专家通过RE环境毒理学研究得出:RE具有环境累积性、生物富集性,以及对动物脏器具有不可逆的损害,尤其是严重影响动物性腺的功能。修复稀土开采而造成的污染治理刻不容缓,在生产过程中猪尿的臭氧发酵产物与蚯蚓养殖过程都可以促进稀土尾矿的土壤修复,降低水土流失,使得农田高产。

2.1.2 农林业。蚯蚓及其副产品在农林业中也具有广阔的应用前景,具体表现在以下几个方面。

(1)蚯蚓粪对黄瓜苗期立枯病抑制作用的盆栽生物测定。根据胡艳霞等[5]蚯蚓粪对黄瓜苗期土传病害的抑制作用的研究,在无菌培养土壤中接种立枯丝核病原菌和不同比例的蚯蚓粪后得出立枯病的发病与苗子的长势数据如表1所示。可以看出,蚯蚓粪与病土的体积比为20%时,为最佳的施用量,既能最大程度防治病害,又能促进植物生长。

(2)蚯蚓粪可以制造成有机肥。据市场分析人士公布的信息,到2007年全球有机食品及饮料销售量将提高70%以上;有机产品爱好者数量将由现在的240万人提高到至1 100万人。目前,我国有机认证位居世界第2位,有机产品涉及到农副业、医药业等约30大类,超过300个小类。对北京、上海、南京3市有机食品市场的调查数据显示,北京市有机蔬菜价格与常规蔬菜价格的比例最高,达到为3∶1,上海市与南京市有机蔬菜价格与常规蔬菜价格的比也都在1.5∶1以上。2006年我国国内有机食品销售额占常规食品销售额的0.08%,与发达国家2%的平均水平相比,仍相差25倍。

蚯蚓粪作为一种高效有机肥料,其最大特点是将有机物―微生物―生长因子合理结合起来,改善土壤环境最终达到增肥、抗病、养土的目的,具有巨大的发展潜力。以赣州市脐橙种植为例,赣州市现有脐橙10.00万hm2,建成无公害脐橙基地面积7.33万hm2;脐橙出口基地22个,面积5 533.33 hm2。作为赣州地区脐橙主产区、素有“脐橙之乡”美称的信丰县,现有2.00万hm2脐橙,但是目前信丰县及邻近的周边县尚无一家生产脐橙专用有机肥的企业项目,具有巨大的开发价值。蚯蚓有机肥适用性广,使用价值高,符合现代生活观念,可以进行小包生产加工用于家庭式的植物种植,也适用于大型蔬果种植基地,拥有广阔的市场发展前景。

2.1.3 钓鱼休闲业。根据调查,全国钓鱼市场主要在南方地区,有一定的季节性,旺季主要是3月、4月、5月、6月、9月、10月等,淡季为7月和8月。湖南、湖北、江苏、浙江、江西、福建6省作为主供饵料市场,每年钓鱼所需蚯蚓约为697.72 t,其中江西92.14 t、湖南135.8 t、湖北118.34 t、江苏162.63 t、浙江112.53 t、福建76.28 t。

2.1.4 医药行业。蚯蚓药用,除了作为传统中药外,就是作为溶栓药――蚓激酶。数据显示,2011年我国60岁以上老龄人口1.85亿人,2013年底达到2亿人,预计2033年将超过4亿人。据统计,60岁以上老人,约有20%人群易患血栓病。因此,市场上预防和治疗血栓病的药物需求量逐年递增,从2006―2010年连续5年增长率都在20%以上,2011年市场规模达到81.35亿元,同比增长20.52%。据2006―2011年数据,市场上抗血栓药物市场份额排名蚓激酶排名第6位,蚯蚓原材料需求量极大,具体如表2所示。

2.1.5 猪、鸡等养殖业。在畜禽饲料中,用蚯蚓粉代替已有的饲料蛋白来源添加入饲料中可有限提高畜禽的抗病力,改善肉用畜禽肉质,显著增加肉用畜禽体重。用蚯蚓粉代替鱼粉饲喂育肥猪、乳猪、乳兔的试验结果表明,肥育猪日增重可以提高13.1%,料肉比降低了0.9,可提高乳猪、乳兔其泌乳量。张桂英[6]研究表明,利用掺有蚯蚓粉的饲料喂养蛋鸡可以提高产蛋数量、蛋重、饲料转化率、降低软蛋率。孙振军等[7]分别用蚯蚓、鱼粉饲喂蛋鸡,得出同样的结论。

2.2 调查对象对于蚯蚓及其副产品的认识(基于调查问卷)

2.2.1 调研对象对于蚯蚓的了解程度。根据调查问卷数据显示,16.02%的受访者表示对蚯蚓有了解,29.08%表示对蚯蚓比较了解,54.90%表示对蚯蚓不了解(图2)。由此可以得出,江西省(主要是南昌市)人们对于蚯蚓的价值和作用不了解人口多于了解人口。在建立养殖公司或从事相关行业时应加强对于蚯蚓价值的宣传。

2.2.2 受访者对于蚯蚓在钓鱼休闲业的调研数据分析。在337份有效问卷中有268份问卷(79.5%)表示知道蚯蚓在钓鱼休闲业上的运用(图3)。钓鱼休闲业是蚯蚓适用行业中最被人们所熟悉的行业,其熟悉程度比受访行业中的农林畜牧业高出39.2%。53.41%的调查对象明确表示会使用蚯蚓进行垂钓,81.3%的受访者表示会使用蚯蚓垂钓(图4)。但是在调查对象里面有55.49%会通过自己制备的形式获得钓鱼所需的蚯蚓(图5)。

蚯蚓用于钓鱼休闲业是被大多数人所知晓接受并且会付出实践的,但是超过一半的人却不会选择购买来获得蚯蚓。造成这个现象的原因是多方面的:一是受访区域主要位于江西省南昌市,由于南昌市地处内陆经济并不发达,所以受访者选择较为经济的方式获得蚯蚓;二是南昌市位于中国南方,常年雨水充沛,适合蚯蚓生长繁殖,蚯蚓在当地土壤中大量存在,较为容易自己制备获得;三是受访者年龄普遍在21~30岁这个阶段,处在读书或刚刚步入职场,有一定的经济压力,不选择购买这种方式获得蚯蚓。

2.2.3 调查问卷药用价值数据分析。16.32%的调查对象知道蚯蚓药用价值,34.12%大致知道蚯蚓的药用价值(图6)。可见,人们对蚯蚓在医药行业的运用价值并不是特别了解。为了提高蚯蚓在医药行业中的销售量,蚯蚓养殖销售行业应加强宣传力度。

2.2.4 调查问卷蚯蚓对于土壤环境影响数据分析。23.44%的调查对象知道蚯蚓对于土壤环境的影响,44.21%的调查对象大致知道蚯蚓对于土壤环境的影响;几乎不知道蚯蚓对于土壤环境影响的占32.34%(图7)。受访的环境工程的学生中82.35%的学生知道或大致知道蚯蚓对于土壤环境的影响(图8)。可以看出,专业和从事的行业不同,人们对于蚯蚓对土壤环境的影响知道的程度也有所差异。但是随着环境的日益恶化和人们对于环境关注的加深,未来人们对于蚯蚓对于土壤环境的影响的了解程度也会随之加深。

2.2.5 日常购买农产品时会关心其是否使用有机肥(如蚯蚓粪)数据分析。11.57%的调查对象明确表明十分关心,超过50%的人表示不太关心(图9)。

2.2.6 蚯蚓及其副产品的未来推广方式。根据数据显示,超过50%(50.45%)的受访对象认可新媒体营销结合传统营销方式是较好的蚯蚓及其副产品在市场推广方式。33.23%的受访者表示通过网络、电脑、手机等现代化新媒体作为其推广方式更加值得尝试(图10)。现在,网络及各种终端设备成为中青年人每天不可缺少的随身物品,这些终端可以第一时间收到推送,成为转发扩大影响力的最有利的设备。

2.2.7 调研对象对于蚯蚓市场未来发展数据分析。68.84%的受访者认为蚯蚓市场的前景好并适合创业(图11)。

3 结论与建议

3.1 结论

(1)通过对调查结果进行对比、分析发现,68.84%的受访者明确表示其前景好值得创业,说明蚯蚓及其副产品的市场条件是较好的。尤其是在钓鱼休闲业上,大众认同度高达79.5%,目前数量上江西省的需要量为92.14 t,江西省及其周边5个省市的总需求量高达697.71 t。

(2)人们对蚯蚓及其副产品的使用价值并不明朗,受其专业及所从事行业的限制,很多人对于蚯蚓及其副产品的价值功能的了解具有局限性。50.45%的受访者认为新老媒体结合的方式有助于蚯蚓及其副产品的推广和销售。

3.2 对策建议

一是加强关于蚯蚓及其副产品价值功能的宣传。通过数据分析可以发现,大众对于蚯蚓及其副产品的功能价值具有专业局限性,加强对大众的蚯蚓及其副产品功能的宣传是提高大众对于蚯蚓及其副产品的功能了解和信任的好办法。二是夯实蚯蚓养殖公司的公司信誉,创立正确积极的公司精神,提高员工的工作热情和服务态度。三是保证产品质量,加强公司技术创新,推出符合社会的产品。

4 参考文献

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篇7

【摘要】 利用自建的快速高效的次黄嘌呤一磷酸盐脱氢酶(Inosine monophosphate dehydrogenase,IMPDH)抑制剂的高通量筛选模型,筛选分离得到两个活性化合物2264 A和B,通过对其紫外、质谱、核磁等理化数据的分析确定2264 A为cyclopenol,2264 B为viridicatol。2264 A和B对IMPDH的IC50分别为69.68、11.86μmol/L;体外脾淋巴细胞增殖实验显示2264 A和B分别在322.6和65.8μmol/L浓度下可完全抑制由ConA活化的脾淋巴细胞增殖,表明2264 B在分子水平和细胞水平均表现出较好的免疫抑制活性,2264 A的活性相对较弱。

【关键词】 次黄嘌呤一磷酸盐脱氢酶; 免疫抑制剂; Cyclopenol; Viridicatol

ABSTRACT Inosine monophosphate dehydrogenase (IMPDH) is an essential ratelimiting enzyme in the purine metabolic pathway, catalyzing the de novo synthesis of purine nucleotides required for lymphocyte proliferation. IMPDH has therefore been an attractive target for developing immunosuppressive drugs. This investigation was to discover new IMPDH inhibitors from metabolites of microorganism, and two active compounds 2264 A and B were isolated. 2264 A and B were identified to be cyclopenol and viridicatol by their physicochemical properties, MS, 13CNMR and 1HNMR analysis. IC50 of 2264 A and B were 69.68 μmol/L and 11.86 μmol/L to IMPDH, respectively, and they could completely inhibit the spleen lymphocytes proliferation stimulated by ConA at 322.6 μmol/L and 65.8 μmol/L in vitro. 2264 A and B showed moderate inhibitory activity to IMPDH and spleen lymphocytes proliferation.

KEY WORDS Inosine monophosphate dehydrogenase; Immunosuppressant; Cyclopenol; Viridicatol

免疫抑制剂在临床上应用广泛,不仅能够有力地推进临床器官移植的实施,延长移植物的存活率,改善器官移植患者的生存质量,同时也为许多自身免疫性疾病如红斑狼疮、类风湿病等的治疗开辟了广阔的应用前景。但是现有的免疫抑制剂在临床应用中仍然存在不同程度的毒副作用、治疗对象和方案较局限等缺点,普遍存在一些严重不良反应,如肝毒、肾毒、神经毒性、消化道反应、内分泌系统失调、皮肤损坏和致癌作用等。因此开发全新的低毒、高效免疫抑制剂很有必要[1,2]。

次黄嘌呤一磷酸盐脱氢酶(inosine monophosphate dehydrogenase,IMPDH)是鸟嘌呤核苷酸经典合成途径的限速酶,IMPDH受抑制将导致鸟嘌呤核苷酸缺乏,DNA合成受阻,使细胞静止于G1期,因此其活性与细胞增殖紧密联系。这种酶的抑制剂被发现具有抑制免疫力的作用[3,4],因此IMPDH成为免疫相关疾病药物的重要靶点。

为了研究和发现更加有效和低毒的免疫抑制药物先导化合物,本研究利用以IMPDH为靶点的高通量筛选模型从微生物的代谢产物中进行药物筛选,并从阳性菌株2264的发酵产物中分离得到活性化合物2264 A和B。本文报道了2264 A和B的筛选、发酵、分离纯化、结构鉴定及其生物学免疫活性。

1 材料与方法

1.1 筛选用微生物的菌株

真菌菌株2264由本室从5000株真菌中筛选得到。

1.2 试剂及仪器

人类II型IMPDH表达质粒由本实验室构建;E.coli DH5α由本实验室保存;NADH、NAD和IMP(Sigma公司);BABL/C小鼠,雌性,6周龄(河北医科大学实验动物厂);RPMI1640(GIBCO公司);十二烷基硫酸钠(Lauryl Sulfate Sodium,SDS)(GIBCO公司);新生牛血清(杭州四季青);噻唑蓝(Thiazolyl Blue,MTT)(Sigma公司);青霉素、链霉素(华北制药股份有限公司);其余化学试剂均为分析纯或色谱纯试剂。

Victor2 1420多标计数仪(美国PE);中压层析系统(瑞士BUCHI);高压液相(美国Waters);ZMD Micromass质谱仪(ESIMS,美国Waters);INOVA500MHz核磁共振仪(Varian);96孔培养板(美国Corning)。

1.3 IMPDH抑制剂活性测定原理及方法

活性测定原理 以NAD和IMP为底物,NADH为显色剂,在96孔板上测定样品对IMPDH抑制剂活性。反应式为:

活性测定方法 在96孔板上,样品孔中加入2μl待测样品、20μl酶提取液和30μl IMP;对照孔中加入2μl DMSO,30μl IMP;空白孔中加入2μl DMSO和20μl IMPDH缓冲液代替酶提取液和30μl IMP。37℃保温15min,测定孔A340(OD1),然后每孔中加入50μl NAD,37℃保温50min,测定每孔A340(OD2)。样品对IMPDH抑制率的计算公式为:

抑制率(%)=对照(OD2-OD1)-样品(OD2-OD1)对照(OD2-OD1)-空白(OD2-OD1)×100%

1.4 对体外培养小鼠脾淋巴细胞增殖的抑制作用[5]

按常规方法制备脾淋巴细胞悬液,用含10%新生牛血清的RPIM1640培养液重悬,调整细胞浓度至1×107个/ml,加入96孔细胞培养板100μl/well,同时实验组加入待测样品和ConA。阴性对照用相应培养液代之,ConA对照组终浓度为2μmol/L,阳性对照为霉酚酸(MPA),平行设3个复孔。置5% CO2,37℃培养箱培养72h,每孔加入MTT液(5mg/ml)20μl,继续孵育5h后,每孔加入10% SDS液100μl溶解,37℃湿盒过夜,待结晶完全溶解,用Victor2 1420多标记数仪检测各孔光吸收(OD)值,检测波长570nm,参考波长630nm,并计算脾淋巴细胞增殖抑制率。

细胞生长抑制率(%)=对照组OD值-实验组OD值对照组OD值×100%

1.5 2264的培养

将真菌2264斜面菌株,接种于种子培养基(淀粉2%,葡萄糖1%,黄豆饼粉0.2%,麦芽粉0.6%,酵母粉0.5%,CaCO3 0.2%,MgSO4·7H2O 0.2%,NaCl 0.2%,pH7.0)于27℃、72h摇瓶培养,接种于装量为100g大米培养基的500ml三角瓶中(大米浸泡3d,加入2.5%的热榨黄豆饼粉,搅拌均匀,120℃消毒30min),27℃静置培养14d。

1.6 2264 A和B的分离纯化

2264固体培养物约3kg,每100g大米用200ml乙酸乙酯浸泡1h,过滤除去大米,经无水Na2SO4脱水,浓缩抽干得到粗提物。

将粗提物用少量甲醇溶解,分别经硅胶柱(φ2.6cm×20cm,氯仿甲醇)、Sephedax LH20(甲醇)层析分离,得到活性组分1和2。

将活性组分1和2分别使用ODS反相柱(Phenomenex,21.2mm×250mm)在制备型HPLC上进行单组分的制备。以乙腈∶0.1%磷酸溶液(35∶65)为流动相,流速16ml/min,检测波长210nm,最终得到活性化合物2264 A和B。

2 实验结果

2.1 2264 A和B的理化性质及结构

2264 A为淡黄色粉状物,溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯和氯仿。UVλmax(MeOH)为201和285nm;ESIMS测定结果显示该化合物的分子量为310;1HNMR及13CNMR数据见表1,结合文献[6~9]确定该化合物为cyclopenol,分子式C17H14N2O4;2264 A化学结构见图1。

2264 B为无色晶状物,溶于甲醇、乙醇、丙酮和乙酸乙酯。UVλmax(MeOH)为221、284和318nm;ESIMS测定结果显示该化合物的分子量为253;1HNMR及13CNMR数据见表2,结合文献[8~10]确定该化合物为iridicatol,分子式C15H11NO3; 2264B化学结构见

表1

2264 A的核磁数据归属表(CD3COCD3)表2

2264 B的核磁数据归属表

2.2 2264 A和B对IMPDH的抑制活性

分别取浓度梯度稀释的2264 A和B对IMPDH进行活性测定,结果见图2、图3;其IC50分别为69.68、11.86μmol/L。

2.3 2264 A和、B对脾淋巴细胞增殖的抑制作用

为了进一步验证化合物2264 A和B在细胞水平对淋巴细胞增殖的抑制作用,本研究对两个化合物进行了脾淋巴细胞体外增殖抑制实验。结果表明2264 A、B分别在322.6和65.8μmol/L浓度下可完全抑制由ConA活化的脾淋巴细胞增殖,说明2264 B在细胞水平表现出较好的免疫抑制活性,而2264 A的活性相对较弱。

图2

2264 A和B对IMPDH的抑制

3 讨论

IMPDH是鸟嘌呤核苷酸经典合成途径的限速酶,可抑制鸟嘌呤核苷酸的起始合成途径,使鸟嘌呤核苷酸耗竭,阻断DNA的合成,抑制活化的T淋巴细胞和B淋巴细胞增殖,降低机体免疫反应,因此IMPDH已经成为研制开发治疗免疫相关疾病药物的重要靶点。国外一些大公司已竞相开展IMPDH抑制剂类药物的研究,其中如霉酚酸是高效、选择性、非竞争性、可逆性IMPDH抑制剂,具有较好的免疫抑制和抗癌活性。其前体霉酚酸酯已于1998年10月在美国批准上市,主要用于肾脏、心脏移植后的器官排斥的预防。在美国上市的同时也在我国注册上市。本品还用于狼疮性肾炎、原发性肾病综合征以及类风湿性关节炎的治疗[11,12]。

为了从微生物代谢产物中发现新的IMPDH抑制剂,本研究利用自建的体外IMPDH抑制剂的高通量筛选模型,从真菌的代谢产物中筛选分离到两个活性化合物2264 A和B。通过结构解析确定化合物2264 A、B分别为cyclopenol、viridicatol。这两个化合物是从青霉菌中首次分离得到的,其中cyclopenol具有较弱的抗菌活性[13]。两个化合物生物活性的相关报道很少,本研究发现2264 A和B对IMPDH显示较好的抑制活性,IC50值分别为69.68、11.86μmol/L;体外脾淋巴细胞增殖实验显示2264 A、B分别在322.6和65.8μmol/L浓度下可完全抑制由ConA活化的脾淋巴细胞增殖,说明2264 A、B在分子水平和细胞水平方面活性表现一致。下一步我们将对2264 A和B进行进一步免疫药理方面的研究和结构优化工作,开发其潜在的免疫抑制活性。

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篇8

关键词:盆栽蔬菜;可行性;技术要求;特点;市场前景;贵州黔西

近年来,随着人们生活水平的不断提高、家庭结构小型化(一对夫妻一个小孩)、住房的单元化和商品化,消费者对蔬菜的消费习惯也发生了改变,新鲜、营养、奇异、优质、保健的产品受到了青睐。蔬菜的安全性、多样性被人们重视,其口味向自然化回归,保健型蔬菜、食疗菜、鲜辣菜、减肥菜、美容菜、袖珍菜、观赏菜逐渐流行起来,丰富了人民的膳食结构。盆栽蔬菜是指植株矮小,食用器官小巧玲珑,适合在容器中栽培的食茎叶、食花、食果及特、稀、野、丽、奇蔬菜类型的总称。盆栽蔬菜越来越受到人们的喜爱,盆栽蔬菜不仅观赏性强,其果实还能食用,且不受地域、季节的限制,生长快、虫害少,一年四季均可种植,是家庭种植绝好的选择。

1发展盆栽蔬菜的可行性

长期以来,由于蔬菜栽培过程中过分依赖农药及化肥来控制病虫害和促进蔬菜生产;加上环境污染日益严重,致使消费者对产品残毒危害身体健康的担心与日俱增,人们开始崇尚自然、传统、较少污染的清洁保健蔬菜,并逐渐形成集食用性和欣赏性为一体的以庭院为单位的盆栽蔬菜形式。它既可观叶观花观果,给人以美的感受,可振奋精神、消除疲劳、化解忧伤、舒心悦目,又可通过自身亲手劳动,培育、观赏蔬菜的生长结果过程,还可亲自品尝劳动果实的色、香、味。

蔬菜生产的另一特点是过去蔬菜生产集中在郊区和近郊区,由于城市的发展和扩大,农业产业结构的调整,郊区菜田明显减少,农区菜田相对增加,蔬菜产业结构规模化产区更加集中。鲜嫩、安全、营养、方便是人们追求的目标,高营养的新品种、新种类蔬菜已悄然进入人们的膳食,蔬菜产品向营养、欣赏、保健等新食品时展,形成一个新的生产方式、即进行盆栽绿色蔬菜生产,待开花结果上市供应城镇居民,集欣赏、品尝、栽培于一体,大大丰富了人们的业余生活。

2盆栽蔬菜的技术要求

2.1基质

基质是盆栽蔬菜栽培的基本设施之一。优质基质是指质地疏松,具有较好保水性能和透气透水性,养分含量适中而全面,酸碱度适中,一般pH值以6.0~7.0为宜,腐殖质含量高,团粒结构好,没有严重的病虫草害。传统的基质有园田土、腐叶土、塘泥、松针土等,河沙、煤渣和锯屑均可作培养土添加物,可改善盆土物理性能,使土壤更加疏松、透气,排水和保水保肥力增强,重量减轻[1]。一是培养土配制。培养土要具有优良物理、农化性状,有一定的透气性,土质疏松,有较强的保水和排水能力,土壤有机质含量为2%~3%,pH值6.0~7.0,不含有害物质、不含病虫草籽,全氮含量0.8~1.2%,速效氮100~150 mg/kg,速效磷含量高于20~35 mg/kg,速效钾含量高于150 mg/kg,床土总孔隙度60%左右,其中大孔隙度占15%~20%,小孔隙度占35%~40%,容重0~1 g/m3。培养土为园土(耕种多年的熟土,加粪水堆积2个月)、塘泥、河沙、腐叶土、山泥(山区林下树木的落叶堆积发酵而成)、煤渣等配制而成。不同蔬菜不同生长发育阶段对培养土的要求不同。播种蔬菜用腐殖土、园土、河沙比例为5∶3∶2;定植蔬菜用土比例为腐殖土∶园土∶河沙∶骨粉为4.0∶4.5∶1.0∶0.5。二是基质消毒。基质是传播病虫害的场所,在使用前必须彻底消毒,消毒方法有:①日光消毒。将配好的基质放在混凝土、铁板上,薄薄平摊,曝晒3~15 d,可杀死病菌孢子、菌丝、虫卵、成虫和线虫。②蒸汽消毒。将基质放入蒸笼上锅,加热至60~100 ℃,持续0.5~1.0 h。消毒时间不宜太长,以免杀灭有益微生物。③石灰粉消毒。对酸性土壤,撒入石灰30~40 g/m2,或基质加入石灰粉90~120 g/m3,在针叶腐殖土中使用。④药剂消毒。主要消毒药剂有硫磺粉、多菌灵、代森锌、百菌清、甲霜灵、辛硫磷等。

2.2容器

盆栽蔬菜的容器种类繁多,质地不一,形状各异,体积大小、色泽深浅形形。常见的除花盆外,还有桶、箱、篓、缸、槽等。盆栽蔬菜是将栽培技术与观赏艺术有机结合的园艺产品。按栽培技术要求,盆的质地坚固,透气性好,容纳营养土多,利于蔬菜生长发育。从观赏角度看,要求盆式美观,制作精细,小巧玲珑,挪动和摆设方便,艺术效果好。常见的容器有瓦盆、陶瓷盆、玻璃钢花钵、塑料盆、石盆、木桶、瓶箱、蓝篓、种植槽等。

2.3盆栽蔬菜放置形式

盆栽蔬菜一般放在阳台、平台、房顶、庭院及房门外边、窗台一角等可以利用的地方。阳台的几架有铝合金结构仿欧古典式钢制架,中国式古典仿红木、根雕或自然根制几架层,有古色古香之韵味,水泥钢筋屋架外层修饰为树木纹理,可放置保健蔬菜与食花蔬菜。瓜果蔬菜的几架有:一是立杆架。在盆中央直立1根木杆或竹竿,高1.0~1.5 m,适于栽植短蔓蔬菜。二是三角架。盆边立3根1.2~1.5 m的竹竿,把顶部束绑一起,形成三角架式。三是漏斗架子。在盆边立4~6根1.2~1.5 m的长竹竿,全部向外倾斜,再用8#铅丝制成直径40~60 cm和60~80 cm的2个圆圈,分别固定在竹竿中部和顶端。四是屏式。在方盒上立5根1.5m的竹竿,在中部与顶端固定2道竹竿。盆外架一般适用大盆与种植槽,如阳台上的水平架、平台水平架、平台栏杆篱架、窗台外独龙架、房门双龙吐须架、房檐走廊单柱架等。

3盆栽蔬菜的特点

盆栽蔬菜体积小,植株矮,具有一定的观赏价值,营养丰富、风味独特,有一定的保健效果,它可以从国外引进新的品种,从野生、稀特蔬菜中选出来,亦可以将观赏花卉转入盆栽,如牡丹、月季、、兰花等。它与一般蔬菜相比有以下特点。

3.1色彩鲜明,具有一定的观赏价值

盆栽蔬菜一般放在室内或庭院内栽培,因此首先要美观,色泽、外形、情调要优美,要有艳丽多姿的外形,如樱桃番茄,果实有圆形、长圆形、梨形、方形,颜色有红、粉红、黄橙色。彩色辣椒,一株上有绿、白、紫、红多种颜色。让人们通过盆栽蔬菜美丽、自然的外形,享受大自然的美,回归到自然的怀抱中去。

3.2营养丰富,风味独特

盆栽蔬菜营养价值丰富,不含农药残留,无污染,具有人体易吸收的糖类、氨基酸、各种维生素及无机盐。例如番茄中的维生素P、辣椒中的维生素C、茄子中的维生素E、胡萝卜中的维生素A、百合中的蛋白质和果胶、马齿苋中的亚麻酸等。用盆栽蔬菜做成的菜肴,风味独特,香味诱人,不仅使人一饱口福,而且一饱眼福,使人们得到多方位的享受。

3.3以食代药,强身防病

盆栽蔬菜具有良好的药用价值,大部分是中药,它既享口福,又可防病治病,良药益口,一举多得。例如荆芥的抗癌作用;胡萝卜中抗坏血酸的保肝作用;佛手瓜苗的改善性功能作用;百合中的硒、卵磷脂、生物碱的健脑强身、润肺止咳作用;马齿苋中的去肾腺素可降低血糖的浓度;枸杞果实中的甜菜碱、生物碱、亚油酸有补肾益精、养肝明目的作用;芥菜中芥菜酸的止血作用,胆碱的降压作用等。

3.4改善环境,丰富生活

盆栽蔬菜中有许多是从花卉转化而来,它可改善环境,丰富空气中的阴离子浓度,调节人的神经系统和血液循环,改善心肌功能,促进人体新陈代谢,提高人体免疫力;它还可减轻污染、解除毒害、减轻噪音和减少浮尘,有香气的蔬菜,还可分泌杀菌成分,消除室内空气中的细菌和病毒。在人口众多的城市里,人们多居住楼房,盆栽蔬菜可形成独特的自然景色,收到无日不春的效果。

3.5栽培管理容易,劳动成果显著

部分盆栽蔬菜由野生稀特蔬菜转入,对环境条件及栽培技术很少苛求,一般市民稍加学习管理,就能种好养好。更重要的是通过自己亲身劳动,看到丰富的劳动果实及生长结果的过程,可以从种植蔬菜中受益。据有关专家报道,心脏病患者在病情稳定后,适当从事蔬菜种植,有助于恢复心脏功能,如能食用自己亲手种植的改善心脏功能的蔬菜,其心理治疗效果更好。神经衰弱患者,通过栽培蔬菜这一力所能及的劳动后,大脑皮层的紧张程度有所缓解,从而获得良好的睡眠。

4市场分析

发展盆栽蔬菜,首先应建设一定面积的示范基地,基地内建一定数量的大棚,用于室内育苗,育苗分期进行,所育菜苗种类齐全,包括食果蔬菜、食花蔬菜、保健蔬菜等,以满足不同层次消费者的需求,同时购置一定数量的、价格各异的容器,保障每年有足够的移栽入盆上市数量,以获得可观的经济效益。一是经济效益。虽然同样是蔬菜,栽的地方不同,栽培方式不同,所产生的市场价值也就不同。根据市场预测,如果平均每盆蔬菜投入5元,卖出价预计可达10元以上。若以每年销售20万盆计,则纯收入在100万元以上,经济效益可观。二是社会效益,丰富人民膳食结构;促进农业结构调整和农业产业化发展[2-4]。三是生态效益。盆栽蔬菜实行无公害栽培,改善了生产环境,减少了野生蔬菜的乱采滥挖,保护了野生蔬菜资源。

5结语

无论是单位或个人,在开发盆栽蔬菜项目时,一定要注意3个方面:一是选好种子,必须到有经营许可证的国有种子公司或国家科研实验机构购买,有条件的可先进行少量试种;二是选好培育种植基地,应选择毗邻城市的郊区,可方便市民利用节假日、双休日前往自采自买,享受田园生态环境、休闲自在的乐趣;三是掌握好科学种植技术,种植前要通过参加有关栽培技术培训班或聘请专业科技人员进行技术指导,严格按照技术要领组织生产和管理。

6参考文献

[1] 杨贤智.盆栽蔬菜及其种植关键技术[J].南方农业,2008(5):53-54.

[2] 何威.盆栽蔬菜市场前景广阔[J].农家致富,2009(14):17.

篇9

关键词:非纤聚酯;产品开发;高性能聚酯产品;工程塑料;生物基聚酯

中图分类号:TQ323.4 文献标志码:A

Technology and Market Development of Global Nonfiber Polyester

Abstract: Development status-quo of global non-fiber polyester was briefly introduced in this article, as well as its competitive advantages. Latest product developments of non-fiber polyester in some technical areas especially in engineering plastics were introduced emphatically. Besides, trends of non-fiber polyester product development were discussed in terms of modification of polyester, performance improvement, utilization of bio-based materials, etc.

Key words: non-fiber polyester; product development; high-performance polyester product; engineering plastics; bio-based polyester

世界聚酯行业的发展概况

Brief Introduction of Global Polyester Industry

从20世纪70年代起,基于石油化工技术的高速发展,三大高分子合成材料(合成树脂、合成纤维、合成橡胶)开始进入工业化时代。2012年,世界合成树脂的总量超过2.5亿t,合成纤维超过5 000万t,合成橡胶超过2 000万t。其中,中国大陆聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)总量的85%用于制造纤维,15%用于制造聚酯瓶、膜和工程塑料;而日本、欧洲及北美国家和地区的PET,35%用于制造纤维,65%用于非纤产品。

90年代中期开始,随着聚酯合成技术的发展和新型聚酯、改性聚酯原料的开发,PBT、CoPET、PTT、PC、PMMA、PBS以及LCP等高性能聚酯材料成为高分子合成材料的主角。在世界范围内,这些高性能聚酯材料除了部分用于纤维市场,其余广泛应用于工程塑料、板材、片材薄膜以及瓶用等领域。表 1 是2012年世界聚酯材料的产品结构情况。

进入21世纪后,在高性能聚酯原料和终端高科技应用领域占据优势的西欧、北美和日本等地的大型石油化工企业,开始加快高性能聚酯材料的产品开发,并取得成效。

目前,高性能聚酯生产地主要分布在北美、西欧以及亚洲东部等国家和地区,其中以美国为代表的北美洲占30%,西欧占35%,东欧占10%,亚洲占15%。2011年,世界范围(除中国大陆)高性能聚酯已经占聚酯总量的17.86%,而中国大陆仅为3.94%。表 2 为2012年世界和中国大陆高性能聚酯产能和2015年的产能预估。

高性能聚酯具有耐强腐蚀、低磨损、耐高温、耐辐射、阻燃、抗燃、耐高电压、高强高模、高弹性、反渗透、高效过滤、吸附、离子交换、导光、导电以及其他多种特殊功能,相对于常规PET具有较高的附加值,因而销售价格往往是普通PET的几倍之多(表 3)。其较高的价格定位源自于高技术投入(包括原料开发、专利保护、专有技术)、原料资源稀缺以及市场开发投入(包括技术服务、标准制定、多产业合作等)。

采用高性能聚酯材料的应用领域本身也具备了高附加值的基本要素,以LCP为例,其最低售价就为普通PET的4.6倍,用于航空和航天的聚芳酯纤维甚至是其 8 倍之多。因此,具有高附加值的高性能聚酯材料的产品开发和市场开拓,已经成为传统石油化工巨头产业结构调整的重要战略手段之一。

1.4 可注塑成型的玻纤增强PET、PBT工程塑料

玻纤(GF)增强PET或PBT具有与热固性树脂相匹敌的高耐热性和优良的电性能,且有优良的成型性能,即使在高温下长时间使用,其力学性能仍有超群的保持率。经玻纤增强的PET和PBT其热变形温度可从70 ℃提高到230 ℃(30%玻纤)以上。

美国DuPont(杜邦)公司开发了汽车用名为Rynite?的PET、PBT系列材料。在用于薄壁制品时,可发挥其优良的流动特性和较小的成型公差,并可设计多腔模具来提高生产效率。与锌、铝等金属相比,其良好的材料性能、加工工艺特性和较低的价格使制品具有很高的性价比,且制品较轻,因此在轿车领域具有广泛的应用前景。荷兰DSM(帝斯曼)公司开发了含部分生物基原料,且不含卤素的阻燃ArniteT、ArniteA系列PBT、PET产品。

美国Ticona(泰科纳)公司研发的Celanex系列PBT和Impet系列PET具有优良的耐高温性能和优异的低温冲击强度,经得起电喷着色处理。另外PET制品具有很好的表面性能,可用于制造汽车内外装饰件,如车门、门支撑架、引擎盖等。Sabic公司将PET与PBT、PC等共混制成了Valox800 PET,它不仅具有良好的表面光泽和成型性,而且能在高温下使冲击强度达到648 J/m。

1.5 聚酯弹性体(Thermo Plastic Polyester Elastomer,

TPEE)

TPEE具有优异的耐热性能,硬度越高,耐热性越好;在110 ~ 140 ℃连续加热10 h基本不失重,在160 ℃和180℃分别加热10 h,失重分别仅为0.05%和0.1%,能适应汽车生产线上的烘漆温度(150 ~ 160 ℃),并且在高低温下机械性能损失小。TPEE还具有出色的耐低温性能,TPEE脆点低于-70 ℃并且硬度越低,耐寒性越好,大部分TPEE可在-40 ℃下长期使用。由于TPEE在高、低温时表现出的均衡性能,工作温度范围非常宽,可在-70 ~ 200 ℃范围内使用。

PCT是一种耐高温、半结晶的热塑性聚酯,由PTA与1,4-环己烷二甲醇(CHDM)反应而得,其连续应用温度范围在130 ~ 150 ℃之间,挠曲温度为243 ~ 260 ℃,良好的机械性能和热性能使其作为工程塑料广泛应用于电子、电气和汽车方面。PCT一般以填充共混物、共聚酯或熔融共混等 3 种基本形式存在。填充共混主要采用玻璃纤维和无机填料,并添加其他改性助剂,使其成为可在高温环境下使用的高性能材料。

PCT共聚酯根据其共聚成分的不同表现出不一样的性质,采用乙二醇进行PCT醇改性所得共聚物为PCTG,该共聚酯具有高抗冲击性、极佳的透明度与高光泽性。采用间苯二甲酸或其他羧酸对PCT进行酸改性所得共聚物为PCTA,该共聚酯具有良好的透明度、低温柔韧性、高撕裂强度和耐化学性,可加工挤出膜或片材用于包装领域。

PETG为美国伊士曼公司开发的新型工程塑料聚酯,采用CHDM替代低于30%乙二醇与PTA反应所得的共聚酯,该共聚酯除具有耐热性和耐化学腐蚀性,还具有优越的光学性能(高透光性、高光滑和低光晕)、突出的可印刷性、高韧性、高强度、易加工定型等特性,综合性能突出,可专用于高性能收缩膜(70%)。

目前,PCT、PETG的代表产品包括美国杜邦公司的Thermx?,伊士曼公司的DurastarTM、ProvistaTM、SpectarTM以及韩国SK公司的Skygreen?。

2.2 PEN

PEN为2,6-萘二甲酸与EG反应制得的聚酯。1971年,日本帝人公司试产推出了商品名为“Q”的PEN薄膜。随后Amoco公司、UOP公司、NKK公司等投入PEN的研究中,目前世界上较大的PEN生产商为美国shell(壳牌)公司、伊士曼公司和日本帝人公司。PEN利用常规的加工方法如挤出、注塑、吹塑等加工成纤维、薄膜和容器等产品时,加工温度约为300 ~ 315 ℃,这样不仅会导致聚合物相对分子质量降低,也给加工带来困难,因此需要对PEN进行改性,常用的改性组分为C4 ~ C6的二元酸和C3 ~ C10的二元醇。改性后的PEN加工性能得到大幅改善,且生产成本有所降低,同时其耐热性、热灌装性能和阻隔性能得以保持。

PEN突出的强度、刚性、热稳定性以及尺寸稳定性等使其在工业丝、高温场合的地毯、高温气体过滤器等方面得到广泛应用。由于其阻隔性能高,可应用于啤酒瓶、汽水瓶等食品包装领域;由于其绝缘性能优异,可用于录音和录像带的带基、F级绝缘膜、电容器膜、柔性和印刷电路等。

3 新型高性能聚酯材料

3.1 热致液晶-聚芳酯(LCP)

聚芳酯(PAR)又称芳香族聚酯,是分子主链上带有芳香族环和酯键的热塑性特种工程塑料。它是一种无定形的、透明的聚合物,是与聚碳酸酯、聚砜相似但等级更高的工程塑料。聚芳酯由于主链结构中含有大量的芳环,因而具有优异的耐热性和良好的力学性能,在航空航天、电子电器、汽车及机械行业、医用品和日用品等行业具有广泛的应用。

泰科纳公司经过多年的发展,针对不同的加工要求对产品的链段进行调整或加入不同助剂,产品已经发展成从A、B、C、E到L等十几个系列,每个系列又可细分成不同的型号。其主要原料是对羟基苯甲酸(HBA)、2-羟基-6萘甲酸(HNA),在乙酸酐溶剂内进行乙酰化反应,然后在320℃左右进行缩聚反应,得到优良的工程塑料。

通过添加各种助剂可对其进行增强或改性从而使其特性更加丰富,满足客户更广泛的要求。如加入一定量玻璃纤维可以增加其强度,加入石墨可以增强其伸长率和导电性等。

3.2 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)

PMMA俗称有机玻璃、亚克力,由甲基丙烯酸甲酯自由基聚合而得。PMMA是综合性能优异的透明材料,具有极好的透光性和全光谱透光率,同时还具有良好的介电性和电绝缘性。PMMA的生产与其单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)生产紧密关联。2010年全球PMMA产能约为225万t,主要生产企业包括法国道达尔公司旗下的Altuglas International(原Atohaas)、德国赢创工业公司旗下的CYRO Industry和Rohm GmbH以及日本的三菱丽阳、住友、旭化成、可乐丽,中国台湾的奇美化学等。

近年来,PMMA在光纤通讯、汽车等领域的应用发展渐趋成熟,现代通信、汽车、LED照明和太阳能都是PMMA模塑料的重要市场。

德国赢创公司新近开发的漫射级PMMA材料是为LED照明装置特制的。赢创的宝克力?PMMA比起普通玻璃,制成的车窗可以实现40% ~ 50%的减重,提高整车的燃油使用效率,降低CO2的排放量。

现代通信领域也有力印证了宝克力?材料的无限潜力,LED背光液晶显示电视、智能手机触摸屏、MP3播放器、导航系统以及各种规格的平板显示器的导光膜几乎全部采用了宝克力?材料。

3.3 聚碳酸酯(PC)

聚碳酸酯(PC)是一种强韧的热塑性树脂。1958年,德国Bayer(拜耳)以中等规模在全球第一个实现了熔融酯交换法双酚A型聚碳酸酯的工业化生产。至2012年,Sabic、拜耳和Dow Chemical(陶氏化学)旗下的STYRON公司共占据了市场75%左右的份额。

拜耳公司近期开发了PC的合金材料Makroblend?,是 PC和PBT共混物或PC和PET共混物。其显著性能体现为高韧性(即使在低温环境中)、良好的耐化学品性能、不易发生应力开裂、良好的涂覆性能和低吸湿率,因此可用于汽车工程、电气工程/电子、照明和运动和休闲等领域。该公司的拜本兰?是无定形、热塑性聚合物共混物产品,为PC、ABS以及橡胶改性PC和SAN的共混物。其主要特性包括具有高冲击及缺口冲击强度、高刚性,高尺寸精度和稳定性,其维卡软化温度可高达142 ℃,阻燃FR品级产品不含锑、氯及溴。

STYRON公司的CALIBRETM聚碳酸酯在透明性、耐热性和耐冲击性能方面具有优异的综合性能。经过改性可以实现特定性能要求的提升,包括颜色、阻燃性能、UV稳定性以及脱模性能等,且适用于自行色母粒染色。这些产品符合FDA标准,可根据阻燃性能和玻璃纤维增强等主要功能指标,分成不同的产品系列。

3.4 生物可降解聚酯(PBS和PBST)

PBST材料具有优异的可降解性和阻隔性,可用来制造购物袋(使用多次后还可以当作垃圾袋装有机垃圾)、农用薄膜(耕地时无需摘除)以及食品包装袋(可与食物残渣一起装在盛放有机垃圾的容器中)。德国BASF(巴斯夫)公司现有生产能力为14万t/a的PBST(Ecoflex)装置。

中国石化上海石油化工股份有限公司采用独创工艺研制成功了生物可降解聚酯,并完成了中试。这种新型生物塑料在耐热性方面有了很大提高,热变形温度超过100 ℃,可以满足通用塑料的使用要求。该聚酯制品使用废弃后,可被土壤中的微生物分解。据悉,该生物可降解聚酯经过94天降解,降解率可达62.1%,符合国际相关标准。

聚酯工程塑料的技术与市场发展

Technology and Market of Polyester Engineering Plastics

1 发展概况

据预测,全球工程塑料市值将由2013年的670亿美元增至2020年的约1 137亿美元,期间年复合增长率为7.9%;全球对工程塑料的需求将由2012年的1 960万t增至2020年的2 910万t,新兴地区如亚洲、南美、中东以及欧洲的发展中地区将成为工程塑料行业快速增长的主要推动力。汽车、电气及电子产品、家电、建筑和基础设施等领域将成为工程塑料有增长潜力的市场。

工程塑料为用作工业零件或外壳材料的工业用塑料,是一类具有优良的强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性的材料,几乎可涉及所有的终端市场。产品主要包括PC、聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、热塑性聚酯PBT和PET等。聚酯工程塑料大部分原料易得,生产过程相对环保,不断涌现的新的应用加工技术使之在终端市场的应用领域更加宽广,如图 1 所示。

2 聚酯工程塑料的原料以及合成技术发展

2.1 聚酯原料生产技术

2.1.1 碳酸二苯酯(DPC)

DPC和双酚A合成PC的工艺是一种符合环境要求的“绿色工艺”,已成为今后PC合成工艺的发展方向,在PC生产中将逐渐占据主导地位。

虽然酯交换法的PC生产过程避免了使用光气,但原料DPC的工业化生产仍是通过光气和苯酚在氢氧化钠存在下合成的。因此,国内外相继开发了非光气法合成DPC的新工艺研究,促进了DPC生产技术的发展。

苯酚和碳酸二甲酯(DMC)酯交换反应合成DPC方法起始于20世纪70年代,是目前唯一工业化的非光气法合成DPC技术。苯酚和DMC反应酯交换可在100 ~ 250 ℃、常压或加压条件下进行。

DPC工业化的路线有两种,一种是一步法合成DPC的工艺,在常压精馏塔中由DMC和苯酚通过酯交换反应直接合成DPC;另一种方法是当酯交换反应进行到一定程度时,将中间体MPC分馏出来单独进行歧化反应或再次与苯酚酯交换反应。

DMC与苯酚酯交换反应合成DPC法使用的原料及产物均无毒、无污染、无腐蚀性,被认为是最具有工业化前景的非光气合成路线。

2.1.2 1,4-丁二醇(BDO)

由BP和Lurgi(鲁奇)公司合作开发的“Geminox?”BDO工艺被美国ISP公司生产装置采用。正丁烷/顺酐直接加氢法是将正丁烷制顺酐的气相氧化法和顺酐加氢技术相结合的方法。

正丁烷在钒和磷混合氧化物催化剂下氧化生成顺酐,再加水急冷制得马来酸,然后在固定床反应器中催化加氢生成BDO。与传统工艺相比,该工艺投资费用可减少20%,生产成本可节省25% ~ 40%。且副产物少,几乎能将顺酐全部转化为BDO。在加氢、回收和提纯工序中,适当调整工艺条件,也可生产四氢呋喃(THF)。

正丁烷/顺酐酯化加氢工艺由英国Davy Mckee(戴维)公司开发成功。其特点是原料来源广、工艺不复杂、固定资产投资较低,可同时联产BDO和THF,不使用贵金属催化剂,是目前生产BDO较为先进的方法。由于该工艺的BDO生产具有成本优势,是近几年工业化采用的主流工艺。

2.1.3 聚四氢呋喃

聚四氢呋喃可用于TPEE聚酯工程塑料弹性体,生产PTMEG的原料为THF,因其催化剂不同,可分为 3 种工艺,即氟磺酸工艺、杂多酸工艺和醋酐-醇解工艺。针对均相催化剂体系的不足,近年来开发出了非均相催化剂体系,目前杜邦、Conser、KorPTG、巴斯夫等公司均采用此类流程。

THF与醋酐在催化剂作用下聚合生成聚四氢甲基醚二醋酸酯(PTMEA),闪蒸除去未反应的THF,用共沸蒸馏脱水。PTMEA在第 2 反应器中进行醇解反应生成PTMEG,用共沸精馏脱除副产物。醇解产物用真空闪蒸除去过量甲醇,粗产品PTMEG脱除低分子量齐聚物得到产品PTMEG。

2.1.4 1,4-环己烷二甲醇

目前,全球实现CHDM商业化生产的企业仅有美国伊士曼公司一家,CHDM由对苯二甲酸二甲醋(DMT)经两次加氢还原而得:第 1 次是使苯环上的双键加氢还原,第 2次是对苯环上的甲酸甲酯还原,并使甲醇游离变为经甲基。苯环上的加氢反应比较容易,采用Ni催化剂,加压70 ~ 80 kg/cm2;而第 2 步加氢反应采用Cu-Cr催化剂,加压120 kg/ cm2。

2.1.5 生物资源利用

聚酯工程塑料的发展,在很大程度上受制于石油原料的价格,各大化工企业纷纷尝试采用或考虑采用可再生的生物资源(葡萄糖、淀粉、植物纤维等)代替石油原料生产合成化学品。据统计,世界范围内生物基聚酯原料MEG和多元醇产能最大的是中国长春的大成集团,据称已具备100万t/a的生物基MEG产能。

日本丰田通商株式会社与中国台湾的中国人造纤维公司以50/50合资成立的Greencal Kaohsiung Taiwan公司,将巴西甘蔗来源得到的乙醇转化为MEG,年产能为10万t,最终产品用于汽车纺织品和车用工程塑料。

由美国Genomatica公司开发的生物化工酶法工艺,采用C5或C6等糖类和水为原料,将葡萄糖转化为丁二酸,再采用适当催化剂将丁二酸转化成BDO。该工艺的特点是易于操作,可达世界规模级(10万t/a),同时生产成本低。此外,三菱公司与杜邦公司也在进行相关研究。从发展前途看,这种生物转化工艺的生产费用可望与已实现工业化的工艺相竞争。

东丽公司于2013年4月表示,已经成功采用可再生化学品公司Genomatica生产的BDO生产出部分生物基PBT。东丽公司计划建设一个商业规模生产装置以生产生物基BDO。

2.2 工程塑料的聚酯合成技术

2.2.1 PC合成新技术

LG化学公司开发出了非光气法制取聚碳酸酯的新工艺技术。采用DMC和苯酚的反应蒸馏生成DPC,然后采用专用催化剂在单一反应器中,使DPC与双酚A熔融缩聚并结晶,目前已在 2 kg/h装置中验证了新工艺。据估算,6 万t/a装置的投资费用将低于 1 亿美元,而采用其他路线的装置需要2.5亿美元。LG化学公司已考虑进行技术转让,或组建合资企业将其推向商业化。

2.2.2 PBT合成新技术

PBT生产技术路线可分为酯交换法和直接酯化法。德国鲁奇公司在10多年前已经具备了PTA法连续工艺,并在世界多个国家应用。其主要工艺流程为:PTA和BDO两者混合后进入到酯化反应段,在真空和一定的温度条件下形成酯化物。在反应过程中,水、BDO和THF被蒸发到冷凝塔内并分别进入不同的下一步流程,当水中的THF被回收,BDO仍然回到酯化段。当酯化段结束后,物料被输送到预聚合段,在温度真空下形成低分子量的PBT,同时,BDO和THF分别被分离。

从预聚段出来后的低分子PBT进入到聚合反应段,采用特殊设计的双驱动圆盘反应釜(DDR)得到高黏度的PBT。

2.2.3 MTR技术

Uhde Inventa-Fische(伍德伊文达-菲瑟)公司根据其从事PET行业40余年的经验,开发了新两釜MTR?(Melt to Resin)技术。MTR是一项由原料PTA和EG生产PET树脂的新技术,包括常规的共聚单体和添加剂,在低真空度下、260 ~ 280 ℃熔融态聚合。这项技术的新特点在于一步法制得特性黏度高达0.86 dL/g的PET聚酯,部分产品应用可以不需要额外的固相缩聚装置,由水下模切系统制造球形的PET切片,相对传统的水下切粒,其能耗大大降低。

初步统计,2013年,全球采用该公司MTR技术建设的装置约10套,总产能达到310万t,包括PBT、PET和CoPET。

3 非纤聚酯应用技术和市场发展趋势

3.1 PET用于工程塑料领域发展迅速

采用注塑加工的PET工程塑料一般均以复合材料(Composites)的形态出现,例如玻璃纤维增强、碳纤维增强和加入填充剂、成核剂等。

在欧洲,纤维增强的工程塑料(Fiber Reinforcement Plastic,FRP)的应用市场发展有序,34%用于交通运输,35%用于电器电子,14%用于建筑,体育和休闲约占15%。

美国是PET工程塑料生产和用量最多的国家,在汽车上的应用占其PET工程塑料产量的50%以上,其次是电器电子,约占24%。

目前,采用回收聚酯瓶片作为注塑级PET工程塑料的原料无论在工程塑料加工链的可持续发展还是进一步降低材料成本方面都具有一定的优势,颇受业界关注。

熔体增强的PET发泡材料在食品包装、微波容器、冰箱内板、屋顶绝热、电线绝缘、微电子电路板绝缘、运动器材、汽车和航天工业等领域有很大的市场,目前,美国、日本和瑞士等国家已经开发出了多种PET发泡制品。例如瑞士Alcan Airex公司推出了易于加工的多用途PET发泡芯板AIREX?T90、T91、T92系列产品,已广泛应用于风电叶片、轨道交通、船舶和工业应用等领域;日本古河电工(Furukawa)开发出了PET 微孔发泡反射板(MCPET),应用于照明器具、液晶背光板等诸多领域。

近 5 年来,吸塑加工PET成为在业内广受推崇的技术和市场开发方向之一。由于PET是半结晶材料,具备了二次成型加工的有利条件,具有相对较高的透明度和热变形温度,因此在物品外包装和箱包、车内壁、顶棚等领域具备与聚烯烃、ABS、PA和PC竞争的优势。通过PET改性,适当降低PET熔点和多元醇支链化(CoPET),可以与烯烃类的高聚物进行共混,生产兼具强度、弹性和优良外观的吸塑包装产品。

3.2 共混、共聚改性扩展了应用领域

近几年,国外已经大量使用聚酯的改性合金技术,如PBT/ABS、PBT/PET、PBT/SMA、PBT/ EPDM合金等,采用PBT进行后缩聚增粘处理制成粘度较高的树脂,作为光纤套管。

巴斯夫公司采用聚合共混技术开发的玻纤增强PBT/ ASA,显示出极低的翘曲,价格与正常PBT相当;杜邦公司也开发出低翘曲PBT合金。这些产品主要用于电器、家庭用具和汽车工业。

Sabic公司的PC/ABS合金发展最为迅速、应用最为广泛,既可以提高ABS的耐热性和抗冲击性,又改善了PC的加工性能,世界多家知名企业纷纷推出了阻燃、玻纤增强、可电镀、耐紫外线等多个新品种的PC/ABS合金;PC/PBT合金具有较好的透明性,可以作为玻璃的替代材料;此外,PC/PS合金、PC/PET合金、液晶聚酯改性PC和PET/PCL改性PC等都值得关注和研究。

3.3 交通运输领域是聚酯工程塑料发展的重要领域

在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的自重,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染,是近几年世界汽车行业发展的潮流。

聚酯工程塑料在汽车轻量化过程中起到了举足轻重的作用。预计到2020年,发达国家汽车用塑料量平均将达500 kg/辆以上。

Diamler-Chrysler(戴姆勒-克莱斯勒)公司已采用Sabic公司的Xenoy PC/PBT合金制造了Smart微型轿车的车体面板。拜耳公司和Sabic公司也均在开发能够吸收红外线的PC材料。在欧洲,各种执行紧急任务的车辆(如警车、消防车和救护车等)也开始配备带有防护涂层的PC车窗。在日本,本田和马自达等汽车品牌已正式采用PC车窗,试制的PC制品比玻璃材料减重约50%。

PBT广泛地用于汽车保险杠、化油器组件、挡泥板、扰流板、火花塞端子板、供油系统零件、仪表盘、汽车点火器、加速器及离合器踏板等部件,其与增强PA、PC、POM在汽车制造业中的竞争十分激烈。相较而言,PA易吸水,PC的耐热性不及PBT;在汽车用途接管方面,由于PBT的抗吸水性优于PA,将会逐渐取代PA。

荷兰帝斯曼公司开发的名为Arnitel?C(TPEE)材料非常柔软,而且不含增塑剂。既可承受低温,也可承受高达225℃的温度,且耐热老化性能出众,能满足车辆对引擎盖下管道材料提出的各种严格标准。2013年6月该公司宣布,推出第一款高性能PET工程塑料Arnite A-X07455,其具有很强的抗水解性能。这一突破性的开发证明,以工程塑料代替金属应用于汽车发动机部件具有显著的减重效果和成本效益。

3.4 高性能聚酯在医疗领域的应用潜力

根据全球工业分析机构(GIA)的报告,到2015年全球医用塑料市场将超过10亿t。目前,聚酯工程塑料在医疗工业中已成为最重要的组成部分之一。医疗设备设计师和工程师们越来越青睐工程塑料材料,因为不像传统的金属包装材料,塑料在加工时表现出优异的弹性。一次性使用器具灭菌处理技术的发展、对增强塑料的开发和技术革新促进了医用塑料市场不断增长和扩大,而诸如用于医疗植入的生物相容性聚合物新材料的发展也将进一步推动该市场的发展。

美国伊士曼公司向市场新推出的挤出级牌号Tritan MP 100(PETG系列),适用于挤出片材和热成型,具有与玻璃一样的透明性,可作为硬质医用包装。其耐热性很好,符合用环氧乙烷快速消毒时耐高温消毒室温度的要求,且消毒后不变色,加工成型的医用部件发生翅曲和黏连的风险较小。高耐热性有利于提高包装的保质期,也可以提高加速老化试验速率。

3.5 电子电器行业推动聚酯工程塑料的技术进步

随着电子工业的飞速发展,市场对各类电子元件的要求愈来愈高,使其逐渐朝着小型化、表面贴装化、高灵敏度、高可靠性、长寿命等方向发展,从而有力地推动了所用工程塑料的研究与开发。

精密电子元件对零件尺寸的要求非常高,很多公司开发了低翘曲、微变形的材料,如宝理公司的PBT 7307、701SA,杜邦公司的PBT LW617和LW685FR等。宝理公司生产的高流动性、低翘曲玻纤增强PPS牌号主要有1150A6等;住友公司开发的高流动性、低翘曲玻纤增强LCP牌号主要有E6807LHF等。

泰科纳公司也成功开发出了新一代的Thermx PCT聚酯,可以满足以LED反射照明用途不断增加的挑战性要求,特别适合亮度高、中等功率的LED反射灯。Thermx LED 0201和LED 0201S树脂均为纤维填充的超白PCT聚合物。这些树脂具有更高的耐温性和更好的抗水解性,可以满足LED反射灯所要求的热和光稳定性,高初始反射率,

高性能非纤聚酯产品的开发趋势

Trends of Non-fiber Polyester Product Development

1 高分子合成材料取代传统材料

高分子合成材料具有质轻、性能优异、应用领域广泛、容易加工成型、节约能源以及可持续利用等优点,已逐步取代传统材料。PCT和PETG由于具有高透光性、良好的力学性能以及不易破碎等优点已经部分取代了传统玻璃应用于对安全性和品质要求更高的包装领域;PC通过与ABS合金化后,因具有良好的机械、热、电综合性能以及良好的薄片尺寸稳定性,可取代传统铝合金应用于汽车、电脑、手机等高端领域;PMMA因具有良好的透光性和耐候性可取代部分钢材和石英玻璃广泛应用机、汽车的防弹玻璃,以及通讯、光学镜片、移动电话视窗等领域;PET-PEN瓶由于质轻,且具有高阻隔性和安全性等特点而取代了传统的玻璃饮料瓶;结晶性CoPET用于薄膜具有无毒、收缩性能好等优点而取代了PVC,PBS/PBTS由于其生物可降解性取代了PP、PE用于膜和包装市场而成为环保型新材料。

2 提高材料的使用性能

高性能聚酯材料具有其特殊性能,但由于其生产原料的难得和生产工艺的特殊性,因而生产数量有限,价格昂贵;另外,某些高性能聚酯材料由于自身缺陷使得某些加工性能较差,因此各大化工企业正抓紧通过其与其他普通材料进行改性,在控制生产成本和克服材料自身缺陷的基础上,提高各种材料的使用性能。

例如采用PEN与PET共混或共塑基本解决了PET材料的阻隔性能和抗紫外线功能;LCP与聚砜、PBT、聚酰胺等塑料共混制成合金,制件成型后机械强度高,用以代替玻璃纤维增强的聚砜等塑料,既可提高机械强度性能,又可提高使用强度及化学稳定性等;TPEE与PET、PBT共混,可增韧、促进结晶,改善熔体的流动性,提高材料的高温挠曲性能;PC-PTT-PBT合金提高了材料的抗冲击性能;PMMA-ABS共混工程塑料产品既保留了ABS良好的加工性、韧性,同时兼具PMMA的耐侯性、表面强度和光泽性等特点;PBS或 PBTS与可再生原料混合,这些混合材料可以实现完全生物降解。

此外,包括玉米淀粉在内的绝大多数可再生原材料的物理性质不尽如人意,既无法防水,耐穿刺性能也不佳。将淀粉等材料与PBST塑料混合,可获得不同刚度、弹性的材料,可用于生产坚固的外壳或是柔韧的塑料袋和薄膜。

3 生物资源的应用

由于石油资源的日渐枯竭、商业化价值和价格不稳定性,世界各大化工企业采用可再生的生物资源(葡萄糖、淀粉、植物纤维等)代替石油原料生产合成化学品、可降解材料、生物能源等。

美国杜邦公司采用生物发酵技术,从玉米中提炼出1,3-丙二醇(PDO),用于新型聚酯PTT的原料;法国Meteabolic-explorer公司也正在建设甘油生物发酵转化得到多元醇的装置,用于PTT聚酯合成原料。

德国巴斯夫公司成功开发的无规共聚酯PBTS(商品名为Ecoflex),由纤维素、奶业副产物、葡萄糖、果糖、乳糖等自然界可再生农作物产物经生物发酵途径生产而得。采用生物发酵工艺生产的原料,可大幅降低原料成本,从而进一步降低此类聚酯产品的生产成本。

Gevo公司采用异丁醇(Isobutanol)生物技术得到PX,利用现有的PTA装置就可将PET、PBT、PTT等聚酯材料完全脱离石油链,生产出100%植物基的环保型聚酯。

Avantium生物化工制品公司联合美国的高校研究开发了最具革命性的“YXY”技术,其技术核心是将植物资源得到的呋喃糖通过生物转化为2,5-呋喃羧酸(2,5-Furan di-carboxylic,FDCA),取代传统意义上的PTA,与EG酯化聚合生成聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF),目前已经实现了PEF聚酯瓶的批量生产。美国杜邦、Celanese(塞拉尼斯),荷兰的帝斯曼等都有意成为该技术的积极推进者。

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篇10

中图分类号:D569 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)43-0181-02

1886年,美国药剂师约翰?史蒂斯?彭伯顿在马里奥酒的基础上,去成分,调制出了一种止咳、镇痛的糖浆,彭伯顿把糖浆装到罐子里,拿到附近的药店出售。这是第二个阶段。

当年夏天,一位头痛患者到药店购买糖浆,提出了想在糖浆里加些自来水的要求。当时店员偷懒,不愿去打自来水,将身边的苏打水加了进去。没想到病人喝后连声叫好,这个奇遇造出了今天的碳酸饮料“可乐”。

一、 什么是碳酸饮料

碳酸饮料主要成分包括:碳酸水、柠檬酸等酸性物质、白糖、香料,有些含有咖啡因,人工色素等。除糖类能给人体补充能量外,充气的“碳酸饮料”中几乎不含营养素。可乐等碳酸型饮料深受大家喜爱,尤其是“年轻一族”和孩子们的喜爱。但健康专家提醒,喝碳酸饮料要讲究个“度”过量地喝碳酸饮料,其中的高磷可能会改变人体的钙、磷比例。研究人员还发现不过量饮用碳酸饮料的人相比,过量饮用碳酸饮料的人骨折危险会增加大约3倍;而在体力活动剧烈的同时,再饮用碳酸饮料,其骨折的危险也可能增加5倍。专家提醒,儿童期、青春期是骨骼发育的重要时期。在这个时期,孩子们活动量大。如果食物中高磷低钙的摄入量不均衡,再加上喝过多的碳酸饮料,则要引起足够的重视。因为它不仅对骨峰量可能产生负面影响,还可能会给将来发生骨质疏松症埋下伏笔。

因此,万事都得要有个“度。一旦超过了这个“度”,再有丰富营养的食物也可能变成有害物或多余物,对人体不利;其次,适时补充一定数量的钙,还可减轻体内钙――磷比例的失调。

二、碳酸饮料有哪些

(一)碳酸饮料(汽水)类产品

实施食品生产许可证管理的碳酸饮料(汽水)类产品是指在一定条件下充入二氧化碳气的饮料,包括碳酸饮料、充气运动饮料等具体品种,不包括由发酵法自身产生二氧化碳气的饮料。成品中二氧化碳的(20℃时体积倍数)不低于2倍。碳酸饮料主要成分为糖、色素、甜味剂、酸味剂、香料及碳酸水等,一般不含维生素,也不含矿物质。

(二) 碳酸饮料(汽水)类型

碳酸饮料(汽水)可分为果汁型、果味型、可乐型、低热量型、其他型等,

三 碳酸饮料的负面影响

碳酸饮料在一定程度上影响人们的健康,主要的表现如下:

(一)对骨骼的影响

磷酸导致骨质疏松

碳酸饮料的成分大部分都含有磷酸,这种磷酸却会潜移默化地影响骨骼,常喝碳酸饮料骨骼健康就会受到威胁。因为人体对各种元素都是有要求的,大量磷酸的摄入就会影响钙的吸收,引起钙、磷比例失调。

一旦钙缺失,对于处在生长过程中的少年儿童身体害非常大。缺钙无疑意味着骨骼发育缓慢、骨质疏松。有资料显示,经常大量喝碳酸饮料的青少年发生骨折的危险是其他青少年的3倍。

骨质疏松是一个世界范围的、越来越引起人们重视的健问题。随着年龄的增长,人体对钙的吸收率逐渐下降,故中老年人容易发生骨质疏松,特别是老年妇女。有研究显示,长期大量饮用碳酸饮料,特别是奶及奶制品又摄入不足非 常容易引发骨质疏松。这主要是由于大部分碳酸饮料都含有磷酸。大量磷酸的摄入就会影响钙的吸收,引起钙、磷比例失调,从而影响到骨骼和牙齿。由于孕妇在怀孕期间容易缺钙,所以也应该尽量少喝碳酸饮料。

(二)对牙齿的影响

牙科协会科学顾问利兹・凯对此深表忧虑:尽管喝无糖碳酸饮料减少了糖分摄取,但这些饮料酸性仍然很强,也可能导致齿质腐损。《英国牙科杂志》刊登了这份研究报告。二氧化碳气容量是碳酸饮料一个特征性指标,足够的二氧化碳气容量能使饮料保持一定的酸度,具有一定的杀菌和抑菌作用,并可通过蒸发带走热量起到降 国科学家近日发现,碳酸饮料是腐蚀青少年牙齿的重要原因之一。报告称,常喝碳酸饮料会令12岁青少年齿质腐损的几率增加59,令14岁青少年齿质腐损的几率增加220%。如果每天喝4杯以上的碳酸饮料,这两个年龄段孩子齿质腐损的可能性将分别增加252%和3%接受调查100名青年中,12岁孩子饮用碳酸饮料的比例为76%,14岁孩子为92%在所有年龄段的被调查者中,有40%的人每天喝3杯以上的碳酸饮料。温作用。二氧化碳气容量达不到一定含量,就不能称为碳酸饮料。

美国公众利益科学中心建议使用这样的警示语:美国政府建议您少喝(含糖)碳酸饮料以预防体重增加、蛀牙和其他健康问题。或者为了保护您的腰围和牙齿,请考虑一下是喝饮料还是喝水。

(三) 对人体免疫力的影响

了便于保存,为富于诱人的口感,现在的饮料是离不开食品添加剂的。很多

饮料厂家为了尽可能地降低成本,总是对添加剂情有独钟,甚至不惜超标准使用。尽管很多标签上并没有标注所含添加剂的名称,但检验结果表明它的存在是不争的事实。营养学家认为,健康的人体血液应该呈碱性,而且目前饮料中添加碳酸、乳酸、柠檬酸等酸性物质较多,又由于近年来人们摄入的肉、鱼、禽等动物性食物比重越来越大,许多人的血液呈酸性,如再摄入较多的酸性物质,使血液长期处于酸性状态,不利于血液循环,人容易疲劳,免疫力下降,各种制病的微生物乘虚而入,人容易感染各种疾病。

(四)对消化功能的影响

究表明,足量的二氧化碳在饮料中能起到杀菌、抑菌的作用,还能通过蒸发带走体内热量,起到降温作用。不过,如果碳酸饮料喝得太多对肠胃是没有好处的,而且还会影响消化。因为大量的二氧化碳在抑制饮料中细菌的同时,对人体内的有益菌也会产生抑制作用,所以消化系统就会受到破坏。特别是年轻人,一下子喝得太多,释放出的二氧化碳很容易引起腹胀,影响食欲,甚至造成肠胃功能紊乱。大量糖分有损脏器健康。饮料中过多的糖分被人体吸收,就会产生大量热量,长期饮用非常容易引起肥胖。最重要的是会给肾脏带来很大的负担,这也是引起糖尿病的隐患之一。

(五)对神经系统的影响

妨碍神经系统的冲动传导,容易引起儿童多动症。我们的调查结果显示,有46%的人不喜欢喝碳酸饮料,29%的人认识到长期饮用碳酸饮料对人体的健康有害。所以,我们在这一方面应积极宣传。使人们认识到过多饮用碳酸饮料对健康不利的影响。使人们在日常生活中,尽量少喝碳酸饮料,一般最好选择具有特异活性的白开水饮用,也可以适量饮用些含维生素的果汁。患有高血压、糖尿病、高血糖疾病者,尽量不饮用碳酸饮料。另外,还可以在青少年中,号召大家节省下饮用碳酸饮料的零钱,做一些有利于社会建设的事情,如向希望工程捐赠,环保植树等。

(六)饮用碳酸饮料会导致对胃的影响

爱喝碳酸饮料的您要注意啦健康专家提醒您,长期饮用碳酸饮料会导致间胃痛 碳酸饮料是一种被充入二氧化碳气体的软饮料,也就是我们生活中常说的汽水。之前有研究称,长期饮用碳酸饮料非常容易引起肥胖和糖尿病;碳酸饮料中的磷酸会潜移默化地影响人体骨骼,导致骨质疏松等。这是发表在美国著名医学杂志《胸》上的文章。睡觉时胃痛一直以来不为人所重视。睡眠质量不高成为阻碍现代人白天有效地进行工作生活的重要因素之一。研究中专家定义,如果您每月在睡觉的时候经受两次或两次以上胃痛侵袭,那么您就是有睡眠胃痛的疾病。通过对15315名美国人进行的相关调查,专家结果发现,过多饮用碳酸饮料会导致睡眠时出现胃痛。因为碳酸饮料中含有较多的酸性物质,从而导致胃中酸度增加,进而产生不良的刺激作用,甚至会损害胃黏膜;而释放出的二氧化碳很容易引起腹胀,可能造成肠胃功能紊乱。另悉,专家还发现安眠药也能促发夜间睡眠时胃痛,但安眠药究竟是如何对人体产生这种负面作用的,目前科学家正在进一步寻找原因。

(七) 破坏人体细胞的“能量工厂”

英国一项最新研究结果显示,部分碳酸饮料可能会导致人体细胞严重受损。专家们认为碳酸饮料里的一种常见防腐剂能够破坏人体DNA的一些重要区域,严重威胁人体健康。据悉,喝碳酸饮料造成的这种人体损伤一般都与衰老以及滥用酒精相关联,最终会导致肝硬化和帕金森病等疾病。此次研究的焦点在于苯甲酸钠的安全性。在过去数十年来,这种代号为E211的防腐剂一直被广泛应用于全球总价值740亿英镑的碳酸饮料产业。苯甲酸钠是苯甲酸的衍生物,天然存在于各种浆果之中,目前被大量用作许多知名碳酸饮料的防腐剂。可口可乐显然不是一种有益营养和健康的饮料。需要特别提醒的是孩子、老人和中年女性,因为孩子更容易对咖啡因上瘾和出现营养不良的问题。中年女性对肥胖和钙流失应更加关注,而老年人营养吸收能力下降,也需要控制可乐类营养素密度过低的饮料。另外,可乐中含有咖啡因,常喝的人突然停饮,可能引起头痛、易怒、胃部不适等症状。不妨慢慢降低饮用量,从而降低可能存在的健康风险。

通过调查,我们深刻了解了垃圾食品的影响和危害,每个成员都表示要健康饮食,远离垃圾食品,倡导健康的生活方式。

在调查中,我们认为研究得不过深入,资料也并不十分充分,需要完善和改进。

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