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生物材料產業(yè)概況
生物材料的定義
生物材料也叫生物醫(yī)用材料,是一種植入生命系統(tǒng)內或與生命系統(tǒng)相結合而設計的物質,它與生命體不起藥理反應。主要用于人工器官、外科修復、理療康復、診斷、檢查及治療疾患等醫(yī)療、保健等領域,能執(zhí)行、增進或替換因疾病、損傷等失去的某種功能或能恢復缺陷部位,其作用藥物不可替代。
生物材料的發(fā)展已經有非常長的歷史,自人類認識了解材料起,就有了生物材料端倪。有學者依據生物醫(yī)學材料的發(fā)展歷史及材料本身的特點,將已有的材料分為三代,它們各自都有自己明顯的特點和發(fā)展時期,代表了生物醫(yī)學材料發(fā)展的不同水平,如圖1所示。
生物材料的分類
當今社會醫(yī)學水平的提高以及人類生活質量的改善,大大促進了生物材料的發(fā)展,生物材料應用廣泛,品種眾多,根據不同的分類標準,生物材料可以分為見表1。
Two
國內外生物材料產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
生物材料產品的研究與開發(fā)不僅具有巨大的經濟效益又兼有重大的社會效益。隨著人類文明進步以及經濟的快速增長,人類更加注重生活品質,更加注重康復和保健,這給予生物材料產業(yè)龐大的市場。與此同時,交通工具大量涌現(xiàn),生活節(jié)奏加快,這給疾病、自然災害、意外事故的發(fā)生提供了溫床。因此,發(fā)展用于人體組織和器官再生與修復的生物醫(yī)用材料具有重大社會效益。
國際生物材料產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
國際社會日益重視生物材料的研究與產業(yè)發(fā)展。生物材料的研究和產業(yè)化對社會和經濟的重大作用正日益受到各國政府、產業(yè)界和科學界的高度重視,其研究與開發(fā)被許多國家列入高技術關鍵新材料發(fā)展計劃,并迅速成為國際高技術制高點之一。美國國防部將生物材料列入5 種高技術關鍵新材料發(fā)展規(guī)劃。德國、日本、加拿大、法國、澳大利亞及韓國等國家和地區(qū)紛紛公布自己的生物材料研究計劃及巨額投資來吸引人才或引導投資,以期能夠在此領域內的世界性競爭中占一席之地。目前,美國、西歐、澳大利亞和日本均組建了10余個高級別多學科交叉的國家生物材料與工程中心。
生物材料產業(yè)的經濟地位日益提高,有望成為本世紀世界經濟新的增長點。近年來,世界生物材料市場發(fā)展勢頭更為迅猛,其發(fā)展態(tài)勢可與信息、汽車產業(yè)在世界經濟中的地位相比。全球生物材料市場規(guī)模迅猛擴張,其中1995年至2010年期間,全球生物材料市場規(guī)模增長了19倍,達到了4000億美元。
就市場需求面而言,主要市場增長動力來自于歐、美、日等國家老年人口數(shù)目提升及慢性疾病問題逐漸增加,對于人工關節(jié)等骨科應用及心臟支架等心血管應用的需求持續(xù)攀升,預期未來市場將仍維持穩(wěn)定成長趨勢。同時由于全球生醫(yī)材料的應用領域的擴展、產品技術的改良和人們對生物材料產品接受度的逐漸提升,也是促使生物材料市場需求和提升市場規(guī)模的主要推動力。預計在不久的將來生物醫(yī)用材料及其制品產業(yè)成為本世紀經濟的一個支柱性產業(yè)。
國內生物材料產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
我國生物材料產業(yè)起步于上世紀80年代初期,到現(xiàn)在為止,仍然屬于起步階段。我國生物醫(yī)用材料研制和生產迅速發(fā)展,初具規(guī)模,已經成為一個新興產業(yè),總產值的增長率遠高于國民經濟平均發(fā)展速度。從上世紀90年代到2011年,我國生物產業(yè)年均增長均超過20%。然而,我國生物材料產業(yè)所占全球生物材料市場份額較低,最高時僅占2%左右。
我國生物材料發(fā)展起步晚,發(fā)展基礎薄弱。由于我國生物材料研究和產業(yè)化起步較晚,導致我國在生物材料市場全球競爭中失去先機。目前,我國生物材料企業(yè)產品沒有自己的專有產品和自主知識產權,生產的產品大都屬于在國外技術非常成熟且國外廠商并不愿意生產的初級產品。同時由于生產技術裝備、管理與操作工素質等因素,導致目前我國生產的生物材料質量一直處于中低檔水平,鮮見有高質量的國產生物材料。由于我國生物材料質量問題,我國生物材料與制品約有70%~80%需要進口,且我國生物材料和制品所占世界市場份額不足1.5%。
我國政府日益重視生物材料產業(yè)發(fā)展。2006年國務院的《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》不僅將生物技術作為科技發(fā)展的5個戰(zhàn)略重點之一,同時在基礎研究等方面也給予了高度重視。2010年9月通過的《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定》也將生物產業(yè)列入戰(zhàn)略性新興產業(yè),并明確指出要求“加快先進醫(yī)療設備、醫(yī)用材料等生物醫(yī)學工程產品的研發(fā)和產業(yè)化,促進規(guī)模化發(fā)展”。在2011年7月科技部的《國家“十二五”科學和技術發(fā)展規(guī)劃》中第四部分“四、大力培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)”也明確指出要大力發(fā)展包括生物材料在內的生物產業(yè)。
我國生物材料產業(yè)市場前景廣闊。據民政部門報告,我國現(xiàn)有的肢體不健全患者已超過1500萬個,其中肢殘患者約800萬個;由類風濕引發(fā)的大骨節(jié)病患者有數(shù)百萬;冠心病患者已超過1000萬個;白內障盲人約500萬個;牙缺損和牙缺失患者高達3億~4億人;肝炎病毒攜帶者1.2億人;心血管病患者2000萬人;需計劃生育的育齡婦女2000萬人;伴隨人口老齡化(60歲以上的老年人口已達1.39億人,約占全國人口的10.69%) 的骨質疏松患者7000萬人;每年由于疾病、交通事故和運動創(chuàng)傷等造成的骨缺損和缺失患者人數(shù)近1000萬人;需要進行顱頜面等整形的人數(shù)有數(shù)千萬人。這還不包括數(shù)目龐大的各類軟組織、血液和器官疾病患者人數(shù)。
上述疾病的治療均需要生物材料,從而為生物材料產業(yè)創(chuàng)造了巨大的市場。據統(tǒng)計,僅2008年,包括生物材料在內的生物行業(yè)總產值就已經突破8000億元人民幣。在“十二五”發(fā)展熱點研討會上,中國工程院院士張興棟表示,生物醫(yī)學材料的技術和產業(yè)都處于起步階段,并在不斷變革之中,我國生物醫(yī)學材料市場正處于“井噴”前夕,前景比較廣闊;保守估計,到2015年,將實現(xiàn)銷售額200億美元,同期國際市場份額為6.2%,帶動相關產業(yè)收入將達600億美元。
Three
濱海新區(qū)生物材料產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
濱海新區(qū)生物材料產業(yè)技術研發(fā)能力不強、產業(yè)基礎薄弱,尚處于起步階段。但關聯(lián)產業(yè)如生物醫(yī)藥、新材料均是濱海新區(qū)核心產業(yè),有一定的產業(yè)基礎;南開大學、天津大學以及生物醫(yī)藥聯(lián)合研究院等科研實力雄厚的教學與研究機構在生物醫(yī)藥、新材料等領域都有很強的科研實力,這對濱海新區(qū)今后發(fā)展生物材料產業(yè)提供了可能。由此可見,雖然濱海新區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀不盡人意,但是具有很大的市場發(fā)展?jié)摿Α?/p>
濱海新區(qū)研發(fā)能力不強,研究領域處于空白
根據布局在濱海新區(qū)的研究院所、高等院校等創(chuàng)新機構的研究方向發(fā)現(xiàn),濱海新區(qū)雖然擁有國際生物醫(yī)藥聯(lián)合研究院、中科院天津工業(yè)生物技術研究所、南開大學泰達學院、天津大學濱海工業(yè)研究院以及天津科技大學等生物領域的研究與教學機構,但對于生物材料或生物醫(yī)學工程相關的研究基本處于空白。雖然南開大學和天津大學在生物材料領域科技成果產出較多,有較強的科研能力,但相關研發(fā)團隊基本分布在市內的校區(qū),輻射濱海新區(qū)的能力有限。
產品結構單一、企業(yè)數(shù)量偏少
濱海新區(qū)擁有生物材料領域的企業(yè)較少,產品結構單一,企業(yè)分布也較分散,沒有形成完整的產業(yè)鏈。天津世紀康泰生物醫(yī)學工程有限公司(原天津泰達生物醫(yī)學工程股份有限公司)和天津國韻生物材料有限公司是濱海新區(qū)為數(shù)不多的生物材料公司。世紀康泰主要產品為人工晶體系列產品,而國韻生物材料主要產品則是可完全生物降解的生物基高分子材料聚羥基烷酸酯(PHA)及其應用產品,雖同屬濱海新區(qū)但產品相關度低,再加上濱海新區(qū)相關企業(yè)稀少,無法形成有力的產業(yè)發(fā)展合力。
政策支持乏力,濱海新區(qū)相關政策處于真空狀態(tài)
天津市有關支持生物材料發(fā)展的政策,僅有《天津市中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》中,在生物醫(yī)藥及工程技術領域提到“醫(yī)用納米生物材料與技術,骨科植入材料和醫(yī)用塑料技術與產品;”和新材料和納米技術領域中提到“生物醫(yī)學材料重點發(fā)展可控生物降解材料,具有天然生理功能的人工器官和組織工程材料,環(huán)境響應醫(yī)用材料,研究材料的生物相容性及其評價方法?!保罄m(xù)具體的支持政策沒有出臺,僅停留在規(guī)劃層面。甚至在濱海新區(qū)十二五規(guī)劃中也沒有體現(xiàn)支持生物材料產業(yè)或生物醫(yī)學工程領域發(fā)展的相關內容。
Four
濱海新區(qū)應對策略
結合濱海新區(qū)生物材料產業(yè)發(fā)展所面臨的起步晚、研發(fā)能力不強、產業(yè)基礎薄弱等問題,提出以下建議。
加強原始創(chuàng)新研究,重點突破
當前,濱海新區(qū)生物材料領域原始創(chuàng)新能力偏低,原始創(chuàng)新研究成果稀少。為改變這一局面,建議一是根據“自主創(chuàng)新,重點跨越,支撐發(fā)展,引領未來”科技工作的指導方針,以市場需求為導向,選擇具有一定基礎和優(yōu)勢、關系國計民生的關鍵領域,從濱海新區(qū)企業(yè)的緊迫需求出發(fā),著力突破重大關鍵、共性技術,集中力量、重點突破,實現(xiàn)跨越式發(fā)展。二是積極推進企業(yè)、高校、科研院所的“產、學、研”合作,結合實際形勢,積極研發(fā)新產品,推動產品升級換代,提高產品附加值。
整合研究機構,協(xié)同創(chuàng)新
根據研究基礎、領域需求,整合研究機構和共享研究資源,避免散兵游勇獨立作戰(zhàn),既可以避免重復研究,使科研長期處于低水平,也可以促進資源共享,提高研究水平,開發(fā)出更多附加值更高的產品,共同推動研究工作健康發(fā)展;理順、構建材料合成與選擇、體外實驗、動物實驗、臨床實驗等不同階段的試驗流程,避免因好的材料由于各種試驗不能按計劃完成導致無法報批形成產業(yè)化而造成不必要的損失;嚴格、規(guī)范和簡化報批程序,鼓勵跨領域、跨學科的科技人員協(xié)同創(chuàng)新,重視基礎研究和應用研究的銜接,重視技術集成。
注重科技招商,填補空白
針對濱海新區(qū)生物材料領域產業(yè)基礎薄弱、技術創(chuàng)新能力不強的問題,濱海新區(qū)應加大科技招商工作力度,以填補產業(yè)和技術空白為目標,以國家生物醫(yī)藥國際創(chuàng)新園、天津國際生物醫(yī)藥聯(lián)合研究院、中科院天津工業(yè)生物技術研究所、南開大學泰達學院、天津大學濱海工業(yè)研究、天津科技大學等創(chuàng)新機構和濱海新區(qū)生物醫(yī)藥科技企業(yè)孵化轉化載體、科技園區(qū)、科技企業(yè)孵化器、大學科技園等招商載體為招商引智平臺,有針對地吸引技術能力突出、產品競爭能力強的生物材料企業(yè)和海內外高端人才來濱海新區(qū)落戶,以期可以填補濱海新區(qū)產業(yè)技術空白,加速濱海新區(qū)生物材料產業(yè)全鏈條的形成。
整合社會資源,推動科技成果在濱海新區(qū)轉化
建議由合適的組織或機構搭設風險投、融資平臺,健全、完善風險投資體系,結合生物材料產業(yè)化須經歷小試、中試、工業(yè)試驗、市場開拓、 壟斷期生產、穩(wěn)定生產期和衰退期等7個階段的特點全程跟蹤,積極促進技術創(chuàng)新與成果轉化;加大共性技術研究與共享,尤其是重大攻關技術。重視高水平公共技術平臺建設,成立生物材料技術研究、開發(fā)的國家級、市級的公共技術平臺、合作研究平臺和技術轉化平臺以及人才培養(yǎng)的基地。
“新材料”升級為先導產業(yè)
新材料是指新近發(fā)展的或正在研發(fā)的、性能超群的一些材料,具有比傳統(tǒng)材料更為優(yōu)異的性能。新材料涵蓋電子信息材料、新能源材料、納米材料、先進復合材料、生態(tài)環(huán)境材料、生物醫(yī)用材料、智能材料、高性能結構材料、新型功能材料、化工新材料、新型建筑材料和先進陶瓷材料12個主要類型,廣泛應用于航空航天、國防、汽車、通訊、家電、IT行業(yè)以及房地產、交通運輸、城市建設等領域。
新材料產業(yè)在“十二五”期間被例為材料工業(yè)發(fā)展的先導,是重要的戰(zhàn)略性新興產業(yè)。加快培育和發(fā)展新材料產業(yè),對于支撐戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展,保障國家重大工程建設,促進傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級,構建國際競爭新優(yōu)勢具有重要的戰(zhàn)略意義。
“同時,新材料產業(yè)重點積極發(fā)展特種金屬功能材料、高端金屬結構材料、先進高分子材料、新型無機非金屬材料、高性能復合材料和前沿新材料,組織實施一批重大工程和重點項目,促進產學研用一體化,推動材料升級換代。
目前,石化、鋼鐵、有色金屬、建材和新材料產業(yè)等“十二五”發(fā)展規(guī)劃均已形成框架思路并完成初稿。據記者向工信部了解,日前工信部召開的全國原材料工業(yè)座談會上指出,新材料產業(yè)等“十二五”發(fā)展規(guī)劃均已形成框架思路并完成初稿,正在廣泛征求各界意見。
會議提出,“十二五”時期是原材料工業(yè)轉型升級的關鍵時期,要立足國內需求,嚴格控制總量,著力推進兼并重組、淘汰落后、節(jié)能減排、技術改造、布局優(yōu)化和資源保障,加快培育發(fā)展新材料產業(yè);要以提高新材料產業(yè)自主創(chuàng)新能力為重點,以戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展和國家重大工程建設亟需的關鍵材料為突破口,加快推進產業(yè)規(guī)?;l(fā)展,不斷提高保障水平。
此次規(guī)劃明確,力爭到2015年,建立起具備一定自主創(chuàng)新能力、規(guī)模較大、產業(yè)配套齊全的新材料產業(yè)體系,突破一批國家建設急需、引領未來發(fā)展的關鍵材料和技術,培育一批創(chuàng)新能力強、具有核心競爭力的骨干企業(yè),形成一批布局合理、特色鮮明、產業(yè)集聚的新材料產業(yè)基地,為新材料產業(yè)持續(xù)快速發(fā)展奠定堅實基礎。
會議指出,原材料工業(yè)基礎雄厚,規(guī)模巨大,影響廣泛,是當前和今后相當一個時期內國家宏觀調控的重點和難點,“十二五”期間,要切實把工作重心轉移到調整結構、轉變方式上來,轉移到提高質量、增加效益上來,推動實現(xiàn)原材料工業(yè)由大到強的轉變。
受益政策漸顯誘人商機
去年,國務院了《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定》,表示將大力發(fā)展稀土功能材料、高性能膜材料、特種玻璃、功能陶瓷、半導體照明材料等新型功能材料,積極發(fā)展高品質特殊鋼、新型合金材料、工程塑料等先進結構材料,提升碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維等高性能纖維及其復合材料發(fā)展水平,開展納米、超導、智能等共性基礎材料研究。新材料產業(yè)被列入重點發(fā)展領域。而稀土作為重要的戰(zhàn)略資源,我國限制稀土出口將對相關擁有資源優(yōu)勢的上市企業(yè)和新材料企業(yè)帶來資產重估的機會。
新材料的發(fā)展應用不僅是技術革命與創(chuàng)新的基礎,也成為社會經濟可持續(xù)發(fā)展的前提保證。隨著國內經濟社會的發(fā)展,我國對新材料需求的種類和數(shù)量都大大增加。據統(tǒng)計,目前全球新材料市場規(guī)模已超過4000億美元。我國的新材料產業(yè)發(fā)展起步較晚,目前大約10%左右的領域國際領先,60%-70%處于追趕狀態(tài),還有20%-30%存在相當?shù)牟罹?。然而,加上目前一些高科技產業(yè)和基礎設施建設都需要新材料的支撐,比如計算機、通訊、半導體專用新材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、納米技術產業(yè)以及我國正在推進的大飛機、高速列車、電動汽車等重點工程,此外電子信息、節(jié)能環(huán)保等領域,都離不開一系列核心新材料技術的突破。從相關規(guī)劃草案顯示看,到2015年,我國化工新材料及配套的助劑、加工機械和模具制造等將形成2600億產值的體系,屆時化工新材料滿足率爭取達65%。因此可以看出,我國新材料行業(yè)具有廣闊的發(fā)展空間,而這也為相關個股提供了未來股價的上漲空間,建議持續(xù)關注。
業(yè)內分析人士指出,擁有關鍵技術的上市公司市場空間將大幅提升。
其中,電子信息材料領域包括永太科技、誠志股份、福晶科技、亨通光電等,新能源材料領域包括中材科技、特變電工、嘉寶集團等;新能源汽車電池材料領域包括當升科技、新宙邦、杉杉股份、中鉅高新等;稀土材料領域包括包鋼稀土、廈門鎢業(yè)、中科三環(huán)、橫店東磁等;有色金屬合金材料包括礦業(yè)、東方鉭業(yè);新型鋼鐵材料領域包括鋼研高納、斯米克、瑞泰科技;新型化工材料領域包括硅寶科技、煙臺氨綸等企業(yè),其外還有生物醫(yī)用材料、生態(tài)環(huán)境材料等領域相關上市企業(yè)。
國際貿易和化工新材料雙業(yè)務的江蘇國泰負責人表示:“規(guī)劃指出新材料領域的廣闊空間,公司正積極布局鋰離子電池正極材料領域。”
15年是一個節(jié)點??偨Y過去的成就和不足,找準自己的優(yōu)勢、目標和短板,也恰是為企業(yè)的下一個5年、1O年、15年的發(fā)展提供輔助。在15周年紀念日這一天,由黃島區(qū)人民政府和商周刊社主辦、明月集團承辦的一場“海洋生物產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研討會”,意在為企業(yè)在發(fā)展的關鍵時期“把脈問診”。本刊遴選了青島明月海藻集團董事長張國防以及與會幾位專家的發(fā)言,并將他們的觀點進行了重新梳理。
魏昂(北京農業(yè)科學院教授):
海藻肥的應用和開發(fā)是一件很有前途的事
4年前,海藻肥料這個行業(yè)讓我跟明月集團結緣,兩個詞可以形容這家企業(yè)這幾年來帶給我的感受:“日新月異”和“欣欣向榮”。在海藻肥料行業(yè),明月集團現(xiàn)在已經是一個很好的領軍企業(yè)。也已經被全國廣大農民所認識。
明月海藻肥實驗中,一個洋蔥可以重達4斤,破了吉尼斯世界紀錄。在山西省運城市臨猗縣實驗的“老吳蘋果”,去年5畝地收入了30萬元。一箱蘋果(8個)在當?shù)乜梢再u到80~100元,而且還要提前兩三個月預定。去年12月份,他們和歐盟、我國香港簽訂了有機食品的供應合同,一箱蘋果的出口價是300元。這兩個例子就是對明月海藻肥在當前農業(yè)發(fā)展中重要作用的體現(xiàn)。三聚氰氨、亞硝酸鹽的超標,西瓜的裂鼓,這些常見的問題,在我們的實驗中,使用明月海藻肥和先進技術,都能得到80%~90%的解決。
現(xiàn)在,農村的土壤有很多地方已經棄耕了,而且已經到了不能夠種植的地步。某些蔬菜大棚的土地,土壤已經嚴重酸化,這種嚴重酸化的土壤種植出的作物是非常不好的,而且農藥化肥的超標對于食品安全造成很多影響。海藻肥以它獨特的特性,對于改良土壤,防止土壤酸化、鹽化,促進作物根系生長,提高產量,增加品質,都有一個很好的效果。所以,有專家就認為,海藻肥的出現(xiàn),會給中國農業(yè)帶來一場革命,這場革命的趨勢現(xiàn)已逐步顯現(xiàn)出來了。
海藻肥在農業(yè)的應用上,有一個很好的效果,農民把海藻肥譽為“傻瓜肥料”,它可以讓作物該開花的時候開花,該結果的時候結果,該長葉的時候長葉。這樣即使對農業(yè)的技術掌握不多,也可以長出好的果實。所以,海藻肥的應用和開發(fā)是一件很有前途的事。
王繼業(yè)(國家海洋科學研究中心處長):
明月應抓住海洋戰(zhàn)略機遇不放
次貸危機以來,世界經濟形勢一直處于低迷期,各國都提出用科技來調結構、轉方式。目前,我國政府提出了綠色GDP,不再盲目追求GDP的多少。
沿海國家對海洋戰(zhàn)略越來越重視,特別是進入21世紀以后,各國對藍色經濟的發(fā)展關注度更高。我國歷屆政府也高度重視海洋戰(zhàn)略,現(xiàn)在,國家把海洋強國納入到實現(xiàn)“中國夢”和實現(xiàn)中華民族復興的一個重要的組成部分中。這樣的戰(zhàn)略高度,對于從事海洋開發(fā)的企業(yè)來說,有著重要的里程碑意義。
國家已經確定了廣東、浙江、福建和山東為海洋經濟示范省,科技創(chuàng)新也是海洋強國戰(zhàn)略的核心,在這樣的機遇面前,明月集團應該抓住不放。
明月集團的第一個15年,是企業(yè)改革的15年。也正是抓住了改革開放的時機,企業(yè)從單純的褐藻生產發(fā)展到在海藻工業(yè)方面世界知名,形成了一百多個品種、六大鏈條。
面對新的機遇,企業(yè)除了要繼續(xù)本著“技術是根、創(chuàng)新是魂,人才是本”的理念,強化自主創(chuàng)新,進一步拉長產業(yè)鏈,放寬視野,探討新型合作模式,引進和培養(yǎng)優(yōu)秀人才'真正做成國際化的一流企業(yè)。
秦益民(嘉興學院教授):
生物醫(yī)用材料產業(yè)前景廣闊
海洋生物產業(yè)特別適合發(fā)展醫(yī)用材料。海洋生物本身是親水性的,而且?guī)в猩锘钚?,一個人如果受傷了需要處理,親水功能是最重要的,因為人體約70%是水分。所以,生物醫(yī)用材料行業(yè)是一個有巨大發(fā)展?jié)摿兔篮们熬暗漠a業(yè)。目前,明月集團是利用海藻酸鈉的親水性,將其加工成纖維、薄膜,然后應用到醫(yī)用紗布領域。
目前,全世界有著嚴重的人口老齡化問題,許多躺在病床上的老年人會有褥瘡、皮膚潰瘍、大小便失禁等問題,這就需要大量的稀釋材料。在日本,這個產業(yè)市場已經很大。
在生物醫(yī)用材料方面,明月集團優(yōu)勢很大。首先對海洋生物質有充分的發(fā)展基礎;其次,作為有一定規(guī)模的企業(yè),比小的初創(chuàng)型企業(yè)更有規(guī)模優(yōu)勢,包括研發(fā)能力、營銷等;此外,其比大型國有企業(yè)更有靈活性。
從人才角度而言,國內很多企業(yè),在人才隊伍建設上,跟歐美國家相比,還有不小的差距。明月集團前15年主要是做好海藻酸鈉,還只是在某一個行業(yè)里發(fā)展,但如果隨著產業(yè)鏈的延伸和拓展,進入新的領域,除了會涉及到一些新的研發(fā)能力的建設,還需要人才隊伍的擴大,需要更多的人才。剛大學畢業(yè)的人,需要從頭培養(yǎng),有一個很長的周期。如果發(fā)展新興產業(yè),而且要高速度發(fā)展的話,就需要成熟的、有經驗的人才和團隊,如何吸引他們,如何將不同區(qū)域的人才更好地組建到一塊,發(fā)揮最大效用,這本來就是一個課題。人才的配備,會給企業(yè)的發(fā)展速度帶來影響。
企業(yè)除了要確定合適的發(fā)展目標,在發(fā)展方式上,還應更注重戰(zhàn)略聯(lián)盟的建設。企業(yè)自身也許會涉及到人才引進、資金引進、技能等等,如果通過戰(zhàn)略聯(lián)盟的方式,把國內的優(yōu)秀資源整合到明月集團旗下,企業(yè)就會有更大、更好的發(fā)展。
薛憲明(清華大學教授):
戰(zhàn)略、組織和機制要優(yōu)化
明月集團是一個優(yōu)秀的企業(yè),但如果想要更優(yōu)秀,就需要在許多方面優(yōu)化。明月集團下一步需要思考的重要問題,不是非要做大,而是一定要先做強。
企業(yè)需要優(yōu)化的部分,主要在三個方面:戰(zhàn)略、組織和機制。
戰(zhàn)略層面,企業(yè)基本的方向沒有問題。就像從青島到北京,只要往西北方向走,肯定能到達,但選擇坐火車還是飛機,需要考慮。在戰(zhàn)術的考慮和戰(zhàn)略方向的匹配上,明月集團需要優(yōu)化。如果坐火車,什么情況下坐,需要根據行業(yè)的熱點和當時市場的狀況做出選擇。
前年,我曾在給張家港一家上市公司做輔導時,給它做過前后產業(yè)鏈可控性的延伸。因為在中國做生意,如果企業(yè)的產業(yè)鏈不可控,風險非常大。在產業(yè)鏈前端,明月集團可以成立一個海藻貿易公司,除了供應自身需要,還可以供應其他企業(yè),渠道就變廣了。后續(xù)如果再成立一個貿易公司,專門銷售公司的海藻產業(yè),也可以通過收購其他企業(yè)的海藻產品,進一步擴大市場。
國外很多成功的大企業(yè),供應鏈可控性越強的,越有競爭力。企業(yè)不單單追求技術領先,還需要很多的資源匹配。有了更完善的供應鏈,企業(yè)自身可控性越強,核心競爭力就越強。就目前而言,明月集團是最有理由,也是最有潛力做到這一點的。
在組織優(yōu)化上,明月集團先上車、再買票的做法也是對的。先把企業(yè)開動起來,但要開到高速公路上去怎么辦?就是要在輪胎、發(fā)動機等各個方面再加強。
組織架構上,應實行全面預算管理的機制。成立貿易公司,拉長供應鏈可控性,可以做到內部市場化,這會使企業(yè)對管理更加明確化,有一個明確的游戲規(guī)則;成立投資戰(zhàn)略部,則可以對內對外投資有一個更清晰的成本核算;擁有多家子公司的明月集團也需要內控,控安全、控成本、控環(huán)境。
機制的改革優(yōu)化,主要在流程再造上。流程的建設,是為了更好地明確授權。如果沒有管控流程,授權就是放權,非常危險。所以,流程是一個團隊管理最安全的東西。管控流程的再造,也是為了企業(yè)不論在誰的領導下,都能持續(xù)發(fā)展的一個核心所在。
金樹人(中國淀粉工業(yè)協(xié)會糖醇分會理事長):
海洋生物可以跟淀粉行業(yè)結合起來
明月集團不僅在海洋生物上取得了很大的成功,對我國淀粉深加工和糖醇產業(yè),也有很大的貢獻。
在甘露醇方面,盡管明月集團不是最早涉足的企業(yè),但其加工的提取率卻是世界最高的。法國的羅蓋特公司是百年企業(yè),但它們的膽固醇、葡萄糖的提取率也只有40%~50%,而明月集團是60%~65%。前幾年,羅蓋特開始主動找明月集團進行技術交流。
除了現(xiàn)在已經很普及的模擬移動床的應用,明月集團的MVR(離心蒸汽壓縮機)也取得了很好的節(jié)能效果。MVR設備是上世紀60年代德國最先發(fā)明的,但是國內沒有人敢用。明月集團后來是首先使用的。之后,2011年10月,中國淀粉工業(yè)協(xié)會在國內做了MVR的推廣會之后,企業(yè)的應用才漸成規(guī)模。如果全國有關行業(yè)都能用上的話,對全國的節(jié)能能起到10%~15%的作用。
將來,海洋生物可以跟淀粉行業(yè)結合起來.一是將淀粉深加1二的一些技術和設備,在海洋生物提取中應用起來;二是將海洋生物產業(yè)中的先進技術,應用推廣到淀粉行業(yè)。
此外,明月集團的海藻肥在許多飼料里可以起到抗生素的作用,減少抗生素的使用。大量抗生素加入到雞飼料和豬飼料中,食用后最終對人體的免疫力帶來極大的破壞。如果能通過海藻肥來解決抗生素的問題,是非常好的。但僅僅依靠明月集團是遠遠不夠的,國家海洋局等部門應該加大力量支持海洋農業(yè)的發(fā)展,建立海洋基因實驗室,把海洋的生物基因轉移到陸地上。
薛長湖(中國海洋大學教授):
健康行業(yè)或是明月將來的一個重點
青島的海洋生物產業(yè),已經有幾十億元的規(guī)模,但還需要進一步做大。
海洋生物產業(yè)的發(fā)展離不開技術,但有多少技術是我們在未來五年甚至十年能夠產業(yè)化的?這個問題值得深思。當下做生物產業(yè),很多時候做的只是一個概念。用了海洋領域的東西,可能占比只有1%,也叫海洋生物產品。比如做海帶面條,但里面海帶的添加量不超過3%。
發(fā)展海洋生物產業(yè),第一位的就是技術。企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展離不開一個厚重的研究團隊和一個技術中心。明月集團有一個20人的技術中心,這支撐了企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。如果一味依靠外在力量,企業(yè)是永遠發(fā)展不起來的。
明月集團一開始做海帶的應用,最成熟的是海藻肥,但技術含量并不高。明月集團從海藻肥轉向生產其他產品,走出了一條自己的成功之路。但企業(yè)將來的發(fā)展一定要解決原料的問題,如果解決了這一問題,確立了原料優(yōu)勢,企業(yè)將來會有一個跨越式的發(fā)展。
生物資源的利用,從一開始的深加工到海洋食品的精加工,再到綜合利用,范圍越來越廣?!笆濉币?guī)劃提到,養(yǎng)生健康產業(yè)將來的規(guī)模是一萬億元,每年增加30%的需要。藍色經濟可以做健康產業(yè),明月集團也可以做,而且可以作為將來的一個重點。
記者手記
【關鍵詞】高分子;化學;發(fā)展;方向
中圖分類號: F407 文獻標識碼: A
一、前言
我國高分子化學一直都是我國發(fā)展的重點,這項技術對于很多相關產業(yè)非常有幫助,高分子化學是高分子材料的研究基礎,已經涉及到了機械行業(yè),建筑行業(yè)等多個行業(yè),因此發(fā)展高分子化學對于我國高分子材料行業(yè)是非常有幫助的。
二、現(xiàn)如今高分子化學的發(fā)展情況和應用范圍
自從20世紀到現(xiàn)在,隨著工業(yè)技術的快速發(fā)展,天然資源已經露出了疲態(tài),科學家們已經開始使用高分子化學進行材料的合成。有數(shù)字表明,在之前的40年中,使用材料的速度正在以每10年五倍增長,人類三大合成材料,其中包括塑料、橡膠、纖維,在使用過程中表現(xiàn)出了令人驚訝的增長速度。新型的材料,特別表現(xiàn)在合成材料,在工業(yè)、建筑、農業(yè)、電子技術方面都被廣泛使用,極大的支撐著人類的日常生活,是使國民經濟持續(xù)發(fā)展的必要動力源泉。
相對分子質量和物質的性質是密切相關的,是決定物質性質的一個重要因素。只有相對分子質量高的化合物才有一定的機械力學性能,才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯,都是直鏈的烷烴化合物,但是分子量變化很大,其機械力學性能因而也有極大的區(qū)別。
三、高分子化學與高科技的結合
當今社會,人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息發(fā)展的物質基礎。自從合成有機高分子材料的那一天起,人們始終在不斷地研究、開發(fā)性能更優(yōu)異、應用更廣泛的新型材料,來滿足計算機、光導纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機械工業(yè)等尖端技術發(fā)展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展,出現(xiàn)了許多產量低、價格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。
隨著生產和科學技術的發(fā)展,許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現(xiàn)出來,如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領域,下面簡單介紹特種高分子材料:功能高分子是指當有外部刺激時,能通過化學或物理的方法做出相應反應的高分子材料;高性能高分子則是對外力有特別強的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇;特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學、化學性質和功能的高分子材料,其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料(化學纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑)的范疇。
第一,力學功能材料:強化功能材料,如超高強材料、高結晶材料等;)彈材料,如熱塑性彈性體等。
第二,化學功能材料:分離功能材料,如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡合物等;反應功能材料,如高分子催化劑、高分子試劑;生物功能材料,如固定化酶、生物反應器等。
第三,生物化學功能材料:人工臟器用材料,如人工腎、人工心肺等;高分子藥物,如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農藥等;生物分解材料,如可降解性高分子材料等。
可以預計,在今后很長的歷史時期中,特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。
四、高分子材料化學的應用
材料是人類社會文明發(fā)展階段的標志,是人類賴以生存和發(fā)展的物質基礎。它是指經過某種加工,具有一定結構、組分和性能,并可應用于一定用途的物質。上世紀半導體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應用,把人類由工業(yè)社會推向信息和知識經濟社會。可以說某一種新材料的問世及其應用,往往會引起人類社會的重大變革,材料是人類文明的重要標志。如果說現(xiàn)在人人離不開高分子材料,家家離不開高分子材料,處處離不開高分子材料,是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的,高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料,另外許多精細化工材料也都是高分子材料。
第一,塑料:一類是通用塑料,如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等;另一類叫工程塑料,其強度大,如汽車零部件、保險杠、洗衣機內的滾筒、電器的外殼等。
第二,纖維:人們開發(fā)出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物,通過不同的加工,生產出了各種纖維制品,極大地滿足著人類的需要。
第三,橡膠:天然橡膠的種類和品質都受到很大的限制,于是科學家們不斷開發(fā)出了各種人造橡膠,如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。
第四,精細化工:比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產品,如家具漆、內外墻乳膠漆、汽車漆、飛機漆等。女孩子用的指甲油,使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結構膠等黏合劑,以及各種吸水樹脂等都是高分子產品。
五、高分子化學的發(fā)展方向
1、使地球更加綠色化
在現(xiàn)在很多工業(yè)發(fā)達的城市,天空中都會飄著非常濃郁的黑煙,對人們的日常生活有非常嚴重的污染。綠色,在現(xiàn)在被認為是沒有污染、再生性或者可以循環(huán)使用。在沒有污染方面,我們需要做的就是減少工業(yè)廢棄物的排放、相對的減少污染源?,F(xiàn)在的情況表明,化學行業(yè)中具有污染和治理兩個方面的性質,可以對綠色使用材料進行研究,也可以繼續(xù)對環(huán)境造成惡化。例如:在研制的過程中使用的催化劑、溶解劑、中間物品等,在生產過程中產生的廢氣、廢渣、廢棄液體等都是對環(huán)境造成影響的主要元兇,若長期的進行排放,會對環(huán)境造成嚴重的影響,甚至會導致不可逆轉的事情發(fā)生。
2、減少的自然資源的使用依賴
目前研究的高分子合成材料對石油具有很強的依賴性,眾所周知,石油是經過地球非常漫長孕育才出現(xiàn)的,另外,石油也是現(xiàn)如今人類社會非常重要的能源,石油資源現(xiàn)在正在快速的減少,而且不能快速的進行補充,所以人們現(xiàn)在非常急切的找到可以代替石油使用的資源,這已經成為現(xiàn)在高分子化學研究中非常重要的課題。在對物質中原子和分子的比率進行調節(jié),對物質的微觀特性、宏觀特性以及表面性質進行加強控制,也許這種物質就會滿足一些行業(yè)的使用要求,當這種情況出現(xiàn)的時候就可以把這種物質作為材料使用。所以,在對材料進行配置的時候就會減少對不可再生資源的依賴程度,并對使用材料和環(huán)境進行相互協(xié)調,這是現(xiàn)如今化學研究當中非常重要的領域?,F(xiàn)在很多高分子合成材料都非常依賴石油資源。想要解決目前的情況,可以對天然高分子進行利用,這其中也應該包含對無機高分子的不斷探索和研究。
現(xiàn)在由石油合成的高分子材料,主要因為原子中以碳為主要元素,其中還含有少量的氮、氧等原子,所以被稱為有機高分子。無機高分子是因為主鏈上的組成原子中不含碳。根據元素的性質進行判斷,大約有40~50種元素可以成為長鏈分子?,F(xiàn)在引起科學家高度重視的一種無機高分子,它的主鏈上都是硅原子,并且含有有機側鏈的聚硅烷。
3、使高分子材料不斷納米化
現(xiàn)在很多高分子化學反應中的原子經過重新排列組合之后的反應空間要比原子的大小大出很多,所以,化學反應的研究要在一個受限空間之中進行。若在有限的空間中,像納米量級的片層當中,小型分子由于和片層分子相互作用而且還在一個比較受限的空間內進行排列,之后產生單體聚合,聚合之后的產物的拓撲結構不會再受限的空間內進行全部的復制,這種情況和自由空間的結果完全不同。我們也許會在受限制空間內進行聚合反應的分子中提煉出高分子納米化學的定義?;瘜W的研究對象基本都是納米量級的分子和原子,但是因為沒有精細的方式,沒有達到可以在納米尺度上精確控制分子或者原子的程度,所以現(xiàn)如今很難做到對分子的精準設計,使化學的合成讓人感覺非常的粗放。高分子化學在納米程度上精要精確的按照分子設計,在此基礎上確定分子鏈中的原子配比位置以及相互結合的方式,通過納米技術對分子、原子和分子鏈進行非常精確的控制,達到對高分子各級結構的位置確定。這樣就可以精確的控制新合成材料的功能和特性。
4、面向智能材料的高分子化學研究路線
20世紀的人類社會是以合成材料為標志的,在21世紀人類社會的標志將會是智能材料。高分子化學仍然是進入智能材料時期非常重要的組成部分。材料自身具有的功能可以根據外部條件的變化,有意識的進行調節(jié)和修復等一系列措施,這就是智能材料的基本定義。現(xiàn)在科學家已經了解高分子有軟物質這一特征,簡單說就是可以對外場具有反應。
六、結束語
綜上所述,高分子化學已經發(fā)展到了非常不錯的方向,在很多方面都有非常廣闊的運用,目前高分子化學會朝著綠色以及環(huán)保方面進行發(fā)展,隨著高分子化學不斷取得突破,未來使用高分子材料的前景會更加的廣闊。
參考文獻
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關鍵詞:經編;間隔織物;產品開發(fā);應用拓展
中圖分類號:TS186.1
文獻標志碼:A
Warp-knitted Spacer Fabric Embracing the Era of Systematic Development
Abstract: Warp-knitted spacer fabric is a kind of traditional warp-knitted product, on which the warpknitting industry has built up certain technology reserve. With the improvement and full-scale popularization of key production technologies as well as the collaboration among R & D organizations, producers and endusers, the unique structure and outstanding properties of the fabric will be brought into full play, and warpknitted spacer fabrics will have broad application fields and good future prospects in the fields of apparel, decorative textiles and technical textiles.
Key words: warp-knitting; spacer fabric; product development; extending application fields
經編間隔織物是利用紗線將兩個相對獨立的織物連接在一起,并保持一定間距、具有立體結構的織物??椢锇▋蓚€織物層和間隔層,既是三維結構,又是三層結構。間隔織物的開發(fā)與應用歷時較長,產品總量保持穩(wěn)定增長,但是應用有待進一步拓展。隨著織物特殊結構以及環(huán)保、衛(wèi)生、舒適等諸多優(yōu)點受到廣泛認可,經編間隔織物已經進入全面的系統(tǒng)開發(fā)與應用時期。
1堅實的創(chuàng)新道路
國內開展間隔織物的研究較早,行業(yè)具有一定的技術儲備,不少生產工藝成熟,持續(xù)研發(fā)已經形成一定的實力。
1.1研發(fā)經歷3個10年
上世紀80年中后期以來,國內外對經編間隔織物的研究經歷了鮮明的3個階段。
1.1.1生產工藝研究
一些企業(yè)開發(fā)雙針床經編產品,以滌綸、錦綸為主要原料,以薄型或小間隔產品為主。雙針床間隔織物很快成為一個大類產品,各種細分產品有所開發(fā),在服裝和裝飾領域得到應用,很快大量應用于鞋材。部分企業(yè)將工藝研究集中在中厚型間隔織物的生產上,從機器研制到織造技術和后整理工藝的改進,都進行了相應的嘗試。
1.1.2產品應用研究
隨著中厚型間隔織物的生產與應用,新的應用領域被開發(fā)出來,其中最值得一提的是在床墊、坐墊等襯墊領域。作為一種能夠取代聚氨酯泡沫等高功能軟質型材和襯墊材料,經編間隔織物引起了人們的興趣和關注。國際上在床墊、汽車座椅等一些領域,織物生產企業(yè)和床墊生產企業(yè)、汽車制造廠商等推出優(yōu)質產品。經編間隔織物也應用于材料領域、醫(yī)用領域,并探討在復合材料、建筑新材等應用的可能性。
1.1.3綜合性能研究
常規(guī)產品一直在持續(xù)生產,而充分體現(xiàn)各種性能特點的研發(fā)也在加速。從間隔層具有空間結構、間隔紗基本直立等研究入手,與機器改造、機械制造相結合,賦予間隔織物優(yōu)越的力學性能和物理性能。行業(yè)積累了一定的研發(fā)經驗,不少新產品處于開發(fā)試用階段,有待規(guī)模化生產,關鍵在于市場需求。
1.2關鍵技術研究取得進展
一些關鍵技術的進展或普及推動了高端產品的開發(fā),主要有高性能間隔紗、大間距間隔織物以及多種原料、多種結構織物生產關鍵技術得到突破。
1.2.1間隔紗等關鍵原料的開發(fā)
由龍頭企業(yè)與相關院校,聯(lián)合化纖、經編及產品應用領域專家共同開展的功能性滌綸單絲研發(fā)成果顯著。其中一項研究方案是在結合現(xiàn)有滌綸單絲紡絲成形及加工技術的基礎上,采用茶炭滌綸母粒對滌綸進行改性。將微納米級茶炭粉與低粘度聚合物載體共混造粒,通過茶炭聚酯母粒與切片熔融紡絲工藝等特殊工藝,獲得含茶炭成分的滌綸未取向絲,再經拉伸獲得茶炭滌綸單絲。這種單絲具有優(yōu)異的力學性能,尺寸穩(wěn)定性、耐磨性好;具有抑菌特點,還具有負離子、遠紅外功能。
1.2.2重點產品生產技術的提升
重點的間隔織物產品(如厚墊類)和主要的間隔織物復合材料(如大型坪類、場地類)的生產技術在與使用部門的交流中逐步改進,并深入引導產品應用。例如:針對墊類壓縮回彈變形與透氣、排濕、熱濕等諸多性能的研究,還有功能性纖維和天然纖維編織工藝適應性的研究,都使間隔產品用途增加。這種研究涉及相關產業(yè),化纖、經編、染整相互協(xié)作,在開發(fā)與應用過程中完善使用標準,優(yōu)化工藝流程,已經有一些產品達到國際領先水平。
2優(yōu)越的產品性能
上世紀90年代中期,研發(fā)人員提出“3D”結構概論和設計理念,闡述這種紡織品具有多種結構設計可能性和設計方案,對這類產品開發(fā)發(fā)揮承上啟下作用。
2.1結構
2.1.1織物的厚度
經編間隔織物的厚度主要由前后針床脫圈板間的距離以及所用原料和編織工藝所決定??椢锏暮穸扔绊懫鋲嚎s性,織物越厚抗壓性變異較大。織物的抗壓性與紗的彎曲狀態(tài)和抗彎曲性能有關。
2.1.2間隔層的結構
間隔層的結構設計需考慮織物穩(wěn)定性、彈性因素。主要內容包括:間隔紗是否與兩個表面層精確垂直,以抵抗垂直于織物方向上的壓力;間隔層組織、滿穿與空穿的選擇,及與表面網孔結構形成配合;間隔層受到橫向載荷時,間隔紗是否容易彎曲倒伏;根據不同結構的表層組織,間隔紗在前后針床輪流墊紗設計等。
2.1.3外表層的形式
織物表面層分為:兩面均為平素密實,一面網眼一面密實,兩面均為網眼,還有一面為花色、一面為起絨效果,及其它多種組合形式。表面層為網眼結構,織物較為稀松,密度較小,對氣流的阻隔作用較弱。一面為提花色結構,含有彈性紗,采用起絨組織進行起絨整理,就可以產生提花外觀,具有一定彈性及絨面效果。還可以與其他材料復合,滿足特殊使用要求。
2.2性能
織物的結構決定織物具有透氣、導濕、防震、吸音、隔熱等諸多的特點。
2.2.1透氣
間隔層由一根間隔紗支撐,留有比其它織物更多的空間,構成一個便于空氣流動的通風微環(huán)境,使織物具有良好的透氣性??諝庠趯觾炔控炌?,循環(huán)流動時將濕氣傳導散發(fā)出去,使織物的導濕、導熱性高于相同厚度的一般織物。透氣性與結構有關,如果織物的兩個外表面層都采用透氣結構(如網孔),可使織物的整體透氣性明顯提高。即使織物受到強大外力作用,只要三維結構存在,這個通風的微環(huán)境就存在。
2.2.2抗壓
間隔層的存在為織物帶來可壓縮的空間??臻g結構結合紗的抗彎曲性構成了織物的整體抗壓性能。織物有很好的緩解壓力的功能,其效果優(yōu)于其它彈性材料,特別是一些不環(huán)保材料。還有其它因素,例如織物表面組織會影響間隔紗的排列方式,排列方式影響間隔紗加權平均傾斜角,從而影響抗壓性能。紗線的影響十分明顯,如紗直徑越大,彎曲剛度越大。
2.2.3隔音
織物的兩外表面層可以有效地反射聲波,并且中間間隔紗及外表層的內表面還可將透入的聲波能量進行多重振蕩衰減,從而達到吸音、隔音效果。聲波的衰減程度與原料種類、表層和間隔層的結構、織物的密度、厚度以及分界狀態(tài)等因素有關。為此,可以通過織物的組織設計和后整理加工制作隔音材料,還可與其它材料復合達到最佳吸音和隔音效果。例如常用車用內飾材料,采用平實結構或者配以半網孔結構的織物,在一定的厚度狀態(tài)下就有隔音效果。建筑、家居使用間隔織物時可以粗略估算隔音效果。
2.2.4其它性能
織物可以達到較高的物理機械性能。經編間隔織物的頂破強力較高,并且隨著干燥克重及厚度的增加,頂破強力有明顯增大趨勢。總體來看這類織物的抗起毛起球、耐磨性、保暖性有一定優(yōu)勢。而且可循環(huán)使用,產品應用范圍廣。間隔織物與其他材料,如聚氨酯泡沫、橡膠或者其它織物或非織造布相比,具有相對質量輕、柔軟、彈性高等優(yōu)點,可用于開發(fā)同類性能更優(yōu)的產品。
3寬廣的應用領域
間隔織物的應用是由其結構所決定的。從產品開發(fā)的起始到拓展的歷程來看,經編間隔織物用于鞋材、箱包材料、床墊(厚型和薄型)、內衣與文胸、運動休閑服裝、時尚女裝、嬰幼用品、床上用品、浴室用品、座椅、沙發(fā)用材料、特種座椅材料、大型墊類、人造草坪等,在許多領域都有一定的發(fā)展空間。應用的分類方法有多種,以下大體分為3個系列。
3.1第一系列
以鞋材類、服裝類為主,并在使用過程中產品開發(fā)得到拓展。
3.1.1鞋材類
經編間隔織物最大應用始于鞋材,廣泛用于運動鞋、休閑鞋、童鞋、拖鞋、涼鞋、洗浴鞋及許多時尚鞋類的鞋身、襯墊。織物的導濕透氣性確??諝饬魍ǎ兄诤箽庋杆俎D移,給鞋內部創(chuàng)造一個空氣清新的微環(huán)境,適應不同天氣穿著。鞋底、鞋面部位能根據腳的形狀制作成形,提高穿著舒適性,減少疲勞和損傷。織物堅牢、不分層,避免了采用聚氨酯泡沫材料容易出現(xiàn)開裂變形的現(xiàn)象。
3.1.2服裝類
用于服裝,包括外衣和內衣兩類。外套分類較廣,如休閑裝、家具服、運動服、夾克衫、套裝、裙裝等;內衣包括背心、文胸及其他貼身穿著的服裝。間隔織物作為服裝流行元素之一,具有豐富的外觀形態(tài)與一定的時尚特征,可以滿足多類服裝設計對面料的要求,換言之,幾大類間隔織物可供服裝設計選用。織物的選用可從平素、網眼、提花和厚薄、稀疏、鏤空以及織物不同的表面形態(tài)、懸垂飄逸風格多方面入手,豐富服裝設計創(chuàng)意,特別是尋找時裝設計創(chuàng)意靈感(圖1)。在制作胸衣和墊肩方面,優(yōu)點明顯:由間隔紗線支起的織物具有充足間隙,實現(xiàn)導濕透氣、調節(jié)溫度,熱濕服用性好;可一次模壓成形,尺寸穩(wěn)定性好。
3.1.3拓展類
從服裝用產品開發(fā)中得到啟發(fā),經編間隔織物的應用拓展到許多相關產品,如嬰童用品。這類產品從服飾輔料和防護用品開始,并向床墊、枕頭、浴室用品、兒童推車、學步帶、兒童專用安全椅等拓展,較好地滿足安全、健康、舒適、美觀等要求。
鞋材、服裝等類型面料開發(fā),使用原料應從傳統(tǒng)的滌綸、錦綸、氨綸向天然纖維和功能型纖維拓展,同時加強各類終端產品穿著、服用性能研究,不斷推出高端產品,優(yōu)化產品結構。
3.2第二系列
以裝飾類、家具類為主,并在使用過程中產品開發(fā)得到拓展。
3.2.1室內紡織品
經編間隔織物用于室內裝飾,包括簾類、罩類、毯類、墊類等。通常要求織物具有透氣、懸垂、柔軟、彈性較高等性能,并且要求使用舒適、便捷,有的還要求進行防火、抗菌整理。簾類、罩類、臺布桌布等用品通常選用薄型密實織物、單面網眼織物為主,面料色彩、花紋豐富。浴室用品包括防滑墊、浴室用鞋、毛巾、浴巾、浴衣。防滑墊采用滌綸或其它化學纖維,在粗針距機臺上編織,適當增加厚度。織物一面網眼或兩網眼結構,必要時一面經過薄膜涂層,使其更加防滑。
3.2.2床墊及床上用品
包括床墊(厚型和薄型)、褥墊、床罩、枕頭、床單等。不同用途產品,其織物厚度差異較大。薄型和中厚型織物要求達到柔軟、飄逸風格,具有良好的覆蓋性、親和性。厚型織物(如枕頭)應具有能產生緩沖的作用。共同特點是具有十分優(yōu)越的透氣性,成品比重不大,產生輕柔的觸感,還有易洗滌、不易變形、環(huán)保衛(wèi)生的性能。采用經編間隔織物制作床墊,包括普通家居床墊、休閑墊和特種用途床墊(醫(yī)用、保健、理療)。選定間隔紗、織物組織、織物厚度,確定單層、多層結構形式,都要做到成品彈性、軟硬適中。關鍵是床和枕頭符合人體工學原理,整體支撐骨骼,還要貼身舒適,有效釋放頸椎壓力,預防脊椎變形、腰肌勞損疾病,營造通風、干爽的環(huán)境,使睡眠符合健康。
3.2.3室內裝修及家居
主要用作裝飾材料(圖2)或結構材料。結構材料要求具有一定成形效果,包括編織成形和模壓成形。一直以來用量較多的有椅子和沙發(fā)材料。辦公場地、會議室及家居客廳、臥室的部分墻面、室內隔離板、天花板覆蓋層可以考慮使用間隔織物材料。這種材料與建筑的外廓對接固定,改善空間感觀??椢锏牧Ⅲw結構使其便于安裝和粘貼,而且織物相對比重不高,能夠達到輕量化,而且牢度高、耐磨性好。對于場地或設施,如果有通風、隔音、防潮以及環(huán)保、防火等綜合要求,間隔材料就是一種選擇。
此外,經編間隔織物在箱包制作上的用量較大,優(yōu)點是織物結構穩(wěn)固,柔軟而不易損壞,使箱包更具時尚感。經編間隔織物制作的袋子可以多種多樣,無論是面料還是里料,裝飾性達到意想不到的效果。
3.3第三系列
以產業(yè)用品為主,并在使用過程中產品開發(fā)得到拓展。
3.3.1車船內飾材料
經編間隔織物也很適合做車船等交通工具的內飾材料,可改善裝飾,提高舒適性,尤其在保持車船通風、干燥、防熱(隔熱)以及緩沖方面優(yōu)勢明顯。車內裝飾包括內襯布、包覆層,座椅、座墊的罩和填充物用量較多,還有車篷、遮光簾、行李箱襯、方向盤包覆材料等。用于游艇裝飾、防護,主要有船座上的襯墊、甲板上的厚墊等。車船內成形的墊子、枕頭、腰靠,能起到緩壓、緩解疲勞的作用,還可制作交通工具座椅隔熱墊。除常規(guī)間隔織物外,賈卡間隔織物、厚型間隔織物、特種形狀的間隔織物及混合型織物給車船裝飾帶來新的氣息。
3.3.2醫(yī)療衛(wèi)生用品
醫(yī)療衛(wèi)生用經編間隔織物與其他醫(yī)用材料一樣,分為護理類、服飾類、手術類。目前,間隔織物應用于醫(yī)用床墊、手術臺布、輪椅座墊、護膝、護肘、包扎固定用品、康復功能用品以及醫(yī)用服飾、鞋子等。主要特點有質輕、柔軟、吸濕、導濕、彈性好、可成形,方便循環(huán)使用。通常根據最終用途,選用或決定間隔層的厚度、單或雙網眼類型及規(guī)格尺寸,編織采用化學纖維長絲為主,還可以使用其它纖維和特種材料。多種墊類、管狀類等織物都有廣闊的應用前景。
3.3.3增強材料
使用經編間隔織物作為增強材料是一種選擇。這類織物作為增強復合材料,厚度和結構可選擇范圍很大,而且都能夠達到一定的強度。兩個表面和中間的間隔紗采用化學纖維復絲、單絲編織,形成通透的網孔、半透網孔或者密度較低的結構,可作為增強材料的骨架。織物的兩個表面和間隔層采用高性能纖維編織,兩個表面可均為網孔或一面網孔、一面致密,經樹脂處理和模壓后可制成多種增強材料,特別是輕質構件。
3.3.4防護用品
經編間隔織物有的用于制作防護用品、防護服裝,有的作為防護材料的一部分,要求織物具有一定厚度,彈性優(yōu)良。用做安全防護頭盔分為支撐骨架和內襯,用于多種頭盔襯墊,能更好吸收和分散受到的攻擊。用于消防服的制作,需選用阻燃纖維等原料(紗線或混紡紗),使織物提供隔熱效果,確保服裝穿著舒適。針對防護用品最終用途,間隔織物可以調整其原料、結構和后整理工藝,以獲得合適成品的防護功能。
此外,經編間隔織物用于制作人造草墊具有一定特色,具有多種功能;作為建筑和土工材料,具有增強、加固、過濾、排水、隔離、防滲作用,防止水土流失,具有重量輕、抗拉強度高、抗老化、防腐蝕等特性;農用材料包括各種規(guī)格的具有通透性的密實類、網孔類,具有防護、覆蓋、隔離、過濾等作用,例如覆蓋在土壤上與填料共同穩(wěn)定植物,支撐和固定苗木,保持土壤溫度和水分。用于過濾材料、篷蓋材料等需進一步開發(fā)。經編間隔織物使用的效果有待全面考核檢驗。
關鍵詞:3D打印;中國;問題
一、3D打印簡介
3D打印技術出現(xiàn)在20世紀90年代中期,它以計算機三維設計模型為藍本,通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng),利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細胞組織等特殊材料進行逐層堆積黏結,最終疊加成型,制造出實體產品,也被稱為增材制造。在它出現(xiàn)之前,人類歷史上使用的都是減材制造,也就是通過車、鉗、刨、銑等方式將原料中不需要的部分去除掉,最后得到需要的成品。3D打印技術則是一種堆疊的生產方式,通過計算機指揮一個噴嘴一層一層噴出原材料進行疊加制造出產品。它與前者相比,有幾個不可比擬的優(yōu)點:首先是節(jié)省成本,有多少原材料用多少原材料,不會存在邊角料的浪費現(xiàn)象;其次是智能控制,可以打印出任何形狀甚至是人力無法完成的產品,從而也節(jié)省人工成本。對于最看重成本的工業(yè)社會,3D打印的出現(xiàn)無異于一場顛覆性的革命。
二、3D打印在我國的發(fā)展現(xiàn)狀
3D打印技術是我國制造行業(yè)與國外先進水平差距較小的技術之一,甚至于在3D打印技術的研發(fā)上,我國在某些領域還處于世界領先地位,如利用選擇性激光燒結(SLS)技術制造大型零部件這一項,我國掌握的技術是全球最先進的。國內許多企業(yè)也致力于3D打印設備的研發(fā)與制造之中。
但是,目前我國3D打印在產業(yè)化上與國際上其他發(fā)達國家依然存在差距:從企業(yè)銷售額方面看,歐洲國家的3D打印企業(yè)的銷售額約為10億元(人民幣),美國3D打印企業(yè)營收約為30億元,而中國的企業(yè)收入別說過億元,過5000萬元的企業(yè)都寥寥無幾。從產業(yè)規(guī)模方面看,2012年全球3D打印行業(yè)的總產值是120-130億元,中國為8-9億元;2013年世界3D打印行業(yè)的市場規(guī)模約為200億元,中國約為20億元。2014年中國3D打印的產值約為40億元。預計2016年,全球市場規(guī)模規(guī)模將突破100億美元,國內100億元人民幣。2020年前,3D打印技術將全面實現(xiàn)產業(yè)化。中國3D產業(yè)的發(fā)展速度相對而言還是比較快的。
中國極其看重3D打印的發(fā)展,政府對于將3D打印設為國家重大科技項目建議作出重要批示??萍疾恳矊?D打印編入《國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)》、《國家科技支撐計劃制造領域2014年度備選項目征集指南》。2015年3月28日,博鰲亞洲論壇2015年年會還舉行“3D打印、數(shù)字制造與第三次工業(yè)革命”分論壇。
我國對3D打印的發(fā)展目標包括:到2017年初步建立增材制造(俗稱"3D打印")技術創(chuàng)新體系,培育5至10家年產值超過5億元、具有較強研發(fā)和應用能力的增材制造企業(yè);并在全國形成一批研發(fā)及產業(yè)化示范基地等。在政策措施上,國家將加強組織領導,加強財政支持力度,并支持3D打印企業(yè)境內外上市、發(fā)行非金融企業(yè)債等融資工具。在3D打印的重點發(fā)展方向上,擬定了五大方向:一是金屬材料增材制造,包括針對航空航天,核電、能源等機械零部件直接制造需求,研制鈦合金、高溫合金等金屬材料;二是非金屬材料增材制造;三是醫(yī)用材料增材制造,例如針對牙齒、假肢、手術導板、手術輔助器械等方面需求,開發(fā)醫(yī)用外部矯形器械專用材料等;四是設計及工藝軟件;五是增材制造裝備關鍵零部件。
與西方國家相比,中國3D打印的市場規(guī)模較小,這是缺點也是機會,意味著其中存在巨大的發(fā)展空間。未來幾年的工作重心是開發(fā)3D打印的應用市場。工業(yè)3D打印的應用空間的擴大將會最為明顯,而生物醫(yī)藥領域的應用則最被看好。全社會范圍內將會不斷尋找大量的傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)與3D打印技術的結合點。
三、3D打印在我國發(fā)展中存在的問題
(一)可供打印的材料有限,能夠應用的行業(yè)也有限。雖然3D打印技術被《時代》周刊評為2014年25項年度最佳發(fā)明之一,但是目前技術的發(fā)展比材料的發(fā)展超前太多,3D打印只能做到使用PLA(生物降解塑料聚乳酸)、ABS樹脂、橡膠、石膏、塑料、可粘結的粉末顆粒等進口材料,進口材料特別是金屬受到國外市場控制,價格居高不下。
打印機水平尚未成熟,無法支持日常生活中所接觸到的各種各樣的材料,打印的材料相當有限,所能支持的行業(yè)也受到限制。3D打印適用于進行一些小規(guī)模制造,特別是高端定制產品,如汽車零部件制造、醫(yī)用器官制造、機械模型制造等。3D打印技術雖然先后進入了各大行業(yè),?目前僅能在珠寶、鞋類、工業(yè)設計、建筑、工程和施工、汽車,航空航天、牙科和醫(yī)療產業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領域的基礎制造方面有所應用,離高精尖還有很長一段距離。
(二)3D打印機器要求高,費用昂貴。3D打印技術經過近二十年的發(fā)展,在復制物體的外在形態(tài)這方面已經達到相當高的水平,幾乎任何靜態(tài)的形狀都可以被打印出來,但是動態(tài)捕捉以及清晰度始終是不盡如人意。對于資金相對雄厚的生產企業(yè)而言,這些問題在資金和技術的支撐下還是可以解決的。但是對于普通家庭,它的費用超出承受能力。
3D打印技術的費用相對于我國居民的消費水平而言是相當高昂的。全世界第一臺3D打印機的售價為1.5美元,目前市場上主要有三大類3D打印機:第一種是個人型,體積較小,操作容易,要價1300-20000美元;第二種是專業(yè)型,要價20000-350000美元,主要使用者是工程技術人員,包括中小企業(yè)、大公司部門級的工程師、設計師;第三種是生產型,要價250000-950000美元,用于航空航天、醫(yī)療、汽車等領域。若要實現(xiàn)3D打印普及到大眾,價格必須要下調,但在未達到規(guī)模經濟之前,必定會與成本形成沖突。
(三)相關知識產權法律條款缺失,存在道德風險隱患。知識產權是經濟時代的亙古不變的熱點。在過去的數(shù)十年中,全社會對知識產權的關注在不斷深化。3D打印技術避無可避也會涉及到這一問題,作為朝陽產業(yè),缺乏對知識產權保護是最致命的打擊。如何制定3D打印的法律法規(guī)用來保護知識產權,也是我們面臨的問題之一,否則就會出現(xiàn)泛濫的現(xiàn)象。
3D打印的素材不斷擴大,目前比較有爭議的比如頭蓋骨、心臟等器官的打印等話題無時無刻都在刺激人類的神經。打印的內容違反道德或者是違反道德但是不違法法律規(guī)律是很難界定的,社會輿論還需要很走很長的路、花很長時間才會形成對這些新生事物的熱同感。
(四) 產業(yè)化程度低,缺乏正確的商業(yè)模式。3D打印適用于個性化與定制化生產,適合生產小規(guī)模和有特色的產品,這些特點也導致了國內整個3D行業(yè)尚處于一個整合度較低,比較無序的階段。企業(yè)規(guī)模普遍較小,研發(fā)力量不足。缺乏規(guī)模較大的企業(yè)起領導作用,這大大制約了3D打印在國內的大規(guī)模商業(yè)化進程。更致命的是,中國3D打印行業(yè)沿用了傳統(tǒng)制造業(yè)商業(yè)模式,生產設備賣設備,先把設備生產出來、推銷出去,而不是根據市場和用戶的需求進行量身定做,生產和消費嚴重脫節(jié)。除此以外,3D打印的發(fā)展還要解決環(huán)境問題、人才培養(yǎng)問題等。
四、3D打印在我國發(fā)展的建議
3D打印技術已然顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿?,但它在實現(xiàn)產業(yè)化和社會廣泛應用上還有很長一段路要走。中國的3D打印的發(fā)展不僅需要政府投入資金、減免稅收、完善法制,還需要行業(yè)和企業(yè)進行改革,深化商業(yè)模式,抱團合作,形成產業(yè)集群,產生規(guī)模經濟。為推動和促進中國3D打印發(fā)展,在此提出特以下幾點建議:
(一) 政府方面,加大對3D打印產業(yè)的扶持力度,完善知識產權法的建設,構建良好的法律環(huán)境。融資方面,推動設立3D打印產業(yè)發(fā)展資金,鼓勵金融機構開展多種形式的首臺套保險業(yè)務,建立支持3D打印發(fā)展的多渠道、多元化投融資機制,引導創(chuàng)業(yè)投資和股權投資向3D打印領域傾斜,鼓勵民營資本進入3D打印領域等。
稅收方面,探索相關稅收優(yōu)惠政策。如對消費者、使用者和對采購企業(yè)進行政府補貼和增值稅抵扣,以擴大國內市場需求。
知識產權方面,國內對3D打印行業(yè)的監(jiān)管不足,3D打印技術已然打印出材料特殊且具有殺傷力的槍械,能夠躲避電子探測器等安檢設備,對社會產生極大的危害。再者,3D打印技術的便捷性和易傳播性,使得各種有危害的山寨產品被生產并且流通,嚴重妨害公共安全,保護知識產權的重要性凸顯,所以我國宜及早制定3D打印技術相關法律,政府對3D打印產業(yè)加強政策引導和監(jiān)管,規(guī)范和保證3D行業(yè)的健康發(fā)展。
(二) 行業(yè)方面,積極轉變產業(yè)模式,抱團合作。目前,我國3D打印行業(yè)中的企業(yè)都還比較弱小,這種情況下要避免單打獨斗,以免兩敗俱傷。3D打印行業(yè)中如果出現(xiàn)一家獨大的情況,管理成本、生產成本、推廣成本、科研成本數(shù)額會是驚人的,這都不利于企業(yè)的發(fā)展壯大。初級發(fā)展階段。3D打印行業(yè)應建立產業(yè)聯(lián)盟,利用聯(lián)盟的平臺共享資源,集中打開應用市場。如通過產業(yè)聯(lián)盟所有的會員企業(yè)可以抱團申報工業(yè)用地,爭取一些相關的利好政策,以及人才基地、研究基地、商業(yè)配套中心、生產基地等。3D產業(yè)聯(lián)盟還可以通過共享行業(yè)信息、市場信息以及技術信息,扶持所有會員企業(yè)。同時,產業(yè)聯(lián)盟也可以組織會員進行定期管理交流,整個行業(yè)共同攻克技術難題并提升技術水平、共同建立科學合理的價格體系,向社會提供滿足消費者需求的產品。
(三) 企業(yè)方面,與高校、研究機構合作,建立產、學、研一體化。我國的3D打印處于初級發(fā)展階段,而且技術攻關主力軍集中在高校,如清華大學、西安交大、華中科大等。高校衍生出一系列優(yōu)秀的3D打印企業(yè),如北京殷華、武漢濱湖、陜西恒通等。但是,市場上資金實力較為雄厚的企業(yè)參與度比較低,不利于資源的優(yōu)化配置和優(yōu)勢互補。國外的情況卻恰恰與我國相反。
3D打印企業(yè)應該依托于高校以及研究機構,建立產業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟。高校進行基礎研究,研究所專攻應用型研究,企業(yè)主致力于產品化,實現(xiàn)產、學、研一體化。在此基礎上,企業(yè)積極創(chuàng)新,推動產業(yè)升級轉型。
中國3D打印行業(yè)還有很長一段路要走。但是,只要把握發(fā)展機遇,政府充分發(fā)揮統(tǒng)籌調控的作用,通過政策扶植和資金投入,行業(yè)間抱團合作并形成集群效應,企業(yè)與高校通力合作,3D打印一定會讓中國在新一輪的國際產業(yè)競爭中占得鰲頭。
參考文獻:
你適合學習材料專業(yè)嗎?
材料學包羅萬象,是國內外各行各業(yè)發(fā)展都離不開的一門基礎而重要的學科。目前據相關專家分析,我國在材料成型設計方面的人才缺口在20萬~30萬之間,并且呈逐年遞增趨勢,材料科學與工程專業(yè)的畢業(yè)生已經成了“搶手貨”。目前我國整個材料行業(yè)都缺少高精尖人才,人才缺失問題已經成了眾多企業(yè)發(fā)展的桎梏。
材料行業(yè)對人才的需求是如此的迫切,那么也可以想象材料學的就業(yè)趨勢非常好,想要進入材料行業(yè)的學生也很多,那什么性格的人適合進入材料學院呢?筆者列出了如下的性格需求度表格,同學們不妨參考一下。
概述:材料學究竟是什么
材料學是一門跨學科的科學,涵蓋的范圍很廣,子學科多。所以想要回答“材料學究竟學什么”這一問題很難??偟膩碚f,材料學就是研究材料結構、性質和性能,以制造出更好的材料或更好地使用材料的學科。
材料學具體分為三個大類:金屬材料、無機非金屬材料和高分子材料。因此,大部分高校會開設材料科學與工程專業(yè),專業(yè)下又分出幾個方向,針對性地學習這三大類的知識,并且它還與其他一些工程科學相重疊,因此在各大院校,材料科學與工程都有若干分支。
從這三大類可以看出,材料學是典型的工科專業(yè),課程安排和其他工科專業(yè)大同小異。大學一、二年級會安排基礎科目的學習,如高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計與隨機過程、大學英語、C語言、大學物理、機械制圖、電子電工學這樣與材料生產設備相關的課程:到了大三大四,則會偏重專業(yè)課,比如材料物理、物理化學、有機化學、材料力學等,都是必須要學習的。
材料學由于應用廣泛。在眾多領域都有很大的發(fā)展空間。學生畢業(yè)后可在航空航天、冶金、機械、汽車、電子、信息、交通、化工和建筑等工業(yè)企業(yè)以及相關科研單位工作。學校不同,學科方向不同,就業(yè)的去向也不一樣,比如以研究鋼鐵為主的材料專業(yè)。學生畢業(yè)后大部分去的都是加工為主的企業(yè),比如鋼鐵廠、汽車廠。
總體而言,材料學是比較基礎的學科,光是大學四年學不到特別專業(yè)的知識。所以很多同學會選擇考研深造,這個時候,不妨選擇一個前沿的并且熱門的方向,比如先進陶瓷、復合材料、納米材料、生物材料等。
核心專業(yè):高分子材料科學與工程
從本世紀中葉。高分子材料逐漸登上了材料王國中的寶座。據2011年的最新統(tǒng)計,我國高分子材料的體積產量已經超過其他各類材料,塑料的體積產量已經超過鋼鐵體積產量,合成纖維的生產也超過全部有色金屬的總產量,這說明我國已經跨進了高分子材料時代。
高分子材料科學與工程的建立可以說只有二三十年的歷史。從“高分子”三個字,就知道這個專業(yè)需要用到化學方面的很多知識,在大多數(shù)院校中,都開設了無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、高分子化學等,而且根據各個學校的側重點不一樣,有機化學、量子化學、結晶化學和熱力學、固體物理學、結晶學、統(tǒng)計物理學、聚合物流變學、高分子材料學、塑料成型工藝學、機械制造基礎、模具材料及制造等課程也都是需要學習的專業(yè)基礎課程。為了理解高分子材料中的許多物理現(xiàn)象。系統(tǒng)學習高分子物理學也是十分重要的。如果你只希望念完本科就畢業(yè)工作,高分子材料專業(yè)是個很不錯的專業(yè),因為它的就業(yè)市場很大。
新興專業(yè):生物功能材料
國家將生命科學和新材料科學列為21世紀重點發(fā)展的領域,而生物材料學作為一門只有十年歷史的新專業(yè)、站在生命科學和材料科學前沿的交叉學科,更是優(yōu)先發(fā)展的重點。
生物功能材料專業(yè)是培養(yǎng)具有材料科學與工程、生物學和醫(yī)學等領域的相關知識,掌握生物材料的基礎和專業(yè)知識,能在生物材料的制備、改性、加工成型及應用等領域從事基礎研究、應用研究和技術開發(fā)等的綜合型高級技術人才。
不過很多人會納悶,生物材料到底拿來做什么呢?作用到底體現(xiàn)在哪里呢?答案很簡單—它們最常出現(xiàn)在牙科和整形外科。假牙、補牙材料、人造骨、人造關節(jié)都是生物材料的一種。例如為防止骨折,關節(jié)等部位要承擔體重的3—6倍的重量,而且一年要承受近200萬次重復荷重,因此要求人造的關節(jié)材料有優(yōu)良的對生物適應性、疲勞強度和耐磨性等。
本專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)、繼續(xù)升學和出國深造的前景廣闊??蓮氖屡c生物材料、醫(yī)藥等領域相關的管理、產品研究開發(fā)、市場銷售、貿易等方面的工作。
院校推薦
到目前為止,我國設有材料類專業(yè)的高校有400多所,這400多所院校有自己的特色,因此,這些院校在學生的培養(yǎng)上也會有自己的特色。
比如,清華大學材料科學與工程專業(yè)注重學生的基礎,下設了五個方向:材料物理與化學、金屬材料、無機非金屬材料、復合材料和電子材料。不過在本科階段,五個方向的課程都大致相同。
北京科技大學的材料科學與工程專業(yè)是該校最強勢的學科,偏重鋼鐵材料研究,軟硬件設備足以讓冶金專業(yè)以外的學生眼紅。學校名師薈萃,科研實力強,本科生在校學習期間都可跟老師進實驗室做科研。
哈爾濱工業(yè)大學的材料學院則始終圍繞“高端”兩字,緊密圍繞國防尖端技術發(fā)展需要的新型材料、新型材料的精密和特種加工技術設置課程與內容。
北京化工大學的材料學是國家的重點學科,其高分子材料科學與工程專業(yè)是傳統(tǒng)強項,碳基復合材料、無機非金屬材料和金屬材料防護學科在全國具有很高的知名度。
4萬噸級非晶帶材項目預計09年量產,公司業(yè)績將爆發(fā)性增長
薄膜太陽能電池項目將成為下一個利潤增長點
當前股價:22.75元目標價格:33元
今日投資個股安全診斷星級:
安泰科技主要涉及五大業(yè)務板塊,到目前為止,超硬及難熔材料一直是支柱產業(yè),公司的收入和盈利均主要來源于此。07年中報顯示,公司的主營收入結構為超硬及難熔材料占收入的42.4%,精細金屬制品占21.3%,金屬功能材料制品占約11%,生物醫(yī)用材料占0.7%,主營利潤與主營收入的結構趨于一致。
產能擴張將增加現(xiàn)有主業(yè)收入
公司現(xiàn)有主業(yè)的產能擴張來自于定向增發(fā)的兩個募集資金項目:即“高品級聚晶金剛石材料及高檔專業(yè)金剛石工具產業(yè)化項目”和“高性能難熔材料及制品產業(yè)化項目”。
公司生產的金剛石鋸片十分暢銷,有95%以上出口到歐美等國家,雖然在國際市場上屬于中端產品,但在國內卻算的上是高端產品。難熔材料是公司的另一個支柱產品,無論從裝備水平還是技術能力上看,均位于國內領先和國際前列地位,國內外市場已全面啟動。
增發(fā)前,公司金剛石鋸片和難熔材料的產能均趨于飽和,增收空間十分有限,急需擴容。預計兩個項目達產后,金剛石鋸片和難熔材料的產能將分別擴至2.5倍和2倍,直接帶動起主營收入的大幅增長。
4萬噸級非晶合金帶材項目值得期待
該項目一直備受市場關注,對公司業(yè)績是否能快速爆發(fā)性增長起到決定性作用。安泰科技計劃分兩步生產非晶帶材:首先在現(xiàn)有生產設備基礎上,新建一套制帶機組,形成1萬噸的年產能,預計08年第三季度開始熱試,保守估計當年產出1000-2000噸;1萬噸生產線量產后,公司會再新建一套冶煉設備,形成3萬噸的年產能,我們估計這條生產線很可能在09年上馬,當年達產率至少為40%。公司表示,4萬噸級非晶帶材項目全部達產后,如果下游需求仍有空間,公司將繼續(xù)擴建,將產能提高至7-10萬噸。
目前非晶帶材的最大用途就是加工成鐵芯用于變壓器,非晶合金變壓器的市場容量直接決定了非晶帶材的需求空間。非晶合金變壓器市場前景樂觀,判斷依據如下:政策角度看,電網建設為整個配電變壓器產品提供了增量空間,節(jié)能減排則提高了非晶變壓器在其中的比重,二者共同催生出對非晶變壓器的巨大需求;用戶角度看,非晶合金變壓器通過節(jié)能具備了經濟性,可以在相對較短的時間內收回高出硅鋼變壓器的采購成本,之后就提供節(jié)能凈收益,使用戶更易于接受。
薄膜太陽能電池是下一個利潤增長點
由于全球能源緊缺,太陽能產品的開發(fā)應用越來越受到重視。安泰科技與德國Ordersun公司(前身為德國太陽能技術研究所)簽訂了排他性的合作協(xié)議,一起研制開發(fā)薄膜太陽能電池項目。不過,Odersun第一條4MW金屬薄膜目前在裝備和工藝流程上還存在一些問題,尚不能預測正常運轉的時間。按計劃,如果這條4MW生產線運行成功,Ordersun將迅速把產能擴容至40MW,屆時雙方將履行協(xié)議,在中國建設合資生產線,其中安泰科技占其51%的股份。
該項目頗有其吸引人之處,運作成功后公司的營業(yè)收入、利潤和投資收益均將大幅增加,盈利能力顯著提高,享受新能源行業(yè)的高估值,分散非晶帶材下游需求單一化的風險,Ordersun若上市公司還能獲得可觀的股權增值等等。但我們預計,2010年前薄膜太陽能電池業(yè)務不會為公司貢獻收益,但它的確是質地優(yōu)良的儲備項目,是目前最確定的繼非晶合金帶材之后的下一個利潤引爆點,值得投資者耐心等待它的果實。
估值及投資建議
我們選擇了A股市場上另外兩家金屬新材料上市公司做參考,對安泰科技進行估值。比較發(fā)現(xiàn),安泰科技的08年PE高達行業(yè)平均水平的1.6倍,體現(xiàn)了市場對其未來高成長的預期,隨著業(yè)績兌現(xiàn),公司09年PE降迅速回落到平均水平以下。