高分子材料的可持续发展(6篇)

高分子材料的可持续发展篇1

关键词：家具材料；绿色家具；循环利用；可持续发展；节能减排

第二次工业革命的开展，给世界的经济带来了发展的春天，但重工业的发展同时也给环境带来了巨大的压力，大型工厂燃料废气的排放造成了严重的大气污染，加上世界人口的不断膨胀，全球二氧化碳浓度不断提高，环境问题成为关系人类可持续发展的最大威胁。从最近几年召开的联合国国际会议看来，环境保护问题得到了各国政府的重视，节能减排、低碳经济逐渐成为热门话题，我国正处于经济发展的黄金时期，对于节能减排工作需要全国各个行业的共同努力才能实现。家具产业作为一家高耗能产业，在资源的有效利用以及产业的更新发展上，企业必须考虑环境问题，在此前提上，家具材料的再循环使用价值值得我们做一番深刻研究。

首先，全球环境面临的最主要问题是全球变暖，即二氧化碳浓度超标，所以，在家具产业的生产使用当中，必须坚持低碳经济理念。试想，家具材料如果可以实现二次使用，这无疑对产业结构的调整以及资源的合理利用会产生重大作用，在该行业中，企业应改变传统的粗放经营策略，从单纯依靠木质材料的消耗转变到依靠自然资源和资源的生态循环上来，从真正意义上实现经济增长的可持续发展模式。比如，对搁置的家具材料及其零部件进行回收，从废弃物转变生产成为再生资源，形成有效合理的绿色生产，既可以为企业提供资源补充，引导企业提高产品质量，也减少了对资源的浪费。

一、绿色家具材料选用

对于绿色家具材料的选用，企业应在满足大众需求的基础上，尽量减少使用材料的种类及数量，遵循可持续原则，在家具的生产过程中，把重心转移到产品的可循环利用上面，并兼顾家具产品的成本与质量，选择质优原材料，尽可能减少材料在生产当中对环境的危害以及资源的过分消耗。1994年，北欧国家颁布了第一个绿色家具标准《木制家具和家具设置生态标志》，该标准对至今的家居产品生产仍然有效，在该标准中，规定了家具原材料应采用性能好以及对环境无危害的材料，并且禁止加入对环境产生污染的化学成分。比如，对于低能耗的可降解材料或者易于再生的原材料，如，利用纸、钢、铝、竹木材料等未经杀菌药剂处理过的木质材料，这些材料在家具制造中皆可减少资源的浪费以及对环境的污染。在发达国家，大多数企业或机构，使用的都是不同类型的钢制家具。这从成本上来看，钢制家具明显比木制家具昂贵的多，但其回收价值却是木制家具所不能及的，金属家具在废弃之后，可通过重新熔化再造，继而重新获得使用价值。所以，综合对环境的保护理念，木制家具材料也应该选用回收率高的材料，比如采用木质复合型材料，在利用现代化技术进行专业化生产。其中，最具有代表性的是最近国际上采用的圆柱形桌腿，其材质为木质复合材料，内部由铝合金管固定，外部材料为MDF材，在最外面进行上色，这样的话，家具成品既可以做到环保可再生，也能满足人们在外观上的要求，更重要的是，家具性能也高于一般的木质家具。

二、家具材料的再循环利用

（1）玻璃制品的再循环利用

玻璃制品无论从材质还是环保上，其价值远高于木制家具。一方面，玻璃本身明亮清晰，作为一种装饰所需品，备受大众青睐，所以，玻璃家具若利用其艺术价值和实用性，日渐成为市场上新一代首选家具。另一方面，废弃的玻璃产品，除了一些含有重金属或者陶瓷等物质外，一般可进行第二次加工，变废为宝。并且玻璃的回收过程简便无污染，不仅可以节约能源，还能减少至少20%的大气污染和水污染。但是，如果对废旧玻璃采取任意丢弃或填埋，则会给土地利用带来严重影响，所以，必须坚持绿色发展理念，回收利用再生能源，充分提高经济整体效益。

（2）纸制品的再循环利用

近年来，各类纸质产品逐渐进入到人们视线当中。随着环境的逐渐恶化，人类的环保意识也日益增强，以纸质材料为原材料的纸质家具被人们称之为“绿色家具”，并受到大众追捧，科学技术的发展使得企业利用物理学原理，在纸质家具表面涂上一层保护器，从而增强了纸质家具的耐用性能，也克服了纸张浸水和受潮的缺点。

那么，纸质品的再循环利用是如何实现的呢？首先，通过分类、除尘、过滤、净化和除去油墨及其他杂质，然后经过粉碎、打浆等流程之后，再通过出纸、压平、烘干、切割等完成纸的再生。在以前，回收的废纸多用来生产低价的卫生纸和纸板的再生纸产品，随着技术的不断更新，现在纸质材料的再生技术逐渐从卫生纸制造提高到纸质家具的制造和再生。所以，我国非常重视废纸资源的有效利用，更是实现我国绿色生产的重要途径。这主要原因在于，纸质材料是一种无污染、可再生又易降解的材料。据专家预测，在未来的家具市场当中，纸质家具前景可观。在发达国家，据调查，日本、德国每年的废纸回收率高达80%，尤其是芬兰城市的报刊杂志回收率近达100%，而我国废纸回收率仅仅只有30%，因此，我国提出绿色生产理念是合乎世界潮流的，更符合家具生产的未来走向，具有巨大的发展潜力。

（3）废旧纺织制品的再循环利用

自古以来，纺织业在我国就很发达，纺织产品在全国各地都有销售，纱布产量居世界第一，但用做纺织的纺织资源还远不足于满足工业生产的需要，所以，废旧纺织制品的再循环利用，对解决我国纺织原料不足问题带来重大改善，而且回收利用废弃的纺织材料成本不高，资源消耗少，社会经济效益却很明显，在未来该产业将有可能发展成为一项新兴工业，具有非常广阔的发展前景。在废弃的纺织材料中，包含废纤维、服装厂的回丝下脚料、聚酯瓶、化纤厂的胶块和破旧衣物，这些都可进行回收利用。首先，企业应对碎布料和废弃衣服进行分类整理，再撕碎形成单纤维，大体可通过四个层面进行：

（1）再生纤维织物。有些废旧毛衣和呢子布料毛纤维长度比较长，在撕碎之后，可直接掺入优质纤维继续使用，这类纺织制品便可投入到家具领域进行利用，比如用作家具包装，桌布铺垫以及一些其他工业所需材料等等。

（2）再生纤维填充布料。生活当中，对一些质量较差以及长度较小的再生纤维可经过处理用作其他物品的填充料，比如用做隔热、用作靠垫、坐垫或玩具等的填絮料。

（3）再生纤维的非织造布料。这一类应用波及范围最广，涵盖各种工业和农业生产，在生活当中的应用也随处可见，这种再生纤维采用现代化高新技术对材料进行重组，生产成为非织造布，这类产品不仅可应用于生活用品织造，也可用作家具产品的辅助材料，比如沙发毡垫。

（4）金属制品的再循环利用

对于金属成品的回收利用，主要通过物理或化学原理对其进行再循环。一般来说，金属家具产品主要原材料是钢和铝，现在很多家具也采用不锈钢作为零部件，像很多的厨具都采用不锈钢制作，一方面可延长餐具使用年限，另一方面可减少材料的受损度，防止因生锈对产品带来的损害。而铝型材料在家具中多用于屏风支架、门把手、各种椅管等，也有铝合金制成的窗户等家具，这类产品的设计变化多端，回收也比较简单，主要通过化学熔铸，去除杂质，便可重新打造，进行产品的二次使用。

（5）复合材料的再循环利用

从市场调查来看，复合材料成品是当今市场尤其是家具市场最常见的一种家具成品，材料类型也多种多样，比如纸塑复合材料、铝塑复合材料、塑木复合材料等等，他们在各个领域中发挥着越来越大的作用，这主要和该材料的各种高优良性能所决定。但与此同时，这种复合材料的回收难度是非常高的，各国目前正对此问题进行探索和研讨，回收的方法以及回收成本成为了现如今最大的挑战，目前认为，必须依靠政府以及国家立法才能保障复合材料的回收利用。

近年来，各企业利用复合材料的高阻隔和高防透性能，把复合材料成品应用在各行各业，但是这种材料最大的缺点就是回收成本过高，材料不易压缩，更难以从各材料中分离出来，因此，我国对这方面的研究应加大投入，努力探索回收新途径，对难以分离的复合材料通过粉碎加工，在用于其他领域的回收利用。

三、循环利用趋势

在全球温室效应逐渐加剧的今天，环境保护成为各国政府关注的焦点，各国人民都在为环境管理研究解决策略，而中国，作为世界最大的发展中国家，人口稠密，用于生产的资源也并不是用之不竭的，所以，我国提出走可持续发展的道路，要求在既要保证人们现在的基本需求，也要保证资源不影响子孙后代的发展。我国作为一个资源大国，正处于经济腾飞阶段，但就几年发展来看，为了经济的发展，给环境的可持续带来了严重的负面影响，资源消耗成直线式上升，又加上资源的过度浪费以及废气废水的排放，导致环境空前污染，动植物生存遭到威胁，致使我国不得不将资源循环利用，以延长废弃物资源的使用寿命，在最大限度上达到节能减排。通常来说，我们日常产生的生活垃圾，里面也存在着大部分可回收利用资源，比如塑料瓶、一次性筷子、纸张、机器所带的铁制品等等，只要我们对其进行分类整理，就可以实现材料的再生产、再回收，而且，这也是我国实现可持续发展之路最重要的一节，这样，不仅减少了资源的浪费，更为社会带来了经济效益，所以说，要实现家具材料的再循环利用，企业必须坚持走绿色生产之路，坚持绿色设计理念、坚持又好又快的可持续发展战略，努力为我国的企业生产创造一条环保之路，让我国的循环利用趋势朝着更优、更好的方向发展。

参考文献：

[1]壬珊珊，孙芳利，段新芳，赵泾峰.废弃木质材料的循环利用技术及我国未来的研究重点[J].西北林学院学报，2005，20（2）：l83-l8.

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[3]崔婷，应用绿色设计方法提高产品的经济效益[J].工业技术经济，2007，26（3）：127-128.

[4]邬瑞东.纸质材料及其在家具中的应用的研究[D].北京：北京林业大学，2005.

[5]王德华，朱强，胡中源.水性木器涂料在工业涂装中的应用[J].中国涂料，2011，26（7）：51-54.

高分子材料的可持续发展篇2

论文摘要:幼儿教育是基础教育的组成部分，是学校教育和终身教育的起始阶段。社会上越来越重视幼儿教育。新《幼儿园教育指导纲要》指出，教师必须以“支持者、合作者、引导者”的角色与孩子互动、交往，必须“创造性地开展工作”，这就要求教师“以关怀、接纳、茸重的态度与幼儿交拄。耐心倾听，努力理解幼儿的想法与感受，支持、鼓励幼儿大胆探索与表达”。本文从环境支持、活动支持、情感支持三个方面进行了探讨。

幼儿教育是基础教育的组成部分，是学校教育和终身教育的起始阶段。幼儿教育应为幼儿的近期和终身发展奠定良好的素质基础。新《幼儿园教育指导纲要(试行)》(以下称新《纲要》)所追求的理想是创造高质量的幼儿教育，这一理想最终转化为对教师的专业要求。新《纲要》指出，教师必须以“支持者、合作者、引导者”的角色与孩子互动、交往，必须“创造性地开展工作”，这就要求教师“以关怀、接纳、尊重的态度与幼儿交往。耐心倾听，努力理解幼儿的想法与感受，支持、鼓励幼儿大胆探索与表达”，做好孩子的支持者。

做好孩子的支持者，要求教师努力为孩子创设和提供各种丰富的学习、活动的机会和材料，积极鼓励孩子操作、探索和与人交往，激发主动学习的态度与愿望。我们从环境支持、活动支持、情感支持三个方面探讨:

一、环境支持

环境支持，即创设适宜孩子发展的支持性环境，教师应“为幼儿提供健康、丰富的生活和活动环境，满足他们多方面发展的需要，使他们度过快乐而有意义的童年”。

瑞吉欧将环境视为一个可以支持社会互动、探索和学习的“容器”，赋予了环境丰富而有意义的内涵。它给我们这样的启示:幼儿园的环境应该动态的。环境中蕴含了丰富的信息和资源，能使孩子在与环境的互动中生成新的主题，形成新的课程;环境能展示孩子们心智成熟的历程，能记录和反映出孩子们成长的足迹;环境能支持幼儿园内人与人、人与物之间的交往和互动。环境能促进孩子可持续性发展。有效的环境能激发孩子的认知。使孩子处于一种积极地探索状态，在与材料的相互作用中发现问题和解决问题，获得对周围世界的认知。

幼儿教育应为孩子的后续学习和终身发展奠定基础。因此，应充分利用幼儿园的每一处环境，为孩子提供蕴含教育内涵的信息;使环境具有一定的问题情境性，让孩子在环境中不断产生和探索新的问题;使环境具有一定的相关性，能将引起相关经验的各种环境因素组合起来;使环境富有弹性，能根据孩子和成人的需要不断变化，并鼓励孩子参与环境的创设。

这就为作为幼儿成长支持者的教师提出两点要求:

(一)为幼儿成长发展创设“活”的环境。发挥环境创设的参与、服务和评价功能，使环境成为孩子、教师、家长才华展示、思想碰撞的主阵地。一方面，给每个孩子留一块属于自己的展示空间，展示他们的思想，展示他们的作品，让孩子在这样的天地里互相交流、互相评价、互相学习。另一方面，吸引家长和孩子共同参与环境的创设，促进亲子之间的交流，使家长进一步了解自己的孩子和他人的孩子。

(二)为幼儿成长发展创设“动”的环境。即变化的、流动的环境，这个变化要缩短到“周周有主题”、“天天有变化”，围绕主题教学，教师、家长、孩子共同收集资料丰富环境，共同创造作品更新环境，真正使环境成为大家成长的沃土和共同的教师。

二、活动支持

活动支持，就是创设活动区或者活动角，教师组织适合孩子发展的多种形式的活动，使活动成为孩子学习性的、支持性的、发展性的环境。它打破了传统教育中课桌椅排列小学化的模式，充分考虑学前幼儿的年龄特点，以游戏的情景，提供多样化的材料。满足儿童操作的不同兴趣，使其通过游戏活动获得认知、情感、身体等方面的发展。

世界著名心理学家皮亚杰曾说:学龄前儿童的心理发展处于感知运算阶段。他们是在对客观事物的操作，摆弄中获得感性经验的。是在和周围成人、同伴的交往和接触中得到社会发展的。离开了操作和具体的事物，孩子是无法学习的。

嘴战好孩子的活动支持者，这就要求教师做好以下工作:

(一)创设活动区域。教师在班里设置各种各样的活动区域，如语言区、美工区、动手区、音乐区、建筑区等等，在每个活动区里放置了丰富的活动材料，供幼儿动手操作。3岁至6岁的幼儿思维活跃，模仿力强，想象大胆，是个体创造力发展的良好时期。在教学中，教师通过不断诱导幼儿思考“为什么会这样”和“怎么样去做”，引导幼儿从各个角度，用不同方法思考和解决问题。幼儿在摆弄这些材料的过程中，进行持续不断的探索活动。

(二)活动材料的选择与积累。幼儿的兴趣来自于对材料的操作，幼儿创造力的发展也依赖于对材料的操作。在教学中，教师为幼儿提供丰富的活动材料.选择余地越大，幼儿的想象空间也就越大，越有利于创造力的发挥。活动材料不一定要精致、豪华，一些原始的、自然的、简朴的材料，如图片、橡皮泥、树叶、水果、豆类、绳子等，甚至一些废旧物品，都可以成为很好的活动材料。可以在班里专门设立一个材料区，在注意收集一些自然物质的同时，还发动小朋友把家中旧的玩具收集起来分类摆放。幼儿在做游戏时可以自主地从材料区中选取所需的替代品进行加工、组合，尝试多种玩法。

我们强调:无论是活动、材料、区域布置，还是要求、引导，都要重在支持孩子的自主活动，主动探索、操作和充分体验;创设多样的“问题情景”和“开放式问题”，激发孩子思考与探究，调动与激励其参与和不断学习的兴趣与积极性;鼓励孩子间积极的互动与交往，支持孩子在群体中互相观察、模仿、协商、合作，组织“孩子教孩子”活动，建立一种积极、良好的互动关系。

三、情感支持

教师应重视师生间的情感交流，建立起积极的情感支持性环境和进行充分的情感沟通。教师的情感支持是教育行为最有效的催化剂，在积极的情感氛围中.无论是教师还是孩子都更容易产生被支持感和愉悦感，学习的动机更强，效果也更好。孩子是纯真的、感性的，对教师的依赖与崇拜使他们几乎无条件地服从教师。因此，教师需要淡化主宰的、冷漠无“情，的、高高在上的教育理念着于春风化雨、润物无声的“情感’，教育理念。

在实际教学过程中，教师要做一个细心的观察者，聆听孩子的心声，给予情感支持。

高分子材料的可持续发展篇3

关键词:建筑材料景观设计可持续发展

在过去的几个世纪里，世界经济的发展导致不可再生资源的急速消耗。目前，中国面临着很大的能源危机，我们仅拥有占全球总量7%的自然资源，却要养活占世界总量20%以上的人口。过度能耗警示我们应节约能源，走可持续发展道路。如今，可持续发展战略已逐步得到各国政府的重视，并开始走向实践。

在现代景观设计中不尊重自然规律的建设、浪费的现象仍大量存在，为了美化而美化的项目依旧屡见不鲜。这些行为与地球温室化、臭氧层破坏、能源消耗、水质土壤的污染等有密切的关系。为有效地解决这些问题，促进人与自然的和谐共存，就应大力倡导在现代景观设计中运用可持续设计技术。可持续设计是实现可持续发展的必然途径，在协调人与自然的关系方面发挥着重要的作用，可持续设计旨在平衡环境、社会和经济这三个方面，它考虑未来子孙后代的生存需要，考虑人的基本需要和产品的基本功能，特别是解决可循环能源和材料问题。对于景观而言，建筑材料除了实用功能外，观赏和经济的功能也很重要，因此，建筑材料的合理使用可以使设计更为节能、生态。建筑材料的可持续的利用模式应从传统的线性模式转换到循环利用模式。

一、天然型建材的使用

天然材料包括竹、原木、草、石、稻草等，这些材料具有鲜明的地域特点，并在废弃后可进行再加工或被微生物分解。竹子在较短时间内便可成材，不仅外形美观而且具有良好的抗拉能力。这种天然材料近几年受到了国内外景观设计师的青睐。木材是一种常用建筑材料，很多优秀的建筑和装饰作品都与之相关。其生长时进行光合作用吸收CO2放出O2，成材后被人们所使用，废弃后被微生物分解，这时吸收的CO2返回到自然界中。可见在木材的获取、制造、运输和供应中需要的能量最小，对环境带来的负荷最小，还可缓解温室效应，是可持续景观规划的理想建材。但因我国森林资源相对匮乏，所以需要加强对森林的管理和木材认证制度的执行，即保证其开采和再生的平衡。

二、原产建材的使用

使用原产材料首先可减少因运输带来的能源消耗；其次，材料的传统工艺做法在生产过程中使用对环境污染比较小的方式；再次，地方原产材料往往能突出景观的地方特色，形成富有区域特点的景观设计。

三、利废环保型建材的使用

利废环保型建材生产的整个过程都考虑了对环境的保护，从使用生产、生活中的废弃物作为主要原料，到再加工的过程中采用新工艺、新设备进行清洁生产，整个过程不仅是对不可再生资源的节约，而且对环境无害。

四、净化型建材的使用

净化材料是指能分离、分解或吸收废气、废液的材料。在具有基本的使用功能的同时，还可促进人体健康，具有良好的安全性与舒适性。如能除臭、清洁空气与水、灭菌、消毒、防霉，能吸附或处理有害气体、甲醛、酮、悬浮物，屏蔽电磁波及射线的辐射，可替代石棉纤维一类的高性能纤维材料及制品，是对健康有益的建材。

五、生命周期长、耐久性材料的使用

建材生命周期的长短是景观设计中应该重视的问题。生命周期长、耐久性材料的使用，可以降低园林中材料的耗损速度，减少未来的人工管理和维护以及园林建设项目中的维护管理费用的投入，从而提高资源利用率，减少对环境的负面影响。

如玻璃纤维强化水泥（简称GRC）是由抗碱玻璃纤维、石英砂和高强度水泥按规定配比使用模具喷射或搅拌制作而成的新型无机复合材料。这种复合材料可以用于制作景墙、假山、雕塑、花坛、喷泉等景观小品。这些产品具有重量轻、强度高、寿命长、安装方便等优势。由于自然界中有艺术观赏价值的大型山石是有限的，并且价格昂贵，大量的开山取石造景不仅会造成自然生态的破坏，而且在运输过程中所消耗的能源也增加了成本。使用GRC材料取代天然石材，可减少对矿产的开采，保护生态环境，降低建设成本。

六、建材的再利用

材料的再利用是指不改变物质的原有物态直接再利用，主要是指重复使用一切可以利用的构筑物及构件、木制品或砖石等具有重复可能性的被废弃的材料。这种再利用的设计不改变材料的物理性能，没有化学变化的过程，对环境不产生二次污染，受技术因素的影响较弱，再利用工序简单、成本投入较低而且见效快。

景观设计中的硬质铺装材料如石材、木材、面砖等都可以进行再利用，除此之外，可以对一些特殊材料的再利用加以考虑，比如遗弃的铁路枕木、玻璃碎片，甚至是废钢材。这些材料在经历过日晒风吹之后要比刚刚出厂时更具魅力。

七、建材的再生利用

材料的再生利用是指通过物理、化学方法改变材料原有的物质形态，进而生产成为另一种材料。这些材料可以通过不同形式或不同途径被再次使用。典型的如工业废渣、建筑废弃物、农业剩余物的再生利用，通过物理或化学的方法解体，做成其他建筑用料，需要较多的能量输入。

八、节约使用建材

面对人口、资源、环境各方面的压力，人类急需要协调资源与环境的关系，节约能源是必须采取的生产、生活方式。基于这个观点，在景观设计过程中，设计师应从量上和使用方法上节约材料的使用。尽量少用非常规材料和非常规尺寸，减少材料损耗，大力提倡通过生态设计的方式来实现节约型园林建设。

总之，景观设计中建材的可持续使用是可持续景观设计技术的重要组成部分。意在尽量减少不可再生能源的消耗和对有限资源的再生利用和循环使用。在整个设计过程中减少对生态环境的污染，在材料的整个生命周期中（包括材料的原料获取、制造、使用、废弃、再利用）都考虑了与环境的协调共存。景观设计中建材生产利用的理想状态应是生产过程中对环境的污染程度轻微，排放的废弃物可循环利用，拆除的构筑物、建筑物料可回收，形成一个环状的应用路线，而不应是一条从自然界攫取矿物等资源，生产加工过程向自然界排放废渣、废液、废气，产品到了使用期限后成为“废品”，直接弃置自然界的单向线路。

参考文献：

[1]胡颖君.环境友好材料在园林中的应用研究[D].北京林业大学，2007.

[2]卢圣.居住区园林可持续设计研究[D].北京林业大学，2010.

[3]伍丹萍.国家可持续发展实验区居住环境景观研究[D].福建农业大学，2010.

[4]林培.生态环境建材：为人类创建舒适之家[N].中国建设报，2010.

高分子材料的可持续发展篇4

关键词高分子材料现状可持续发展

中图分类号：TQ317文献标识码：A

1高分子材料的相关概念

1.1高分子材料的基本概念及来源

高分子材料（macromolecularmaterial），以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。按来源可分为分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料，并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物，用木材、棉、麻造纸等

1.2高分子材料的分类

高分子材料按照特性分为橡胶、纤维、塑料、胶粘剂、涂料和高分子基复合材料等，其中前三种被称为高分子的三大材料。

橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链柔性好，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状。有天然橡胶和合成橡胶两种。纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料，经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高，一般为结晶聚合物。塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分，再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。

2高分子材料科学的发展进程

2.1高分子材料科学的发展历史

高分子学科的建立，至今不到80年。从远古时期开始，人类就已经学会使用天然高分子材料，比如天然的树脂、橡胶、棉花、木材等。

20世纪20年代，才出现高分子科学的概念。到了20世纪30年代，高分子材料工业才步入发展阶段，而到了20世纪50年代配位聚合的出现极大地推动了高分子材料的发展。进入20世纪下半叶，高分子取得了一系列突破性的进展，比如聚烯烃的多元聚合，设计合成嵌段，超支化等聚合物等。

2.2高分子材料科学的发展现状

进入21世纪，单单从一个大方向来描述高分子材料的发展现状是不可取的也是不全面的，所以将简单分为几个领域分别介绍目前的发展现状。

在电气工业领域，高分子材料也有杰出的表现。随着时代的发展，高分子材料在电子、家电和通信领域。我国电气生产大国，全行业对高分子材料需求量较大用量。高分子材料轻质、绝缘、耐腐蚀、表面质量高和易于成型加工的特点正是生产各种家用电器的最佳材料，而家用电器是人们的必须生活用品，所以高分子材料在电气工业的发展是会一直进行下去的。

在机械制造领域更加少不了高分子材料。比如，目前世界不少轿车的塑料用量已经超过120千克/辆，德国高级轿车用量已经达到300千克/辆。可见在汽车制造方面，高分子的发展还是比较成熟，系统的。并且可以预见，随着汽车轻量化进程的加速，塑料在汽车中的应用将更加广泛

高分子材料还在航空航天，建筑工程，医疗，包装行业等众多领域发展已经比较成熟，并且正在朝着一个更加规范，更加科学，更加和谐的方向稳定发展

2.3高分子材料科学的发展前景

高分子材料科学代表的是一种前沿技术，其发展趋势也必然要适应社会发展的潮流和最先进工业发展的需求。

2.3.1精细化

随着时代的发展，精细化必然成为材料的主流趋势，未来将纳米技术融入其中也是势在必行的。高分子材料的纳米化可以依赖于高分子的纳米合成，这既包括分子层次上的化学方法，也包括分子以上层次的物理方法。利用外场包括电场、磁场、力场等的作用，采用自组装或自合成等方法，靠分子间的相互作用，构建具有特殊结构形态的分子聚集体。

2.3.2绿色友好化

在强调可持续发展的21世纪，任何事物都在渐渐转型，高分子材料也不例外。实现绿色友好化，需要在材料的合成，生产，运用三方面全方位实现。现在的高分子合成材料对石油的依赖性特别强，寻找可以替代石油的其它资源，则成为21世纪的高分子化学研究中的一个迫切需要解决的问题。调节原子和分子在物质中的组合配置，控制物质的微观性质、宏观性质和表面性质，就可能使某种物质满足某种使用要求，这种物质就能作为材料来使用。

2.3.3智能化

在这个智能材料的时代，高分子化学同样承担着不可替代的作用。智能材料是材料的作用和功能可随外界条件的变化而有意识的调节、修饰和修复，如若实现，也必然会对人类发展发挥巨大的作用。

3结语

本文通过比较浅层次的语言向大家介绍了高分子这门前沿科学，相信在今后的生活中，随着科技的发展，技术的进步，越来越多的人会认识高分子材料，并投入到这门与人类生活息息相关的科学研究中去。

参考文献

[1]富彦珍，王雅珍，李青山，马立群，高分子化学实验微型化的研究与实践[J].高等工程教育研究，2004（03）.

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高分子材料的可持续发展篇5

关键词热塑性弹性体TPE新材料

一、热塑性弹性体概述

自20世纪60年代，橡胶界就提出了热塑性弹性体的概念，并将热塑性弹性体称为继天然橡胶、合成橡胶之后的“第三代”橡胶，属于改性塑料。热塑性弹性体（ThermoplasticElastomer，以下简称“TPE”）是有机高分子材料，在正常使用温度下，一相为流体；另一相为固体，两相之间相互作用，使得热塑性弹性体在常温下具有橡胶弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料，具有类似于橡胶的力学性能及使用性能、又能按热塑性塑料进行加工和回收，它在塑料和橡胶之间架起了一座桥梁。就加工而言，它是一种塑料；就性质而言，它又是一种橡胶。TPE是近年来发展较快的一种新型高分子材料，它在世界范围内耗用量的增长速度远远高于通用橡胶品种，加工废料可以回收利用，具有省资源、省能源及生产效率高的特点。

二、总体环境分析

（一）市场需求

根据国际市场研究机构Ceresana近期的报告显示，2014年全球TPE销售额达167亿美元，到2022年将以年率4.7%的速度增长，中、美、日、德是TPE最大的消费国，合计占2014年全球TPE需求的63%。[1]亚太地区是全球TPE需求最大的区域，到2017年TPE需求量在全球TPE需求量中所占份额接近50%，[2]其中中国是TPE需求最大的国家，未来对TPE的需求继续以超过8%的速度增长。

“以塑代钢”、“以塑代木”正在成为人类社会生产和消费的一种趋势，我国目前的塑钢比（塑料消费量：钢铁消费量，体积比）只有4U6，还远远低于发达国家和世界平均水平（美国7U3，德国6U4，世界平均1U1），行业发展潜力巨大。

（二）社会价值

TPE生产工序简单、高效、低加工能耗和可重复加工性，不但能够从根本上解决传统热固性橡胶难以回收再利用的问题，缓解石油资源危机和实现可持续发展的目标，还能够从很大程度上实现节能的目的，使其具有节资、节能双重意义，此外，TPE一般不含卤素和增塑剂，燃烧不会产生有毒物质，潜在的经济效益和社会效益很大，属于可持续发展的“绿色”高分子复合材料。

（三）政策扶持

新材料是战略新兴产业发展的基石。《新材料产业“十二五”发展规划》和《关键材料升级换代工程实施方案》制定产业规模目标2万亿元，并初步制定2022年我国新材料产业的发展路径。“十二五”期间我国新材料产业规模稳步增长，年均复合增速保持25%左右，全国超过80%的地区在战略性新兴产业相关发展规划中选择发展新材料产业，预计“十三五”期间新材料产业仍将保持高速增长。

（四）技术水平

目前国内的TPE尚处于发展的初级阶段，尤其是低端弹性体材料的行业集中度低、产品缺乏差异化、技术门槛低，综合竞争能力处于劣势。国内研发集中在科研院所，企业获得国家研发投入的力度小，只有少数的公司能够持续在研发上投入。因此，在技术创新上与跨国企业存在明显的差距，在高端产品上鲜有能同外资形成强烈竞争的公司。

三、行业环境分析

（一）现有竞争者的竞争

少数的跨国巨头，如科腾、日本三菱、德国胶宝等主导着高端产品的市场份额。具有自主知识产权并不断创新的国内品牌企业，如金发科技、银禧科技、宁波市青湖弹性体科技有限公司等也在逐渐壮大，具备高端产品研发和生产能力的公司，存在明显的竞争优势，而一般企业的产品集中在中低端领域，随着下游客户集中度越来越高，议价能力趋强，导致无法满足下游客户的需求而失去竞争力，甚至逐步退出市场，这类的TPE企业也是数量最多的，其规模普遍偏小，利润较薄。

（二）新进入者的威胁

产品生产工艺并不复杂，但是过程控制严格。一方面是根据客户需求量身订制的原料配方，高品质的产品对配方的要求非常高；另一方面是生产过程中工艺系数的调整，需要大量的行业经验积累。

对于并不具备行业背景的公司，由于存在上述的进入壁垒，一般难以在行业内对既有公司形成有力挑战，但是上游供应商一般是“大而全”的化工巨头，如果TPE存在稳定和巨大的利润空间，则可能会吸引供应商突破壁垒进入行业，供应商可以相对容易向下游延伸产业链，基础材料供应商若改变产品开发方向和产品线的设置，可以迅速转换角色为竞争者。

（三）供应商议价能力

跨国企业在原材料供应方面处于寡头垄断的地位，国内仅中石化和中石油具备较高水平的研发和生产能力，但是大部分高质量原材料主要来自跨国企业。国内企业普遍存在对上游原材料供应商依赖程度较高的风险。上游供应商的稀缺导致TPE公司对于化工巨头的价格调整不具备议价能力。

（四）消费者议价能力

相关标准的实施，进一步促使TPE加快取代部分天然橡胶、合成橡胶和塑料，从而有效增加了下游对TPE的需求，从一定程度上降低了客户的议价能力。

对于普通类的TPE产品，由于生产工艺简单，进入门槛低，市场供应量充足，随着下游细分行业的集中度在日趋提高，所以下游客户对此类的产品和公司具备较强的议价能力。此外，下游客户对TPE行业的要求在持续改变，包括差异化、及时服务、产品生命周期越来越短，作为TPE的供应方需要迅速对下游公司的需求做出回应，并及时满足才可能保持竞争力。

（五）替代品的威胁

TPE内部的产品细分存在替代品，但目前暂无相关产品可以对TPE行业进行有效替代。

四、结论

具备环保性质的新材料TPE在全球范围内有着巨大的市场需求，中国已是TPE需求最大的国家，中国政府将新材料列入战略新兴产业，国内材料工业处在蓬勃发展的态势中，TPE行业下游客户对产品的持续创新，在增加TPE产品需求的同时也对TPE的品类和性质提出更高的要求，发展功能性的TPE产品能够有效建立竞争优势，而技术含量低的普通TPE产品则会陷入价格竞争的红海。国内的TPE公司需要加大研发投入，重点发展功能性的产品，有效区隔竞争对手，而不是通过低价走量的模式挣扎在利润微薄的低端产品中。

（作者单位为广东深圳市平安证券有限责任公司）

参考文献

[1]热塑性弹性体市场预计将年增长4.7%[J].世界橡胶工业，2015.

[2]2017年全球热塑性弹性体需求量将达到580t[J].橡胶科技，2014.

[3]热塑性弹性体行业竞争现状、技术创新和发展趋势[J].中国橡胶，2014.

[4]关注三类投资机会：细分龙头+模式创新+前沿技术[J].中信证券，2015.

高分子材料的可持续发展篇6

注重在终端包装和运送过程中的细节对维护品牌的可持续发展以及品牌信任度有着重要意义,从长期发展的角度来看,还能节约成本。而且,品牌商和制造商们没有必要在包装上过于繁琐,一些简单的经验性法则反而可能更加适用:减少、重复使用、回收。

包装

从包装就开始关注细节问题是企业走出的第一步好棋。TekoSocks运营及可持续发展总监OwenHammond认为,首先要做的事情就是“少用材料”。他说:“当你看到产品包装的时候,很容易就发现有些包装材料是完全没有必要的。”同时,他还建议无论何时都要尽可能地使用可回收材料或者回收再用的材料,同时应该避免采用一次性包装材料。

“产品的包装不仅是客户看到的一种材料。”Hammond强调。产品包装分为两类:一类是面向消费者的包装,或称“终端”包装;另一类是运输上需要的包装,或称“出厂”包装。“终端”包装是市场推广的一个组成部分,但是将纺织品从工厂运到分销中心和零售商的包装同样非常重要。“出厂”包装的目的就是保护面料,使之保持洁净不受损伤。Patagonia零售环境分析师ElissaLoughman解释说。

Loughma认为最重要的是要减少包装的数量,她说:“减少包装数量的同时还要充分保护产品,这是一个长期的挑战。”如果包装材料没有做到物尽其用去包装和运输尽可能多的产品,显然有点说不过去。因此,Loughman建议:“要将尽可能多的产品放到一个尽可能小的包装盒里。”供应链物料跟踪软件公司ActioCorp主席RussellMcCann也表示:“比较理想的情况是一次性运输尽可能多的商品或者采用比较高效的包装尺寸。”

从另一方面来讲,大多数纺织产品都被包装在塑料袋里,虽然这显得比较浪费,但采用塑料袋进行包装却可以在最轻的包装重量和最小的包装体积下起到面料保护的作用。未被包装保护的纺织品易沾染尘土以及其他污染物使织物受到破坏导致不能出售,进而影响到该品牌的可持续发展。“我们还没有发现更好的可以取代塑料袋的办法,”Loughman说,“我们希望能创造一种可重复使用的塑料袋,但是这需要另建场地进行额外的基础设施投资。”

市场

虽然有诸多的方法可以使“出厂”包装更环保、更具可持续发展性,但“终端”包装却有诸多的限制。除起到保护纺织产品的作用外,“终端”包装还具有增加产品的市场推广并使其在商店摆设出售时脱颖而出的附加功效。正如Hammond所说:“产品包装必须能产生视觉吸引力。”

McCann对此提出了疑问:“大家都想取得更多的销售业绩,问题是我们如何设计既能吸引消费者眼球又符合环境要求的产品包装呢。”鞋类品牌SOLE的生产部主任,美国户外用品产业协会(OIA)生态事业部产品包装负责人RobNathan认为,用最少的产品包装而又能达到最大市场影响力的中间点确实比较难把握。据Loughman介绍,Patagonia的解决办法是在产品包装上使用具有联邦科学委员会(FSC)认证的、用可回收纸制成的吊牌来向消费者传达必要的产品信息,所有其他用于市场宣传的包装设计一概去掉。Patagonia同时将其印刷的产品宣传材料移到了公司网站上,因为通过网站消费者可以更集中地得到所有的信息。

但是Hammond认为把包装等同于推广这方面还没有现成的模式可以套用,“这需要创造力,”他说,“一方面能达到可持续发展的要求,另一方面又实现了良好的市场推广效果,这两者之间有一个微妙的平衡点。”品牌应该努力做到具有可持续发展性且使用生态友好型材料,Hammond说:“但是如果最终你一件产品都卖不出去,也就不存在什么可持续性了。”

生产

“出厂”包装可以在生产各环节中起到保护纺织产品的作用,并使其到达零售商和消费者手中。据面料和服装制造商CarmelTextiles公司AlanStark介绍,其公司在生产的各个环节使用的都是具有可持续性的包装和运送业务。“纱线都是放在再生塑料做的托盘上运输的”,这些托盘都被设计为长期使用,并且在其使用寿命终结的时候还能充分回收。“针织坯布辊是通过在辊身上进行标记区分产品种类的,不使用纸质标签、油墨以及其他产生废弃物的东西,”Stark同时介绍说,“所有的辊都可以进行自密封以便于在运输时被保护和包装――没有塑料袋、绳子以及其他杂物。”Carmel使用电子数据传输方式处理相关的单据和货运单证,在减少纸张和油墨使用的同时,避免消耗额外的精力去传送单证。

效率=盈利能力

加快包装效率的同时也可以提升运输时的效率。“如果你能将更多的货物装进一个运柜里,这样还能节省运输的成本,”RobNathan强调说,“例如,如果一个箱子里能装30双袜子,那么我们就不会装25双。复杂的结构、多余的材料,以及包装和运输过程中存在没填满的空间,这些做法都不符合可持续发展的理念。”

AlanStark认为对于纺织品的包装和运输而言,效率是关键。他说:“当你做了若干件小事后,这些小事累积起来就会给你带来巨大的利益。”Nathan对此表示认同,他说:“把包装箱的纸片变薄一点可能你没什么感觉,但如果你有100万个箱子,其成本效益就立即显现出来了。”

Nathan认为,当一家公司在使用包装材料和运输过程中更具效率时,这家公司采用的不可再生材料便越少。“重复使用旧盒子,而不使用新盒子,”他说,“这些方面需要进行一些规划,但确实可以节省公司的成本,还能增加公司运转的效率。”OwenHammond同意效率的提升往往可以有效降低成本,他说:“就可持续性而言,最大的事莫过于成本节约。”

货运与物流

可持续化的纺织品运输并不仅仅意味着进行高效包装,在运输过程中也应尽量使用生态友好型的方式。Loughman表示,生命周期分析显示,货运过程相较而言是纺织产品生产整体足迹的一小部分。尽管如此,利用有效的运输使得这个足迹足够小总是一个不错的主意。

“通过船运是效率最高的,”Loughman说,“要提高效率,最好的办法就是用船把产品送到离你的分销中心最近的港口。而通过空运则是效率最低和最不环保的方法。但是,在某些紧急情况下空运还是不可避免的。”Hammond则认为,无论选用哪种货运方式,都应提前计划好究竟是采用轮船、火车还是货车进行运输,以达到最佳的可持续性和高效性。同时,他表示,分布式制造(制造工厂与分销中心合并)可以减少中间运输的成本。

消费者与产业