化妆品化学与工艺技术范文

导语：如何才能写好一篇化妆品化学与工艺技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：壳寡糖；性能；化妆品；应用

壳寡糖别名几丁寡糖、壳低聚糖，是以甲壳动物外壳为原料，运用酶生物技术等和先进分离技术制备而成的水溶性好、功能作用大、生物活性高的氨基寡聚糖类产品，壳寡糖因其特有的结构，具有良好的吸湿保湿、抗氧化、抑菌、通透促透等功能，且其绿色天然性符合世界日化产品的发展趋势，在化妆品的应用方面具有得天独厚的优势和广阔的前景。

1 壳寡糖的性质

1.1 壳寡糖的物理性质

壳寡糖是由2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖残基和2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖残基，以不同的比例通过β-1，4-糖苷键连接而成的线性低分子量聚合物，聚合度n为2-20。图1给出了壳寡糖的二级结构示意图。壳寡糖分子中的氨基、羟基和少量的N-乙酰氨基，可以形成分子内、分子间氢键，使得壳寡糖在水中有较大的溶解度，魏新林等[1]研究发现壳寡糖在pH1-13都有优良的水溶性，在水中的溶解度分别为99%，壳寡糖溶于水后，形成一定粘度的溶液。

1.2 壳寡糖的化学性质

国内外对壳寡糖的研究多集中在壳寡糖的制备工艺研究，对其改性研究较少，进行壳寡糖改性时，壳寡糖分子中的氨基和羟基参与反应，可进行羧基化、烷基化、酰化、酯化、醚化、金属盐及接枝共聚反应等。

李凤红等[2]采用甲烷磺酸作溶剂，并对氨基进行保护，制备了O，O-双十二酰化壳寡糖。许聪等[3]制备了羧甲基壳寡糖与钆的配合物（CM-COS-Gd），并对CM-COS-Gd的配位机理进行了初步研究。Jing L U等[4]以DCC作为脱水剂制备了壳寡糖水杨酸酯，酯化率为71.8%。

2 壳寡糖在化妆品的应用

2.1 壳寡糖的保湿功效

保湿剂是化妆品中不可缺少的重要成分，透明质酸（简称HA）是现在化妆品中常用的一种保湿剂，壳寡糖与透明质酸有类似的结构和性能，可以作为HA的替代品应用于化妆领域。

透明质酸是由N-已酰氨基葡萄糖及D-葡萄糖醛酸的重复结构组成的线形多糖结构，壳寡糖是由2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖残基和2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖残基，以不同的比例通过β-1，4-糖苷键连接而成的线性多糖；二者分子结构中的重复单元均是六元杂环分子，透明质酸含有活性官能团羧基、羧基及酰胺结构，壳寡糖含有活性基团羟基和氨基，还含有少量的N-乙酰氨基，在一定条件下可以进行羧基化反应和酰胺缩合反应；二者均可以形成分子内和分子间的氢键，有良好的溶解性能，形成粘弹性流体，可以填充在细胞与胶原纤维空间之中并覆盖在某些表皮组织上；透明质酸的制造工艺复杂，原料较贵，成本高，壳寡糖来源于自然界中可再生资源-甲壳素，制备工艺简单，生产成本低于透明质酸。日、韩等国已经利用壳寡糖的特殊性能研制出精华类和清洁类产品。

2.2 壳寡糖的抗氧化功效

国内外研究者对壳寡糖及其衍生物的抗氧化性[5，6]进行了研究，张敬晗等[7]发现，在实验设定的浓度范围内，壳寡糖比壳聚糖、羧甲基壳聚糖清除羟自由基的能力大，且清除能力随溶液浓度增加而增大，以0.32mg/mL壳寡糖的清除率最大，为97.81%，相当于0.64mmol/L抗坏血酸的清除羟自由基能力。Dai-Hung Ngo等[8]用电子自旋共振研究了没食子酰壳寡糖的抗氧化性，研究表明，没食子酰壳寡糖可提高超氧化物歧化酶（SOD）的活性。郭芳宁等[9]的研究表明，2.0mg/mL的壳寡糖铁配合物对超氧阴离子自由基的清除率为59.84%，对DPPH自由基的清除率为65.76%。

壳寡糖可以吸收紫外线、消除自由基、活化细胞，有良好的抗氧化、抗衰老、抗疲劳作用，因此可用于化妆品中达到美白、抗皱、调理的效果。

2.3 壳寡糖的抑菌性功效

壳寡糖显示出明显的抗菌活性，抗菌效果随浓度的增高增强[10，11]。壳寡糖浓度为100mg/mL时对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有较好的抑制效果[12]，Benhabiles M Syanjiule[13]等研究了不同分子量和脱乙酰度的壳聚糖和壳寡糖对四个革兰氏阳性菌和七革兰氏阴性菌的抑菌活性，研究发现壳寡糖对上述实验所用菌均有良好的抑菌效果，优于壳聚糖。

将壳寡糖制成膏霜类等化妆品，可减少细菌、真菌的感染，阻碍原菌的生长，抑制皮肤表面有害菌滋生、抑菌和抗皮肤病等功效，可对破损的肌肤不但不会引起感染，还会促进肌肤的愈合，消除疤痕及痘印。壳寡糖还可添加在牙膏中抑制口腔细菌。

2.4 壳寡糖的通透与促透功效

壳寡糖在皮肤表面可以形成半透膜，有良好的透气性，又不干扰表皮废物和毒素的排泄，用于护发产品中可以保持头发表面的成膜通透性，湿润易梳理，使头发具有自然光泽，并能抗静电、防灰尘、止痒去头屑。壳寡糖的游离氨基可螯合重金属，封锁金属离子，可以用于开发高级的保湿和美白化妆品。

林婕等[14]发现分子量3000，浓度3mg/mL的壳寡糖的促透功效与化妆品常用的促透剂水溶性氮酮相近，可作为天然促透剂用于化妆品中。

3 结束语

壳寡糖作为壳聚糖的水解产物，有很多优于高分子壳聚糖的性质，将其用于化妆品有一些独特的功能和功效，日本、美国的一些公司已经将壳寡糖作为日用化妆品原料的开发研究。目前，壳寡糖的制备方法有化学法、物理法、生物法等，如何实现工艺先进、工序简单，经济投入少、产业化速度快、无污染的制备是制约壳寡糖应用的技术难题之一。2013年，光波辐射法制备壳寡糖的工艺技术取得突破并与2014年进入中试阶段，相信，随着壳寡糖的产业化，壳寡糖在化妆品领域将有不可估量的应用前景。

参考文献

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篇2

然而，如果人类赖以生存的生态环境进一步遭受破坏，尤其是臭氧层的臭氧含量进一步减少，进入地球的紫外线强度将会日益增加。而当人类长时间、大剂量遭受紫外线照射的时候，会对皮肤乃至整个机体造成很大的损伤。由于皮肤是机体最外层的器官和组织，因此，受紫外线的损伤将会更加突出和明显。

通常，当紫外线照射在皮肤表面的表皮层时，皮肤表面将会首先变红、甚至红肿及脱皮；而当紫外线继续照射穿透并进入皮肤真皮层时，则会导致真皮层的细胞基质和结缔组织及胶原蛋白和弹性纤维及网状纤维损害，久而久之就会产生明显的皮肤粗糙、弹性降低、皱纹增多或加深、并最终会形成皮肤过早衰老及光老化；此外，强烈的紫外线的照射还会使皮肤表皮基底细胞层内的大量黑素细胞增生活跃、多巴反应明显加强、炎性细胞逐步浸润、皮肤浅表部位多种细胞所表达和释放的多种促黑素物质增加；同时，加快产生组胺、5一羟色胺、内皮素、促黑色素细胞生成激素、自由基及其衍生物等，使皮肤出现色素沉着及晒黑或晒斑；更加严重的是，如果我们长期疏于对紫外线照射的有效防护，将可能出现严重的日光性皮炎、皮肤硬化、甚至可能发生危及生命的皮肤肿瘤。因此，前瞻性提高对对紫外线损伤的认识和防护、特别是在紫外线防护制剂及防晒性美容化妆品研制的创新性及技术革命显得尤其必要和重要。

事实上，近些年来，随着人类物质及生活水平的提高和自身保护意识的增强，人们越来越注重皮肤防晒，也在各种皮肤防晒遮光剂、防晒添加、天然防晒功效成分以及相关皮肤防晒制剂和化妆品剂型方面做了大量工作。

一　当前防晒剂的应用现状

目前，根据皮肤防晒剂的作用原理和来源主要可将其分为三类：物理防晒剂、化学防晒剂、天然防晒剂。其中，目前应用较多的防晒剂仍为物理和化学防晒剂。如物理防晒剂：主要有二氧化钛、氧化锌、陶土、高岭土等粉末状物质。随着纳米技术发展，已有纳米二氧化钛和纳米氧化锌防晒剂。它们均可以在皮肤表面形成保护膜，靠其有效的阳光反射作用，使得紫外线无法穿透皮肤表面，从而，屏蔽和防护阳光中紫外线、达到皮肤防晒之目的。又如化学防晒剂：则主要是靠对紫外线的有效吸收作用，使阳光中大量紫外线被吸收在皮肤之外的化妆品中、并其转化为热量全部释放出去，从而达到皮肤紫外线防护及防晒的功效。如甲氧基肉桂酸异辛酯(OMC)、octocrylene、辛一水杨酸(OCS)、PABA(对一胺基苯甲酸)、聚羟基硬脂酸(polyhydroxy-stearic acid)、二乙基胺羟苯基己基苯甲酸盐(Diethyl amino ydroxylbenzoyl hexylbenzoate)等都是目前较为常用的化学性防晒剂。当然，也有一些使用某些天然防晒剂，如黄芩苷、白藜芦醇、茶多酚、甘草黄铜、以及某些天然植物提取的自由基的清除剂等。

总体上来讲，虽然当前使用的防晒剂均具有一定的安全性和皮肤防晒效果，但实际上仍然存在一些不尽人意的地方，如物理防晒剂有摩擦皮肤感、手感欠缺，特别是某些具有较高防晒系数(Sun Protection Factor，SPF)的防晒产品，需要添加大剂量的二氧化钛、氧化锌等，在皮肤均匀铺展后皮肤原色掩盖、略显不自然或具有明显的“涂脂抹粉”现象。尽管有些新型纳米级物理防晒剂超微细粉的应用可使手感和舒适感及防晒效果提高，但这有可能增加对皮肤毛孔及皮脂腺和汗腺等堵塞的可能性、或使皮肤组织天然的通道及通透性减弱，甚至可能会增加油性皮肤粉刺发生率、加重痤疮，并可能引起接触性皮炎等皮肤疾病。而化学防晒剂虽然具有紫外线吸收及防晒功能，但在吸收紫外线的过程中，本身也会在紫外线的作用下发生分解、裂变、稳定性下降等。通常情况下，化学防晒剂对光稳定性不高，其光降解作用降低了化学防晒剂对紫外线的防护作用。有科研人员曾经测试，目前在防晒化妆品中使用的化学防晒剂在经过10倍最小红斑紫外线剂量辐射后，大约有近70％的光降解。由于化学防晒剂的光降解效应，使其配方中必须添加较高剂量的化学防晒剂才能保证使用时有足够高的防晒系数(SPF)及紫外线防护效果。而过多的化学防晒剂，又容易发生对皮肤的刺激性，甚至使皮肤出现过敏、光敏、起红疹、皮肤发炎、老化和变黑及接触性皮炎等。另外化学防晒剂较易渗透入皮肤，特别是降解后的小分子，更容易被皮肤吸收，这又可能对皮肤产生潜在的蓄积性毒副作用，加上防晒化妆品在皮肤上搽涂的面积大，使用时间长，且承受烈日曝晒，因此，确保防晒产品的安全性和稳定性及有效性非常重要。

由此可见，一种优质的皮肤防晒化妆品，在使用过程中不仅要具有良好的防晒效果，而且还应具有较好的使用安全和舒适性及产品稳定性。而要达到这些指标，不仅要充分考虑所用防晒剂及功效成分的重要理化特性和生物学作用，而且，还要充分考虑如何维护和确保这些功效成分的理化特性和生物学作用稳定及高效发挥，而这些不仅与配方和制备工艺技术有关，实际上也与所使用的载体制剂有很大的关系。面对某些防晒剂及其过多、过久、过频使用可能出现的皮肤刺激性、致敏性、毒副作用及防晒效率降低等问题，是通过降低防晒剂在化妆品中的含量、或是合成更高效的防晒剂，还是去发现或挖掘、或者提取分离出一些新的天然防晒剂?显然，降低防晒剂的用量并不一定能解决防晒剂的稳定性，反而由于防晒剂的不稳定性，光分解加速会使其防晒的有效性会大大降低；合成更高效的防晒剂，需要投入大量人力物力财九也不一定能解决好防晒剂的安全性和稳定性；或者去提取分离出一些新的天然防晒剂，同样也不一定能确保防晒剂的稳定性、有效性和安全性。如何使得防晒剂更好的应用于化妆品之中，且能保持防晒剂良好的稳定性和有效性及降低其刺激和过敏性，又如何使那些添加到防晒化妆品中的防晒剂只在需要的时候、即在达到紫外线损伤强度时才定时释放、并

最大限度地发挥其生物学作用，已成为当今同学科领域高度关注、且最具挑战性的难题之一，也被誉为防晒化妆品创新性研制的革命性技术。

二　光控引爆智能防晒化妆品研制的设想

随着智能高分子生物材料研究和应用的飞速发展，人们对智能生物材料的研究开发和应用产生了极大兴趣，特别是在医药和生物学领域中，由于智能高分子生物材料可模拟外界环境条件，并通过人为调控其PH值、温度、化学结构、光、电、磁等条件，其自身的性能可随之而变化，其应用前景十分的广阔。在医药和生物制药领域中，高分子生物材料可随机体的生理条件的变化而控制药物的释放及其代谢，从而可以达到使目的药物缓释、控释及定时、定量、定位释放的智能化、自动化调控的目的。根据这些智能高分子生物材料所具有的理化特性、反应原理和技术方法，有可能将其合理延伸并灵活应用到护肤保健和美容化妆品领域。

由于目前用于皮肤防晒的制剂尚存在一定的应用局限和技术不足，因此，我们希望研制一种可以通过紫外线照射时间及剂量调控的光控智能防晒剂化妆品，即利用某些智能高分子生物材料作为载体，而此载体对紫外线照射时间及剂量的刺激具有较为敏感的反应性和可感知性，并通过此反应性和感知性迅速作出自反馈响应，从而达到智能化控制防晒剂的实时释放，即防晒剂只在需要时释放或加快释放，不需要时则不释放或者停止释放，从而达到防晒剂智能化控制的目的。这一技术一方面需要把某些单一或复合防晒剂包裹和封闭在用某些智能高分子生物材料制备的载体之中，以提高防晒功效成分在防晒化妆品及自然环境中的稳定性，从而大大降低防晒剂的分解和降解率；另一方面需要在这些智能高分子生物材料制备的载体之中添加一种具有光敏效应的响应剂，当有紫外线照射到一定时间或达到一定剂量时，该光敏剂即可迅速响应，使包裹有防晒剂的囊膜渗漏，内含的防晒剂增加释放，照射时间越长、照射剂量越大，防晒剂释放越多、越迅速，从而达到有效防晒的目的。也就是说，防晒剂只在需要的时候才会从载体中释放，而不需要的时候就在载体中，这样可以减少防晒剂与皮肤直接接触的剂量和时间，大大减少防晒剂及其降解物对皮肤的刺激性、过敏等不良反应，使防晒剂应用的安全性得以大大提高。以下是我们对于研制光控智能防晒剂化妆品的初步设想。

1　利用已有的光敏高分子材料或合成新光敏材料作为防晒功效成分的载体。如光敏感高分子凝胶可因光辐照而发生体积相转变的特性，当紫外光辐照时，凝胶网络中的光敏感基团发生光异构化或光解离，导致基团构象和偶极矩变化而使凝胶溶胀而控制凝胶内的防晒剂释放。还有学者合成一种光降解的聚合物，在特定紫外线波长范围内照射时，偶联键断裂，聚合物进而降解为小分子。如采用此材料制得的微胶囊，将防晒功效成分包裹其中，在紫外光照射时，聚合物合成的微胶囊降解或溶解，生物活性物质和功效成分得以释放，在皮肤防晒方面无疑意义重大，并具有广阔的应用前景。

2　在普通载体中加入光敏材料。在紫外光的照射下，光敏材料被打开，在载体上形成孔，防晒功效成分就能从中孔中释放出来；而没有紫外线或减弱的情况下光敏材料的构相发生变化，将载体上的孔关闭，通过这样达到智能控释效果。如在凝胶中引入光敏成分如三苯基甲烷无色氰化物、叶氯酸钠盐或偶氮化合物，水凝胶受光照而引起构型的改变或光解离，属于光异构化反应，使得发色团的偶级矩和几何结构改变而引起的聚合物溶胀体积的不连续变化，常见的异构化反应有无色三苯基甲烷衍生物解离和偶氮基团的顺反异构。光响应高分子凝胶的最大特点是响应过程具有可逆性，离开光的作用凝胶会恢复到原来的状态。

3　用一般材料做载体外膜，在防晒成分中加入光敏物质，使之溶胀或者产生压力使得冲破载体外膜达到控释的效果。有学者制备了一种光照引发膜破裂的载体，他们在膜载体中包装一种称之为AIBN的材料，同时包裹生物活性物质和功效成分。当光照时，其中AIBN立即分解产生氮气，氮气产生的压力将膜胀破，膜载体中所包裹的生物活性物质和功效成分迅速得以释放，而发挥应有的生物学作用。

这些设想能否实现，需要更多的深入的研究。而关键的问题是寻找或合成一种合适的光敏性智能材料，这种光敏材料要在特定的波长内响应，而在特定波长外条件下不响应，从而达到智能控制的效果。

三　光控智能防晒化妆品研制的设计

以智能分子材料作为功效成分释放的载体，并集传感、处理及执行功能于一体，对外界刺激可感知，并根据自反馈做出响应，这种系统即为药物智能控释系统。而将这些载体应用于防晒领域，给了我们很好的思路。本设计介绍了一种光控智能防晒剂化妆品的实施举例，希望对本领域研究人员起到抛砖引玉的效果。本设计以生物载体作为包裹防晒剂的微囊载体，并在此生物载体中加入一种对阳光中紫外线具有灵敏响应的光敏响应剂，这种光敏响应剂在阳光中紫外线照射作用下，立即加快微囊载体膜双脂质结构分子层的流动性而发生载体囊膜渗漏、甚至崩解，从而逐步释放出包裹在其中的防晒剂、以发挥其特有的皮肤防晒作用；而在没有紫外线或弱紫外线下时，光敏响应剂难以启动响应，微囊载体膜双脂质结构分子层的流动性减慢或流动性不变，从而可以达到光控智能防晒的效果。

1　光敏微囊载体材料筛选的初步设计：在光敏微囊载体材料的选择中，主要包括可形成微囊的材料、对紫外线敏感的光敏响应剂和防晒剂三个部分。所选择的防晒剂可以根据需要选择单一防晒剂或复合防晒剂，但防晒效果应该是同学科领域所公认、并被实验研究和临床应用及消费者反映是最为有效的、且能被微囊载体完全包裹、并不影响微囊载体结构完整性和稳定性的防晒剂；而选择的对紫外线敏感的光敏响应剂则应该能与微囊载体融为一体、且也不影响微囊载体结构完整性和稳定性及对皮肤无刺激性的材料。此外，对于整个体系中辅料的选择也尤其重要，如合理的PH缓冲液、合适的离子浓度、以及微囊载体膜的稳定剂、抗氧化剂、防晒协同体系等。需要特别说明的是，辅料也是整个组方及材料选择中的重要组成部分，不同辅料组成，对体系的影响有很大的影响。合适的辅料能促进微囊载体的形成，且能使整个体系更加稳定。因此，本设计光敏微囊载体的主要材料选择时应根据其相关原料各自特有的理化性质和化学结构和本设计载体系统特点，对整个体系的成分进行系统的研究，使其达到一个稳定，效果良好，智能控释的系统。总的来说，整个体系应该是：适合皮肤外用，易于涂布；体系稳定，具有良好的智能控释性能；安全性好，无不良反应及皮肤刺激

性和过敏反应，防晒效果良好等特点。处方筛选可采用正交实验设计、均匀设计等优化方法，对多个处方进行评价，筛选出最优组方。

2　光敏微囊载体的制备工艺初步设计：称取处方量的微囊载体原料、并置于合适的容器之中后，立即加入溶剂，并置于65℃水浴中，液体快速混合器充分搅拌使其完全溶解，然后置于旋转蒸发仪上旋转蒸发，使微囊溶液逐步成膜；通过减压除去溶剂，即可制备得到微囊载体薄膜。再取经过一定温度预热的处方量PH缓冲液、抗氧化剂、囊膜稳定剂及相应防晒剂，分别加至含有微囊载体膜的容器中，继续置于65℃恒温水浴中充分搅拌水合作用10min，使其与微囊膜充分反应；再于室温自然搅拌30min，使其充分混匀，即可得到具有防晒功效的光敏微囊载体。将此光敏微囊载体按照一定的比例添加到各种不同类型的化妆品基质之中，即可制备出不同剂型的光控智能皮肤防晒化妆品。

3　光敏微囊载体的质量评价体系设计：对于已经制备好的光敏微囊载体，需要采用较为科学的质量评价体系进行鉴定，以便未来对其应用进行可靠的质量控制与评估，达到光敏微囊载体所需条件和质量标准。

①对光敏微囊的形态学鉴定：该鉴定主要观察光敏微囊的粒径大小和外观形态，此指标可以采用扫描电镜、激光散射法或激光扫描法测定。如采用电镜观察，将防护体系混悬液稀释后取一滴置于铜网上，以滤纸吸收边缘的液体，干煤后用2％的磷钨酸负染色，置于电镜下即可观察。

②渗漏率的检测：就是在设计剂量和时间的紫外线照射下和没有紫外线照射条件下，　光敏微囊载体膜内防晒剂渗漏率的大小。渗漏率=(放置前介质中药物量一放置后介质中的药量)／制剂中药量×100％。本设计的光敏微囊载体的防晒原理是：紫外线可以引起光敏材料发生构相变化，增加微囊载体膜的流动性防晒剂成分释放增加；反之在紫外线弱的情况下降低膜流动，可减小渗漏率。如果渗漏率太大，则达不到控释的效果，太小了就达不到防晒的效果。因此，要根据渗漏率的大小调整整个组亢以达到最佳的智能防晒效果。

③包封率的测定：以10mg防晒剂配制标准液，在荧光分光光度计上绘制出标准曲线。取光敏微囊载体混悬液0.5mL，再加入4mL缓冲液，3000r／min，20min(具体条件根据实验结果调整)离心沉淀，取上清液用于测定游离药物的含量。取少量光敏微囊载体，加入少量变性剂破坏微囊载体膜，加适量PBS液稀释至标准曲线范围，用于测定总的防晒剂浓度。根据标准曲线测定游离及总的防晒剂浓度，根据公式：包封率=(总的防晒剂浓度一游离防晒剂浓度)／总的防晒剂浓度×100％，即可算出光敏微囊载体的包封率。

④稳定性鉴定：稳定性鉴定对于考察反馈调整光敏微囊载体组方至关重要。考察条件：一般需进行影响因素(高湿、强光、高温、低温等)试验、加速试验和长期留样试验(25℃、RH60％或室温条件)。考察指标：通常包括性状、pH值、分层、渗漏率、微生物限度等关键指标。

⑤光敏微囊载体防晒效果研究：对于本设计光敏微囊载体防晒效果可从动物实验和人体实验两部分去考虑。在动物实验中，可采用健康白色豚鼠j脱毛后，第二天进行实验，在脱毛部位使用本设计的光敏微囊载体，于紫外灯下距光源20cm直接照射。之后观察24h内动物皮肤的变化情况，并与没使用防晒剂部位进行比较。同样，在人体预试验中，可在自愿受试者(男女各半)的手臂内侧使用本设计的光敏微囊载体，于夏季阳光充足条件下直接照射，观察24h内人体皮肤的变化情况。由此可确定光敏微囊载体的防晒效果和使用安全性。通过以上质量控制及评价方法，可以确定光敏微囊载体的性质，稳定性以及智能控释的效果。如果达不到智能防晒应用的要求，可通过质量控制反馈的结果对组方和制备工艺进行不断调整，反复摸索。只要我们不断努力探索，定能研制一种稳定性好、安全性高、皮肤防晒效果好、且具有革命性突破的智能控释防晒剂产品。

结语

篇3

一、纳米氧化锌的制备

氧化锌的制备方法分为三类：即直接法（亦称美国法）、间接法（亦称法国法）和湿化学法。目前许多市售氧化锌多为直接法或间接法产品，粒度为微米级，比表面积较小，这些性质大大制约了它们的应用领域及其在制品中的性能。我公司采用湿化学法（NPP-法）制备纳米级超细活性氧化锌，可用各种含锌物料为原料，采用酸浸浸出锌，经过多次净化除去原料中的杂质，然后沉淀获得碱式碳酸锌，最后焙解获得纳米氧化锌。与以往的制备纳米级超细氧化锌工艺技术相比，该新工艺具有以下技术方面的创新之处：

1.平衡条件下反应动力学原理与强化的传热技术结合，迅速完成碱式碳酸锌的焙解。

2.通过工艺参数的调整，可以制备不同纯度、粒度及颜色的各种型号的纳米氧化锌产品。

3.本工艺可以利用多种含锌物料为原料，将其转化为高附加值产品。

4.典型绿色化工工艺，属于环境友好过程。

二、纳米氧化锌的性能表征

纳米级氧化锌的突出特点在于产品粒子为纳米级，同时具有纳米材料和传统氧化锌的双重特性。与传统氧化锌产品相比，其比表面积大、化学活性高，产品细度、化学纯度和粒子形状可以根据需要进行调整，并且具有光化学效应和较好的遮蔽紫外线性能，其紫外线遮蔽率高达98%；同时，它还具有抗菌抑菌、祛味防酶等一系列独特性能。

清华大学测试中心用透射电镜对产品进行了分析，纳米氧化锌粒子为球形，粒径分布均匀，平均粒径20~30纳米，所有粒子的粒径均在50纳米以下。经ST-A表面和孔径测定仪测试，纳米氧化锌粉体的BET比表面积在35m2/g以上。此外，通过调整制备工艺参数，还可以生产出棒状纳米氧化锌。本产品经院微生物所检测鉴定，结果表明，在丰富细菌培养基中，加入0.5%~1%的纳米氧化锌，可有效抑制大肠杆菌的生长，抑菌率达99.9%以上。

三、纳米氧化锌的表面改性

由于纳米氧化锌具有比表面积大和比表面能大等特点，自身易团聚；另一方面，纳米氧化锌表面极性较强，在有机介质中不易均匀分散，这就极大地限制了其纳米效应的发挥。因此对纳米氧化锌粉体进行分散和表面改性成为纳米材料在基体中应用前必要的处理手段。

所谓纳米分散是指采用各种原理、方法和手段在特定的液体介质（如水）中，将干燥纳米粒子构成的各种形态的团聚体还原成一次粒子并使其稳定、均匀分布于介质中的技术。纳米粉体的表面改性则是在纳米分散技术基础上的扩展和延伸，即根据应用场合的需要，在已分散的纳米粒子表面包覆一层适当物质的薄膜或使纳米粒子分散在某种可溶性固相载体中。经过表面改性的纳米干粉体，其吸附、润湿、分散等一系列表面性质都会发生变化，一般可以自动或极易分散在特定的介质中，因此使用非常方便。一般来讲，纳米粒子的改性方法有三种：1.在粒子表面均匀包覆一层其他物质的膜，从而使粒子表面性质发生变化；2.利用电荷转移络合体（如硅烷、钛酸酯等偶联剂以及硬脂酸、有机硅等）作表面改性剂对纳米粒子表面进行化学吸附或化学反应；3.利用电晕放电、紫外线、等离子、放射线等高能量手段对纳米粒子表面进行改性。

根据不同应用领域的要求，选择适当的表面改性剂或表面改性工艺，对纳米氧化锌进行表面改性，改善其表面性能，增加纳米颗粒与基体之间的相容性，从而应用于各种领域，提高产品的性能技术指标。

四、纳米氧化锌的应用

本公司从纳米氧化锌的制备伊始，就十分重视其应用技术开发的研究。通过公司内部科研人员的潜心研究，以及与相关科研单位的技术合作，在纳米氧化锌的应用技术方面取得了一系列重要成果。目前产品的主要应用领域有：

1.橡胶轮胎在橡胶行业中，特别是透明橡胶制品生产中，纳米氧化锌是极好的硫化活性剂。由于纳米氧化锌可与橡胶分子实现分子水平上的结合，因而能提高胶料性能，改善成品特性。以子午线轮胎和其他橡胶制品为例，使用纳米氧化锌可显著提高产品的导热性能、耐磨性能、抗撕裂性能、拉伸强度等项指标，并且其用量可节省35-50%，大大降低了产品成本；在加工工艺上，能延长胶料焦烧时间，对加工工艺极为有利。纳米氧化锌用于橡胶鞋、雨靴、橡胶手套等劳保制品中，可以大大延长制品的使用寿命，并可改善它们的外观及色泽，其用于透明或有色橡胶制品中，有着碳黑等传统活性剂不可替代的作用。纳米氧化锌用于气密封胶、密封垫等制品中，对于改善产品的耐磨性和密封效果也有着良好的作用。目前我公司的纳米氧化锌已在国内多家大型轮胎和橡胶制品得到良好应用。

2.油漆涂料随着人们对涂料的色泽、涂膜性能、环保等各方面要求的提高，纳米材料在涂料行业中的应用受到越来越广泛的重视。目前应用于涂料中的纳米材料品种有纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米碳酸钙等，其中纳米二氧化钛和纳米二氧化硅由于其昂贵的价格而限制了它们的应用范围和数量，纳米碳酸钙性能又比较单一，在提高涂料的防霉和抗紫外老化性能方面作用较小，因而纳米氧化锌以其优异的性价比在涂料的应用中占据了更大的优势。纳米氧化锌具有一般氧化锌无法比拟的新性能和新用途，能使涂层具有屏蔽紫外线、吸收红外线及杀菌防霉作用，因此它可广泛应用于建筑内外墙乳液涂料及其他涂料中，同时它的增稠作用还有助于提高颜料分散的稳定性。我公司通过与相关科研单位联合开发，将纳米氧化锌成功应用于水性涂料中，制作成纳米氧化锌改性涂料，经测试表明，此改性涂料的耐沾污性、耐人工老化性、耐水耐碱性、耐洗刷性、硬度及附着力等传统机械力学性能得到较大的改善。此外，纳米氧化锌改性涂料的抗菌防霉性能也在进一步研究之中。

3.化纤纺织品纳米材料于化纤纺织品中有两种途径：一种是把纳米微粒直接添加在化学纤维的初始反应液中，采用常规的聚合反应合成功能纤维，使纳米微粒均匀分布于纤维内部；另一种方法就是把纳米微粒作为一种后整理剂配制到织物的后整理液中，通过浸轧使纳米微粒吸附在纤维的表面，或者用一定的粘合剂将纳米微粒涂覆到织物表面形成一种功能性的涂层，改善织物的服用性能。吉林化纤集团将我公司表面改性后的纳米氧化锌配制到粘胶纤维的喷丝液中，合成了含有纳米氧化锌微粒的粘胶纤维，该纤维经纺纱、织造得到添加纳米氧化锌的抗紫外织物，与未添加纳米氧化锌的普通织物进行对比，抗紫外织物的UPF值（紫外线遮挡系数）为对照织物的两倍。我公司产品能够显著提高粘胶纤维、合成纤维制品的抗紫外和抗菌功能，用于抗紫外织物、抗菌织物、遮阳伞等产品的生产。我公司开发的抗紫外用纳米胶体，已由杭州天堂伞业集团有限公司在遮阳伞上试用，计量院测试表明，UPF值（紫外线遮挡系数）为50，其性能指标已经达到澳大利亚标准，超过欧盟标准。

4.防晒化妆品由于地球臭氧层遭到破坏，导致紫外线对地球生物圈辐射量的不断增加，过多的紫外线照射对人类健康造成的危害正在日益加重。为了抵御过量紫外线照射对人体皮肤的伤害，人们开发了多种防晒剂来保护皮肤。由于大多数有机防晒剂活性较高，对皮肤产生刺激性，在紫外线照射后易分解，防晒效果不长久，因而人们又开发了无机防晒剂，如纳米二氧化钛、纳米氧化锌等。研究发现，纳米氧化锌对紫外线的防护功能比传统的纳米二氧化钛要强，对紫外线UV-A和UV-B均具有良好的防护效果，因此纳米氧化锌在化妆品领域的应用迅速。我公司应用一种特殊表面处理技术生产的纳米级氧化锌防晒剂，它能非常有效地吸收太阳紫外线，尤其能保护人体免受UV-A和UV-B的侵害。大多数的传统防晒剂能对UV-B起作用，但并不能有效抵挡波长更长的UV-A紫外线，而UV-A越来越被认为与皮肤过早衰老以及皮肤癌有关。我公司氧化锌平均粒径小于50纳米，它能最有效地抵抗UV-A和UV-B，是广谱的抗紫外剂，无毒无害，是名副其实的新一代物理防晒剂。

5.其它领域随着人们对纳米氧化锌性能认识的深化，纳米氧化锌的应用领域在不断扩大。例如，将纳米氧化锌用于陶瓷行业，可以大大降低陶瓷制品的烧结温度，烧成品光亮如镜，减少了生产工序，降低了能耗，并赋予了陶瓷制品抗菌除臭和分解有机物的自洁作用，极大地提高了产品质量；纳米氧化锌由于尺寸小，比表面积大，表面的键态与颗粒内部的不同，加大了反应接触面，提高了催化效率，是化工生产制备脱硫剂和化学催化剂的首选材料；纳米氧化锌也是一种很好的光催化剂，在紫外线照射下，能自行分解出自由移动的负，留下带正电的空穴，激活空气中的氧变为活性氧，与多种有机物发生化学反应，杀死病菌和病毒。此外，纳米氧化锌在传感器、电容器、荧光材料、吸波材料、导电材料等诸多领域也展示出越来越广阔的应用前景。

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财务和SWOT分析能够深入观察化妆品工业。探索现状和未来发展趋势以及工艺技术和创新的复杂程度会诠释对化妆品工业的某些曲解。全球化对化妆品工业的影响也是要探讨的话题。一旦我们找到了答案，据此就可以制定化妆品工业发展规划。

当人们提到化妆品工业时，多数时候是指彩妆或美容化妆品，这部分的销售额仅占全部个人护理品市场的18％。化妆品工业的结构按照产品分类和各类产品所占全球市场分额均与2001年统计值相似（参见图1）。

2001年化妆品（美容化妆品）的销售额约占全球化妆品、盥洗品和香水市场18%。表1列出了1997－2003年间全球各重要市场中的化妆品（美容化妆品）销售额包括复合年均增长率（CAGR）。

首先综述全球化妆品工业的统计数字和事实。美国是全球最大的化妆品市场，法国是全球最大的化妆品出口国。化妆品市场增长已从西半球转移到南美、东欧、亚洲特别是中国等发展中国家，在1997－2001年的5年时间里，其复合年均增长率达10.4%。尽管全球经济危机依然存在，但是化妆品和香水工业依然表现良好，其年均增长率达5%。化妆品、盥洗品和香水协会(Cosmetic, Toiletry, and Fragrance Association，CTFA)是世界性组织，它为协会成员提供科学和法律法规等方面帮助。化妆品工业在CTFA的组织下，于20世纪70年代中期完成了《化妆品原料评价》（Cosmetic Ingredient Review）的编著。该书汇集了化妆品原料的安全性资料，供化妆品制造商们参考。在香水方面，有日用香料研究所和国际日用香料协会两个组织，为香水制造商和销售商提供研究和分析测试服务。19世纪时，人们用越来越多的化学品代替售价高的天然原料，生产的化妆品应用也更加广泛。进入20世纪，技术创新推动了化妆品工业快速发展，同时也相应地带来了诸如健康、环境和动物试验等问题。美国食品和药品管理局成立于1906年，负责保护消费者的健康和安全，是化妆品工业的主要执法机构。

一、化妆品工业巨头

尽管美国的经济还在下滑，但它仍然是彩妆的最大消费国，大多数顶尖的全球化妆品制造商在美国的销售额都在增长。他们正着手制定总体规划，其内容包括在亚洲、南美、拉美和东欧等地区上市新产品的时间、核心品牌化妆品的再销售以及拓展市场等。

根据全球市场研究机构Euromonitor Internional公布的研究报告，L'Oreal SA 在2000年的销售额和利润都达到了历史最高纪录，其销售额占全球市场16.8%，约40亿美元。此外，Estee Lauder Company（10.9%）、Procter&Gamble Company（9.3%）、Revlon Inc.（7.1%）以及Avon Products Inc.等排名世界前五位。Shiseido Company Limited(4.2%) 、 Coty Inc. (3.3% ) 、Kanebo Limited(2.1%) 、Kose Company Limited(2.0%)和Chanel S.A.(1.9%)等分列第六至第十位。在全球总计244亿美元的市场中，前十位化妆品工业巨头的销售额总计151.5亿美元，占全球62.1％的市场份额。

根据Euromonitor International公布的研究报告，世界排名第十一位至第二十位的化妆品公司有：LVMH、 The Body Shop PLC、 Mary Kay Inc.、 Kao Corp.、Yves Rocher SA、Pola Cosmetics Inc.、 Beiersdorf AG、Oriflame International SA、 Alticor Inc.和the Boots Company PLC等，它们销售总额占全球市场11％。世界排名前二十位的化妆品工业巨头销售额总计约占全球73％的市场份额。图2列出了这二十家工业巨头的市场占有率。除了生产并销售Cover Girl、Max Factor和Oil of Olay等品牌的消费品联合大企业Procter&Gamble和日本的Kanebo Limited公司之外，其余的公司仅生产化妆品或仅生产化妆品和香水。这些化妆品工业巨头生产高中档品牌或高档品，或者两者都生产。

彩妆（包括面部、唇、眼和指甲用化妆品）的销售额占全球化妆品和盥洗品1750亿美元市场的14％。根据Deutsche Banc Alex. Brown.市场研究机构公布的数据，唇膏在2002年的市场表现最抢眼，2005年销售额比2001年增长了10.6％。眼部美容化妆品销售额仅增长了2.5％，面部美容化妆品销售额下降了0.3％。

根据美国Information Resources Inc.和Deutsche Banc Alex. Brown.两家市场研究机构的估算，Revlon成为唇膏类化妆品的第一大品牌。在美国市场占有21.7％份额。其后依次为L'Oreal（13.5%）、Maybelline (12.9%)、Cover Girl(12.3%)、Max Factor (5.0%)、Oil of Olay(5.0%)、Almay (3.8%)以及Jane Megabites (1.9%)。分别由L'Oreal、Revlon、Procter&Gramble和Estee Lander等公司生产的上述五大品牌唇膏销售额占全美国唇膏市场的76％。Revlon唇膏销售额虽然仍为市场第一，但与上一年度第二季度销售额相比下降了5.3％；P&G公司的Max Factor唇膏销售额增长了3.2％；P&G公司的Cover Girl增长了2.5％。其它唇膏品牌有Bonne Bell、AMCosmetics、Del Labs以及Johnson&Johnson公司的Neutrogena和私人标签品牌等。

在眼部美容化妆品中，2002年美国重要品牌是L'Oreal公司的Maybelline占有33.9％的市场份额。其后依次为Procter & Gamble公司Cover Girl (17.8%), L'Oreal 公司(16.2%), Revlon公司(9.6%)、Revlon公司的Almay (8.1%), Procter & Gamble公司的Max Factor (2.6%), Estee Lauder公司的Jane Eye Zing (1.8%), Procter &Gamble公司的Oil of Olay (1.2%) 以及 Coty公司的Rimmel Special Eyes (1.1%)。这些品牌占全部眼部美容化妆品市场的92.3％。与2001年相比，L'Oreal公司的市场份额最高，利润提高了近0.6％。

Cover Girl占美国面部美容化妆品27.1%的市场份额，排在第一位。其后依次为Revlon 公司（16.8%）、Maybelline (12.5%)、L'Oreal (10.3%)、Almay (6.5%)、Oil of Olay (3.9%)、Max Factor (3.9%) 以及Coty Airspun (1.2%)。在余下的品牌里，Johnson & Johnson公司的Neutrogena所占市场份额最高，达6.8％，而且与上一年度所占市场份额相比增长最高，达0.8％。总之，这些工业巨头和重要品牌占美国面部美容品市场82%s的份额。

虽然彩妆在化妆品和盥洗品市场中的份额仅排在护发品和护肤品之后列第三位，但是，它的市场增长最快，其2000年的年增长率达12.9％，而化妆品和盥洗品整体市场增长率仅为3.4％。Euromonitor International预计，2000年至2005年期间彩妆的市场增长率将达24.4％，高档产品与大众产品的数量仍然保持2：1的比例不变。

二、财务分析和SWOT分析

考察化妆品和盥洗品工业状况比考察其利润更加重要。我们还会关注这些工业巨头的未来表现。对每一个化妆品工业巨头进行财务分析极其重要，因为将利用这些结果预测工业的未来发展。

SWOT分析(SWOT是指"优势"（Strengths）、"弱势"（Weaknesses）、"机会"（Opportunities）和"威胁"（Threats）的第一个英文字母的缩写。)是用来分析商业市场一个非常重要的工具。SWOT可用来分析某公司的经营目标、商业计划以及决策等。它还方便评价化妆品和各化妆品公司自身的优缺点。

三、目前状况和未来发展趋势

当香水、化妆品和盥洗品工业进入20世纪90年代后，它面对众多的挑战，包括法规的变化、对产品安全性的担忧、产品的功效要有科学数据证明、环境保护的要求越来越高、使用天然原料、来自动物保护组织的压力越来越大、经济以及销售产品的市场渠道等。美国的立法者开始研究对FDA确立的“药品”和“化妆品”定义进行修订。根据FDA的指导方针，宣称能提供疗效或能产生生理作用的物质被称为非处方药。尚存争议的名词还有抗汗剂，20世纪70年代时曾被归类为OTC药；防晒产品要列出防晒指数（SPF）、护发产品宣称能保护和修复头发、香波能治疗并去除头屑等等。如果FDA将某化妆品归类为OTC药的话，那么按照法律这种化妆品被视为新药。于是，制造商就要根据有关要求证明该产品的安全性和有效性，以获得FDA的批准。

一份题为《化妆品和药品的分类和法规：法律概述和新法规变化》的报告提出了第三种分类：即“药物化妆品”，这类产品包括防晒剂，它填补了“药品”与“化妆品”之间的空白区域。一些分析家欢迎立法机构澄清这些产品之间的区别，但他们怀疑制造商能否接受产品标签上功效宣称均要求用科学数据证明其安全性和有效性的提议。

（1）对产品安全性的担忧

FDA继续搜集来自消费者对香水产生神经反应的投诉，其症状包括眼睛、鼻子和喉咙的热感、脸红、头晕、恶心、呼吸困难、记忆力衰退以及困倦等。某些医院禁止手术室护士使用香水。一个自称为“化学品过敏全国基金会”（National Foundation of the Chemically Hypersensitive）的组织提出公众集会场所禁止使用香水。

虽然，20世纪90年代之前的化妆品工业的安全记录一直很好，但是随着一些小规模公司的出现，一些经验丰富的工业观察家对产品安全性表示了担忧。

（2）环境因素

日益提高的环保意识也对化妆品工业产生了影响。几项调查表明，人们越来越重视污染以及与污染有关的话题。1990年，一个名为Find/SVP的美国调查组织估计约有1880万个美国家庭都是环境意识的购物者。这些人被称为“绿色消费者”，他们约占美国人口的20％，而且这一数量还在增加。Find/SVP在一份关于绿色消费者的报告中引用了三条人们最关心的问题：动物权力和物种保护、新鲜空气和清洁水的供应以及废弃物的管理等。最有争议的话题之一就是香水工业面对的减少挥发性有机化合物使用量的压力。乙醇就是最普通的挥发性有机化合物，它常作溶剂使用。香水工业宣称水并不适合替代乙醇，因为许多香水原料不溶于水。用于帮助香水溶于水的各种原料会影响香水涂抹在皮肤上的质感，同时还会带来安全患。化妆品工业使用的推进剂以及许多其它原料仍然是挥发性有机化合物。

挥发性有机化合物破坏了大气中的臭氧层，所以遭到一致讨伐。估计，仅在加利福尼亚每天从人们使用的古龙水、香水、化妆水、须后水以及沐浴液中释放的挥发性有机化合物高达1700磅。因此，在上世纪90年代初，加利福尼亚州就提议限制挥发性有机化合物在香水中的用量。纽约和其它美国各州也纷纷效仿。该限制挥发性有机化合物用量的法令于1995年1月1日开始在加利福尼亚州生效，最高限量分别为：香水、古龙水和化妆水：70％；须后水：60％以及其它香水为50%。该法规生效前市场上已经出售的古龙水、香水和化妆水不在限制之列。

许多香水和化妆品公司承诺限制使用挥发性有机化合物之外，他们生产“绿色”产品并推向市场。Estee Lauder公司上市了名为Origins Natural Resources的护肤品、身体护理品、芳香疗法产品以及美容化妆品等系列产品。促销该系列化妆品时打出了天然及未做过动物实验的口号。而且，所有外包装都可以回收使用。Revlon公司可降解原料配制成的New Age Naturals护肤品以及未经过动物实验的Pure Skin Care系列护肤品等。Revlon还是首家资助化学原料替代品研究的大公司，1979年，Revlon公司向洛克菲勒大学资助75万美元以进行相关研究。像Procter & Gamble公司和Lever Brothers等大公司还相当普通使用动物做试验的时候，同时已有几百家的消费品公司“拒绝动物试验的残酷行为”。Mary Kay Cosmetics公司上市的Countryside Colors系列化妆品就强调使用了由可回收材料制成的可再利用的包装材料。该公司还最大限度地减少了男用护肤品外包装的数量。当一些公司剔除、减少或重新设计化妆品包装以强调他们对废弃物处置高度关注的时候，一些香水制造商对这种趋势表示了担忧，他们认为这样做影响到了香水的形象。

评论家指出，许多化妆品和香水制造商宣称的各种环境措施大多是言过其实的、虚假的甚至毫无疑义的。例如，各种“可生物降解”包装实际上在目前大多数垃圾掩埋法条件下根本无法降解。某些产品由于不含氯氟烃（CFC）化合物而被标以“对臭氧层友好”的标识，实际上自从上个世纪70年代末开始氯氟烃就已经被禁止使用了。“可重复利用的”塑料容器也根本无任何意义，因为回收加工特殊塑料（如聚苯乙烯）的工厂并不存在等。

（3）天然原料

除了人们环保意识在提高之外，他们更加关注健康产品。人们欢迎那些不破坏环境且有益人体健康的产品。这种理念引发了使用含蛋白质和维他命等原料的天然产品的发展趋势。它还促进了广泛使用诸如芦荟、黄瓜和浆果等提取物的天然原料。

上述趋势引发了香水流行花香、清新香气以及海洋气息的香型。在美容化妆品中，消费者开始转向使用功能性产品。人们希望化妆品不是简单地增加色彩以及遮盖皮肤缺陷，他们需要能提供更多的功效性。消费者需要含防晒剂和润肤剂的化妆品，即能营养肌肤还能发挥保护肌肤的作用。天然产品受宠还使得产品标签中宣称的功效更加贴近现实。但是，强调天然原料仅限于植物来源，要避免使用动物来源的原料，因为动物实验并不受欢迎。

（4）动物实验

许多公司使用未经动物实验的口号促销化妆品。SafeBrands Inc公司就是一个例子，它禁止在研发新产品时使用动物做试验，而也不允许原料供应商这么做。欧盟部长委员会最近批准了《化妆品指南第七修正案》（Seventh Amendment to the Cosmetics Directive），这一新法将于2009年在欧盟正式生效，从此不得使用动物做试验。而且该新法还规定在2009年禁止销售下列化妆品，即含有经过动物实验的化妆品原料以及自身经过动物实验的化妆品。该销售禁令还适用于世界其他地方经过动物实验的化妆品以及2009年以后完成动物实验的化妆品。

CTFA支持某些动物实验。根据CTFA的说法，甚至那些宣称未作动物实验的化妆品的安全性也是根据动物实验结果获得的模型得到的。该组织认为，人类健康和安全要比动物权力更重要。据CTFA报道，有74％的加利福尼亚人投票反对为保证化妆品安全禁止动物实验的法律。

（5）经济因素的影响

围绕动物实验问题，除了有社会和政治因素之外，环境保护论、化妆品安全性以及化妆品工业还受到美国经济环境的影响。香水、化妆品和个人护理用品工业在上世纪30年代美国经济萧条时期，塑造了“不受经济萧条影响”的形象，当时廉价化妆品比中等价格的食品和服装卖得还火。在20世纪60年代至80年代的美国经济衰退期，化妆品同样销售的很好。然而，上世纪90年代初的经济萧条期，化妆品工业却遭遇到新的挑战。大量假冒名牌化妆品以低价出售。消费者抵制高价化妆品，她们需要的是内在品质。随着百货商店数量减少，销售高档化妆品的渠道也在减少。

（6）零售渠道和分销渠道

脱离百货商店化妆品柜台后，高档化妆品制造商转向生产可自己分装的化妆品以及大包装化妆品出售给廉价零售商。这样做可以使零售商廉价出售这些化妆品。但是，降低价格有时会损害该产品的品牌形象。于是，针对高档和大众市场之间的夹缝市场化妆品开始大量涌现。重点放在增加销售量，销售量越大利润也就越高。据报道，1999年化妆品工业发起的一项主要活动就是向消费者大力推荐高档的、有益身体的健康的美容产品。

化妆品工业全球化趋势愈演愈烈。例如，化妆品工业巨头越来越重视美国种族化妆品这一夹缝市场，主要目标所定在亚裔和非裔美国人以及拉丁美洲消费者等对特殊美容化妆品和护肤品需求等。据报道，1997年这一市场销售额达2.1亿美元，预计还会持续、快速发展。在美国，不同种族人群购买力还在提高。根据Selig经济发展中心公布的数据，非裔美国人的购买力从1990年至1999年增长了73％，达5330亿美元。这一人群还倾向于拿出更多收入用于消费，HBC达10％；相比而言，总体化妆品市场的HBC只有8％。据Selig经济发展中心公布的报告，在同一时期，西班牙人的购买力从2080亿美元骤增至3830亿美元，涨幅高达84.8％。

四、技术和创新

在技术和创新方面，有四种重要趋势决定着今后化妆品工业发展的速度。首先是使用信息系统扩大市场分配。第二是化妆品市场中属于过渡性药物化妆品的增长。另外两种趋势是适用于老化人口和不同种族人群的特殊化妆品。

（1）信息系统

在线广告的形式层出不穷，从优惠购物、 社论式广告到L'Oreal Paris公司2005年推出的具有创新意义的虚拟化妆节目：轻轻松松化妆等不胜枚举。这些举措可使顾客将数字化照片上传至网络，体验面部化妆品的乐趣。Avon公司在电子商务领域继续领先，对此我们不必大惊小怪。该公司仅在美国就有16万上门推销化妆品的销售代表，而且顾客习惯于通过阅读产品目录定购化妆品，而不是到化妆品专柜购买。

数字营销的好处之一就是方便快捷，它能快速整合所有广告活动，广告可在一周内定稿，而不是时尚类月刊必须在出版前3个月排定广告的惯例。所以这类广告非常适合推销化妆品。

但是，对于化妆品公司而言，在线推销化妆品比在线推销其他类商品所做工作要多，因为大多数化妆品的销售还是依靠售货员为顾客提供详细咨询服务完成的。在线体验化妆很容易，但多少有点挑战意味，特别是色彩和质感不可能完全精确地传递到电脑屏幕上。这就是众多在线促销美容广告利用网络把顾客吸引到化妆品柜台亲身体验化妆效果的原因。

而且，部分专家相信手机比网络更适合用作推销化妆品的工具。可以说网络不太适合促销化妆品，因为年轻男孩子更喜欢网络。女性也在网络上挑选并购买商品，但更多的是购买汽车等大件商品。购物纯属休闲娱乐，尤其是挑选美容化妆品时还需把口红涂到手背上观察其颜色等，并不是紧盯电子屏幕就能万事大吉的。相反，准确地说，手机短信服务（SMS）才是年轻女性的目标追随者。它是能够把女性顾客吸引到美容化妆品柜台的一种理想工具。

（2）药物化妆品

更像芳香疗法精油曾经被描述为“功效香水”那样，“功效化妆品”最能准确描述药物化妆品了。这些产品对人体产生功效作用。根据定义它们也并不是“化妆品”，但是它们既不是按照非处方药的要求配制，生产也不按照非处方药法规管理。药物化妆品的原料有些是天然来源，有些是合成品。根据《全球化妆品工业》杂志披露的数字，2001年美国药物化妆品市场已达28亿美元的规模。

消费者的消费观念和消费行为总是随时代变化而变化。根据美国Natural Marketing Institute(NMI)的统计，占总人口28％的人群认同添加有功效原料的天然个人护理品将会越来越多。

但是，“身心健康”是NMI《健康趋势数据库》中定义的健康产品所追求的目标。符合身心健康的人群约占总人口的17％，但是，占总人口32％的人群更可能认同这一表述。

身心健康是药物化妆品追求的主要市场目标，但是重要的是还要记住其他的人群也会或多或少地购买药物化妆品。市场研究表明，天然个人护理品用户中有相当多的人使用天然药物化妆品。未来几年，药物化妆品会快速增长。

（3）抗衰老化妆品

第二次世界大战生育高峰期出生地一代消费者，迫切要求减少皱纹以及消除其它的皮肤缺陷。这将拉动美国活性化妆品原料的需求，预计这一市场将以每年7.4％的速度增长，到2006年将达4.09亿美元。化妆品和盥洗品中添加植物来源的酸和酶等活性原料已经成为其他成熟化妆品工业增长的重要推动力。发展最快的活性原料多羟基酸，这类原料能够克服α－羟基酸的缺点，但是会引发低风险的皮肤刺激性。防晒剂的市场快速增长，预计将以8.1％的速度增长。到2006年将达6200万美元，而且，还会有越来越多的护肤品将添加防晒剂。

第二次世界大战后生育高峰期出生的这一代人日渐衰老，他们一直是药物化妆品迅速发展的主要推动力。这些药物化妆品承诺会带来身心健康的功效，并非利用遮盖作用仅仅提供一种美感。据Kline&Co.公司去年发表的研究报告披露，美国和西欧销售的药物化妆品原料特指具有抗衰老作用，2005年的销售额预计为1.3亿－1.5亿美元，增长率为5％－10％。该研究所报告还披露了酶、辅酶和蛋白质等抗衰老化妆品的每年销售额达3000万美元。去年International Speciality Products公司上市了系列天然蛋白质新产品，它们用于增加护肤和护发用品的保湿作用。

该报告还指出蛋白质和酶的销售额约占全部抗衰老化妆品原料销售额的20％。抗衰老化妆品原料市场的60％为维他命和抗氧化剂，其余20％的市场包括植物提取物，如绿茶提取物和大豆异黄酮等。

（4）定制化妆品

化妆品工业还在不断增加新产品用以提高销售额，以迎合具有特殊种族背景、肤色和发色以及不同遗传特征人群的需要。市场研究公司Euromonitor宣称，亚太地区消费者美白皮肤、除痘以及解决非裔美国人色素沉着等产品极大地推动了种族化妆品和盥洗品市场的发展。

种族护肤品市场也还受到人们对更温和配方需求的影响。祛除黑斑的标准活性原料一直是氢醌，但是Groda公司对含氢醌化妆品功效的宣称现在必须要面对更加强硬的法规限制。Groda公司一直致力于研发新的改善肤色的原料，这类原料是经过提纯、浓缩的植物活性成分。

五、全球化的影响

全球化不仅仅意味着产品占领更多的市场，它还往往与消费者和最终消费者沟通并和谐共存。重要的一点是了解全球的需求。例如，一家美国公司的产品要想获得日本消费者接受，这不一定仅仅是日本销售人员的事，它还与澳大利亚销售人员有关，因为是澳大利亚销售人员把化妆品销往了在日本出售这种产品的公司。

另一点就是全球定价问题。它经常归结到最低通用标准，它会带来货币波动、自由贸易协定、运输能力、货运还是航运等诸多问题。做到全球化并非一朝一夕就能成功的。市场和经济全球化一直受到技术进步以及从韩国到美国再到英国等信息共享等的影响。

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关键词： 《精细化工工艺学》课程 精细化工 教学改革

《精细化工工艺学》课程是精细化工专业开设的一门专业必修课程。该课程是在学习了“四大”化学、《化工原理》、《精细有机合成单元反应》的基础上，介绍一些具体的典型精细化学品的生产工艺，包括反应原理、原料的选择与制备、反应设备的选择、最优合成路线的确定，工艺条件对产品性能、质量、收率的影响等内容。通过学习，学生从整体上对精细化工工艺有一个较为系统的了解和掌握。精细化工涉及范围非常广泛，人们的衣食住行都离不开它，按照日本1984年的分类，精细化工产品囊括35个大的门类［1］，同时精细化工发展速度极快，新的产品层出不穷，日新月异。如何上好《精细化工工艺学》这门课，进行有效的课程改革一直是各个学校关注的问题。针对学生这种现状，笔者对《精细化工工艺学》课程进行了教学改革研究，充分调动了学生的学习积极性，更好地发挥了教师的主导作用和学生的主体作用，使学生的学习达到了事半功倍的效果，注重实际能力的培养，为学生毕业后从事精细化工产品的生产和新品种的开发奠定了必要的理论和技术基础。

1.立足地方经济服务，合理组织、精选教材内容

精细化工与其它专业课程有所不同，由于精细化工产品所包含的类别太多，难有结构统一和内容全面的教材，而且精细化工本身正在不断地发展，所以内容更新较快，教材内容很容易过时。笔者通过市场调查，根据地方经济精细化工产品的需要，确定农药、涂料、表面活性剂、高分子精细化学品为教材重点内容，对皮革化学品、石油化学品、信息存储材料、电子化工产品选讲或删除。教师对每一堂课的内容要进行深入的研究，精心地选取教材内容，做出合理的取舍，把握好重点和难点，切实地编写好每一个教案。对同一内容的多个配方或工艺，精讲一到两个典型的配方或工艺，可起到举一反三的作用。

《精细化工工艺》课程的教材，版本较多［1］－［5］，内容各有差异，笔者选用的是刘德峥主编的《精细化工工艺学》［1］。但有些章节的编排顺序没有知识连贯性，不便于教学。笔者把教材中与日用化工联系紧密的一些章节：第六章“表面活性剂”、第九章“洗涤剂”和第十章“化妆品”放在了一起，增强了教材的系统性，而且有利于学生学习时的知识迁移，有利于学生的学习。

2.理实一体化、任务引领式教学模式，提高学生学习兴趣

高职类学生生源质量相对较差，而且没有养成良好的学习习惯。如何提高学生的学习兴趣？采用理实一体化、任务引领式教学模式，效果较佳。讲解过程中，以某一个典型精细化工产品的生产为任务，以生产原理、工艺过程、工艺技术、工艺设备、原料消耗、操作技术和产品用途为主线，逐一进行，对重点、难点要讲深讲透，引导学生从多角度、多层次去理解，讲授内容宽而新，以学科的发展为大背景，了解课程基本原理在大学科中的定位及其与学科最新发展的联系。同时为了使学生能更好地理解反应原理、工艺流程、操作要点及配方中各组分的作用，以促进学生对精细化工工艺课程的深入学习，笔者采用理实一体化模式，在课堂教学中引入了一些实验内容，使课堂教学与实验有机地结合起来，如讲解聚醋酸乙烯乳液胶粘剂时，首先引入实验内容聚醋酸乙烯乳液的合成［6］配方，并对配方进行剖析。从反应原理、各组分的作用及用量、聚合温度、单体的加入方式、pH控制、搅拌速度、产品性能与测试、产品用途等方面进行系统讲解，让学生对胶粘剂的组成有一个透彻的了解。接着让学生自己到实验室动手做胶粘剂，验证刚学过知识。把理论教学与实验教学有机地联系起来，增强了学生对精细化工理论的理解和把握，提高了学生学习兴趣。

3.改革教学手段，采用多媒体、仿真手段进行教学

《精细化工工艺学》教材中有许多的工艺流程图和众多的配方，用常规方法进行教学，既难板书，又费时间，课容量将大为减少，难以完成大纲规定的教学任务。改变低效率的、落后于课程要求的教学手段，采用先进的教学手段来施行教学，才能更好地完成教学任务。多媒体、仿真技术能用图、文、声、像和动态视频等效果直观地把传统媒体技术条件下难以表述的现象与过程主动而形象地显现出来，很好地符合了这一教学的目的、任务和要求。利用多媒体教学可以使各流程中物料的流向、产物的分离、设备的功用形象生动，在有限的时间里加大课容量，可以给学生提供更多的信息量，有效地完成教学任务。化工仿真实验室可以让学生模拟工厂进行生产工艺的操作，使学生有“身临其境”的感觉，并为后续的学生进厂实习打下基础。

4.注重实践教学，利用校内外实训基地，强化技能训练

精细化工工艺学是一门实践性较强的课程。对于高职学生来说，不宜讲过多过深的理论知识，而应着重于如何培养学生的动手实践及创新能力。这是高职教育的培养目标，而要培养学生的动手实践和创新能力，搞好实践教学是关键。精细化工很多实验属于复配技术的应用，为充分调动学生的主动性和积极性，有些实验如液体洗涤剂、洗发香波、胶粘剂等，可让学生自己设计配方与实验方案，以加强动手能力的培养，极大地提高学生的学习兴趣。

《精细化工工艺学》课程与精细化工生产实际联系紧密，学生仅依赖理论教学和实验教学来学习《精细化工工艺》课程是远远不够的，必须与工厂的化工实际生产结合起来，才能让学生从更深的层次上去理解化工生产。因此，实训基地建设对《精细化工工艺》课程的教学显得尤其重要。笔者依托董事会，校企合作，把学生带出去，在湘江涂料集团、湖南化工研究院试验工场实训基地进行生产实习，与化工生产实际结合起来，使学生更好地掌握了《精细化工工艺》课程基本内容，培养了学生的实际技能。

5.改革实效

改革后的精细化工工艺学教学模式，使学生真正感觉到理论与实践结合，对精细化工产品生产与开发有比较完整的概念，加深了基础理论的理解，加强了对学生知识、技能与态度的培养。精细化工实训的教学改革效果显著：该专业学生就业率、专业对口率高；我院选手连续三年在全国石油与化工职业院校化工技能大赛中荣获团体一等奖；专业课教师团队在2008年被评为省优秀教师团队。

参考文献：

［1］刘德峥.精细化工工艺学［M］.北京：化学工业出版社，2008.

［2］李和平，葛虹.精细化工工艺学［M］.北京：科学出版社，1997.

［3］沈一丁.精细化工导论［M］.北京：中国轻工业出版社，1998.

［4］钱旭红，徐玉芳，徐晓勇.精细化工概论［M］.北京：化学工业出版社，2000.

篇6

关键词：高岭土;纳米氧化铝技术;碱熔法;酸溶法;岭土资源 文献标识码：A

中图分类号：TB383 文章编号：1009-2374（2016）04-0069-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.04.035

传统的纳米氧化铝制备方法包括液相法、气相法、固相法，这些方法的制备成本比较高，而以高岭土作为原材料来制备纳米氧化铝，不仅可以提取大量的白炭黑，还可以提高高岭土资源利用率，实现高岭土深加工，具有良好的经济效益。当前，高岭土制备纳米氧化铝技术在细度、纯度等方面还需要进一步改进，通过分析其工艺技术参数，加快对高岭土制备纳米氧化铝技术的研究。

1 高岭土结构特征

高岭土质软、白度高，具有良好的电绝缘性、粘结性和可塑性，很容易分散悬浮在水面上，并且具有较高的耐火性、阳离子交换量低、抗酸溶性好等理化性质，被广泛地应用在国防、医药、涂料、化工、橡胶、陶瓷、造纸等行业中，还应用在宇宙飞船和航天飞机的耐高温瓷器件中。高岭土主要由叠片状、管状、微小片状，粒径小于2μm埃洛石、珍珠石、地开石、高岭石等簇矿物，结构式为Al4[Si4O10]（OH）S，多水高岭石和高岭石是主要的矿物成分，并且高岭土中包含微量的MgO、CaO、Na2O、K2O，少量的TiO2、Fe2O3，大量的SiO2、Al2O3等。通过分析高岭土的矿物晶体结构，这种晶体主要呈六方片状，由铝氧八面体、SiO2六方网层、SiO4四面体通过（Si2O2）n的阳离子和[AlO（OH）2]面按照1∶1顶角连接方式组成层状结构，氢键连接层间，无水分子和离子。

2 纳米氧化铝特性

纳米氧化铝粉粒径尺寸处于1～100nm，其不仅具有纳米效应，而且具有较强的化学活性和光吸收能力，颗粒间结合力较大、熔点低、表面张力大、表面积大，在一定条件下很容易发生化学反应，在低温状态下不具有热绝缘性。同时，纳米氧化铝内部含有多种晶型，纳米氧化铝的晶型不同，其特点也不同，例如，α-Al2O3可用于制备高机械强度、高韧性、高硬度、高强度的陶瓷件，如磨料、模具、切削工具等;β-Al2O3可具有良好的离子导电性，在电池制备中应用了大量的β-Al2O3烧结体;γ-Al2O3的活性高、比表面积大，被广泛用作加氢脱硫和加氢催化剂、石油炼制催化剂、汽车尾气催化剂等。纳米氧化铝液相传质需要的能量较小，烧结温度相对较低，这使得纳米氧化铝烧结制品的气孔率较低，可用于制备激光窗口、高压钠灯管、透明陶瓷等。

3 高岭土制备氧化铝工艺

高岭土中含有大量的二氧化硅、氧化铝等化学成分，使用高岭土来制备氧化铝，首先分离高龄土中的铝和硅，形成二氧化硅、硅化物或者铝盐，分离过程中铝氧键、硅氧键、氢键断裂，铝离子、氧离子、硅离子之间组合形成新键，整个高岭土结构被破坏。结合硅、铝分离过程中使用的不同反应剂，可以分为碱熔法和酸熔法。

3.1 碱熔法

碱熔法也称为拜耳法，主要用于制备工业化氧化铝，这种方法必须使用铝硅比例较高的高岭土。在高温条件下，碱和高岭土发生反应，碱和氧化铝生产铝酸钠，雨水浸泡以后可以得到铝酸钠浆液，通过物理分离方法，可以将高岭土中的氧化铝成分溶出，其中大部分硅、钛和铁和碱发生反应形成难溶性化合物，从浆液中沉淀下来。碱熔法制备氧化铝主要是利用铝酸钠溶液酸化，制备过程中得到溶胶或者沉淀，经过煅烧、干燥、洗涤等工序得到氧化铝。在运用这种方法时，凝胶和沉淀物的煅烧条件、干燥洗涤方法、胶溶剂选择、酸化添加量、杂质成分、铝酸钠溶液浓度等直接影响着氧化铝的性能。

3.2 酸熔法

酸熔法是指在高温条件下高岭土和活性强的酸性氧化物、有机酸或者无机酸发生反应，在H+作用下，高岭土中的铝氧键、硅氧键发生断裂，和其他离子组成新键，生产二氧化硅和可溶性盐。随着精细陶制备对于高岭土质量的要求越来越高，碱熔性方法制备的氧化铝含有大量的钠离子，影响了高纯度氧化铝生成，而通过酸溶性方法制备氧化铝，其钠离子含量明显降低，虽然成本相对较高，操作工艺更加复杂，但是低钠酸法氧化铝具有更广泛的市场前景。

4 高岭土制备纳米氧化铝存在的问题

以含铝量较大的高岭土为原材料制备纳米氧化铝，主要经过两个步骤：第一，使用碱或者酸和高岭土中的硅、铝等化学成分发生反应生产不可溶性物质和可溶性物质，将铝和硅分离;第二，以铝、硅分离得到的可溶性碱式盐或者酸式盐为原材料，运用纳米技术，最终制备纳米氧化铝。但是，当前高岭土制备纳米氧化铝主要以下两个问题：第一，高岭土中的杂质矿物质较多，其品质受到影响，加大了浸出液提纯难度;第二，普通碱熔或者酸溶条件下，高岭土残渣中的氧化铝含量非常高，铝浸出率较低，这就导致高岭土中铝含量远远高于浸取液中铝含量，使得高岭土制备纳米氧化铝成本较高。当前，我国专家学者长期分析和研究对高岭土进行无机酸处理，然后再制备纳米氧化铝，但是仍然存在一些问题，盐酸是一种常用的高酸度、低腐蚀性的无机酸，但是在酸浸反应过程中大量盐酸挥发，难以保证盐酸浓度，并且酸浸过程中高浓度酸消耗量较大，使得铝盐中含有大量游离酸，煅烧过程中产生大量有害气体，一方面对自然环境产生严重污染，另一方面操作过程中容易自燃，不能用于工业化生产。

5 高岭土制备纳米氧化铝技术

5.1 粉体制备

本文以提纯后铝盐溶液作为原材料，制备纳米氧化铝，分析和研究各项工艺参数对纳米氧化铝性能的影响。以碳酸氢铵和铝酸钠溶液为原料，通过碳酸铝铵热解法和勃姆石凝胶法，碳酸铝铵热解法是一种常见的沉淀法，向铝酸钠溶液中添加适量的HCl，生成AlCl3溶液，添加碳酸氢铵溶液，产生碳酸铝铵沉淀，经过洗涤、干燥、煅烧等工艺后，产生纳米氧化铝。勃姆石凝胶法是在铝酸钠溶解中添加碳酸氢铵，使AlO2发生水解，生成Al（OH）3沉淀，然后添加适量的稀硝酸，生成AlOOH溶胶，然后经过脱水得到凝胶，再通过干燥、老化、洗涤等工艺得到勃姆石干凝胶，粉碎煅烧以后得到纳米氧化铝。

5.2 性能表征

由MAX-IIIC全自动X射线衍射仪（管电流为30mA，管电压为40kV，λ=1.5433）获得纳米氧化铝的X-Ray衍射花样，由FT-IR5700NICOLET智能型傅里叶红外光谱仪得到不同温度下三氧化二铝的FT-IR花样和前驱体，由H-600型电子显微镜观测纳米氧化铝的颗粒尺寸和形貌。

5.3 结果分析和讨论

5.3.1 煅烧温度对氧化铝浸取率的影响。高岭土经过煅烧后，其内部组织结构发生变化，可以增大高岭土活化能，加快氧化铝酸溶。高岭土晶态结构随着煅烧温度不断升高转化为非晶态结构，对摩尔比、酸浸时间、酸浸温度进行正交试验，最佳的制备工艺参数为：摩尔比为1/7，酸浸时间3h，酸浸温度100℃。根据试验数据，计算氧化铝浸取率，氧化铝浸取率和煅烧温度之间的关系图，如图1所示。从图1可以看出在其他条件不变时，氧化铝浸取率在700℃时达到最高。

5.3.2 分散剂对纳米氧化铝粉体和干凝胶的影响。在酸浸中添加合适分散剂有助于缓解氧化铝粉体团聚，实验研究了采用氨水为滴定剂，PEG-6000、六偏磷酸钠对纳米氧化铝粉体的影响。在800℃高温环境下煅烧后三氧化二铝粉体主要呈现针状，采用六偏磷酸钠为分散剂制备的纳米氧化铝粉体发生严重的团聚现象，粒径约Φ8nm80nm;采用PEG-6000为分散剂制备的纳米氧化铝粉体具有良好的分散性，粒径约Φ5nm55nm。

5.3.3 沉淀剂对纳米氧化铝粉体形貌的影响。采用碳酸氢铵和氨水作为沉淀剂，观察凝胶生成状况，经过实验验证，在纳米氧化铝粉体制备过程中添加氨水沉淀剂产生的干凝胶分散效果和粒径大小都远远比不上碳酸氢铵沉淀剂。氧化铝粉体经过煅烧后的形貌通过TEM进行分析，氨水滴定的纳米氧化铝粉体主要呈现针状，粒径约34～50nm，碳酸氢铵滴定的纳米氧化铝粉体主要呈现颗粒状，粒径约12～15nm，这是由于氢离子和碳酸氢根离子在滴定过程中发生反应，释放大量二氧化碳气体，加快了凝胶分散。

5.3.4 干凝胶煅烧温度对纳米氧化铝晶型的影响。煅烧过程中干凝胶受到高温影响，结构水、自由水和吸附水都消失，分解生成氧化铝。利用红外光谱仪进行观测，400℃以下低温环境下，前驱体还没有发生分解，3132cm-1位置出现自由水、吸附水的伸缩振动峰，1300cm-1位置Al（OH）3中羟基的吸收峰特征比较明显，逐渐转变为无定形体。随着煅烧温度不断升高，600℃～1000℃煅烧的纳米氧化铝粉体在3220cm-1、1370cm-1位置出现H-O特征峰。

6 结语

我国各个地区的高岭土资源非常丰富，在耐火材料、陶瓷、橡胶、化妆品、涂料、化工、造纸等行业应用广泛。当前，高岭土制备纳米氧化铝技术研究非常广泛，但是其在细度、纯度等方面还存在一些问题，在未来发展过程中应加大高岭土制备纳米氧化铝技术研究，仔细分析各种影响因素对纳米氧化铝加工制备的影响，推动这种工艺技术的快速发展。

参考文献

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摘要:高等职业教育工学结合的中机电一体化专业的前端检测技术学习与分析，实现了学生的高素质技能型人才培养和教师的实践学习。

关键词:机电一体化;传感检测;传感器;机器视觉

高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型，肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命，《国务院关于大力发展职业教育的决定》的2006年16号精神，要求以科学发展观为指导，促进高等职业教育健康发展，改革教学方法和手段，融“教、学、做”为一体，强化学生能力的培养，教学过程实践性、开放性和职业性，突出实验、实训、实习三个关键环节，加强学生的生产实习和社会实践及校内生产性实训基地建设的校企组合新模式等，提高学生的实际动手能力。

我院的机电一体化专业通过和周边区域、企业工学结合、顶岗实习，走产学结合发展道路，使学生、教师的实际能力获得了极大巩固和提高，为社会主义现代化建设培养千百万高素质技能型专门人才。

一、机电一体化

机电一体化又称机械电子学，英语称为mechatronics，它是由英文机械学mechanics的前半部分与电子学electronics的后半部分组合而成。现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，它的发展使冷冰冰的机器有了人性化，智能化。

机电一体化具体包括以下内容：机械技术、计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术、传感检测技术。

机电一体化主要课程机械方面有机械制图，机械设计，金属工艺学，数控编程技术，autocad；电工方面有可编程控制器plc，单片机，自动控制原理，电工电子。实习课程：电力拖动，plc，单片机，钳工，普通车、铣、刨床，数控车、铣，加工中心。

主要就业岗位：机电一体化设备的安装、调试、维修、销售及管理；普通机床的数控化改装等。次要就业岗位：机电一体化产品的设计、生产、改造、技术服务等。

二、传感检测技术

传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。

检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路，其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化，并将信息传递给电子控制单元，电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制。

国家标准gb7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

可以用不同的观点对传感器进行分类：

按传感器的物理量分类，可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器。

按传感器工作原理分类，可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。

电阻式传感器是将被测量，如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。

电阻应变式传感器。传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应，电阻应变片主要有金属和半导体两类，金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高（通常是丝式、箔式的几十倍）、横向效应小等优点。

压阻式传感器。压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件，扩散电阻在基片内接成电桥形式。用作压阻式传感器的基片（或称膜片）材料主要为硅片和锗片，硅片为敏感材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视，尤其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍。

热电阻传感器。热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。在温度检测精度要求比较高的场合，这种传感器比较适用。目前较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等，它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。用于测量-200℃～+500℃范围内的温度。

按传感器输出信号的性质分类，可分为：输出为开关量的开关型传感器；输出为模拟量的模拟型传感器；输出为脉冲或代码的数字型传感器。

按传感器材料分类：可分为金属、聚合物、陶瓷、混合物传感器。

按传感器制造工艺分类：可分为集成传感器、薄膜传感器、厚膜传感器、陶瓷传感器。

集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。

薄膜传感器是通过沉积在介质衬底(基板)上的，相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时，同样可将部分电路制造在此基板上。

厚膜传感器是利用相应材料的浆料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是al2o3制成的，然后进行热处理，使厚膜成形。

陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶-凝胶等)生产。

完成适当的预备性操作之后，已成形的元件在高温中进行烧结。厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性，在某些方面，可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。

每种工艺技术都有自己的优点和不足。由于研究、开发和生产所需的资本投入较低，以及传感器参数的高稳定性等原因，采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。

三、机器视觉技术

采用机器代替人眼来做测量和判断的“机器视觉”，第一步靠的就是传感器技术。

机器视觉系统是通过图像摄取装置把图像抓取到，然后将该图像传送到处理单元，再通过数字化处理，根据像素分布和亮度、颜色等信息，来进行尺寸、形状、颜色等的判别。进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

机器视觉技术日臻成熟，在现代加工制造业中，广泛应用于食品和饮料、化妆品、制药、建材和化工、金属加工、电子制造、包装、汽车制造等行业。在现代自动化生产过程中，广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。机器视觉系统能提高生产的柔性和自动化程度，提高了生产效率和生产的自动化程度，机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。

四、机器视觉工业检测系统类型

机器视觉工业检测系统从检测性质和应用范围而言，分为定量和定性检测两大类，每类又分为不同的子类。机器视觉在工业在线检测的各个应用领域十分活跃，如：印刷电路板的视觉检查、钢板表面的自动探伤、大型工件平行度和垂直度测量、容器容积或杂质检测、机械零件的自动识别分类和几何尺寸测量等。此外，在许多其它方法难以检测的场合，利用机器视觉系统可以有效地实现。机器视觉的应用正越来越多地代替人去完成许多工作，这无疑在很大程度上提高了生产自动化水平和检测系统的智能水平。

用微波作为信号源，根据微波发生器发出不同波涛率的方波，测量金属表面的裂纹，微波的波的频率越高，可测的裂纹越狭小。

自动光学检测 (aoi) 指的是通过在受控照明条件下使检测目标（如 pcb 的一部分）成像进行的目标检测。

在aoi 系统中，捕获和重建3-d 形状的能力是非常必要的。3-d aoi从检测图像中可以萃取出不同类型的信息。其表面颜色一直被成功用于检查零部件情况，对于焊点检测，精确确定焊点质量，形状信息比颜色信息更有用。

高等职业教育坚持育人为本，德育为先，立德树人的根本任务，培养学生的社会适应性，教育学生树立终身学习理念，提高学习能力，学会交流沟通和团队协作，提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力，培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。

重视学生的职业道德教育和法制教育，重视培养学生的诚信品质、敬业精神和责任意识、遵纪守法意识，培养出一批高素质的技能性人才。

【参考文献】

1. 《专业化教育课程的理论样态与基本结构》柳海民、史宁中

2. 《关于过程性评价的思考》人高凌飚

3. 《教师技术标准研究》 张春霞、李龙

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[关键词] 花生四烯酸；微囊化；壁材；进风温度

[中图分类号] TS202.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616（2013）10-41-02

1 概述

花生四烯酸（Arachidonic acid），系统命名是5，8，11，14-全顺-二十碳四烯酸，又名5，8，11，14-花生酸，是n-6系列的一种人体重要的多不饱和脂肪酸，简称AA。AA在人体中分布广泛，它在脑和神经组织中含量一般占多不饱和脂肪酸的40%～50%，在神经末梢更高处达70%，对大脑功能和视网膜发育是必不可少的物质[1-3]。由于AA是一种长链多不饱和脂肪酸，其含四个不饱和双键，因此极易受空气中光照、氧气、金属离子的影响而被氧化，被氧化后即丧失了AA的生理功能，还会对人体造成极大的伤害[4]。因此，将AA微囊化以减缓其氧化是非常有必要的。

2 花生四烯酸的微囊化

微囊化定义：微囊技术是指用高分子材料将固体、液体、或气体包埋在微小而密封的胶囊中，使其只有在特定条件下才会以控制速率释放的技术。被包埋的活性物质称为芯材，包埋芯材实现微囊化的物质称为壁材。

2.1 花生四烯酸微囊化壁材的选择

壁材选择是AA微囊化制备过程中第一步。壁材直接影响AA微囊化产品的功能特性及产品成本。AA主要以AA油脂形式存在，因此AA油脂微囊化壁材选择要求：（1）溶于水，并且在高浓度时低黏度，有良好的乳化能力。（2）壁材在制作和储存过程中不和AA发生反应。（3）壁材有良好的成膜性，壁材在喷雾干燥过程中可形成选择性的半透膜，水蒸气可通过半透膜，芯材保留下来。（4）壁材要有食用性和安全性。（5）壁材要有良好的操作性。（6）来源广泛，成本低廉[5]。

壁材有3种类型：碳水化合物类、亲水胶体类、蛋白质类。碳水化合物，包括淀粉、淀粉糖浆干粉、麦芽糊精、壳聚糖、小分子糖类等，它们在高固体含量时仍表现较低黏度，且具有很好的溶解性。亲水胶体通常是指能溶解于水，并在一定条件下充分水化形成黏稠、滑腻或胶冻溶液的大分子物质。比如阿拉伯胶、果胶、瓜尔豆胶、黄原胶、结冷胶等。蛋白质类，如乳清蛋白、酪蛋白、明胶等，具有良好的乳化功能特性[6-8]。

采用复合壁材对AA进行包埋可以获得较好的包埋效果，不同特性的壁材进行组合可以功能互补而提高包埋率。李寰选择阿拉伯胶占壁材总量的20%，变性淀粉占壁材总量的20%，麦芽糊精占壁材总量的60%作为复合壁材对AA进行包埋，能得到最佳的包埋率，最低的表面油。芳[9]选择变性淀粉和糊精进行一次包埋AA，HPMCP进行二次包埋包埋率高，表面含油率低，表面油增加缓慢，并且二次微胶囊化没有破坏一次微胶囊产品原有性质。

2.2 花生四烯酸微囊化方法

制备微胶囊的方法主要有化学法、物理化学法和物理法3种。化学法包括界面聚合法、分子包埋、原位聚合法、等方法。物理化学法包括水相分离法、脂质体包埋、有机相分离、干燥浴法等方法[10-12]。物理法包括喷雾干燥法、溶剂蒸发法、真空蒸发沉积法、包结络合物法等方法。

AA微囊化最常用的方法是喷雾干燥法。喷雾干燥法就是将壁材和芯材充分混合、溶解后高压均质，将所获得的乳化液喷入干燥室使水分迅速挥发，壁材物质在芯材表面形成膜而获得产品微胶囊。这个方法成本效益好，方便，产品质量好，而且干燥快，时间短，产品纯度高，安全无污染。许多油脂的包埋都采用喷雾干燥法，比如葵花油、薄荷精油、茶油、橘皮油、丁香油、麦芽油和月见草油[13-15]。

AA是以AA油脂的形式存在。AA油脂的喷雾干燥步骤：将壁材溶解于热水中，冷却至室温后加入AA油脂充分混合后进行均质，将得到的乳化液进行喷雾干燥获得AA微囊。影响喷雾干燥的主要因素有：进风温度、进料速度、热风流量等。

李寰[4]在进风温度150℃、出风温度80℃、引风机频率27的条件下采用喷雾干燥法制备了AA微囊，微囊表面油0.45%。刘灵莉[13]在进风温度191℃、出风温度88℃条件下制备的AA微囊包埋效率可稳定在95%～99%。芳[9]在进风温度180℃、出风温度95℃条件下将AA进行一次包埋，又在进风温度135℃、出风温度75℃条件下进行二次包埋，得到微囊包埋率可达到97%并且在胃液、肠液中油脂释放率较好。葛海涛等[16]在进风温度190℃、出风温度80℃条件下通过喷雾干燥法对AA油脂进行二次包埋，获得了耐热型的AA微囊，包埋率较高。

3 花生四烯酸的应用

AA对婴幼儿的生长发育以及大脑和视网膜的发育有重要的促进作用，多被作为一种营养强化剂添加在奶粉、乳制品中[17-19]。AA能促进动物胚胎的正常发育，提高种禽种蛋的蛋重、产蛋率和孵化率，所以也多被添加到饲料中[20-21]。同时，AA还具有营养毛囊、促进毛发再生的功能，因此还可以用于化妆品。如日本资生堂添加了AA的美容用品，具有保护皮肤水分、延缓皮肤老化和治疗慢性湿疹的功效[3]。由于AA及其代谢产物在降血脂、抑制血小板聚集、抗癌、抗炎症、促进脑发育等方面具有独特的生物活性，AA在保健食品、医药制剂、涂料、油墨、粘合剂、洗涤剂、感光材料、纺织等领域得到广泛应用[22]。

4 花生四烯酸发展前景展望

随着社会的发展，人们生活水平的不断提高，保健意识逐渐增强，保健功能产品具有十分广阔的前景。而AA有促进大脑和视网膜发育，调节血脂血糖，预防心血管疾病等多项功能，将其微囊化后稳定性增加，货架期延长，可以用于多项领域，它的巨大的市场潜力是毋庸置疑的。因此对花生四烯酸微囊化的研究和开发必将成为一个新的热点。

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[21] 于长青，李丽娜.花生四烯酸研究进展[J].农产品加工，2007，4（4）：10-12.

篇9

在《浪漫满屋》中，宋慧乔的可爱形象给大家留下了很深的印象。她原来有一张可爱的婴儿肥脸，但是现在看上去却消瘦了很多，双腿也比原来纤细了，来看看她是怎样减肥的吧!

据传宋慧乔成功减肥的秘密是用柠檬水减肥。

柠檬水减肥方法：

一井水里加上半粒柠檬原汁，并置于冰箱里，温度较低易有清凉爽口的感觉。每日至少喝下三公升的柠檬水，不需特别节食或禁绝零食，但必须时时补充柠檬水。必须搭配每日15分钟运动，不必持续进行，但要运动到出汗，因出汗有助于排汗，目的是为了排出体内有害物质。

科学依据：

早上喝一杯柠檬水既可以清肠又可以减肥，但是不吃饭是不利于健康的。人每天都需要摄取充足的蛋白质、维生素、各种微量元素以及适当脂肪和其他物质，所以如果单靠柠檬水是不能完全满足人体基本营养和热量需要的。如果真要达到减肥效果并长期保持的话。那就应该逐渐培养一个有效、健康的生活方式。

专家这样说：

据说这套减肥法在日本非常流行，在家里自己操作就可以达到减肥的效果，所以被称为“家庭主妇”式的喝水节食法，十分有效。柠檬与醋的酸度都很高。空腹喝太多会伤胃。要尝试不可不小心。另外，多喝水，尤其是运动后多喝水有助于减肥。

警惕夏季“时尚病”

夏季里，即使只是一对纤细的鞋跟，一条个性的项链，一个稍低的裤腰，就能将女性柔美、性感、气质的一面展现出来。然而不少爱美女性表面上光彩动人，实际上却受着不同的“时尚病”困扰。

脱毛――小心皮肤病

专家解释：

“使用脱毛膏时，出现红肿、热痛是过敏的表现，消费者应谨慎使用。”皮肤科专家说，脱毛膏里的化学成分对皮肤有刺激，频繁使用或敏感皮肤都会造成红肿过敏，甚至发生皮疹。因此敏感体质的人应慎用，生理期和有伤口时也不宜使用。此外，使用脱毛膏时只是脱去了皮肤表面的毛发，剩余的体毛留在毛孔，断了一半的毛端一旦扎入毛囊，容易导致毛囊炎。而用镊子拔去毛根会导致毛孔开放，细菌容易侵入，也易长出小红丘疹和小脓头引起毛囊炎。如果要使用脱毛膏，容易过敏的人在使用前应先做皮试。

超高跟鞋――脚部疾病

专家解释：

由于穿鞋不当引起的脚部疾病多达十余种。健康双脚的最大公敌就是“脚气”，夏天闷热潮湿的环境更是为真菌生长繁殖提供了良好的条件，再加上出汗多和足部新陈代谢增加，所以患上“脚气”的人特别多。其次，不合脚的鞋子，尤其是高跟鞋或是鞋头太短、太紧的鞋子都会使脚趾弯曲而形成槌头趾。槌头趾的趾头会有些疼痛，严重的话甚至会脱臼。此外，由于长时间穿过高、过紧的高跟鞋，容易造成脚部挤压等，并很容易引起拇趾外翻、脚底肌肉炎、鸡眼、脚茧等。

高跟鞋的“健康标准”是7厘米以下。鞋跟的高度最好在3―5厘米。

佩戴首饰――皮肤过敏

专家解释：

炎热夏天，有些女性由于佩戴首饰不当引发了各种首饰病，造成美丽的痛苦。“首饰病”主要有三类。一是劣质首饰，为了增强人们的购买欲，生产厂家在制作金饰品的过程中，都会在金中按比例掺入少量的铬、镍、铜等其他金属。一些价格低廉的多种金属合金制品成分非常复杂，且加工工艺技术水平低，常常含有一些对人体有害的元素，如长期佩戴，有可能会诱发皮肤病。二是不注意戒指卫生引起的皮肤病。有些人佩戴一段时间戒指之后，出现了手癣等皮肤病，这是由于戒指常套在手上，夏天出汗容易造成戒指周围局部潮湿，从而使细菌大量生长繁殖。此外，戒指和皮肤接触部位往往会残留一些肥皂、洗衣粉、化妆品和其他污物，如果不及时清除，日久天长也容易引起皮肤感染。三是“穿刺型”首饰引起的感染。由于穿刺受损的局部组织和首饰不断摩擦接触，非常容易引起皮肤感染。

紧身牛仔裤――尿路感染

专家解释：

夏日里，不少爱美的年轻女性喜爱穿紧身牛仔中裤、牛仔短裤，但是过于紧身的裤子极容易引起女性各种尿道炎、妇科病，主要表现为尿频、尿急和尿痛等症状，有时还伴有腰酸和小腹胀痛。“女性汗腺本来就特别丰富，夏季穿着紧身牛仔裤，细菌就容易侵入尿道。”预防这类疾病的方法除了少穿紧身裤外，还要多喝水，以免因缺水而不能及时把细菌等有害物质排出；避免因过度劳累而降低自身抗病能力，每天要保证充足睡眠；注意个人卫生，勤洗澡，勤换内裤。

如果经常尿路感染，要尽早就医。感染者还要注意，不要症状消失就停药，那样易复发。但如果长期拖着不治，也很可能会使炎症向上蔓延，引起膀胱炎、输尿管炎甚至肾盂肾炎等。

将胳膊赘肉“赶尽杀绝”

藏在胳膊底下，一举手说“拜拜”就晃动不已，故名“拜拜肉”，让美女一对手臂变得不是珠圆玉润，而是拖泥带水。对街头流行的露背装、吊带小背心望而生叹。更别说穿着无袖的旗袍。用力拧，脂肪拧不走；发狠掐。赘肉又陷不到骨头里去。

作战步骤：

步骤一：站姿臂屈伸

双腿可以并拢，也可以前后站立。双手握杠铃片，伸直，紧贴耳朵边，肘关节向前，弯曲肘关节，大概呈90度角回到初始动作。

步骤二：跪姿臂屈伸

双腿前后跪，上身与地面成平行，一手撑地，另一手拇指穿过杠铃片，肘关节贴住身体，伸直手臂，回到初始动作。

步骤三：仰卧臂屈伸

仰卧。掌心向外，双手握杠，宽度与手臂自然前平举宽度相同，也就是与肩内侧宽度相同，杠铃举向头顶位置，距离头顶大概有一拳头的位置，回到初始位置。

步骤四：站姿杠铃弯举

手心向上握杠，双臂屈伸，回到初始动作。

圈剿拜拜肉：

在健身房的器械区或者家里，同样能够达到效果。

力量训练项目

a　哑铃俯身臂屈伸双脚平行，分开与肩同宽，双腿稍弯曲，上身俯身与地面平行。上臂夹紧双肋，与地面平行。前臂持铃自然向下，手臂尽量向后伸直，慢慢恢复到原来位置。一周做三组，每组15次。

b　坐姿夹肘前推举：掌心相对，紧握把手，保持挺胸收腹，身体正直，目视前方。双腿自然分开在两侧。上臂夹紧双肋，然后慢慢向前伸直手臂，稍停慢慢回放。一周做三组，每组15次。

c　重锤下压：双手正握横杠，拇指在横杠上方。抬头挺胸收腹。上臂垂直地面，同时夹紧双肋，缓慢伸直手臂。稍停片刻，慢慢回放到原来位置。一周做三组，每组15次。

有氧训练项目

跑步、跳绳、骑单车、登山。

每次训练总时间：30分钟。

频度：每周3次一5次。

强度：达到最大心率的60％～80％(注，最大心率就是220-年龄。比如20岁，就是220―20)。

篇10

一、贵州发展小油桐生物柴油工作的进展情况

(一)小油桐及其提炼柴油的基本情况

小油桐即麻疯树，为大戟科，属灌木或小乔木，高3－5米，生于海拔300－1600米的河谷荒山荒坡上，喜光，喜暖热气候，可在降雨量200－3800毫米、年均18－28.5℃的环境下生存，对干旱、高热、瘠薄的适应能力极强，可用于干旱地区退化土地治理、防治石漠化和水土保持林营建等。小油桐牲畜不食，且不会对土壤造成不良影响，可以在林间套种蔬菜、牧草等作物，进行复合经营。

小油桐是提炼生物柴油的优质木本油料树种之一。有关研究表明，小油桐果壳含油率0.86％，种仁含油率55.66％，综合含油率34.4％。小油桐籽油呈淡黄色，性能与石化柴油相近，经提炼后多数指标优于石化柴油。同时，小油桐还是生物农药、医药、制皂、制漆、化妆品生产等的重要原料。

世界上小油桐主要分布在热带、亚热带地区，印度、乌干达、越南等国均有人工种植小油桐的经验。我国小油桐主要分布广东、广西、海南、贵州、云南、四川等地，自然分布面积约10万亩。据专家估算，我国西南地区适宜种植小油桐的面积约3000万亩。

贵州处于亚热带湿润季风气候区，小油桐种植规划区位于该省南部，地处云贵高原向广西丘陵过渡的斜坡地带，以低山河谷地貌为主。区内地貌特点是海拔较低、河谷切割深、相对高差大。大部分地区平均海拔500－800米，相对高差200－350米，年均气温18--20℃，降水量在1300毫米以上，热量、雨量极为丰富，有“天然温室”之称，是小油桐主产区之一。黔西南州和黔南州的望谟、册亨、贞丰、安龙、罗甸等县的干热河谷地带自然分布的小油桐面积达到3万亩。

(二)示范工作进展情况

围绕小油桐生物柴油的产业化开发利用，贵州省建立起一套从良种繁育、原料种植、加工到副产品综合利用的生产工艺和技术，试验示范工作稳步推进。

(1)良种繁育技术体系基本建立。近年来，贵州省对小油桐野生资源自然分布进行了调查，确定了小油桐适宜生长的气候和地理环境，初步筛选优质种源，并在此基础上对小油桐良种快繁技术进行了研究，比较了营养袋育苗、大田育苗、无性系扦插和组培快繁等育苗技术，得出了较为明确和实用的大规模育苗方法。目前，已建成小油桐育苗基地约1000亩，在小油桐苗达2400万株，可满足22万亩小油桐基地建设用苗。下一步，拟利用基因工程等现代生物技术手段，进行小油桐种质基因改良研究，进一步提高小油桐的产果率和种子含油量，并引入耐寒基因，扩大小油桐种植范围。

(2)原料基地建设进展顺利。贵州基本建立了小油桐优质高产栽培技术，为小油桐的大面积种植提供了技术支撑。通过采取公司租赁土地使用权、集体经营权属的土地与村合作、在农户自愿基础上的公司,农户这三种种植模式，贵州已种植小油桐超过20万亩。按照《贵州省小油桐种植基地建设及产业化发展规划》，2008年小油桐种植面积将达60万亩，2010年达200万亩，2020年达600万亩，范围包括黔西南州、黔南州和黔东南州适宜种植小油桐的19个县。

(3)生产工艺比较成熟。生物柴油化学生产技术经过多年的发展，已经形成比较完备的技术体系和方法，其技术根本点在于酯交换催化剂和生产工艺的选择。贵州大学精细化工研究开发中心对生物柴油生产工艺进行了深入研究，对催化方法及其工艺进行了大量的筛选，最终确定采用固相碱催化法制备以小油桐为原料的生物柴油，选出催化效果良好的系列固相化剂。在催化剂用量为l％(占小油桐油重量的百分比)的情况下，反应转化率和回收率均在95％以上，具有工艺简单，设备要求低，催化剂可回收利用等特点，尤其是避免了后处理过程中的水洗和酸中和过程，使“三废”排放大大降低，甚至可以达到零排放，使小油桐生物柴油真正成为绿色工艺生产的绿色产品。

通过上述方法生产出的生物柴油经国家重型汽车质量监督检验中心、北京理工大学汽车排放国家专业实验室、德国戴姆勒一克莱斯勒、大众公司等多家国内外权威机构的测试，其理化指标、动力性和经济性、烟度及颗粒排放等指标均符合相关标准，大部分理化指标达到了欧洲生物柴油标准，在排放性能上优于零号柴油。

(4)加工示范稳步推进。国家发展改革委已批准在贵州建设60万亩小油桐规范化种植及产业化示范基地。贵州省发展改革委也批复了1个小油桐生物柴油加工示范项目，采用自主研发技术年产1万吨和2万吨生物柴油的示范装置均已试产，另外一套利用国内技术年产5000吨和德国鲁奇公司技术年产6---10万吨生物柴油的示范装置也开工建设。

(5)综合利用研究取得初步进展。为了提高资源利用率，贵州省还积极开展了小油桐的综合利用研究，并取得了初步进展。一是从小油桐中分离提取天然生物农药；二是从小油桐毒蛋白中分离制取抗艾滋病、抗糖尿病和抗肿瘤药物成分；三是小油桐脱毒制作蛋白饲料。

(6)国际合作交流不断深入。2005年以来，贵州省与德国有关机构及奔驰、大众、壳牌德国、鲁奇等企业签订了合作协议。其中，2005年5月在北京召开的中德高技术对话论坛上，贵州省发展改革委、科技厅、贵州金桐福生物柴油公司与德国鲁奇化工技术公司签订了《在中德可再生交通能源合作框架下贵州小油桐生物柴油示范项目的合作协议》。该项目也被国家发展改革委列为中德高技术合作示范项目，被科技部列入中德可再生交通能源合作框架下第一个示范合作项目。另外，贵州还是中国一联合国开发计划署绿色能源扶贫示范省。

二、贵州发展小油桐生物柴油产业面临的问题

(一)原料规模化种植有待加强

目前，贵州小油桐种植为20万亩，加上云南和四川的10万亩和15万亩，全国也只有45万亩，远不能满足生物柴油规模化生产的需要。而且这些小油桐基本上都是2005－2006年种植的，在种植3年后才能进入产果期，7年后进入丰产期。这意味着要实现小油桐原料稳定供给还需要一个过程。同时，由于种植的小油桐刚驯化不久，其产果量只是通过单株推算，具体规模化种植的产量只能通过未来实际产出来确定。

(二)生产装置规模小

贵州已建成的两个万吨级的生物柴油生产装置，其规模只能说是工业化生产的初级阶段，还达不到合理经济规模的要求，产品的经济性有待提高。

(三)资金投入不足

种植小油桐前期投入负担重，山区农民收入水平比较低，没有能力承担先期投入成本，主要靠政府和

企业。但是贵州各级财政比较紧张，难以投入足够的资金，而种植企业因短期内看不到效益也不愿多投入。目前，贵州小油桐规模化种植的资金主要来自国家发展改革委、国家林业局的专项资金和省级财政的有限支持，导致小油桐无论在高产稳产优质品种育苗、规模化种植，还是在综合利用开发等方面都投入不足。

(四)产业化示范进程受到国家相关配套政策措施滞后的制约

与国外相比，我国目前还没有形成一套发展生物柴油的扶持政策与办法。虽然国家已颁布了《可再生能源法》和《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》，但还缺乏配套实施细则。已颁布实施的《柴油机燃料调和用生物柴油(B100)国家标准》还只是推荐性标准，缺乏统一的强制性国家标准。生物柴油的市场准入条件尚还没有建立起来，生物柴油还未行政许可进入成品油销售主渠道，影响了贵州小油桐生物柴油的推广运用。

贵州省对示范工作进行了相应部署：一是稳步推进小油桐种植基地建设，争取在2010年小油桐种植规模达到200万亩，2015年达到400万亩。二是在小油桐规划的基础上，做好乌桕等其他木本能源植物种植基地建设，实现原料供应的多元化。三是尽快编制完成中德合作贵州小油桐生物柴油示范项目可行性研究报告，积极推进小油桐生物柴油加工示范工作。四是组建“中德合作贵州小油桐生物柴油工程研究中心”，全面开展以小油桐的保护和开发利用为主的研究。五是已经组织召开"2007中德合作贵州小油桐生物柴油示范项目技术国际研讨会”，交流经验，开拓思路，研究探讨推进这个项目的思路和方案。六是优化小油桐生物柴油产品性能，完善原料和产品质量标准，开展车辆行驶试验，研究相关扶持政策。

三、主要启示和政策建议

(一)主要启示

1、贵州发展小油桐生物柴油具有积极的战略意义

一是有利于探索能源替代新途径，缓解我国的能源压力。积极开发利用可再生能源、实现经济社会的可持续发展已成为各国的客观要求。生物燃料不仅是可再生能源的发展重点，也已成为世界各国替代能源的主要途径与方向。欧洲、美国、加拿大、巴西、日本、澳大利亚、印度等国都在积极发展这项产业。不久前由欧盟主办的国际生物燃料大会上，欧盟委员会对外关系发言人瓦尔德纳表示，到2020年欧盟各国再生能源比重要达到20％，其中10％为生物燃料。我国对发展包括生物质能在内的可再生能源也给予高度重视。《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中明确提出：“加快开发生物质能，……扩大生物质固体成型燃料、燃料乙醇和生物柴油的生产能力。”贵州发展小油桐生物柴油，积极探讨我国能源替代道路，符合当今世界能源发展的趋势，有利于在一定程度上填补国内柴油市场供给缺口，缓解我国的能源压力。

二是有利于贵州的石漠化治理，改善山区生态环境。贵州省喀斯特地貌占全省面积的73％，加上各种自然灾害的影响，石漠化现象较为严重，不仅面积大，而且程度高。调查表明，贵州省中度以上石漠化面积占全省国土面积的7.49％；轻度以上石漠化面积占20.39％；具有潜在石漠化的面积达到45.2％。虽然近几年来实施退耕还林、退耕还草等工程，石漠化地区生态环境恶化的现象得到初步遏制，但要根本上遏制水土流失和石漠化现象的蔓延，还需要进一步加大植树造林的力度。贵州结合盘江流域治理，推广种植耐干旱、耐高热、抗瘠薄且具有经济价值的小油桐，可以在较短的时间内尽快成林，提高森林覆盖率，有利于石漠化治理，修复已退化的生态环境，实现人与自然和谐共处。

三是有利于增加农民的收入，促进贫困山区新农村建设。贵州是我国少数民族分布较多的地区，也是国家贫困县较多的省份。在喀斯特地貌的山区种植小油桐，可以推动山区农村产业结构调整，实现林业产业化，促进农村剩余劳动力就地消化，增加贫困山区少数民族群众经济收入。这既是贯彻中央西部大开发战略的重要举措，也是推进贫困县山区新农村建设的有效措施。据测算，贵州省小油桐生物柴油产业形成后，可带动约150万农民就业，农民每年人均增收约2000元。

四是有利于发展特色产业，促进地方经济发展。小油桐作为能源林种植，包括清山、整地、种子、栽植、施肥等费用在内的总成本约400元／亩。小油桐原料成本占生物柴油生产成本的70％以上。当小油桐果籽在每公斤1元波动时，按3吨果籽产1吨生物柴油计算，生物柴油的生产成本为4400元／吨左右。参照目前化石柴油出厂价，生物柴油按4600元／吨计算，加上副产的甘油100公斤，每生产1吨生物柴油可获利300元。若加工成精制甘油，则价格可达8000元／吨以上，其他副产品，包括有机复合肥、脱毒动物饲料、生物农药、生物医药等，收益可达600元。另外种植小油桐还可以参加国际碳交易，以种植小油桐每亩相当减排0.3吨二氧化碳计算，目前约6亩地产1吨油(种植3年后进入产果期，7年后进入丰产期，产果量约为300-400公斤／亩，采用科技进步成果后可达到600-800公斤／亩，采果期20-30年)，生产每吨生物柴油可从国际碳市场获益约21.6欧元，折合人民币约226元。综上合计，平均每吨生物柴油总收益可达5726元，扣除生产成本，每吨毛利润达到1400元以上。根据贵州省生物柴油产业发展规划，如果发展顺利，贵州省最终可形成年产200万吨生物柴油、产值超百亿元的产业规模。这对贵州省改变过度依赖煤、电、铝等传统资源型产业的增长模式，走新兴工业化道路具有重要的意义。

总的看，贵州利用喀斯特贫瘠山区，进行大规模小油桐人工种植，发展绿色生物柴油产业，既坚持了不与人争粮、不与粮争地、不破坏生态环境的“三不”原则，又能够做到有利于能源替代、有利于环境保护。根据规划，到2020年贵州小油桐生物柴油产业化示范项目建成后，不仅可以形成产值超百亿元的生物柴油产业规模，带动相关产业的发展，还可以带动150万贫困农民脱贫致富，并保护恢复生态面积1000万亩以上。

2、贵州发展小油桐生物柴油具备较好的基础和优势

贵州开发生物柴油所需原料种植的地质地貌、气候条件、土壤结构、物种资源等基础条件较好，而且宜林荒地比较丰富，开发利用潜力大。贵州省已经开展了从科研、基地建设到试产的一系列卓有成效的工作，基本建立了小油桐优质高产栽培技术和繁殖技术体系，掌握了高转化率的加21232艺和技术，为产业进一步发展奠定了一定的基础。从该省政府有关部门到有关地、州、县，对发展以小油桐为主要原料的生物柴油产业都很重视，特别是已作为贵州的重要战略决策之一写入省委200711号文件和省的“十一五”规划中，产业发展具有内在动力。国家发展改革委、科技部、外交部、国家林业局等国家有关部门对贵州小油桐生物柴油给予了高度关注和支持，使这项产业的发展具备良好的基础。

可见，贵州发展小油桐生物柴油意义重大，而且具备了比较好的基础和条件，国家应继续鼓励和支持贵州省的这种探索。

(二)政策建议

发展生物柴油是一项创新工程。尽管贵州发展小油桐生物柴油产业已经做大量工作，但很多问题需要进一步从国家层面统筹考虑，加以解决。

(1)按照系统工程的要求，加快研究我国生物柴油产业发展战略。以车用柴油目标市场为重点，全面借鉴国外生物柴油发展成果与经验，结合我国木本植物、油料作物和废弃动植物油脂原料资源禀赋状况，加快自主创新步伐，积极探索适合我国国情的生物柴油产业发展的技术路线，促进我国生物柴油产业稳定有序健康发展。

(2)尽快启动并稳步推进生物柴油试点工作。借鉴乙醇燃料试点成功模式和发展经验，从我国国情出发，制定生物柴油试点工作方案，并组织实施。因地制宜，选择具有原料优势和潜力、先进技术工艺、综合利用水平较高和产业经济性较好的地区和企业作为试点单位。优先考虑把贵州作为我国生物柴油的试点省。其他地区符合条件的也将逐步纳入试点。通过试点，发现问题、完善政策、积累经验，进而达到以点带面、逐步推广，有效探索具有我国特色的生物柴油产业发展模式。

(3)着力做好各项基础性工作，为生物柴油试点创造良好条件。抓紧开展小油桐、黄莲木、乌桕等木本植物作物，棉籽等油料作物及废弃动植物油脂资源调查与评估。进一步做好发动机台架和行车试验，并在形成结论的基础上尽快制定和颁布B5、B10等生物柴油系列国家标准，规范产品质量，维护市场秩序。加强生物柴油副产品的综合利用研究，联动发展生物化工，延长加工链，提高产业的经济性和竞争力。