生物医用材料发展现状精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇生物医用材料发展现状，期待它们能激发您的灵感。

篇1

一、生物医用高分子材料的特点

生物医用高分子材料是一种聚合物材料，主要用于制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械。按照来源的不同，生物医用高分子材料可以分为天然生物高分子材料和合成生物高分子材料2种。前者是自然界形成的高分子材料，如纤维素、甲壳素、透明质酸、胶原蛋白、明胶及海藻酸钠等；后者主要通过化学合成的方法加以制备，常见的有合聚氨酯、硅橡胶、聚酯纤维、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚乙烯等。按照材料的性质，生物医用高分子材料可以分为非降解材料和降解材料。前者主要包括聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃，芳香聚酯、聚硅氧烷等；后者包括聚乙烯亚胺—聚氨基酸共聚物、聚乙烯亚胺—聚乙二醇—聚（β-胺酯）共聚物、聚乙烯亚胺—聚碳酸酯共聚物等。

生物医用高分子材料作为植入人体内的材料，必须满足人体内复杂的环境，因此对材料的性能有着严格的要求。首先，材料不能有毒性，不能造成畸形；其次，生物相容性比较好，不能与人体产生排异反应；第三，化学稳定性强，不容易分解；第四，具备一定的物理机械性能；第五，比较容易加工；最后，性价比适宜。其中最关键的性能是生物相容性。

根据国际标准化组织（InternationalStandardsOrganization，ISO）的解释，生物相容性是指非活性材料进入后，生命体组织对其产生反应的情况。当生物材料被植入人体后，生物材料和特定的生物组织环境相互产生影响和作用，这种作用会一直持续，直到达到平衡或者植入物被去除。生物相容性包括组织相容性、细胞相容性和血液相容性。

二、生物医用高分子材料的发展历史

人类对生物医用高分子材料的应用经过了漫长的阶段。根据记载，公元前3500年，古埃及人就用棉花纤维和马鬃缝合伤口，此后到19世纪中期，人类还主要停留在使用天然高分子材料的阶段；随后到20世纪20年代，人类开始学会对天然高分子材料进行改性，使之符合生物医学的要求；再后来人类开始尝试人工合成高分子材料；20世纪60年代以来，生物医用高分子材料得到了飞速发展和广泛的普及。1949年，美国就率先发表了研究论文，在文中第1次阐述了将有机玻璃作为人的头盖骨、关节和股骨，将聚酰胺纤维作为手术缝合线的临床应用情况，对医用高分子的应用前景进行了展望。这被认为是生物医用高分子材料的开端。

在20世纪50年代，人类发现有机硅聚合物功能多样，具有良好的生物相容性（无致敏性和无刺激性），之后有机硅聚合物被大量用于器官替代和整容领域。随着科技的发展，20世纪60年代，美国杜邦公司生产出了热塑性聚氨酯，这种材料的耐屈挠疲劳性优于硅橡胶，因此在植入生物体的医用装置及人工器官中得到了广泛应用。随后人工尿道、人工食道、人工心脏瓣膜、人工心肺等器官先后问世。生物医用高分子材料也从此走上快速发展的道路。

三、生物医用高分子材料的发展现状、前景和趋势

据相关研究调查显示，我国生物医用高分子材料研制和生产发展迅速。随着我国开始慢慢进入老龄化社会和经济发展水平的逐步提高，植入性医疗器械的需求日益增长，对生物医用高分子材料的需求也将日益旺盛。2015年1月28日，中国医药物资协会的《2014中国单体药店发展状况蓝皮书》显示，2014全年全国医疗器械销售规模约2556亿元，比2013年度的2120亿元增长了436亿元，增长率为20.06%。但是相比于医药市场总规模（预计为13326亿元）来说，医药和医疗消费比为1∶0.19还略低，因此业内普遍认为，医疗器械仍然还有较广阔的成长空间，生物医用高分子材料也将迎来良好的发展前景。

根据evaluateMedTech公司基于全球300家顶尖医疗器械生产商的公开数据而得出的报告《2015-2020全球医疗器械市场》预测，2020年全球医疗器械市场将达到4775亿美元，2016-2020年间的复合年均增长率为4.1%。世界医疗器械格局的前6大领域包括：诊断、心血管、影像大型设备、骨科、眼科、内窥镜，其中生物医用高分子材料在其中都得到了广泛的应用。

以往的医学研究对组织和器官的修复，更多是选择一种替代品，实现原有组织和器官的部分功能。随着再生医学和干细胞技术的迅速发展，利用生物技术再生和重建器官、个性化治疗和精准医学已经成为趋势。因此传统的生物医药高分子材料已经不能满足现有的需求，需要模拟生物的结构，恢复和改进生物体组织与器官的功能，最终实现器官和组织的再生，这也是生物医用高分子材料未来的发展方向。

生物医用高分子材料在医疗器械领域中得到了非常广泛的应用，主要体现在人工器官、医用塑料和医用高分子材料3个领域。

1.人工器官

人工器官指的是能植入人体或能与生物组织或生物流体相接触的材料；或者说是具有天然器官组织或部件功能的材料，如人工心瓣膜、人工血管、人工肾、人工关节、人工骨、人工肌腱等，通常被认为是植入性医疗器械。人工器官主要分为机械性人工器官、半机械性半生物性人工器官、生物性人工器官3种。第1种是指用高分子材料仿造器官，通常不具有生物活性；第2种是指将电子技术和生物技术结合；第3种是指用干细胞等纯生物的方法，人为“制造”出器官。目前生物医用高分子材料主要应用在第1种人工器官中。

目前，植入性医疗器械中骨科占据约为38%的市场份额；随后是心血管领域的36%；伤口护理和整形外科分别为8%左右。人工重建骨骼在骨科产品市场中占据了超过31%的市场份额，主要产品是人工膝盖，人工髋关节以及骨骼生物活性材料等，主要应用的生物医用高分子材料有聚甲基丙烯酸甲酯、高密度聚乙烯、聚砜、聚左旋乳酸、乙醇酸共聚物、液晶自增强聚乳酸、自增强聚乙醇酸等。心血管产品市场中支架占据了一半以上的市场份额，此外还有周边血管导管移植、血管通路装置和心跳节律器等。

目前各国都认识到了人工器官的重要价值，加大了研发力度，取得了一些进展。2015年，美国康奈尔大学的研究人员开发出了一种轻量级的柔性材料，并准备将其用于创建一个人工心脏。在我国，3D打印人工髋关节产品获得国家食品药品监督管理总局（CFDA）注册批准，这也是我国首个3D打印人体植入物。

人工器官未来发展趋势是诱导被损坏的组织或器官再生的材料和植入器械。人工骨制备的发展趋势是将生物活性物质和基质物质组合到一起，促进生物活性物质的黏附、增殖和分化。血管生物支架的发展趋势是聚合物共混技术，如海藻酸钠/壳聚糖、胶原/壳聚糖、胶原/琼脂糖、壳聚糖/明胶、壳聚糖/聚己内酯、聚乳酸/聚乙二醇等体系。

2.医用塑料

医用塑料，主要用于输血输液用器具、注射器、心导管、中心静脉插管、腹膜透析管、膀胱造瘘管、医用粘合剂以及各种医用导管、医用膜、创伤包扎材料和各种手术、护理用品等。注塑产品是医用塑料制品当中产量最大的品种。与普通塑料相比，医用塑料要求比较高，严格限制了单体、低聚物、金属离子的残留，对于原材料的纯度要求很高，对加工设备的要求也非常严格，在加工和改性过程中避免使用有毒助剂，通常具有表面亲水、抗凝血等特殊功能。常用医用塑料包括聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚四氟乙烯（PTFE）、热塑性聚氨酯（TPU）、聚碳酸酯（PC）、聚酯（PET）等。

目前医用塑料市场约占全球医疗器械市场的10%，并保持着每年7%～12%的年均增长率。统计数据显示，美国每人每年在医用塑料领域消费额为300美元，而我国只有30元，由此可见医用塑料在我国的发展潜力非常大。

我国医用塑料制品产业经过多年的发展，取得了长足的进步。中国医药保健品进出口商会统计数据显示，2015年上半年，纱布、绷带、医用导管、药棉、化纤制一次性或医用无纺布物服装、注射器等一次性耗材和中低端诊断治疗器械等成为我国医疗器械的出口大户。但是也必须清醒地认识到，我国的医用塑料发展水平还比较落后。医用塑料的原料门类不全、生产质量标准不规范、新技术和新产品的创新能力薄弱，导致一些高端原料导致国内所需的高端产品原料还主要靠进口。

目前各国都认识到了医用塑料的重要价值，加大了研发力度，取得了一些进展。2015年，英国伦敦克莱蒙特诊所率先开展了塑胶晶状体移植手术，不仅可以治疗远视眼或近视眼，还可以恢复患有白内障和散光者的视力；住友德马格公司推出一种聚甲醛（POM）齿轮微注塑设备，在新型白内障手术器械中具有重要作用；美国美利肯公司开发了一项技术，可使非处方药和保健品塑料瓶的抗湿性和抗氧化性提高30%；MHT模具与热流道技术公司开发出了PET血液试管，质量不足4g，优于玻璃试管；Rollprint公司与TOPAS先进高分子材料公司合作，采用环烯烃共聚物作为聚丙烯腈树脂的替代品，以满足苛刻的医疗标准；美国化合物生产商特诺尔爱佩斯推出了一款硬质PVC，以取代透明医疗零部件中用到的PC材料，如连接器、止回阀、Y接头、套管、鲁尔接口配件、过滤器、滴注器和盖子，以及样本容器。

未来医用塑料的发展趋势是开发可耐多种消毒方式的医用塑料，改善现有医用塑料的血液相容性和组织相容性，开发新型的治疗、诊断、预防、保健用塑料制品等。

3.药用高分子材料，

药用高分子材料在现代药物制剂研发及生产中扮演了重要的角色，在改善药品质量和研发新型药物传输系统中发挥了重要作用。药用高分子材料的应用主要包括2个方面：用于药品剂型的改善以及缓释和靶向作用，此外还可以合成新的药物。

药物缓释技术是指将衣物表面包裹一层医用高分子材料，使得药物进入人体后短时间内不会被吸收，而是在流动到治疗区域后再溶解到血液中，这时药物就可以最大限度的发挥作用。药物缓释技术主要有贮库型（膜控制型）、骨架型（基质型）、新型缓控释制剂（口服渗透泵控释系统、脉冲释放型释药系统、pH敏感型定位释药系统、结肠定位给药系统等）。

贮库型制剂是指在药物外包裹一层高分子膜，分为微孔膜控释系统、致密膜控释系统、肠溶性膜控释系统等，常用的高分子材料有丙烯酸树脂、聚乙二醇、羟丙基纤维素、聚维酮、醋酸纤维素等。骨架型制剂是指向药物分散到高分子材料形成的骨架中，分为不溶性骨架缓控释系统、亲水凝胶骨架缓控释系统、溶蚀性骨架缓控释系统，常用的高分子材料有无毒聚氯乙烯、聚乙烯、聚氧硅烷、甲基纤维素、羟丙甲纤维素、海藻酸钠、甲壳素、蜂蜡、硬脂酸丁酯等。

我国的高分子基础研究处于世界一流，但是药用高分子的应用发展相对滞后，品种不够多、规格不完整、质量不稳定，导致制剂研发能力与国际产生差距。国内市场规模前10大种类分别为明胶胶囊、蔗糖、淀粉、薄膜包衣粉、1，2-丙二醇、PVP、羟丙基甲基纤维素（HPMC）、微晶纤维素、HPC、乳糖。高端药用高分子材料几乎全部依赖进口。专业药用高分子企业则存在规模小、品种少、技术水平低、研发投入少的问题。

目前，药物剂型逐步走向定时、定位、定量的精准给药系统，考虑到医用高分子材料所具备的优异性能，将会在这一发展过程中发挥关键性的作用。未来发展趋势是开发生物活性物质（疫苗、蛋白、基因等）靶向控释载体。

四、结语

虽然生物医用高分子材料的应用已经取得了一些进展，但是，随着临床应用的不断推广，也暴露出不少问题，主要表现出功能有局限、免疫性不好、有效时间不长等问题。如植入血管支架后，血管易出现再度狭窄的情况；人工关节有效期相对较短，之所以出现这些问题，主要原因是人体与生俱来的排异性。

生物医用高分子材料隶属于医疗器械产业，其发展备受政策支持。国务院于2015年5月印发的《中国制造2025》明确指出，大力发展生物医药及高性能医疗器械，重点发展全降解血管支架等高值医用耗材，以及可穿戴、远程诊疗等移动医疗产品。可以预见，在未来20～30年，生物医用高分子材料就会迎来新一轮的快速发展。

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篇2

生物材料产业概况

生物材料的定义

生物材料也叫生物医用材料，是一种植入生命系统内或与生命系统相结合而设计的物质，它与生命体不起药理反应。主要用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、检查及治疗疾患等医疗、保健等领域，能执行、增进或替换因疾病、损伤等失去的某种功能或能恢复缺陷部位，其作用药物不可替代。

生物材料的发展已经有非常长的历史，自人类认识了解材料起，就有了生物材料端倪。有学者依据生物医学材料的发展历史及材料本身的特点，将已有的材料分为三代，它们各自都有自己明显的特点和发展时期，代表了生物医学材料发展的不同水平，如图1所示。

生物材料的分类

当今社会医学水平的提高以及人类生活质量的改善，大大促进了生物材料的发展，生物材料应用广泛，品种众多，根据不同的分类标准，生物材料可以分为见表1。

Two

国内外生物材料产业发展现状

生物材料产品的研究与开发不仅具有巨大的经济效益又兼有重大的社会效益。随着人类文明进步以及经济的快速增长，人类更加注重生活品质，更加注重康复和保健，这给予生物材料产业庞大的市场。与此同时，交通工具大量涌现，生活节奏加快，这给疾病、自然灾害、意外事故的发生提供了温床。因此，发展用于人体组织和器官再生与修复的生物医用材料具有重大社会效益。

国际生物材料产业发展现状

国际社会日益重视生物材料的研究与产业发展。生物材料的研究和产业化对社会和经济的重大作用正日益受到各国政府、产业界和科学界的高度重视，其研究与开发被许多国家列入高技术关键新材料发展计划，并迅速成为国际高技术制高点之一。美国国防部将生物材料列入5 种高技术关键新材料发展规划。德国、日本、加拿大、法国、澳大利亚及韩国等国家和地区纷纷公布自己的生物材料研究计划及巨额投资来吸引人才或引导投资，以期能够在此领域内的世界性竞争中占一席之地。目前，美国、西欧、澳大利亚和日本均组建了10余个高级别多学科交叉的国家生物材料与工程中心。

生物材料产业的经济地位日益提高，有望成为本世纪世界经济新的增长点。近年来，世界生物材料市场发展势头更为迅猛，其发展态势可与信息、汽车产业在世界经济中的地位相比。全球生物材料市场规模迅猛扩张，其中1995年至2010年期间，全球生物材料市场规模增长了19倍，达到了4000亿美元。

就市场需求面而言，主要市场增长动力来自于欧、美、日等国家老年人口数目提升及慢性疾病问题逐渐增加，对于人工关节等骨科应用及心脏支架等心血管应用的需求持续攀升，预期未来市场将仍维持稳定成长趋势。同时由于全球生医材料的应用领域的扩展、产品技术的改良和人们对生物材料产品接受度的逐渐提升，也是促使生物材料市场需求和提升市场规模的主要推动力。预计在不久的将来生物医用材料及其制品产业成为本世纪经济的一个支柱性产业。

国内生物材料产业发展现状

我国生物材料产业起步于上世纪80年代初期，到现在为止，仍然属于起步阶段。我国生物医用材料研制和生产迅速发展，初具规模，已经成为一个新兴产业，总产值的增长率远高于国民经济平均发展速度。从上世纪90年代到2011年，我国生物产业年均增长均超过20%。然而，我国生物材料产业所占全球生物材料市场份额较低，最高时仅占2%左右。

我国生物材料发展起步晚，发展基础薄弱。由于我国生物材料研究和产业化起步较晚，导致我国在生物材料市场全球竞争中失去先机。目前，我国生物材料企业产品没有自己的专有产品和自主知识产权，生产的产品大都属于在国外技术非常成熟且国外厂商并不愿意生产的初级产品。同时由于生产技术装备、管理与操作工素质等因素，导致目前我国生产的生物材料质量一直处于中低档水平，鲜见有高质量的国产生物材料。由于我国生物材料质量问题，我国生物材料与制品约有70%～80%需要进口，且我国生物材料和制品所占世界市场份额不足1.5%。

我国政府日益重视生物材料产业发展。2006年国务院的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》不仅将生物技术作为科技发展的5个战略重点之一，同时在基础研究等方面也给予了高度重视。2010年9月通过的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》也将生物产业列入战略性新兴产业，并明确指出要求“加快先进医疗设备、医用材料等生物医学工程产品的研发和产业化，促进规模化发展”。在2011年7月科技部的《国家“十二五”科学和技术发展规划》中第四部分“四、大力培育和发展战略性新兴产业”也明确指出要大力发展包括生物材料在内的生物产业。

我国生物材料产业市场前景广阔。据民政部门报告，我国现有的肢体不健全患者已超过1500万个，其中肢残患者约800万个；由类风湿引发的大骨节病患者有数百万；冠心病患者已超过1000万个；白内障盲人约500万个；牙缺损和牙缺失患者高达3亿～4亿人；肝炎病毒携带者1.2亿人；心血管病患者2000万人；需计划生育的育龄妇女2000万人；伴随人口老龄化（60岁以上的老年人口已达1.39亿人，约占全国人口的10.69%） 的骨质疏松患者7000万人；每年由于疾病、交通事故和运动创伤等造成的骨缺损和缺失患者人数近1000万人；需要进行颅颌面等整形的人数有数千万人。这还不包括数目庞大的各类软组织、血液和器官疾病患者人数。

上述疾病的治疗均需要生物材料，从而为生物材料产业创造了巨大的市场。据统计，仅2008年，包括生物材料在内的生物行业总产值就已经突破8000亿元人民币。在“十二五”发展热点研讨会上，中国工程院院士张兴栋表示，生物医学材料的技术和产业都处于起步阶段，并在不断变革之中，我国生物医学材料市场正处于“井喷”前夕，前景比较广阔；保守估计，到2015年，将实现销售额200亿美元，同期国际市场份额为6.2%，带动相关产业收入将达600亿美元。

Three

滨海新区生物材料产业发展现状

滨海新区生物材料产业技术研发能力不强、产业基础薄弱，尚处于起步阶段。但关联产业如生物医药、新材料均是滨海新区核心产业，有一定的产业基础；南开大学、天津大学以及生物医药联合研究院等科研实力雄厚的教学与研究机构在生物医药、新材料等领域都有很强的科研实力，这对滨海新区今后发展生物材料产业提供了可能。由此可见，虽然滨海新区发展现状不尽人意，但是具有很大的市场发展潜力。

滨海新区研发能力不强，研究领域处于空白

根据布局在滨海新区的研究院所、高等院校等创新机构的研究方向发现，滨海新区虽然拥有国际生物医药联合研究院、中科院天津工业生物技术研究所、南开大学泰达学院、天津大学滨海工业研究院以及天津科技大学等生物领域的研究与教学机构，但对于生物材料或生物医学工程相关的研究基本处于空白。虽然南开大学和天津大学在生物材料领域科技成果产出较多，有较强的科研能力，但相关研发团队基本分布在市内的校区，辐射滨海新区的能力有限。

产品结构单一、企业数量偏少

滨海新区拥有生物材料领域的企业较少，产品结构单一，企业分布也较分散，没有形成完整的产业链。天津世纪康泰生物医学工程有限公司（原天津泰达生物医学工程股份有限公司）和天津国韵生物材料有限公司是滨海新区为数不多的生物材料公司。世纪康泰主要产品为人工晶体系列产品，而国韵生物材料主要产品则是可完全生物降解的生物基高分子材料聚羟基烷酸酯（PHA）及其应用产品，虽同属滨海新区但产品相关度低，再加上滨海新区相关企业稀少，无法形成有力的产业发展合力。

政策支持乏力，滨海新区相关政策处于真空状态

天津市有关支持生物材料发展的政策，仅有《天津市中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中，在生物医药及工程技术领域提到“医用纳米生物材料与技术，骨科植入材料和医用塑料技术与产品；”和新材料和纳米技术领域中提到“生物医学材料重点发展可控生物降解材料，具有天然生理功能的人工器官和组织工程材料，环境响应医用材料，研究材料的生物相容性及其评价方法。”，后续具体的支持政策没有出台，仅停留在规划层面。甚至在滨海新区十二五规划中也没有体现支持生物材料产业或生物医学工程领域发展的相关内容。

Four

滨海新区应对策略

结合滨海新区生物材料产业发展所面临的起步晚、研发能力不强、产业基础薄弱等问题，提出以下建议。

加强原始创新研究，重点突破

当前，滨海新区生物材料领域原始创新能力偏低，原始创新研究成果稀少。为改变这一局面，建议一是根据“自主创新，重点跨越，支撑发展，引领未来”科技工作的指导方针，以市场需求为导向，选择具有一定基础和优势、关系国计民生的关键领域，从滨海新区企业的紧迫需求出发，着力突破重大关键、共性技术，集中力量、重点突破，实现跨越式发展。二是积极推进企业、高校、科研院所的“产、学、研”合作，结合实际形势，积极研发新产品，推动产品升级换代，提高产品附加值。

整合研究机构，协同创新

根据研究基础、领域需求，整合研究机构和共享研究资源，避免散兵游勇独立作战，既可以避免重复研究，使科研长期处于低水平，也可以促进资源共享，提高研究水平，开发出更多附加值更高的产品，共同推动研究工作健康发展；理顺、构建材料合成与选择、体外实验、动物实验、临床实验等不同阶段的试验流程，避免因好的材料由于各种试验不能按计划完成导致无法报批形成产业化而造成不必要的损失；严格、规范和简化报批程序，鼓励跨领域、跨学科的科技人员协同创新，重视基础研究和应用研究的衔接，重视技术集成。

注重科技招商，填补空白

针对滨海新区生物材料领域产业基础薄弱、技术创新能力不强的问题，滨海新区应加大科技招商工作力度，以填补产业和技术空白为目标，以国家生物医药国际创新园、天津国际生物医药联合研究院、中科院天津工业生物技术研究所、南开大学泰达学院、天津大学滨海工业研究、天津科技大学等创新机构和滨海新区生物医药科技企业孵化转化载体、科技园区、科技企业孵化器、大学科技园等招商载体为招商引智平台，有针对地吸引技术能力突出、产品竞争能力强的生物材料企业和海内外高端人才来滨海新区落户，以期可以填补滨海新区产业技术空白，加速滨海新区生物材料产业全链条的形成。

整合社会资源，推动科技成果在滨海新区转化

建议由合适的组织或机构搭设风险投、融资平台，健全、完善风险投资体系，结合生物材料产业化须经历小试、中试、工业试验、市场开拓、 垄断期生产、稳定生产期和衰退期等7个阶段的特点全程跟踪，积极促进技术创新与成果转化；加大共性技术研究与共享，尤其是重大攻关技术。重视高水平公共技术平台建设，成立生物材料技术研究、开发的国家级、市级的公共技术平台、合作研究平台和技术转化平台以及人才培养的基地。

篇3

一、目标任务

向社会各界宣传卫生事业发展现状，沟通各单位政风行风建设情况，交流行评活动有关信息，征求改进工作的意见和建议，加强单位间的合作与监督，进一步提高卫生行政效能，规范医疗服务行为，提升卫生系统社会形象，促进全市卫生事业健康发展。

二、活动组织

第一组

带队领导：

参与人员：

走访单位：市委组织部、市委宣传部、市委统战部、市委政法委（综治办、维稳办）、市委编办、市局、市委老干部局、市委市直机关工委、市委党校、市总工会、团市委、市妇联、市科协、市残联、市工商联、市文联、市行政服务中心、市档案局、市人防办、市政府法制办、市人力资源和社会保障局、市审计局、市建设局、市房地产管理局、市国土资源局、市环境保护局、市人口和计划生育局

第二组

带队领导：

参与人员：

走访单位：市发展和改革局、市统计局、国家统计局调查队、市物价局、市财政局、市国税局、市地税局、银监分局办事处、市人民银行、市中国银行、市工商银行、市农业银行、市农业发展银行、市建设银行、中国人寿保险市支公司、中国人保财险市支公司、中华联合财保支公司、天安保险支公司，市农村信用合作联社、市招商局、市经济和信息化局、市商务局、市安全生产监督管理局、市供电公司、市质量技术监督局、市交通局、市工商行政管理局、石油公司、市烟草专卖局、市食品药品监督管理局、市粮食局、市供销社、市邮政局、中国电信分公司、中国移动公司分公司、中国联通分公司

第三组

带队领导：

参与人员：

走访单位：市科技局、市教育局、市文化体育旅游局、市广播电视局（台）、市人民法院、市人民检察院、市公安局、市司法局、市民政局、市水利局、市河道堤防管理局、市农业局、市经管局、市畜牧兽医局、市水产局、市农机办、市林业局、市气象局

第四组

由市卫生局卫生监督局代表市卫生局登门走访市内大中型企业、中央、省、市驻枝单位及部分大型宾馆、酒店。

走访单位：酒业股份有限公司、三宁化工股份有限公司、香青化肥有限公司、旺家纺织有限公司、华润雪花啤酒有限公司、中冶重工机械有限公司、市伟烨面粉有限责任公司、励创科技开发有限公司、山水化工有限公司、福兴织业有限公司、综艺包装有限公司、南辉科技电子材料有限公司、奥美医疗用品有限公司、开元化工科技股份有限公司、市富源工贸有限公司、市凯达纺织有限责任公司、稳健医用纺织品有限公司、市宏盛油厂、帝元医用材料有限公司、市东江制瓶有限责任公司、市炬垲纸业有限责任公司、市五星包装有限责任公司、高格医用材料有限公司、省楚天塑业有限公司、市华胜塑业有限责任公司、天盛纺织有限公司、市元港化工有限责任公司、市西水泥制品有限责任公司、长松金属制品有限公司、市亚星许氏油脂化工有限责任公司、市奥利棉纺有限责任公司、市阳光饮料有限责任公司、市茂华油脂加工厂、市华威油脂加工厂、今贝生物科技有限公司、市朝阳纺织有限责任公司、湘宜水产品有限公司、市鸿新食品有限公司、天元罐业有限公司、市兴海机构设备制造有限公司、大江纺织有限责任公司、亚泰陶瓷有限责任公司、市隆华食品公司、强盛冷冻有限责任公司、市华威氯化锌厂、宝力钢结构工程有限公司、宜硕塑业有限公司、迅达科技股份有限公司、中国石化化肥厂、四O四厂、国际大酒店、贵枝花园酒店。

三、时间安排

五月上、中旬

篇4

关键词：无机材料；新材料；发展趋势

引言

传统无机材料主要是工业以及基本建设所使用的基础性的材料，对工业社会的发展也起到了积极促进作用。通过从理论层面加强传统无机材料以及新材料的研究分析，就能从更深层次了解新材料的发展应用作用。

1 传统无机材料的发展现状分析

传统的无机材料主要有陶瓷、水泥、玻璃等类型。其中的水泥是应用最为广泛的无机材料，也是建筑材料之一。在水泥的生产工艺层面，随着科学技术的发展，生产工艺也日益的完善化，在水泥的材料发展方面，主要就体现在高性能水泥基材料以及节能型水泥层面。高性能的水泥基材料的特点就是高强，降低空隙率以及对孔结构和孔径的分布改善下，就能加强其性能的强度。在改善其强度性能层面，主要能通过掺假超细活性硅材料以及纤维材料等[1]。在高强水泥的类型上比较多样化，有浸渍水泥基材料类型，这就是通过高分子聚合物来对水泥浆体实施浸渍，这样就能使得材料表现的比较密实，在水泥的抗压强度也能提高。还有是MDF强度水泥，一种综合性能优异的抗压强度高达300MPa，抗折强度更高达的200MPa，在电学、磁学、声学和低温使用性能方面也有某些性能的新型水泥制品。由于其自身的性能比较好，所以应用各种管道，并且在体积以及电阻率性能上比较强，能够代替陶瓷以及塑料的经久耐用绝缘材料。对于节能型的水泥也是比较重要的无机材料类型，在节能型的水泥生产就是改变熟料矿物组成以及生产少熟料水泥的方式来实现的。

传统无机材料当中的陶瓷是比较重要的内容，陶瓷主要就是指淘器和瓷器，并从广义上来看，也包含着耐火材料以及砖瓦等。所以陶瓷这一概念也是各种无机非金属材料的统称。我国的陶瓷工业发展比较迅速，在新技术和新工艺的不断应用过程中，陶瓷的生产使用也逐渐的广泛化，在质量上能得到有效保证。在对陶瓷材料的性能和本质的了解随着时间的推移也更为深入，在研究材料的组分以及结构的专业仪器支持下，对陶瓷的研究就比较深入[2]。在陶瓷的类型当中，精细陶瓷是现代化工业生产下的陶瓷型，采用了高度精选的原料，并有着能精确控制的化学组成进行结构设计的，这样就有着比较突出的特性。在精细陶瓷的类型当中也有着诸多的类型，其中的电陶瓷以及高温陶瓷等都是这一类。

传统无机材料当中的玻璃也是重要的一个类型，并有着比较悠久的历史。传统的玻璃材料和器皿工艺技术在当前的新技术支持下已经比较成熟化，玻璃新材料所包含的内容比较多，有生物工程玻璃以及医用玻璃等。玻璃作为无机非金属材料当中的重要产品，其和我国的日常生活有着紧密的联系，每个人在生活中都会接触到玻璃。玻璃在应用的范围上也比较广泛，透明而质硬，比较容易成型，价格也比较低廉，所以在生活当中的应用比较广泛。玻璃行业的发展在当前还存在着相应的问题，主要就是品种比较少，装备的水平还有待进一步提高等。

2 新材料的发展趋势探究

加强对新材料的应用发展在当前显得比较重要，新材料和传统的材料相比有着鲜明的优势，主要体现在性能上。新材料在人类的社会进步以及高技术的发展当中有着基础作用和先导作用发挥，在国际上对材料技术和信息技术以及能源技术公认的人类文明三大支柱，其中的新材料技术的发展在近些年比较迅速，主要是在科学技术的支持下，对新材料的发展起到了很大促进作用[3]。新材料合成以及制造，都是通过利用极端条件作为基础手段的，如超高压以及超高温等等，在对技术的要求上比较大。新材料的应用也比较广泛，例如高技术陶瓷就是新材料，在陶瓷的生产工艺当中，在性能上以及应用上都突破以及超越了传统陶瓷的概念范畴。

新材料的应用中，可用作敏感元件，新型无机材料和其所具有的全失电、压电、半导、磁性能及对外界环境产生的敏感反应等，使它可用作制造稳定可靠的敏感元件或传感器。新型无机材料的许多性能特征使它在结构材料领域具有许多现实的和潜在的应用价值。它们的重要应用领域包括切削工具，在各种恶劣环境下的耐磨材料，防弹等军用材料，人工骨骼、牙齿等生物陶瓷材料，以及近年来颇能引起关注的陶瓷发动机材料等[4]。处在当前的发展时代，技术的高速发展，这对新材料的生产应用也提供了良好的发展基础，通过从多方面重视新材料的应用，对社会经济的发展就能起到积极促进作用。

3 结束语

总而言之，传统无机材料的发展下，在随着新技术的应用也对传统材料有着改善，并创造了新的应用材料，对无机材料的脆弱性的弱电能得到有效提高。在通过此次对无机材料的研究分析下，人们对其就会有更深的认识。在新材料的应用下，也能保障应用的经济效益水平提高，希望能通过此次理论研究，有助于实践的发展。

参考文献

[1]刘缙.无机材料工程专业实践环节探讨[J].洛阳理工学院学报（自然科学版），2015（03）.

[2]王树刁.比色法在无机材料分析中的应用及注意事项[J].广东建材，2014（08）.

[3]吴其胜，张少明，周勇敏，等.无机材料机械力化学研究进展[J].材料科学与工程，2015（01）.

篇5

关键词：生物基合成纤维；化学纤维；生物基单体

中图分类号：TS102 文献标志码：A

Development and Outlook of Bio-based Synthetic Fiber Monomers

Abstract： In recent years， developing environmental-friendly and high-performance bio-based synthetic fibers has become an important development direction of chemical fiber industry However， the preparation and large-scale production technology of monomer is the main bottleneck in the development of bio-based synthetic fibers in China. In this paper， the development status-quo of bio-based synthetic fiber monomers， such as PTT monomer 1，3-propanediol， PLA monomer lactic acid， PBS monomer 1，4-succinic acid， PA56 monomer1，5-pentamethylenediamine， etc.， at home and abroad was reviewed， and relevant suggestions on the development and application of bio-based fiber monomers were put forward.

Key words： bio-based synthetic fibers； chemical fibers； bio-based monomer

化石资源是一种不可再生资源，19世纪以来，随着石油经济的快速发展，人们对化石能源及下游化工产品需求的不断提升，导致全球石油资源日渐匮乏，并造成了严重的环境污染。因此，以可再生生物质资源为原料，开发环境友好的生物基化学品及材料，已经成为世界各国实现科技创新和可持续发展的重要举措。美国能源部（DOE）预计到2020年，来自植物等可再生资源的化学材料要增加到10%，产业规模可达到千亿元/年，将产生巨大的经济效益和环保效应。

生物基合成纤维是生物基化学纤维的一种，其制备过程为以生物质为原料，经化学转化或生物转化得到聚合单体，再通过加聚反应或缩聚反应合成线型高分子化合物后经纺丝工艺而得到的纤维材料。同传统石油基化纤相比，生物基合成纤维具有环境友好、原料可再生、产品可生物降解以及使用性能优良等特性，比如具有良好染色性的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维（PTT）、吸湿排汗的生物基尼龙56纤维等，发展前景广阔。

目前，中国作为世界最大的化纤生产国，2015年化纤产量达到4 843万t，占世界化纤生产总量70%以上，但我国化纤工业90%产品依赖石油，用量最大的聚酯纤维原料总量60%以上依赖进口，对外依存度高，不利于我国化纤产业的良性发展。因此，大力发展生物基化学纤维及其单体制备技术，不仅能够丰富化纤原料供给途径，解决我国化纤原料长期“受制于人”的问题，更是实现我国化纤工业可持续发展的需要，对培育和发展战略性新兴产业、促进我国石油化工材料转型升级、实施纺织化纤强国战略、建设资源节约型和环境友好型社会具有十分重要的意义。

在此背景下，2013年国家发改委、科技部等多部委合推动“生物基材料重大工程实施方案”―― 生物基化学纤维及原料专项实施方案，加快了我国生物基纤维的产业化及应用步伐。2015年中国化纤工业协会在介绍化纤行业“十三五”发展的重点工作时强调，当前化纤行业的重点任务就是生物基纤维的开发及利用，集中发展高新技术纤维、功能性纤维、差别化纤维，推动化纤工业跨界融合，以发展生物基纤维为突破口，重点攻克生物基纤维原料多元化及规模化生产技术，实现生物基原料替代率提高至2%的目标。

综合分析我国合成纤维的技术水平和产业化状况，可以得知生物基合成纤维与对应的石油基合成纤维的主要区别在于聚合单体来源不同，进而单体制备、提纯工艺差异较大，而纺制工艺及装置差别不大，完全可利用现有纺丝装置或经局部改造的装置进行成纤加工。因此，制约我国生物基合成纤维发展的主要瓶颈是上游生物基单体原料的制备及规模化生产技术。本文就我国生物基合成纤维单体的技术发展现状做简要论述并提出一些建议。

1 生物基合成纤维单体发展现状

1.1 生物催化生物基合成纤维单体

1.1.1 1，3-丙二醇（1，3-PDO）

1，3-PDO是PTT的重要单体原料。PTT是一种性能优异的热塑性聚合物，具有良好的抗腐蚀性，又具有尼龙66的弹性，且更容易印染，被认为是极具发展前景的高分子纺织纤维材料，美国DuPont（杜邦）、日本东丽和帝人、韩国新韩工业、我国盛虹集团等国内外企业均进行了工业化生产。

目前，国内外1，3-PDO主要有 3 种生产工艺，分别为德国Degussa（德固赛）的丙烯醛水合氢化法、美国Shell（壳牌）的环氧乙烷羰基化法和杜邦的生物工程法，总产能达到20余万吨。由于化学法存在生产原料不可再生、设备投资大、反应条件高温高压、生产过程环境污染严重等问题，而生物工程法以可再生资源为原料，且具有生产成本低、绿色环保等优点，因此生物工程法正逐步取代化学法，成为1，3-PDO的主要生产方法，产能不断扩大。除杜邦外，法国Metabolic Explorer公司以及我国华美生物工程有限公司、黑龙江辰能生物工程有限公司和盛虹集团等近年来也都进行了产业化装置建设（表 1），但产品质量仍未达到杜邦聚合级1，3-PDO产品水平，在产品分离精制工艺上仍需进一步改进。

目前，M管我国石油制乙二醇工艺较成熟，而煤制乙二醇工艺路线经济性最高，但从环境效益以及可持续发展的角度来看，仍应重视研究开发生物基乙二醇技术，降低生产成本，进而推动我国生物基聚酯纤维产业发展。

1.2.3 2，5-呋喃二甲酸

从我国目前的PTA产业链结构来看，PTA的生物替代可通过两种途径实现：（1）生物质原料通过化学催化转化法制得PX，再氧化得到PTA（简称生物基PX路线）；（2）生物质资源直接转化为FDCA，直接替代PTA用作聚酯合成的单体原料（简称FDCA路线）。

2，5-呋喃二甲酸（FDCA）被认为是PTA理想的生物基替代。由于FDCA具有呋喃环结构，其比含苯环结构的PTA更容易降解（表 7）。

目前，1，3-PDO、乳酸、丁二酸等生物基合成纤维单体已经实现大规模工业化生产，但FDCA由于生产成本高、技术难度大，仍处于研究阶段，开发效果好、价格低廉的催化剂是该技术产业化的关键。FDCA的制备方法根据反应原料的不同，主要分为以下几种：以5-羟甲基糠醛（HMF）为起始原料、以糠酸糠醛为起始原料、以己糖二酸为起始原料和以二甘醇酸为起始原料。其中，上述起始原料都可以由生物质资源制备得到，HMF可以由己糖（葡萄糖、果糖等）脱水环化生成，糠酸糠醛可以由戊糖（木糖等）脱水制备，己糖二酸可以由己糖（葡萄糖、半乳糖等）氧化制备，二甘醇酸可以由生物基乙醇脱水转化成乙烯后氧化得到环氧乙烷，再水合转化成二甘醇后氧化制备而成。

我国中科院大连化物所、华南理工大学、荷兰Avantium公司等单位在FDCA及PEF材料的制备方面做了深入研究，其中，荷兰Avantium公司的技术较为成熟。2015年，Avantium与三井物产株式会社签署了一份协议，将在亚洲进行100%生物基化学品FDCA和PEF的商业化开发。与PET相比，生产PEF能减少约40% ～ 50%的不可再生资源使用，同时减少约45% ～ 55%的温室气体排放。2016年3月，荷兰Avantium和巴斯夫宣布两家公司签署了一份合作意向协议并进行了独家谈判，旨在生产与销售FDCA和下游产品PEF，产品可用于包装和纤维领域，但尚未见产业化装置建设报道。

2 生物基合成纤维单体发展建议

近年来，我国生物基合成纤维及其单体原料得到大力发展，尤其是纤维加工及应用市场趋向成熟，PLA纤维、PTT纤维、PDT纤维、PBT纤维、PHBV和PLA共混纤维等品种已达世界水平，实现了对石油基化学纤维的部分替代，已应用于纺织、医用材料、卫生防护等领域。但从产业整体来看，我国生物基单体原料仍呈现一头在外、长期依赖进口的局面，这主要是由于生物基单体制备技术仍不够成熟、关键技术和装备存在差距、产品提纯过程复杂，使得原料成本过高无法与石油基产品竞争，且产品不稳定，仍需进一步实现技术升级，加快生物基合成纤维的产业化进程。

2.1 开发以低成本生物质资源为原料生产生物基纤维单体工艺

目前大多数生物基聚合单体的生产还是基于可食用淀粉类生物质资源，这种路线存在原料成本高、占用大量耕地面积等缺点。因此，为提高生物基合成纤维成套工艺技术的经济性，可开展利用低成本非粮生物质资源制备生物基纤维单体技术，并实现全组分利用。解决的关键问题包括开发高效廉价的秸秆原料预处理技术、选育优良的纤维素酶生产菌株、构筑能利用五碳糖的菌株以及混合发酵工艺调控实现相对高浓度发酵，从而可降低生产成本。

2.2 开发生物发酵产物的高效分离技术

生物质资源通过生物过程所得产品的典型特点是浓度低、杂质多、分离成本高、废水量大，这对于最终生物产品的生产成本有重要影响。因此，针对特定的发酵产品开发低能耗清洁分离工艺，对于提高生物基产品的竞争力具有举足轻重的作用。目前，具有良好应用前景的分离技术包括膜分离技术、离子交换技术等。

2.3 开发生物质原料化学转化专有催化剂

目前，以生物质为原料，通过化学催化转化制备生物基合成纤维单体也是当前该领域的研究热点，如木质纤维素催化热解制备PX、5-羟甲基糠醛催化氧化制备FDCA等，而构建绿色高效稳定的催化体系是制约该领域发展的关键问题之一。所以，今后应重点研究高性能的催化材料和与之匹配的溶剂体系；研究催化剂的尺寸形貌、活性中心与载体之间的电荷传递规律，达到催化反应选择断裂链接木质纤维素等生物基原料的C―O键或/和C―C键的目的；借助反应动力学和现代原位谱学表征方法，开展反应机理和催化剂构效关系方面的研究。

2.4 完善上下游产业链，加快推进较成熟技术的产业化示范工作

生物基化学纤维及其原料从研发、技术、工程化到产业化，科技和工程交叉复杂，所涉及到的基因技术、工业微生物技术、生化技术处于产业化前期基础研究阶段，难度大，流程长，关键环节较多。因此，我国企业应承担起生物基纤维产业产、学、研的责任，为实现生物基纤维“三个替代”（原料替代、过程替代、产品替代）的目标提供技术支撑，这对推动我国绿色经济增长、建设资源节约型和环境友好型社会意义重大。