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如今,產(chǎn)品檢測行業(yè)在很大程度上受消費者對新食品類型和新包裝形式需求這兩方面影響。例如,由于人們的生活變得越來越忙碌,消費者們總是在外四處奔波,因而他們現(xiàn)在更喜歡體積較小的包裝,以便輕松隨身攜帶食物。這些趨勢促使制造商們制造各種新穎的包裝,力求在超市貨架上脫穎而出,吸引購物者的注意力,這一趨勢使精確的產(chǎn)品檢測更加重要。因為對傳統(tǒng)的產(chǎn)品檢測系統(tǒng)而言,要在復(fù)雜的食品和包裝形式中檢測出并清除污染物是比較困難的。
此外,技術(shù)的進步也為產(chǎn)品檢測能力做出了貢獻。先進的雙能技術(shù)是X射線檢測的最新技術(shù),稱為材料識別技術(shù)或MDX。此項技術(shù)最初用于安全應(yīng)用場合,提高了傳統(tǒng)X射線檢測系統(tǒng)的能力,能夠檢測并排除無機污染物,例如玻璃碎片和石塊,而這些在之前是無法檢測出來的。MDX能夠根據(jù)化學(xué)成分來辨別材料,因此在不同密度或高速運行下是非常有價值的,例如多種質(zhì)感的食品,如堅果、沙拉、燕麥、糖果及其他類似食品。
當(dāng)前,傳統(tǒng)瘦肉含量測量方法的準(zhǔn)確度已無法滿足市場對更高的食品質(zhì)量的要求。先進的x射線檢測技術(shù)DEXA,除了能對加工產(chǎn)品和成品內(nèi)的污染物進行檢測外,還可以提供綜合肉類檢測,如對肉制品的脂肪含量進行分析。與傳統(tǒng)的肉制品檢測方法相比,DEXA(雙能X射線)能夠?qū)斔蛶系拿糠莅b或散裝肉制品進行檢測,并計算出瘦肉的百分比,從而更好地保護肉制品加工商和制造商的利益。顯然,與傳統(tǒng)瘦肉含量測量方法相比,DEXA技術(shù)不需要如采樣、脂肪提取、脂肪稱重等步驟,從而更加高效。
檢測技術(shù)在食品飲料及醫(yī)藥生產(chǎn)中的應(yīng)用
產(chǎn)品檢測在生產(chǎn)線中發(fā)揮著重要的作用,因其能夠幫助制造商們維護品牌形象,并使他們達到國際安全準(zhǔn)則和規(guī)定的要求,而最重要的一點就是,能夠保護消費者不受劣質(zhì)產(chǎn)品的傷害。X射線是產(chǎn)品檢測中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一,自上世紀(jì)90年代初期即被食品制造商和制藥商們所用。X射線在檢測有形異物方面表現(xiàn)出色,因而能確保食品和藥品的安全。除了異物檢測之外,x射線系統(tǒng)還能進行其他各種在線檢查,例如測量質(zhì)量、計件、識別缺失或損壞的產(chǎn)品。
各行業(yè)都有自己特定的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)供制造商們遵守,同時又提供了生產(chǎn)和檢測過程方面的指南,以便制造商們確定用于集成生產(chǎn)線的系統(tǒng),以及集成的位置。這些標(biāo)準(zhǔn)包括用作制藥行業(yè)規(guī)范的《優(yōu)良制造標(biāo)準(zhǔn)》,以及《危害分析與關(guān)鍵控制點》(HACCP)。HACCP分析還能識別生產(chǎn)線中的潛在污染點和危險,通過指示生產(chǎn)檢測系統(tǒng)的最佳布置點來預(yù)先避免發(fā)生污染。以密度復(fù)雜的產(chǎn)品――即食餐為例,它可能會造成模糊的檢測畫面,從而加大了異物檢測的難度。因此,食品制造商們應(yīng)投入一種能夠根據(jù)化學(xué)成分辨別材料的系統(tǒng)。這對檢測密度等級復(fù)雜的預(yù)包裝產(chǎn)品,如堅果、袋裝沙拉以及其他類似產(chǎn)品而言是非常有用的。
檢測技術(shù)可以滿足食品飲料及醫(yī)藥行業(yè)的不同需求
食品、飲料和藥品生產(chǎn)企業(yè)都必須遵守法規(guī),以保證在每一個階段的生產(chǎn)和供應(yīng)鏈流程中產(chǎn)品的安全性,保障消費者的利益,并在產(chǎn)品召回的事件中,實現(xiàn)仔細審查。全球安全法規(guī)根據(jù)其應(yīng)用而有不同側(cè)重點,主要是取決于產(chǎn)品質(zhì)量差異的風(fēng)險。例如,食品制造商專注于一些質(zhì)量隱患,包括污染物的鑒別,在加工過程中以及產(chǎn)品損耗,并確保正確的重量和品質(zhì),從而避免代價高昂的產(chǎn)品召回。藥品生產(chǎn)企業(yè)則集中于原料、成分制備過程中的潛在危害。
X9線技術(shù)可以幫助食品、飲料及藥品制造商識別和清除異物,測量質(zhì)量和監(jiān)測填充量,以確保產(chǎn)品數(shù)量、質(zhì)量的一致性。
對食品和飲料行業(yè)的制造商們而言,異物檢測和剔除是必不可少的步驟,因為這可以防止發(fā)生成本高昂的產(chǎn)品召回事件,并避免公司聲譽受損。因此,X射線能幫助制造商們實現(xiàn)這一目標(biāo)。此外,制造商們還能利用x射線檢測品質(zhì)和監(jiān)控料位,以確保分量符合要求。分裝過量會導(dǎo)致消費者攝入超出推薦量的產(chǎn)品,從而可能造成傷害。同樣,確保分量符合要求能避免產(chǎn)品出現(xiàn)分量不足,從而事先避免消費者產(chǎn)生不滿。對制藥行業(yè)來說,根據(jù)GMP的規(guī)定,其包裝藥物中必須配有說明書,制造商們可采用x射線技術(shù)檢測全部產(chǎn)品,確保在產(chǎn)品出廠前均放置有說明書。
人們對于采用X射線檢測的安全性還存在一些顧慮。世界衛(wèi)生組織做的一些研究中表明,這些顧慮是毫無根據(jù)的,因為X射線檢查的輻射水平極低,并且不損害食品中的營養(yǎng)元素,事實上,它保障消費者免受劣質(zhì)及污染食品所帶來的風(fēng)險。
在投入一個產(chǎn)品檢測系統(tǒng)之前有多項因素需要考慮,包括產(chǎn)品性質(zhì)、尺寸、包裝方式以及需要符合的特定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。例如,瓶裝飲料在產(chǎn)品檢測過程中就出現(xiàn)了一個問題。因為玻璃比其他包裝材料易碎,制造商們需要采用諸如x射線之類產(chǎn)品檢測技術(shù),這些技術(shù)可以掃描出玻璃瓶和玻璃罐中無法被以往系統(tǒng)檢測出的“隱藏”斑點。
在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方面,HACCP可提供分析,幫助食品制造商們識別生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)危害的地方,并制定對應(yīng)的程序用于減輕風(fēng)險,使食品制造商們能夠防患于未然。因此,食品制造商們應(yīng)遵守HACCP的規(guī)定,并選擇相應(yīng)的檢測系統(tǒng)。產(chǎn)品系統(tǒng)還應(yīng)提供檢測和去除異物污染、稱重等一體化服務(wù),以確保產(chǎn)品質(zhì)量,幫助制造商們符合國內(nèi)和國際法規(guī)的要求,以及零售商所制定標(biāo)準(zhǔn)。
通過高端的檢測技術(shù)加速中國與國際市場接軌
作為全球最大的食品和藥品生產(chǎn)國,中國有責(zé)任保證食品和藥品制造商們遵守國際安全法規(guī)的規(guī)定,以使其他國家保持對中國出口產(chǎn)品的信心。
伴隨出口法規(guī)不斷地收緊,食品制造商們的安全法規(guī)意識也有所增強。目前,隨著全球范圍內(nèi)對食品安全的更加重視,國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局的代表正和美國食品和藥物管理局就提高中國食品出口的質(zhì)量展開商討。對于制藥行業(yè),中國將繼續(xù)嚴(yán)格GMP以及行業(yè)法規(guī)的要求,從而為制藥商們提供標(biāo)準(zhǔn)化的過程、文檔編制和檢測。
為進一步加速食品和藥品行業(yè)的發(fā)展,同時又避免對產(chǎn)品安全造成破壞,中國需要進一步嚴(yán)格食品和藥品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī),與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌。此外,中國還需要制定并進一步落實食品和藥品標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī),趕追西方國家步伐。
未來檢測技術(shù)的發(fā)展方向和趨勢
當(dāng)今,食品和飲料行業(yè)受消費者需求的影響比較大。比如說,消費者們更加注重健康,并且要求所購產(chǎn)品的成分全透明化,這一趨勢促使制造商們提品的完全可追溯性,并推動制造商的產(chǎn)品有更詳細的標(biāo)簽,以提供完整的可追溯性。
中國的食品包裝機械經(jīng)過近20年的發(fā)展,已經(jīng)形成了一定的規(guī)模,成為機械工業(yè)中的重要組成部分?,F(xiàn)在國內(nèi)食品加工的大部分包裝工作,尤其是較復(fù)雜的包裝過程基本還是人工操作,從而極可能對被包裝產(chǎn)品造成污染,這種狀況急需得到改變。目前國家加大力度實施食品質(zhì)量安全市場準(zhǔn)入制度,食品包裝設(shè)備也正在逐步納入食品質(zhì)量安全準(zhǔn)入體系中,對食品包裝機械行業(yè)是個實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級的良好契機?,F(xiàn)代食品包裝機械匯集了多種學(xué)科最先進的技術(shù),具有高效率、高精度、高自動化和高柔性的特點,并正向智能化、集成化方向發(fā)展,其中的基礎(chǔ)組成部分之一是氣動技術(shù)。
氣動技術(shù),全稱氣壓傳動與控制技術(shù),是生產(chǎn)過程自動化和機械化的最有效手段之一,具有高速高效、清潔安全、低成本、易維護等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于輕工機械領(lǐng)域中。在食品包裝及生產(chǎn)過程中也正在發(fā)揮越來越重要的作用,奶粉充填包裝機、酸奶塑杯成型灌裝封切機、飲料啤酒灌裝機、果凍充填包裝機、餅干和面包包裝機、薯片充填包裝機、灌醬機、肉類包裝機等均有大量使用,可以縮短加工輔助時間,減輕工人勞動強度,充分發(fā)揮設(shè)備的高效性能。
但由于食品包裝機械必須要符合食品機械安全的相關(guān)要求和規(guī)定,而且工作現(xiàn)場環(huán)境一般又較為復(fù)雜苛刻,如果使用了不適當(dāng)?shù)臍鈩釉?,往往會出現(xiàn)不正常現(xiàn)象;而現(xiàn)代的食品包裝機械,通常是集機械、電氣、液壓、氣動等于一體的設(shè)備,組成設(shè)備的各部分之間具有密切的聯(lián)系,其中任何一部分發(fā)生故障均會影響其他部分的正常工作,大型食品包裝設(shè)備內(nèi)有成千上萬只元器件,故障的檢查、維修難一向是最棘手的問題之一,因此,在食品包裝機械中的氣動設(shè)計與應(yīng)用顯得尤為重要。
1 氣動技術(shù)在食品包裝機械中的應(yīng)用
在食品生產(chǎn)中,不同的生產(chǎn)區(qū)對衛(wèi)生有不同要求,歐洲的EN 1672-2 標(biāo)準(zhǔn)將食品加工機械的環(huán)境定義為三個工作區(qū),分別為食品區(qū)、飛濺區(qū)和非食品區(qū)。根據(jù)不同的區(qū)域,所需要使用的氣動技術(shù)及產(chǎn)品也不盡相同。
(1)在食品區(qū)和飛濺區(qū),氣動技術(shù)主要用于分配、裝瓶、成形、灌裝、配劑、密封等裝置中。由于氣動元件需要直接或間接與主要生產(chǎn)原料接觸,為了防止產(chǎn)生對最終產(chǎn)品產(chǎn)生污染的可能性,其材質(zhì)應(yīng)為無毒、無吸收性、耐腐蝕的不銹鋼 ;如果使用鋁合金,則應(yīng)具有一定抗腐蝕能力、無毒性、無吸收性 ;元件內(nèi)部所使用的橡膠制品如密封件等應(yīng)符合相應(yīng)的衛(wèi)生要求,在工作環(huán)境中應(yīng)具有耐熱、耐酸堿、耐油的穩(wěn)定性,可接受正常清洗和消毒,不溶解,無毒性、無吸收性,不得有影響產(chǎn)品的氣味;工作空氣過濾裝置應(yīng)保證不得使5μm以上的塵埃通過;結(jié)構(gòu)及表面應(yīng)平滑、耐久、易于清潔并達到良好的洗凈效果。盡管飛濺區(qū)的設(shè)計需要和食品區(qū)域相似,但材料要求可酌情降低,同時必須保證該設(shè)計對食物產(chǎn)品無負(fù)面影響。
在這兩種環(huán)境中應(yīng)用典型的氣動產(chǎn)品有不銹鋼氣缸、潔凈型氣缸、易清洗閥島、不銹鋼氣源處理元件等。而其中最具有代表意義的,是潔凈型氣缸,具有自排水功能,所以液體可以直接流掉,還可進行反復(fù)清洗,具有可替換性,甚至連安裝件也都采用標(biāo)準(zhǔn)件,安裝維修都極為方便。
(2)在非食品區(qū)域,氣動技術(shù)主要用于封袋、包裝、貼標(biāo)、檢測、加蓋等裝置中。盡管這個區(qū)域的氣動元件不需要接觸生產(chǎn)原料,但通常仍然需要具有標(biāo)準(zhǔn)化、易清洗、智能環(huán)保、結(jié)構(gòu)緊湊等特點。由于現(xiàn)在的食品包裝設(shè)備要求在有限的空間內(nèi)實現(xiàn)更多的功能,因此對于氣動元件的尺寸也要求越來越緊湊、集成、模塊化;此外,先進的食品包裝設(shè)備普遍采用由過濾器、減壓閥和不供油的閥、氣缸等組成的無給油氣動系統(tǒng)。這種系統(tǒng)在元件需要處預(yù)先封入脂,無需油霧器,可長時間工作而不需補充脂,可降低油耗、改善環(huán)境、成本低、維修方便、性能穩(wěn)定。
2 氣動技術(shù)在食品包裝機械中的應(yīng)用發(fā)展趨勢
隨著食品加工工藝的日益提高,食品包裝的自動化水平也在不斷提高,目前,食品包裝機械的研發(fā)正朝著高速、多功能化及控制智能化的方向發(fā)展,工業(yè)機器人、微電子、電腦、智能型和圖像傳感技術(shù)等將會得到越來越廣泛應(yīng)用,而應(yīng)用于食品包裝機械氣動技術(shù)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化也就將成為必然。
這些智能化、網(wǎng)絡(luò)化的高新氣動技術(shù)已經(jīng)在一些西方國家得到了開發(fā)和應(yīng)用,實現(xiàn)了食品包裝機械進一步智能化,通過對這些技術(shù)的了解和研究吸收,國內(nèi)食品包裝機械的水平也有望得到提升和發(fā)展,減少食品加工過程中的人為或機器差錯,確保食品機械的可靠運行,實現(xiàn)安全生產(chǎn)和清潔生產(chǎn),實現(xiàn)食品包裝過程的連續(xù)化生產(chǎn),早日與國際接軌。
自2002年以來,蔬菜作為調(diào)整種植結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢項目,在寶雞市發(fā)展速度很快,許多區(qū)縣將發(fā)展蔬菜生產(chǎn)作為農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)來抓,取得了顯著的成效。為了做大做強蔬菜產(chǎn)業(yè),根據(jù)寶雞市目前蔬菜生產(chǎn)現(xiàn)狀和區(qū)域地理優(yōu)勢,淺述了未來蔬菜生產(chǎn)發(fā)展的趨勢。
1?蔬菜生產(chǎn)現(xiàn)狀
1.1?種植面積逐年擴大,示范園區(qū)初具規(guī)模
2009年寶雞市蔬菜種植面積3.1萬hm2,總產(chǎn)量達93.37萬t,總產(chǎn)值5.6億元。其中西甜瓜種植面積1 200 hm2,產(chǎn)量7.2萬t,總產(chǎn)值4 320萬元;設(shè)施蔬菜種植面積8 000 hm2,產(chǎn)量60萬t,總產(chǎn)值3.6億元,蔬菜示范園區(qū)初具規(guī)模。如太白縣高山無公害蔬菜示范園種植蔬菜3 500 hm2,鳳翔縣設(shè)施蔬菜示范園面積500 hm2,千陽縣中棚蔬菜示范園面積650 hm2,岐山縣大棚西甜瓜面積800 hm2,陳倉區(qū)太公廟蔬菜示范園面積500 hm2。全市由種植蔬菜(包括西甜瓜)帶來的人均收入達到402元,占農(nóng)民人均總收入的15%。
1.2?種植模式多樣,栽培水平提高
自2006年以來,各區(qū)縣推廣了萬元田種植模式,即菜—糧—菜(畝產(chǎn)萬斤菜千斤糧收入一萬元),瓜—菜—菜等多種栽培模式,越冬黃瓜—秋延架豆王豆角、越冬黃瓜—禮品西瓜(甜瓜)、番茄—再生茬番茄等高效日光溫室栽培模式,且面積逐年擴大,無公害栽培、地膜覆蓋、中棚大棚、日光溫室、遮陽網(wǎng)、防蟲網(wǎng)等栽培新技術(shù)得到了進一步推廣,各種設(shè)施蔬菜面積逐年增加。
1.3?銷售網(wǎng)絡(luò)初步形成,銷售區(qū)域擴大
2006年蔬菜被列為寶雞市農(nóng)業(yè)五大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一,并成立了市果業(yè)蔬菜局,同時農(nóng)民自發(fā)組織的各種產(chǎn)銷協(xié)會也應(yīng)運而生。一些中介服務(wù)組織、銷售大戶常年活躍在產(chǎn)銷一線,全市從事外銷個體戶達到500多人,2010年寶雞市銷往外地蔬菜近50萬t。
2?發(fā)展蔬菜產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢分析
2.1?區(qū)域優(yōu)勢明顯,自然資源豐富
寶雞市地處陜、甘、川、寧交界處,交通便捷,是連接西南、西北和中原的咽喉要沖,是隴海、寶成、寶中鐵路的交匯點,西寶高速公路和西寶南北中三線把寶雞和全省連為一體,鐵路交通可直達連云港、伊犁口岸,農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易非常活躍,蔬菜流通十分方便。近年來,大量優(yōu)質(zhì)蔬菜產(chǎn)品已遠銷日本、馬來西亞、港澳以及西北五省等地,這就解除了菜農(nóng)的后顧之憂。寶雞市屬于暖溫帶半濕潤氣候,土質(zhì)肥沃??偟奶攸c是降水較多,雨熱同季,光照充足。特別是秦嶺山地太白縣,氣候涼爽,晝夜溫差大,非常適宜種植無公害蔬菜。
2.2?自然條件良好
寶雞地區(qū)有山、川、塬多種地形,有渭河、千河及多條山脈支流,土地與水資源較豐富,比較適合各種常規(guī)蔬菜和反季節(jié)超時令蔬菜的生產(chǎn)種植。
2.3?種植經(jīng)驗豐富,地方優(yōu)良傳統(tǒng)品種較多
寶雞市蔬菜種植歷史悠久,菜農(nóng)有豐富的種植經(jīng)驗。具有地方特色的優(yōu)良品種如太白縣紫甘藍、西蘭花、秋豆角,千陽紅蘿卜、岐山縣蔡家坡的紫皮大蒜、“透心紅”胡蘿卜、扶風(fēng)縣洋蔥、鳳翔火星水蘿卜、陳村黑蔥等品種銷量逐年增加。另外,許多特優(yōu)品種還亟待開發(fā)和進一步推廣。
3? 蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢
3.1?發(fā)揮區(qū)域優(yōu)勢,向?qū)I(yè)化、品牌化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展
充分發(fā)揮寶雞市的區(qū)域和品種資源優(yōu)勢,調(diào)整蔬菜產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),以“穩(wěn)定基地、壯大規(guī)模、科學(xué)種菜、提高效益、多創(chuàng)品牌、拓寬市場”為目標(biāo),發(fā)展蔬菜產(chǎn)業(yè)。根據(jù)寶雞市蔬菜生產(chǎn)現(xiàn)狀和地理條件,制定蔬菜區(qū)域發(fā)展規(guī)劃,擬分為南山(太白、鳳縣)無公害花椰菜示范生產(chǎn)區(qū)、川道(隴海鐵路沿線四縣區(qū))果、根、莖、葉菜示范生產(chǎn)區(qū),塬區(qū)(鳳翔、岐山、扶風(fēng))設(shè)施瓜、茄果菜示范生產(chǎn)區(qū),北山(隴縣、千陽、麟游)特優(yōu)菜示范生產(chǎn)區(qū)。通過合理布局,進一步提高蔬菜產(chǎn)品在國內(nèi)外市場的競爭力。
3.2 ?發(fā)展出口創(chuàng)匯蔬菜,擴建蔬菜保鮮加工企業(yè)
中圖分類號:TB324 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)10(b)-0031-03
水是生物賴以生存和發(fā)展的必備條件。水資源問題已成為共同關(guān)注的全球性問題。水的獲取、保存、利用和排除,自古以來都是人類面臨的重要課題之一。當(dāng)前,全球氣溫逐年上升,加劇了變暖現(xiàn)象,導(dǎo)致干旱缺水地區(qū)越來越多,水土流失現(xiàn)象增加,嚴(yán)重破壞了生態(tài)壞境,阻礙了我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。保持水土和抗旱節(jié)水已經(jīng)成為我國農(nóng)業(yè)面向未來持續(xù)發(fā)展的選擇。應(yīng)用高吸水性樹脂作為保水劑是發(fā)展迅速的化學(xué)節(jié)水技術(shù)[1]。
用于農(nóng)林業(yè)的高吸水材料通常稱為保水劑(Water Retaining Agent,Agroforestry Superabsorbent AFSA)。它具有能吸收自重幾百倍的水成為具有一定力學(xué)性能的水凝膠,吸水后的水凝膠可以緩慢釋放水分,保水能力也很好,且加壓下也不脫水或脫水很少,而且有反復(fù)吸水功能。吸水后的吸水劑相當(dāng)于在植物根系周圍的土壤中形成無數(shù)個微型“水庫”,當(dāng)土壤缺水時就會逐步釋放其儲藏的水分,以供植物吸收利用。同時,保水劑能增強土壤保水性、改良土壤結(jié)構(gòu)、減少土壤水分養(yǎng)分流失、提高水肥利用效率等多種功能,其獨特的優(yōu)點是其他工程方法無法達到的。因而被國際上普遍認(rèn)為是繼化肥、農(nóng)藥、地膜之后第四個最有希望被農(nóng)民接受的農(nóng)用化學(xué)制品。
基于對國內(nèi)外高吸水保水材料研究資料的綜合分析,從高吸水保水材料的類型、制備技術(shù)、性能三方面對研究現(xiàn)狀進行了系統(tǒng)分析、評述,據(jù)此對其研究趨勢進行了探討。
1 高吸水保水材料的類型
1966年,美國農(nóng)業(yè)部北方研究所的G.F.Fanta和C.R.Russell等[2,3]研究淀粉接枝丙烯腈,開始了高吸水性材料的研究。高吸水保水材料近年來發(fā)展速度很快,種類繁多。一般按原料來源分為淀粉系、纖維素系、合成樹脂系[3]。
李銘慧等[5]以玉米淀粉為原料,用水溶液聚合法制得了可生物降解的高吸水性樹脂。楊富杰等[4]以蔗渣漿纖維為原料,制備吸水材料。彭娜娜等[5]以玉米秸稈為原料,采用水溶液聚合法制備高吸水性樹脂。林健等[6]以丙烯酸鹽、丙烯酰胺、高嶺土和淀粉等為原料,用溶液聚合法制備了復(fù)合型耐鹽高吸水性樹脂。斯瑪伊力?克熱木等[7]以丙烯酸、淀粉和硅藻土為原料,用紫外光聚合裝置合成了復(fù)合耐鹽性高吸水樹脂。栗海峰等[8]以坡縷石與聚丙烯酸(鈉)為原料,用溶液聚合法制備高吸水保水復(fù)合材料。以上學(xué)者將蔗渣、玉米稈、高粱稈等天然纖維素與高嶺土、海泡石、坡縷石、硅藻土等無機礦物原料混合,再與丙烯酸、丙烯酸鈉或聚丙烯酸鈉-丙烯酰胺二元共聚物中制備不同的高分子吸水保水復(fù)合材料。與單純高分子吸水保水材料相比,它不僅保持了較高的吸水倍率和較快的吸水速率,而且抗鹽性能得到改善,提高了凝膠強度,產(chǎn)品原材料成本大幅度降低。
2 高吸水保水材料的制備技術(shù)
由于采用的原料、引發(fā)方式、分散介質(zhì)、反應(yīng)條件的不同,高吸水性材料有不同的制備方法。高吸水性材料的合成主要采用自由基聚合、離子聚合和逐步聚合三大類[4]。其中水溶液法、反相懸浮法占絕大多數(shù)。
2.1 水溶液法
水溶液聚合法是反應(yīng)性單體和添加劑溶于適當(dāng)?shù)娜軇?,在光、熱、輻射、引發(fā)劑(或催化劑)的作用下,生成高聚物的方法。丙烯酸在配制釜中先用氫氧化鈉溶液中和,中和度為60~90%mol,加人水,使單體濃度為30~60%mol,再加人交聯(lián)劑,通氮氣,加入引發(fā)劑,攪拌均勻后,進入反應(yīng)器靜置聚合(保持氮氣),加熱水裕使反應(yīng)溫度保持30 ℃~80 ℃,聚合反應(yīng)2~5 h。得到的凝膠狀聚合體,經(jīng)干燥、粉碎后,得到粉末狀吸水劑。其特點是過程簡單,可以制成膜狀、片狀、粉粒粉末狀,也可以與其他吸水性物質(zhì)復(fù)合成各種吸水材料。
2.2 反相懸浮法
反相懸浮聚合工藝是以水相為分散粒子,其他溶劑(油相)為分散介質(zhì),制成油包水(W/O型)的懸浮液,采用水溶性引發(fā)劑引發(fā)聚合反應(yīng)的方法。將丙烯酸水溶液攪拌下滴加氫氧化鈉水溶液,冷卻至室溫,加入交聯(lián)劑、引發(fā)劑,再用水調(diào)節(jié)成一定濃度的待聚液。另將分散劑加人反應(yīng)器中,加入表面活性劑溶解,通氮氣,加熱至反應(yīng)溫度。滴加配好的待聚液,進行聚合反應(yīng),生成顆粒狀水凝膠。接著在反應(yīng)器中進行共沸脫水,除去水凝膠中的水,并且繼續(xù)進行反應(yīng)。脫水后得到含水率較低的聚合物,于真空干燥器中干燥,得到顆粒狀樹脂。
3 高吸水保水材料的性能
高吸水性樹脂的性能主要指吸水性能、保水性能、增稠性、強度、穩(wěn)定性、加工性能、安全性、敏感性等方面。作為農(nóng)林業(yè)使用的保水劑,則更注重吸水倍率、保水性能、凝膠強度等指標(biāo)。
3.1 吸水倍率
吸水倍率一般指吸水保水材料吸去離子水倍率,吸生理鹽水(0.9%NaC1(質(zhì)量分?jǐn)?shù)))倍率。2010年農(nóng)業(yè)部修訂的《農(nóng)林保水劑》(NY886―2010)標(biāo)準(zhǔn)為中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),其主要技術(shù)指標(biāo)為:吸水倍率100~700 g/g,吸鹽水(0.9%NaC1)倍率≥30 g/g。
影響吸水材料吸液能力的主要有內(nèi)因和外因兩方面。內(nèi)因包括吸水材料的種類、組成、分子量、交聯(lián)度、基團等;外因包括環(huán)境溫度、吸水材料的濃度、所吸液體的組成、離子強度、pH值等。
杜建軍等[9]研究了不同吸水倍率的聚丙烯酰胺型、聚丙烯酸鹽型、淀粉接枝型高吸水性樹脂與氮、磷、鉀肥料的相互影響,化學(xué)肥料能顯著降低高吸水性樹脂的吸水倍率,并隨肥料濃度的增加,高吸水性樹脂吸水倍率顯著降低.供試肥料對高吸水性樹脂的影響程度過磷酸鈣>磷酸一銨>硫酸鉀>氯化銨>硫酸銨>氯化鉀>尿素。
茍春林等[10]研究不同陰、陽離子對保水劑吸水性能的影響。隨著各種離子濃度的增加,保水劑的吸水倍率下降。各種陽離子對保水劑吸水倍率的影響得出的共同結(jié)論為:三價陽離子>二價陽離子>一價陽離子。
徐繼紅等[12]考察了無機鹽溶液的濃度、金屬離子價態(tài)、溶液pH和單體總含量等因素對CMC-g-PAMPS樹脂吸水倍率的影響。吸水倍率隨無機鹽溶液濃度的增加而減??;在不同價態(tài)金屬離子鹽溶液中,吸水倍率大小的順序為:NaCl>CaCl2>AlCl3;在相同價態(tài)的金屬陽離子鹽溶液中,CMC-g-PAMPS樹脂的吸水能力接近;CMC―g―PAMPS樹脂在pH=4~8內(nèi)能保持較高吸水倍率。
栗海峰等[14]研究了海泡石粘土在0%~10%及20%~150%添加量范圍對復(fù)合材料的吸水保水、重復(fù)吸水及抗電解質(zhì)溶液性能的影響。海泡石添加量在4%和40%~60%范圍時,復(fù)合材料的吸蒸餾水倍率達到極大值。海泡石添加量大于60%時,復(fù)合材料吸水倍率急劇下降。復(fù)合材料吸蒸餾水的倍率隨各電解質(zhì)溶液離子強度的升高而不斷降低,且海泡石粘土添加量高的復(fù)合材料對外界溶液離子強度的敏感程度較高。
3.2 保水性能
保水能力是指吸水后的膨脹體能保持所吸收的水溶液處于不離析狀態(tài)的能力。它可通過測量水凝膠在不同環(huán)境條件下水的蒸發(fā)速率或在加壓條件下的吸液率進行表征。除聚合物本身的性質(zhì)、聚合條件外,環(huán)境溫度,礦物含量、粒度以及復(fù)合材料的表面交聯(lián)對吸水保水材料的保水能力均有一定的影響。
孫志明等[13]對四種膨潤土樣品在純水及Na+,Mg2+,Ca2+等鹽溶液中的濾失量及其離子交換容量進行了研究。Na+,Mg2+,Ca2+等對膨潤土的濾失量均有顯著影響,其中以Mg2+的影響最為顯著;隨著水溶液中陽離子濃度的增大,膨潤土的濾失量不斷增加;經(jīng)過Mg2+,Ca2+溶液浸泡后,膨潤土所含蒙脫石的種類由鈉基蒙脫石變?yōu)殁}基或鎂基蒙脫石;膨潤土經(jīng)鹽水浸泡后雙電層厚度變小,保水性能變差;顆粒間出現(xiàn)了離析現(xiàn)象,鹽濃度越高離析越嚴(yán)重。
馬紅梅等[16]考察了以蔗渣、高嶺土與丙烯酸接枝聚合復(fù)合高吸水樹脂的保水性能。復(fù)合樹脂在自然條件下和在恒溫箱內(nèi)不同溫度下(濕度為17%,溫度分別為25℃、45℃和65℃)均具有良好的保水性。同時,復(fù)合高吸水樹脂在2000 r.min-1離心30 min仍具有高達96.1%的保水率,具有優(yōu)良的離心保水性。
凌輝等[17]考察了粉煤灰-伊利石/丙烯酸-丙烯酰胺高吸水復(fù)合材料的保水性,在 25℃條件下干燥8 d,吸水凝膠還可以保持50%的吸水量。
周瀟雨等[18]考察了多孔顆粒材料內(nèi)孔表面分形特征及與其保水性能的關(guān)系,多孔顆粒的內(nèi)孔表面的分維值介于2.0882~2.1935之間,且分形擬合曲線相關(guān)系數(shù)大于0.98,強的相關(guān)性說明內(nèi)孔表面具有顯著的分形特征。多孔顆粒材料保水性能與其內(nèi)孔表面分雛呈負(fù)相關(guān)。
3.3 凝膠強度
凝膠強度是農(nóng)林保水劑最重要的性能之一。凝膠強度是指保水劑吸水后水凝膠在土壤中保持一定強度和形狀的能力。一般而言,吸水倍率與凝膠強度互為矛盾。吸水倍率越高,保水劑的凝膠強度越差。在農(nóng)林應(yīng)用領(lǐng)域,若凝膠強度小,產(chǎn)品一旦吸水釋水后就膠結(jié)在一起,造成土壤板結(jié),損害植物根部成長。
要提高吸水后水凝膠凝膠強度,可采用提高交聯(lián)度的方法。一般來說交聯(lián)度越高,保水劑的強度也越高,否則反之。但值得注意的是交聯(lián)度提高,吸水倍率也會減小。因此,必需根據(jù)所要求的吸水倍率和吸水速度,控制一定的交聯(lián)度,以達到相應(yīng)的強度。
余文潔等[15]以魔芋葡甘聚糖為基體,丙烯酸為單體,過硫酸鉀為引發(fā)劑,分別以N,N`-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)、甘油、聚乙二醇600(PEG600)、Ca(NO3)2?4H2O為交聯(lián)劑,制備魔芋超強吸水樹脂(KSAP),實驗表明,以MBA為交聯(lián)劑制得的KSAP的凝膠強度最大,可達到153.7 g/cm2。
4 高吸水保水材料的發(fā)展趨勢
綜上可見,目前在高吸水保水材料的研究還不夠深入,尚未形成一套比較完整的研究體系。由于高吸水保水材料具有優(yōu)異的性能,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品、建筑、日用化工等領(lǐng)域,尤其是沙漠改造、防風(fēng)固沙、水土保持、抗旱保苗、增產(chǎn)增收等農(nóng)林業(yè)方面具有良好的市場前景。對我國來說,加強高吸水保水材料的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究是一項十分迫切的任務(wù)。高吸水保水材料的發(fā)展趨勢可以概化為下述四個方面。
4.1 豐富高吸水保水材料的類型
淀粉、纖維素等天然高分子材料都是地球上取之不盡、用之不竭的可再生材料,利用它們合成可降解材料應(yīng)用于社會生產(chǎn),有利于人類的生存與發(fā)展。將淀粉、纖維素與無機粘土礦物復(fù)合制備高吸水性材料,可以改善純有機吸水樹脂凝膠強度較低、耐鹽性能差、生產(chǎn)成本較高等不足,提高材料綜合性能。
我國無機黏土礦物的種類很多,如蒙脫土、高嶺土、蛭石、伊利石等,它們不僅具有表面多羥基、可交換性陽離子、分散性和親水性等特點,而且它們本身含有作物所需的營養(yǎng)元素,可用來制備多功能的無機礦物粉體/有機樹脂吸水保水復(fù)合材料。
4.2 簡化高吸水保水材料的制備工藝
高吸水保水材料的制備技術(shù)主要以溶液法、反相懸浮法為主,它們有一個共同的缺點是,由于介質(zhì)和溶劑的加入而減少了反應(yīng)器的有效利用空間,而且合成后的產(chǎn)品需要過濾、洗滌、脫水、干燥等一系列后處理工序,才能從溶液中分離出來,增加了生產(chǎn)成本。如何簡化制備工藝,對高吸水材料的研究和應(yīng)用具有重要的意義。
4.3 加強機理研究,進一步提高吸水保水材料的性能
吸水保水復(fù)合材料在吸水性能和凝膠強度等方面已得到較大程度的提高,但其機理尚不清楚。加強此類復(fù)合材料反應(yīng)機理、吸水機理、反應(yīng)過程動力學(xué)、凝膠微觀結(jié)構(gòu)及其性能間的關(guān)系的研究,有利于進一步提高吸水保水復(fù)合材料的耐鹽堿性、凝膠強度和使用壽命。
4.4 進一步降低吸水材料的原材料成本
吸水保水材料的性能與成本直接影響多功能保水劑的性能和成本,而保水劑的價格是我國大范圍使用保水劑的關(guān)鍵所在。
與淀粉、纖維素合成吸水材料相比,無機礦物/有機高分子吸水保水復(fù)合材料的原材料成本已下降20%~30%。但由于丙烯酸單體價格仍然是原材料成本的最主要影響因素,且礦物添加量只有在27%~50%時的性價比最高,因此,單靠添加礦物來降低保水劑的原材料成本也還是有限度的,如何進一步降低原材料成本是值得研究的問題。
參考文獻
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“我對勝任這份工作信心十足?!?/p>
這種對話常在面試情景中出現(xiàn),有些求職者為了能進入某家中意公司的大門,無論對方招聘什么崗位的人員,都先去試試再說。其實,對于很多專業(yè)性較強的崗位,如果你技能或長處并不在行的話,最好不要輕易嘗試。即使你僥幸過了關(guān),日子久了,你自然會露出馬腳。從事一份力所不能的工作,整日在強壓下上班,也不利于你的事業(yè)發(fā)展,甚至?xí)屇愀械酵纯唷U乙环葸m合自己的工作才是最重要的。
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對于很多大學(xué)生來說,大四下半學(xué)期的日子就在找工作中度過,投簡歷、面試、等通知。在沒有回音的日子里,真是既痛苦又迷茫。
其實,坐以待斃終究不是長久之計,何不利用這段空閑多考幾張證?四級英語可以抓緊升級了;口語不好的,即使不考“高級口譯”,那起碼也得多去英語角練練嘴吧;知道你是計算機老手,但口說無憑啊,勞煩考張等級證書,好歹可以拿得出手呀。總之,讓自己充充電,亡羊補牢絕對不算晚。
1 目前果蔬貯藏保鮮的技術(shù)
1.1 冷藏保鮮技術(shù)
冷藏保鮮技術(shù)是指將水果蔬菜貯藏在0℃或者是略高于果蔬冰點的低溫環(huán)境中,有效地抑制微生物的繁殖,減緩果蔬氧化變質(zhì)的速度,從根本上減少果蔬病原菌的發(fā)生率以及有效地降低果蔬的腐爛率,從而達到延長果蔬貯藏期的目的和果蔬保鮮。冷藏保鮮技術(shù)不受自然條件的影響,沒有一定的時間限制,在氣溫比較高的季節(jié)及一年四季都可以使用冷藏保鮮技術(shù),但是在使用冷藏技術(shù)的過程中,要注意果蔬的冷凍害,以及耐低溫細菌的滋生和繁衍,因此冷藏時間不宜過長。
1.2 氣調(diào)貯藏保鮮
調(diào)節(jié)氣體成分貯藏是最先進的果蔬貯藏保鮮方法,通常稱之為氣調(diào)貯藏。氣調(diào)貯藏一般分別為人工氣調(diào)貯藏和自發(fā)氣調(diào)貯藏。氣調(diào)貯藏是一種改變果蔬貯藏環(huán)境中的氣體成分來保鮮產(chǎn)品的方法,指的是采用低溫,降低氧氣的濃度和增加二氧化碳的濃度來減少果蔬中營養(yǎng)物質(zhì)的消耗,抑制微生物的滋生和繁衍以及果蔬代謝作用的活動,從而有效地減緩果蔬成熟衰老的速度,使果蔬保持較高的新鮮程度以及延長果蔬的壽命。
1.3 減壓貯藏技術(shù)
減壓貯藏又稱真空貯藏和低壓貯藏(IPS),它比冷藏技術(shù)和氣調(diào)保鮮技術(shù)有明顯的進步,在國際上被稱作是“21世紀(jì)的保鮮技術(shù)”。它的技術(shù)原理與真空保存塑封相接近,就是將果蔬放置在比較封閉的空間里,抽干里面的空氣,使果蔬貯藏空間內(nèi)部氣壓小于正常氣壓的1/10,并根據(jù)果蔬的特性進行適量的加濕,保持貯藏空間高濕、低壓、低氧的空氣,直到果蔬的使用。減壓貯藏技術(shù)具有迅速冷卻;快速降氧、隨時凈化;高效殺菌,消除公害;耗能低、功能多的特點,被廣泛應(yīng)用于果蔬的長途運輸。
1.4 防腐保鮮劑技術(shù)
防腐保鮮劑是用化學(xué)方式處理果蔬變質(zhì)腐爛的技術(shù)。它可以有效地殺死果蔬中的細菌,并形成保護膜來抵制細菌的二次滋生和侵害,從而延緩果蔬的變質(zhì)腐爛速度。目前,防腐保鮮劑的種類繁多,有吸附型防腐保鮮劑、溶液浸泡型防腐保鮮劑、防護型殺菌劑、苯并咪唑及其衍生物、新型抑菌劑、植物生長調(diào)節(jié)劑、中草藥煎劑、熏蒸型防腐劑、蠟和涂膜劑等10多種,并且防腐保鮮劑技術(shù)在不斷地探索和進步,最終實現(xiàn)防腐劑無污染、無副作用、耗能低、功能多的目標(biāo)。
1.5 輻射貯藏保鮮技術(shù)
輻射保鮮通常是利用60Co和137Cs等放射性元素輻射出的у射線和Ⅹ-射線以及加速電子穿透有機體,使果蔬中的水和其它物質(zhì)電離生成游離基或離子,對散裝果蔬和袋裝果蔬的蟲害、細菌進行徹底消除,從而保持果蔬的新鮮程度。經(jīng)過輻射貯藏保鮮的果蔬,本身的顏色、形狀、味道都會保持原狀,適合長期貯藏。輻射貯藏是比較天然、環(huán)保的保鮮技術(shù),具有耗能低的特點。
1.6 生物保鮮技術(shù)
生物保鮮技術(shù)的原理是利用酶的催化作用,防止或消除外界因素對果蔬的不良影響,從而保持果蔬原有的質(zhì)量。酶具有專一性、高效性和溫和性的催化作用,抑制果蔬的氧化和微生物的滋生和繁衍,適合于各種果蔬的保鮮。生物保鮮具有貯藏環(huán)境小并且容易控制、無污染、耗能低、成本小等特點,因此是現(xiàn)代果蔬保鮮的重要環(huán)節(jié)。
2 果蔬貯藏保鮮技術(shù)的發(fā)展趨勢
2.1 建立完善的果蔬保鮮系統(tǒng)
隨著我國果蔬種植面積和產(chǎn)量的不斷增加,以及人們對果蔬的新鮮度和質(zhì)量的要求越來越高,我國應(yīng)該不斷地開發(fā)和創(chuàng)新果蔬貯藏保鮮的技術(shù),建立完善的果蔬保鮮體系,減少果蔬在貯藏和運輸方面的損失,實現(xiàn)果蔬產(chǎn)業(yè)的保值、增值的目的。
2.2 促進果蔬貯藏技術(shù)的多樣化發(fā)展
隨著人們生活質(zhì)量和消費水平的提高,對新鮮、高質(zhì)、高營養(yǎng)果蔬的需求也隨之不斷增加,因此,促進果蔬貯藏保鮮技術(shù)的多樣性勢在必行。
2.3 建立果蔬貯藏保鮮技術(shù)的信息網(wǎng)
隨著果蔬貯藏保鮮技術(shù)的發(fā)展和進步,建立一個果蔬貯藏技術(shù)的信息網(wǎng)也是大勢所趨,在信息網(wǎng)上將果蔬的種植、生產(chǎn)、加工、貯藏保鮮、運輸以及銷售信息系統(tǒng)化,有效地實現(xiàn)果蔬減損、保值、增值的目的。
3 結(jié)語
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,我國果蔬市場的繁榮也與日俱增,果蔬的貯藏保鮮是減少果蔬種植者損失、促進貿(mào)易的有效方法。因此,果蔬的貯藏保鮮技術(shù)對果蔬產(chǎn)業(yè)健康、有序、規(guī)范化的發(fā)展有著重大意義。所以我國應(yīng)大力發(fā)展果蔬貯藏保鮮技術(shù),以提高果蔬的商品價值,增強在國際上的競爭力。
前言
在上面的摘要中,我們已經(jīng)初步了解到了電力工業(yè)的發(fā)展歷史及我國電力工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r。即,我國電力工業(yè)在改革開放后得到了飛速發(fā)展,并且取得了對電力相關(guān)技術(shù)的實質(zhì)性突破,在一些尖端領(lǐng)域已經(jīng)到達或者超越世界先進水平??傊覈陔娏Πl(fā)展過程中取得了另世界矚目的成就。但是,在我國電力工業(yè)快速發(fā)展的同時,也同時承擔(dān)著巨大的壓力,即來自電力系統(tǒng)容量的日益增多,用電量的不斷加大等。因此,隨著電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展進步,傳統(tǒng)的繼電保護定期檢驗制度已逐漸不適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)運行檢修的要求,并且傳統(tǒng)定期檢驗存在著檢修效率和檢修針對性不高等諸多問題。本文就是通過對我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)發(fā)展的回顧與研究,從整體上概述了電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù),并總結(jié)和提出了未來我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展趨勢,即朝著計算機化,網(wǎng)絡(luò)化,保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化方向發(fā)展。希望對我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生一些積極的影響。下面,我們就來詳細了解下。
1、電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的整體概述
1.1首先,我們來了解下什么是電力繼電保護技術(shù),它具體所指的是什么?據(jù)研究,繼電保護技術(shù)是一個完整的體系,它主要由電力系統(tǒng)故障分析、繼電保護原理及實現(xiàn)、繼電保護配置設(shè)計、繼電保護運行及維護等技術(shù)構(gòu)成。它是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來的。20世紀(jì)初隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,繼電器開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護,這時期是繼電保護技術(shù)發(fā)展的開端。最早的繼電保護裝置是熔斷器。從20世紀(jì)50年代到90年代末,在40余年的時間里,繼電保護完成了發(fā)展的4個階段,即從電磁式保護裝置到晶體管式繼電保護裝置、到集成電路繼電保護裝置、再到微機繼電保護裝置。
1.2其次,我們來說一說電力繼電保護的作用。在整體上來看,電力繼電保護技術(shù)的使用,不僅快速的提高了我國電力系統(tǒng)運行的安全可靠度,而且對繼電保護技術(shù)的發(fā)明與推廣使用,還可能在滿足系統(tǒng)技術(shù)條件的前提下降低一次設(shè)備的投資,也就是說在保證電力系統(tǒng)安全可靠運行的同時,還縮減了對電力設(shè)備的投入資金。其次,電力繼電保護器作為電力系統(tǒng)安全運行中重要的電氣設(shè)備,它的安全運行是電力系統(tǒng)可靠工作的必要條件。因為,在電力系統(tǒng)中某些故障的及時解決是我們?nèi)斯o法做到的,如在切除故障元件,在這些工作中,所需的時間不能超過十分之一秒,我們工人是根本無法完成。而在現(xiàn)如今,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,社會的進步,繼電保護的作用已經(jīng)不僅僅局限于切除故障元件上,還在與充分保護整個國家電力系統(tǒng)的安全可靠運行上面。因為,電子計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起與發(fā)展,電力繼電保護系統(tǒng)的微機硬件也在不斷完善,這就推動了繼電保護裝置與電力其他的保護、控制裝置、調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力,高級語言編程等。各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作,實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這樣,繼電保護裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多。
1.3第三,我們在來說說我國繼電保護技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。我們知道,電力繼電保護技術(shù)的發(fā)明與應(yīng)用就是為了保證電力系統(tǒng)能夠持續(xù)不間斷的供電。因此,它能否正常運行與實現(xiàn)和提高電網(wǎng)故障的分析與處理水平的提高有直接的關(guān)系。因此,當(dāng)今我國繼電保護技術(shù)所面臨的一個現(xiàn)狀就是如何能夠進一步提高繼電保護的可靠性、準(zhǔn)確性、安全性。所以,我們只有對繼電保護技術(shù)不斷注入新的技術(shù),新的活力,這樣才能使其不斷滿足我們?nèi)祟惿a(chǎn)、生活的需求。
2、繼電保護技術(shù)的未來發(fā)展
以火災(zāi)自動報警技術(shù)為核心的建筑消防系統(tǒng),是預(yù)防和遏制建筑火災(zāi)的重要保障。畢業(yè)論文,消防工程。近年來,我國火災(zāi)自動報警工程應(yīng)用技術(shù)實現(xiàn)了較快發(fā)展,但由于在實際應(yīng)用中,火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的通訊協(xié)議不一致,火災(zāi)自動報警工程技術(shù)水平還相對落后,還存在著一些比較突出的問題。①適用范圍過小。我國火災(zāi)自動報警系統(tǒng)技術(shù)比美、英等發(fā)達國家起步較晚,安裝范圍主要是《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》、《建筑設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定的場所和部位,而在易造成群死群傷的中小型公眾聚集場所和社區(qū)居民家庭甚至部分高層住宅都沒有規(guī)定安裝火災(zāi)自動報警系統(tǒng),適用范圍過小,防范措施不到位。畢業(yè)論文,消防工程。②智能化程度低。我國使用的火災(zāi)探測器雖然都進行了智能化設(shè)計,但由于傳感器件探測的參數(shù)較少、支持系統(tǒng)的軟件開發(fā)不成熟、各種算法的準(zhǔn)確性缺乏足夠驗證、火災(zāi)現(xiàn)場參數(shù)數(shù)據(jù)庫不健全等,火災(zāi)自動報警系統(tǒng)難以準(zhǔn)確判定粒子(煙氣)的濃度、現(xiàn)場溫度、光波的強度以及可燃氣體的濃度、電磁輻射等指標(biāo),造成遲報、誤報、漏報情況較多。③網(wǎng)絡(luò)化程度低。我國應(yīng)用的火災(zāi)119動報警系統(tǒng)形式基本上以區(qū)域火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、集中火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和控制中心火災(zāi)自動報警系統(tǒng)為主,安裝形式主要是集散控制方式,自成體系,自我封閉,尚未形成區(qū)域性網(wǎng)絡(luò)化火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。畢業(yè)論文,消防工程。④組件連接方式有待改善。火災(zāi)自動報警系統(tǒng)以多線制和總線制連接方式為主,探測器和報警器及控制器之間是采用兩條或多條的銅芯絕緣導(dǎo)線或銅芯電纜穿管相接,存在耗材多、成本高、抗干擾能力差的缺點。同時,銅導(dǎo)線耐高溫性能差、易磨損,系統(tǒng)施工維修復(fù)雜,影響了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的可靠性和更廣泛的應(yīng)用。⑤火災(zāi)自動報警系統(tǒng)誤報、漏報問題較多。由于火災(zāi)探測器的安裝環(huán)境極其復(fù)雜,加之各種傳感器在探測火災(zāi)方面存在著某些先天不足,無法準(zhǔn)確地感應(yīng)各種物質(zhì)在燃燒過程中所特有的聲波、光譜、輻射、氣味等諸多方面發(fā)生的微妙變化,對火災(zāi)發(fā)生過程中所產(chǎn)生的不同粒徑和顏色的煙存在探測“盲區(qū)”,誤報、漏報現(xiàn)象時有發(fā)生。⑥超早期火災(zāi)探測報警技術(shù)應(yīng)用還幾乎處于空白。國外已開發(fā)出適合潔凈空間高靈敏度感煙火災(zāi)探測報警系統(tǒng),如激光式高靈敏度感煙火災(zāi)探測器,吸氣式高靈敏度感煙火災(zāi)探測報警系統(tǒng)和氣體火災(zāi)探測報警系統(tǒng),與普通火災(zāi)探測報警系統(tǒng)相比,其探測靈敏度提高了兩個數(shù)量級,甚至更多,這些系統(tǒng)采用了激光粒子計數(shù)、激光散射等原理監(jiān)視被保護空間,以單位體積內(nèi)粒子增加的多少來判斷是否發(fā)生火災(zāi),系統(tǒng)可在火災(zāi)發(fā)生前幾小時或幾天內(nèi)識別潛在的火災(zāi)危險性,實現(xiàn)超早期火災(zāi)報警。而該技術(shù)我國目前還處于起步階段有待進一步研究開發(fā)應(yīng)用。
針對上述問題,火災(zāi)自動報警應(yīng)用技術(shù)應(yīng)進一步著眼于當(dāng)前國際發(fā)展的新形勢,加快更新改造進程,加強對數(shù)字技術(shù)和新工藝、新材料的應(yīng)用,改進系統(tǒng)能力,使火災(zāi)自動報警應(yīng)用技術(shù)向著高可靠、低誤報和網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展。當(dāng)前,國外火災(zāi)自動報警應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為七個方面。畢業(yè)論文,消防工程。
1 網(wǎng)絡(luò)化
火災(zāi)自動報警系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化是用計算機技術(shù)將控制器之間、探測器之間、系統(tǒng)內(nèi)部、各個系統(tǒng)之間以及城市“ll9”報警中心等通過一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行相互連接,實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)的調(diào)用,對火災(zāi)自動報警系統(tǒng)實行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理,使各個獨立的系統(tǒng)組成一個大的網(wǎng)絡(luò), 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各系統(tǒng)之間的資源和信息共享,使城市“ll9”報警中心的人員能及時、準(zhǔn)確掌握各單位的有關(guān)信息,對各系統(tǒng)進行宏觀管理,對各系統(tǒng)出現(xiàn)的問題能及時發(fā)現(xiàn)并及時責(zé)成有關(guān)單位進行處理,從而彌補現(xiàn)在部分火災(zāi)自動報警系統(tǒng)擅自停用,值班管理人員責(zé)任心不強、業(yè)務(wù)素質(zhì)低、對出現(xiàn)的問題處置不及時、不果斷等方面的不足。
2 智能化
火災(zāi)自動報警系統(tǒng)智能化是使探測系統(tǒng)能模仿人的思維,主動采集環(huán)境溫度、濕度、灰塵、光波等數(shù)據(jù)模擬量并充分采用模糊邏輯和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等進行計算處理,對各項環(huán)境數(shù)據(jù)進行對比判斷,從而準(zhǔn)確地預(yù)報和探測火災(zāi),避免誤報和漏報現(xiàn)象。畢業(yè)論文,消防工程。發(fā)生火災(zāi)時,能依據(jù)探測到的各種信息對火場的范圍、火勢的大小、煙的濃度以及火的蔓延方向等給出詳細的描述,甚至可配合電子地圖進行形象提示、對出動力量和撲救方法等給出合理化建議,以實現(xiàn)各方面快速準(zhǔn)確反應(yīng)聯(lián)動,最大限度地降低人員傷亡和財產(chǎn)損失,而且火災(zāi)中探測到的各種數(shù)據(jù)可作為準(zhǔn)確判定起火原因、調(diào)查火災(zāi)事故責(zé)任的科學(xué)依據(jù)。畢業(yè)論文,消防工程。此外,規(guī)模龐大的建筑使用全智能型火災(zāi)自動報警系統(tǒng), 即探測器和控制器均為智能型,分別承擔(dān)不同的職能,可提高系統(tǒng)巡檢速度、穩(wěn)定性和可靠性。
3 多樣化
(1)火災(zāi)探探測技術(shù)的多樣化。我國目前應(yīng)用的火災(zāi)探測器按其響應(yīng)和工作原理基本可分為感煙、感溫、火焰、可燃氣體探測器以及兩種或幾種探測器的組合等,其中,感煙探測器一枝獨秀,但光纖線性感溫探測技術(shù)、火焰自動探測技術(shù)、氣體探測技術(shù)、靜電探測技術(shù)、燃燒聲波探測技術(shù)、復(fù)合式探測技術(shù)代表了火災(zāi)探測技術(shù)發(fā)展和開發(fā)應(yīng)用研究的方向。此外,利用納米粒子化學(xué)活性強、化學(xué)反應(yīng)選擇性好的特性,將納米材料制成氣體探測器或離子感煙探測器,用來探測有毒氣體、易燃易爆氣體、蒸氣及煙霧的濃度并進行預(yù)警,具有反應(yīng)快、準(zhǔn)確性高的特點,目前已列為我國消防科研工作者的重點研究開發(fā)課題。
(2)設(shè)備連接方式的多樣化。隨著無線通信技術(shù)的成熟、完善和新型有線通信材料的研制,設(shè)備間、系統(tǒng)間可根據(jù)具體的環(huán)境、場所的不同而選擇方便可靠的通信方式和技術(shù),設(shè)備間可以用無線技術(shù)進行連接,形成有線、無線互補,同時新型通信材料的研制開發(fā)可彌補銅線連接存在的缺陷。而且各探測器之間也可進行數(shù)據(jù)信息傳遞和交流,使探測器的設(shè)置從枝狀變成網(wǎng)狀,探測器不再是各自獨立的,使系統(tǒng)間、設(shè)備間的信息傳遞更方便、更可靠。
4 小型化
火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的小型化是指探測部分或者說網(wǎng)絡(luò)中的“子系統(tǒng)”小型化。如果火災(zāi)自動報警系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化,那么系統(tǒng)中的中心控制器等設(shè)備就會變得很小,甚至對較小的報警設(shè)備安裝單位就可以不再獨立設(shè)置,而依靠網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備、服務(wù)資源進行判斷、控制、報警,這樣火災(zāi)自動報警系統(tǒng)安裝、使用、管理就變得簡潔、省錢、方便。
5 社區(qū)化
目前我國火災(zāi)自動報警系統(tǒng)只被安裝在重要建筑上,而在美國、日本等發(fā)達國家,包括許多居民家庭都安裝了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展、人們安全意識的增強、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的進一步完善以及智能化程度的提高,在社區(qū)家庭特圳是高級住宅積極推廣應(yīng)用防盜、防火聯(lián)動報警裝置或獨立式感煙探測器,對干預(yù)防居民家庭火災(zāi)是非常必要和行之有效的措施。
參考文獻
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中圖分類號:TS941.79 文獻標(biāo)志碼:A
The Study on Testing Technology of Clothing Thermal Property
Abstract: In this paper, developments and the latest research progress of thermal manikins are introduced. By analyzing the international evaluation criteria of clothing thermal insulation, it points out the deficiencies of testing technology and the research direction in the near future.
Key words: clothing; thermal property; thermal manikin; testing technology
P于平面狀紡織品保溫性的測試,國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)測試方法都采用平板式保溫儀進行測試。而服裝通常是由面料、里料、輔料和填充材料等縫制成的三維曲面狀產(chǎn)品,其保暖性和熱舒適性不但與各種原材料性能有關(guān),還與其組合方式高度相關(guān),因此必須測試考核服裝成品的保暖性。20世紀(jì)以來,國內(nèi)外學(xué)者就服裝保暖性的檢測技術(shù)進行了大量的研究工作。
1 服裝保暖性檢測設(shè)備分析
服裝的熱阻是衡量服裝保暖性的一項重要指標(biāo)。目前,國內(nèi)外一直用“暖體假人”或“出汗假人”測試曲面狀服裝的熱阻。
1.1 暖體假人的發(fā)展回顧
20世紀(jì)40年代人們開始研發(fā)暖體假人,試圖通過一個近似人體形態(tài)的假人模擬人體與環(huán)境間的熱濕交換。它的身型高度和三維尺寸和普通成年男子相似,由頭、胸部、背部、腹部、臀部、上肢、手、下肢和腳等解剖段組成。暖體假人本體由銅、鋁或玻璃鋼制作而成,可采用內(nèi)部加熱、內(nèi)表面加熱和外表面加熱,當(dāng)采用內(nèi)部或內(nèi)表面加熱方式時,為了保持外表溫度均勻,必須用高熱導(dǎo)率的材料制作外殼。
當(dāng)前已經(jīng)有三代暖體假人,第一代暖體假人為單段假人系統(tǒng),不能反映人體溫度分布,且不能活動,只能用于服裝熱阻的一般測試。第二代暖體假人為多段暖體假人(圖 1),每段采用單獨控制的加熱系統(tǒng),從而實現(xiàn)了每段體表溫度的單獨受控,而且假人可以模擬人體不同姿勢,做一些簡單運動。第二代暖體假人較第一代有了明顯的改進,由簡單的靜態(tài)試驗發(fā)展到了動態(tài)模擬的需求,仿真性更高。第三代暖體假人也叫出汗暖體假人,除了可以模擬人體比較復(fù)雜的動作以外,實現(xiàn)了假人出汗,能更真實、全面地反映人體、服裝和環(huán)境的熱濕交換過程,對服裝的熱濕傳遞性能做出綜合評價。
1.2 暖體假人的最新進展
現(xiàn)階段暖體假人只適合測試某些特殊職業(yè)裝的保暖性,由于“假人”形體為特定尺碼的男體,對于款式多變、大小號尺碼分布很廣的市場銷售服裝,“假人”的不適用性顯而易見。再者,目前“假人”給出的保暖性指標(biāo)與全身或半身或某些段(圖 1)的單位面積的平均散熱功率對應(yīng),多數(shù)衣服很難剛好覆蓋其全身或半身的某些段,衣身和袖子長短、開領(lǐng)高低等款式變化對整件服裝散熱功率的影響都會被計入保暖性指標(biāo)。因而結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價昂貴的現(xiàn)有暖體假人卻不能給出任意款式、尺碼服裝的有效保溫部位的保暖性,應(yīng)用價值不高。
2015年,東華大學(xué)和山東萊州電子儀器有限公司聯(lián)合研制出LD-1型服裝保溫性能測試儀(圖 2),是考慮服裝三維空間結(jié)構(gòu)和材料熱阻測試條件的簡化假體。儀器測試主機是由紫銅制作的恒溫暖體,沒有四肢,前后身為 2 立的曲面保溫儀。凡是容易因服裝款式變化引起測試誤差的部位都設(shè)計為熱護板,可保證測試板只向其法向的服裝部位供熱。熱護板與測試板的表面溫度都控制在“體溫±0.1 ℃”范圍,體溫可設(shè)計為33、34或35 ℃。服裝熱阻只用測試板的散熱量和面積計算,與熱護板散熱量和面積無關(guān)。并且考慮羽絨服等產(chǎn)品保溫性的不均勻性,每塊測試板與熱護板都被劃分為數(shù)個區(qū)域,各區(qū)域獨立測溫和進行恒溫控制。考慮環(huán)境溫度也參與試樣熱阻計算,假體距離測試板25 ~ 30 cm的法向空間內(nèi)安裝有 4 個環(huán)境溫度測頭,測量精度±0.1℃,測試時間段內(nèi) 4 個環(huán)境溫度測頭的平均溫度用于試樣熱阻計算。與傳統(tǒng)暖體假人相比,該儀器結(jié)構(gòu)大幅度簡化,只測試上裝代表性部位的傳熱性能,儀器造價低;試樣適應(yīng)范圍廣,假體三圍可以增大1.0 ~ 10.0 cm,以便測試不同尺碼的上裝;結(jié)構(gòu)設(shè)計可剔除開領(lǐng)高低、衣服長短、開衩大小、邊緣效應(yīng)等服裝結(jié)構(gòu)對保溫性測試值的影響。
2 服裝保暖性檢測方法分析
對比研究用暖體假人測試服裝保暖性的國際標(biāo)準(zhǔn)ASTM F 2732-2011與BS EN ISO 15831:2004,兩者從適用對象、測試環(huán)境、儀器設(shè)備調(diào)試、試樣準(zhǔn)備、計算方法等方面介紹了熱阻的檢測方法,對比結(jié)果如表 1 所示。
從表 1 可以看出,這 2 個標(biāo)準(zhǔn)所采用的檢測方法基本相同。適用對象都是人體穿著的整套服裝,包括外套、襯衣、牛仔褲、男士內(nèi)衣內(nèi)褲、襪子、運動鞋、手套、帽子。而針對市場流通中單件服裝,這樣的檢測方法無法標(biāo)識其保暖性指標(biāo),也就是說現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)在實際產(chǎn)品測試評價中的可用性很低。
測試環(huán)境包括溫度、相對濕度和風(fēng)速 3 個因素。對于服裝保暖性測試的環(huán)境溫度,2 個標(biāo)準(zhǔn)給出的是一個范圍,更注重的是對溫度穩(wěn)定性的控制。而研究結(jié)果表明,服裝內(nèi)外溫差的大小勢必影響其對流散熱和輻射散熱,服裝熱阻隨著環(huán)境溫度的升高有較為顯著升高趨勢。所以服裝熱阻的測試必須界定在一定的環(huán)境溫度上,僅僅給出溫度的取值范圍是不科學(xué)的。對于服裝保暖性測試中相對濕度的控制,2 個標(biāo)準(zhǔn)都只是對控制的精度有一定的要求,這是因為在推薦范圍內(nèi)相對濕度對服裝熱阻的影響不明顯。對于服裝保暖性測試的環(huán)境風(fēng)速,2 個標(biāo)準(zhǔn)的要求相同,都是給出的固定值。實際上外界的有風(fēng)環(huán)境會擾亂邊界空氣層與織物內(nèi)部的含氣量,并增強對流散熱,最終導(dǎo)致服裝熱阻下降。在軟風(fēng)風(fēng)力范圍內(nèi),隨著風(fēng)速的增大,服裝熱阻呈線性下降趨勢。對保暖性要求較高的服裝往往是在寒冷冬季穿著,風(fēng)力是其中一個很重要的環(huán)境因素,尤其是在沿海和高原地區(qū)。2 個標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的0.4 m/s的風(fēng)速相當(dāng)于 1 風(fēng)的風(fēng)力,這樣的測試條件與服裝的實際穿著使用環(huán)境大相徑庭,其測試結(jié)果不能很好地反映實際使用中的保溫性。
暖體假人的體表溫度實際上是模擬人體的體表溫度。實驗研究表明,在正常生活、工作狀態(tài)下,體表溫度在32 ~ 35 ℃時,人的感覺都是比較舒適的。服裝保暖的目的就是要維持人體的體表溫度使其處于舒適狀態(tài),所以暖體假人的體表溫度應(yīng)該是人體的舒適體表溫度,取值在32 ~ 35 ℃之間即可。
測試服裝的尺碼要求是合身,與穿著情況相符,這實際上是模擬人體在真實環(huán)境中的穿著狀態(tài)。但是“合身”只是一個定性描述,它沒有給出服裝與暖體假人配合的準(zhǔn)確寬松度,而寬松度的數(shù)值決定了暖體假人與服裝間的空氣含量。在無風(fēng)情況下,靜止空氣的含量會影響服裝的熱阻測量值;在有風(fēng)的情況下,流動的空氣層會形成風(fēng)洞效應(yīng),從而影響服裝的保溫性。所以定性描述的服裝尺寸勢必導(dǎo)致測試誤差。
服裝熱阻的計算方法已經(jīng)形成了一定的理論體系,但是也存在一些應(yīng)用困難的問題。一方面,目前國內(nèi)外的服裝熱阻表征的是服裝單位面積的隔熱效果,不能直接反映服裝對人體單位面積的保溫效果,因為同一人體穿著同一尺碼服裝時表面積因款式而變化,在傳統(tǒng)定義下不同款式服裝的熱阻值之間失去了可比性,不利于消費者理解和運用。另一方面,服裝試樣的表面積計算非常繁瑣。ASTM F 2732-2011與BS EN ISO 15831:2004都采用服裝面積系數(shù)fcl完成暖體假人體表面積與服裝試樣表面積的換算,而fcl的準(zhǔn)確測量需要采用圖像處理的方法,非常耗時。所以ASTM F 2732-2011為了方便起見,就對fcl的取值做了明確的規(guī)定,1#套裝、2#套裝(標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的套裝組成)和冬季套裝fcl分別取值1.25、1.30和1.35,這樣計算數(shù)值的準(zhǔn)確性勢必下降。上述 2 個問題都與試樣面積相關(guān),東華大學(xué)的發(fā)明專利“一種模擬體形的成衣保溫儀的熱阻計算方法”很好地解決了這 2 個問題。它將熱阻定義為:標(biāo)準(zhǔn)人穿上合適尺碼的服裝試樣由瞬態(tài)傳熱轉(zhuǎn)變到穩(wěn)態(tài)傳熱以后,標(biāo)準(zhǔn)人的體表溫度和服裝20 ~ 60 cm處空氣層溫度的差值與體表單位面積散失的氣態(tài)熱流功率之比。這一新的表述既避免了服裝表面積的繁瑣測量,又使得熱阻的實用意義增強。
3 今后的研究方向
服裝保暖性的科學(xué)評價體系主要包括 2 個方面,一是精確實用的檢測儀器,二是科學(xué)合理的檢測方法。通過以上分析可以看出現(xiàn)有的檢測儀器和檢測方法都存在一些不足,同時也指明了今后的研究方向。
3.1 暖體假人的設(shè)計改進
傳統(tǒng)意義的暖體假人由頭部、胸部、腹部、背部、臀部、手、腿、腳組成,至少需要15個模塊構(gòu)成假體,結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,且尺碼或型號單一,只能測試某一規(guī)格型號的服裝,再者測試時必須穿著內(nèi)外、上下全套服裝,測試步驟繁瑣。LD-1型服裝保溫性能測試儀克服了暖體假人結(jié)構(gòu)復(fù)雜、型號單一的缺點,但它只是針對上裝保暖性測試的簡化假人,僅是服裝保暖性測試設(shè)備的一個組成部分。一套完整的服裝保溫性能測試儀還須進一步研發(fā)下裝或褲類、襪類服裝的保溫性能測試儀。
3.2 服裝保暖性的檢測方法研究
為形成全面、客觀、公正和科學(xué)的評價方法,需解決以下 3 方面問題。首先,研究確定服裝保暖性測試的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境。測試環(huán)境中溫度、相對濕度和風(fēng)速都會影響服裝保暖性的測試結(jié)果,尤其是溫度和風(fēng)速 2 個因素。確定這些因素的關(guān)鍵應(yīng)該是明確服裝的實際使用環(huán)境,只有在接近使用環(huán)境的人工氣候室(控制溫度、相對濕度和風(fēng)速)測試服裝熱阻方能給出科學(xué)合理的評價。所以防寒服必須在低溫下測試,戶外服應(yīng)該在比較強的風(fēng)速下測試。定性描述是不夠的,必須確定出一個合理的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件,這需要調(diào)研全國范圍內(nèi)代表性地區(qū)在冬季的溫濕度、風(fēng)速等環(huán)境條件。
第二,需要定量規(guī)范服裝與暖體假人配合的寬松度。寬松度因人而異,因服裝類型而異,例如正裝和休閑裝,在實際穿用中的寬松度不同。合理的評價體系應(yīng)該結(jié)合人和服裝的各種因素進行綜合考慮,在調(diào)研的基礎(chǔ)上確定合理的數(shù)值。
第三,需要推算服裝熱阻與使用環(huán)境溫度的對應(yīng)關(guān)系,在服裝或其產(chǎn)品介紹上標(biāo)識其適合的使用環(huán)境溫度。服裝熱阻應(yīng)該能給人們出行給出合理性建議,熱阻與環(huán)境溫度的對應(yīng)關(guān)系就尤其重要。這需要調(diào)研分析人體生理學(xué)領(lǐng)域的研究資料,匯總分析出中等運動和輕微強度下的健康中年人、兒童、老人體表單位面積的散熱量,根據(jù)不同人的體表散熱量,計算出所需服裝熱阻與使用環(huán)境溫度的圖表對應(yīng)關(guān)系。
4 小結(jié)
目前國內(nèi)外服裝保暖性檢測的設(shè)備和方法尚不健全,不能給出科學(xué)合理的評價。通過研制科學(xué)實用的服裝保暖性測試儀器和測試方法,可幫助企業(yè)科學(xué)評價產(chǎn)品性能,有利于研究開發(fā)防寒服、戶外服、舒適內(nèi)衣等高檔服裝,提升我國紡織服裝企業(yè)的競爭力。
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Discusses the present situation and development trend of landslide Early warning and forecast;Prevention and control technology
LI Min-weiLU Rong
(Shijiazhuang University of Economics , Shijiazhuang , Hebei,050031)
【Abstract】The article also introduces the landslide, and put forward the landslide governance principles, analyses the measures of landslide treatment commonly used, studied and analyzed the landslide mechanism and development trend of early warning and forecasting technology, to engage in landslide governance has a certain practical value.
【Key words】The landslide;Early warning and forecast;Prevention and control technology
中圖分類號:TD824.7 文獻標(biāo)識碼:A
1滑坡的特征
滑坡的特征首先表現(xiàn)為發(fā)生變形破壞的巖土體以水平位移為主,除滑動體邊緣存在為數(shù)較少的崩離碎塊和翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象外,滑體上各部分的相對位置在滑動前后變化不大。
其次,滑動體始終沿著一個或幾個軟弱面(帶)滑動,巖土體中各種成因的結(jié)構(gòu)面均有可能成為滑動面,如古地形面、巖層層面、不整合面、斷層面、貫通的節(jié)理裂隙面等。
第三,滑坡滑動過程可以在瞬間完成,也可能持續(xù)幾年或更長的時間。規(guī)模較大的“整體”滑動一般為緩慢、長期或間歇的滑動?;碌倪@些特征使其有別于崩塌、錯落等其他斜坡變形破壞現(xiàn)象。
2滑坡的危害
滑坡災(zāi)害是世界范圍內(nèi)較嚴(yán)重的災(zāi)害之一,也是我國地質(zhì)災(zāi)害中的主要災(zāi)種之一。
世界最大的水庫滑坡災(zāi)難是意大利瓦依昂水庫滑坡。1960年修建,庫容為1.5×108m3,1963年大暴雨誘發(fā)了10月9日晚的大滑坡 ,石灰?guī)r山體以20M/S以上的速度滑入水庫,滑體體積超過2.6×108m3 ,一部分水庫被巖石碎屑填充?;w形成的巨大氣流掀翻了房屋。水柱高出水面250m,高出壩頂150m高的波浪沖出水庫,并以70多米高的水墻沿瓦依昂河谷向下游的Longarone城沖去。死亡約3000人 。水庫也因滑坡填入而報廢。。
1985年6月12日發(fā)生了新灘滑坡,方量:3000萬方,運動速度:10m/s。運動距離:80m災(zāi)害影響:摧毀新灘古鎮(zhèn),毀壞房屋569間,農(nóng)田780畝,涌浪高54米,浪沉機動船13艘,木船64。這次滑坡成功預(yù)報,無直接人員傷亡。
2011年3月甘肅省東鄉(xiāng)縣城發(fā)生滑坡,滑坡系坡體長期累進性破壞加之近期凍融引起坡體變形下滑所致?;麦w坡度較高,部分接近50度,斜坡臨空面積較大,物質(zhì)組成以濕陷性黃土為主,坡體為二元結(jié)構(gòu),屬易滑坡體。
3滑坡的預(yù)警、預(yù)報
預(yù)測預(yù)報的基本內(nèi)容:時間、位置、規(guī)模、類型、運動方式、運動速度、運動距離、可能造成的危害。按照預(yù)測范圍的大小可分為:1區(qū)域性滑坡預(yù)測: 以一個大的區(qū)域為依據(jù)對象,確定滑 坡可能發(fā)生的區(qū)段范圍。2地段性滑坡預(yù)測: 以一個地段滑坡調(diào)查資料為依據(jù),確定將來可能發(fā)生滑坡的大致位置、可能的類型等。3場地性滑坡預(yù)測: 針對某一特定場址,預(yù)測滑坡可能發(fā)生的確切位置、范圍大小、運動速度及類型。
3.1滑坡空間預(yù)測預(yù)報
空間預(yù)測:主要是通過滑坡條件分析,確定出對滑坡作用有利的因素組合,根據(jù)這些有利因素組合來預(yù)測區(qū)域上某斜坡段將來產(chǎn)生滑坡的可能性,圈定出可能產(chǎn)生滑坡變形的范圍。
空間預(yù)測的理論基礎(chǔ)――工程地質(zhì)類比法:類似的工程地質(zhì)環(huán)境可能發(fā)生類似的滑坡。迄今見于報道的預(yù)測方法可歸納為:統(tǒng)計學(xué)方法、信息量法以及各種確定性模型計算。
各種方法的共同之處:充分考慮各種地質(zhì)環(huán)境因素的疊加作用來評價產(chǎn)生滑坡的可能性。在研究區(qū)圈出相對不安全的“危險區(qū)段”。預(yù)測結(jié)果一般都采用預(yù)測分區(qū)圖的形式來表達。不同之處:預(yù)測評價過程中所采用的疊加方式不同而已。
3.2滑坡時間預(yù)報
滑坡時間預(yù)報目前常見的有六種方法:1滑坡變形前兆的現(xiàn)象預(yù)報法:2位移-時間曲線變化趨勢判斷法;3齋滕法和改進的齋滕法;4統(tǒng)計數(shù)學(xué)模型(回歸模型、灰色理論模型、生物生長模、災(zāi)變理論模型);5黃金分割法;‘6非線性動力學(xué)模型預(yù)報法
4滑坡防治
滑坡的防治目標(biāo)是減災(zāi)、防災(zāi)、保護環(huán)境。防治原則以防為主,治理為輔。應(yīng)該把防災(zāi)貫穿到工程建設(shè)的各個環(huán)節(jié),在工程規(guī)劃選址、設(shè)計、施工各階段均應(yīng)注重防災(zāi)減災(zāi)。
4.1滑坡預(yù)防
滑坡災(zāi)害沒有產(chǎn)生前,了解其存在的危險性和危害性,并采取相應(yīng)的措施加以防范,使滑坡?lián)p失降至最小程度。預(yù)防是以勘察分析、預(yù)測預(yù)報、動態(tài)監(jiān)測為基礎(chǔ),同時提出有效的預(yù)防措施及相應(yīng)的設(shè)計施工工作。防預(yù)措施包括:1繞避(改線、架橋跨越、隧道穿越);2攔截(攔石墻、攔柵網(wǎng))3排水(排水溝、坡面防滲、盲溝、排水洞、排水孔);4監(jiān)測預(yù)警。
4.2滑坡治理
對潛在不穩(wěn)定體采取有針對性的工程措施,確保其穩(wěn)定,從根本上消除隱患。治理是一項工程,它包括對災(zāi)害體的勘察、評價,提出經(jīng)濟合理的工程措施,并付之實施。治理措施包括:1排水措施(排水溝、坡面防滲、盲溝、排水洞、排水孔);2 削方;3支擋工程(擋土墻、錨固、抗滑樁、樁錨結(jié)合等);4 坡面防護;5固結(jié)灌漿、阻滑鍵(栓)。
5發(fā)展趨勢
5.1基于巖土體蠕變流變理論的滑坡變形演變過程及動態(tài)趨勢預(yù)測預(yù)報研究
無論學(xué)科如何發(fā)展, 依據(jù)于粘彈塑性力學(xué)的巖土體蠕變流變理論是滑坡滑動時間預(yù)報的基礎(chǔ)。根據(jù)巖土體蠕變理論, 滑坡的變形破壞是其內(nèi)部應(yīng)力和巖土體強度隨時間不斷變化的結(jié)果, 位移、應(yīng)變及其它是這種變化的直接和間接反映, 所以, 巖土體蠕變理論揭示了滑坡變形破壞的本質(zhì), 描述了滑坡應(yīng)力、強度、應(yīng)變位移隨時間變化的內(nèi)在規(guī)律。因而, 以巖土體蠕變理論為基礎(chǔ), 研究滑坡變形過程中應(yīng)力、強度、應(yīng)變、位移、應(yīng)變位移速率等隨時間變化的物理規(guī)律, 進而預(yù)測滑坡滑動時間, 應(yīng)是滑坡滑動時間預(yù)測預(yù)報研究的突破口之一。
5.2多因子綜合預(yù)測預(yù)報研究
滑坡形成過程中, 滑體在宏觀和微觀上有多種物理、化學(xué)表現(xiàn)應(yīng)力、應(yīng)變、位移、應(yīng)變速率、巖土體強度、彈性波波速、電阻率、聲發(fā)射參數(shù)、地溫、地下水位、地下水化學(xué)場等。所有這些參數(shù)都可作為滑坡預(yù)報的因子, 但如何選取能夠反映滑坡動態(tài)過程的最佳因子, 描述滑坡變形過程的物理、化學(xué)規(guī)律是滑坡預(yù)報的關(guān)鍵。
5.3基于一定數(shù)理統(tǒng)計理論的滑坡滑動時間預(yù)測預(yù)報模型研究
盡管已有多種數(shù)學(xué)模型用于滑坡滑動時間預(yù)報, 但尚無一成熟模型, 均需要在實踐中改
進、完善。
5.4基于非線性動力學(xué)的滑坡滑動時間預(yù)測預(yù)報研究
非線性動力學(xué)思想的提出, 為建立滑坡變形過程的物理方程提供了一條新的途徑, 這無疑會在今后的研究中掀起熱潮。
5.5水在滑坡演變過程中的作用和定量評價研究
水地表水、地下水在滑坡變形破壞過程中作用極大, 然而其在滑坡變形破壞中的作用機理及其定量表現(xiàn), 一直是滑坡預(yù)報研究中的難點, 在今后研究中, 其仍將是重點課題之一。
5.6人類活動在滑坡演變過程中的作用和定量評價研究
隨著人類活動的廣泛和加強, 因不合理人類活動誘發(fā)的滑坡愈來愈多, 所以人類活動在滑坡演變過程中的作用機理及其定量表現(xiàn), 亦將是滑坡滑動時間預(yù)報研究的重要方向之一。
5.7滑坡變形破壞過程中巖土體強度的變化規(guī)律研究
隨著滑坡變形的發(fā)展, 滑坡巖土體強度不斷變化, 但各類巖土體強度的變化規(guī)律如何尚不完全清楚, 故仍需進一步研究。
對滑坡從單純的地質(zhì)現(xiàn)象研究到從地質(zhì)災(zāi)害角度是近幾十年來從觀念上的一個飛躍,目前多是在運動特征研究的基礎(chǔ)上,找出滑坡可能的危害范圍,根據(jù)滑坡可能的危害范圍,作出評估。今后的發(fā)展趨勢是更多的運用一些檢測手段、先進設(shè)備,更廣泛的運用于滑坡的預(yù)警預(yù)報,做出更準(zhǔn)確的、定量的滑坡危害預(yù)測分析。
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