可降解塑料概念范文

时间:2023-12-27 17:14:31

可降解塑料概念

可降解塑料概念篇1

由“熵增”来观察人类活动本身,是一件有趣的事。人类生活在地球上,目的无非是为了使自己生活得更舒适、更享受。结果我们发现,事情并不总是那么顺利,我们在追求秩序与速度的同时,也导致了环境的“熵增”,让我们自食其果。

老百姓日常生活离不开的小小塑料袋就是其中的一个缩影。为了方便,我们发明了这种小玩意,它给我们带来极大的便利,但百年无法自然降解的塑料袋也给地球带来可怕的白色污染,让全世界头疼不已,被欧洲环保组织评为“20世纪人类最糟糕的发明”。

中国的“限塑令”从前天开始生效,广州的超市、顾客、塑料袋生产商、批发商表情各异――有人甩卖,有人囤积,有人观望……

左手是环保,右手是方便,都关乎自己的切身利益。可以说,限塑是一场左右手的战争。是要方便,还是要环保,这种价值判断对于当今的公众已经不成问题。再不方便。为了自己,为了子孙后代也要克服。问题在于,如何让老百姓适应“断塑期”,保障“限塑令”有始有终,限出成效,才是难点。

“限塑令”打的是一场人民战争,挑战的是老百姓多年形成的老习惯。习惯是一种可怕的力量,限塑的艰巨性可想而知。因此政府别指望一纸限令就“天下无袋”,必须要有足够的耐心,并通过细致的宣传工作,常年提醒和教育公众,提高全社会的环境意识和为社会尽责意识。同时,积极研究、开发可降解的替代产品,以降低限塑的阻力。

消费只是产业链条的末端,限塑应该把更多的精力放在生产环节,从源头上禁至。如果管不住生产环节,就无法管住销售与使用环节。鉴于塑料袋生产已成为规模产业,“限塑令”对行业的影响是显而易见的,因此政府要对受到牵连的企业给予一定的政策、技术、资金的扶持,促其实现转型,从而降低生产。

古人云“治大国若烹小鲜”。小小塑料袋的治理,与治理任何国家大事一样,同样是复杂的系统工程,政府须保持比市民更好的耐心才是。

可降解塑料概念篇2

关键词 初中生物 自制模型 教学重难点 

中图分类号 G633.91 文献标志码 B 

苏科版初中生物七年级下册第十三章第二节是“土壤里的微生物”中有认识细菌的内容,在《义务教育生物学课程标准(2011版)》要求教师帮助学生形成细菌的主要特征、与人类的关系、在生物圈中的作用的重要概念。在第一课时的教学中,能够掌握细菌的基本结构、比较细菌与动植物细胞结构的异同点是教学重点。虽然学生在日常生活中对细菌有所了解,但是由于其微小不可见,也只是知其名而不知其结构。 

在教学中,教师如果只依靠书本提供的一张细菌模式图和一段简单的描述,对细菌的结构、特别是拟核的结构,许多学生学过以后只是掌握了一个名词,并没有真正掌握细菌结构的重要概念,不能很好地完成学习,因此是初一学生学习的难点。 

1 教学难点存在的原因 

从认知规律来看,初中学生正处于从感性认识上升到理性认识的阶段,擅长运用眼、耳、鼻、舌等多种感觉器官直接接触客观事物,在头脑中形成印象后,再建立对事物的初步认识。由于细菌十分微小,虽然在生活中经常听说,但并没有亲眼所见。即使是在普通的光学显微镜下,也不能观察到细菌的形态和结构。因此学生感性经验不足,学习起来并不能真正理解,并且容易产生枯燥和兴趣降低的情绪。 

2 模型制作方法 

有鉴于此,笔者设计并制作了细菌结构、细胞核和染色体的物理模型,用于教学。经过实践,该模型较好地解决了在教学中的这一重难点。 

2.1 细菌结构模型 

材料:透明塑料饭盒、红色塑料袋、琼脂、红色毛线、皱纹纸、铁丝、小刀等。 

制作方法:将红色塑料袋裁剪成合适大小,放在塑料饭盒内;热水融化琼脂,将融化后的琼脂倒至塑料饭盒2/3;等到琼脂凝固后,用小刀挖去中间一块球形琼脂,露出空白处;将几股毛线打结连成一个圆环状,并揉成一团放在挖去琼脂处;最后用包着皱纹纸的铁丝做成鞭毛粘在饭盒上(图1)。 

2.2 细胞核模型 

材料:透明圆形塑料球、彩泥、毛线等。 

制作方法:用黄色彩泥捏成两条染色体;然后将染色体固定在透明圆球内(图2)。 

2.3 染色体模型 

材料:彩泥、蓝色毛线。 

制作方法:用黄色彩泥捏成数个圆形小球;将几股蓝色毛线编织成双螺旋状的细绳,逐个缠绕在彩泥小球外,形成一串(图3)。 

3 该模型在教学中的应用 

在学习细菌的结构时,教师让学生自主学习书本内容,待学生对细菌有一个初步认识后,再将自制的细菌模型展示出来,由外到内地依次观察和讲解结构和功能。坚硬的塑料盒代表细菌的细胞壁,具有很好的保护作用;红色塑料袋代表细胞膜,主要有控制物质进出的功能;胶状透明的琼脂代表细胞质;在细胞质中央的红色毛线团是细菌的遗传物质,它位于的这一块区域就是拟核,这就是细菌细胞的基本结构。对皱纹纸做的鞭毛和荚膜,教师也可稍作介绍,让学生了解细菌的特有结构和功能。 

当学生第一次接触到拟核的概念时,就会产生这是什么结构、有什么作用、跟细胞核有什么区别等众多疑问。接着,教师展示细胞核的模型,比较细菌拟核与细胞核的区别。模型中塑料球就代表细胞核的核膜,它将整个细胞核包裹起来呈现出一个球形,使核内形成一个相对独立的结构;而细菌的拟核是没有核膜包裹的,没有边界因此是不成形的细胞核。 

最后比较细菌拟核中的遗传物质与动植物细胞细胞核中的遗传物质,教师将拟核中缠绕的红色毛线拉开是一个环状的结构,这就是环状裸露的DNA;而由双螺旋的毛线和缠绕在上面的彩泥小球组成了的染色体将细胞核中的染色体放大,这就是构成染色体的两种成分——DNA和蛋白质。 

4 该模型在教学中的优势 

4.1 使枯燥内容趣味化,激发学生的学习兴趣 

苏格拉底说过:“教育不是灌输,而是点燃火焰。”初中学生年龄小,具有好奇心强、求知欲强的特点,因此教师在教学中点燃学生兴趣的火焰,能激发学生学习的潜力。在本课中教师适时地使用自制的教具,给学生一个新鲜的刺激。学生看到教师做的模型是由身边常见材料制成的,新奇无比,从而被深深吸引,迫切想了解这些材料都是代表的结构,引起了学生的无意注意。科学又不失趣味性的教具点燃了学生的注意和学习兴趣,促进学生产生强烈的求知欲望,增强学生学习的主动性和启迪思维的动力,从而提高了学习效率。 

4.2 使抽象内容形象化,突破教学中的重难点 

教师在教学中的一个重要责任是要将教材中的基本概念,采用多种方式和手段,帮助学生尽可能顺利的实现基本概念由抽象向具体的转化。由于物理模型具有生动直观的特点,将看不到摸不着的抽象内容形象化,使学生从形象思维入手,增加了学生的感性认识,降低了学生学习时的难度。因此模型教学是突破教学重难点的有效途径之一。 

本课通过呈现细菌结构、细胞核结构等自制模型,将抽象的内容形象化、直观化,帮助学生体验和再现了细菌的结构;同时通过模型比较拟核与细胞核结构、拟核中遗传物质与染色体,让学生清楚地观察到了两者的区别,增加学生直观认识和感受,有助于突出呈现重要概念,从而建立清晰和完整的概念,实现对重难点教学内容的突破和进一步巩固。 

4.3 使目标落实全面化,培养学生的创新意识 

可降解塑料概念篇3

关键词:高分子塑料;成型工艺;分析探讨;未来发展

中图分类号:TB32 文献标识码:A

一、高分子塑料的概述

1高分子塑料定义

高分子塑料是指以高分子化合物为主要成分的所有材料。从物理概念来说,高分子化合物的分子量应该在1000以上。目前我们所使用的塑料,它就是一种合成的高分子化合物,一般把它称之为高分子或者巨分子,它是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的,并由合成树脂及填料、稳定剂、色料等添加剂组合而成的。而根据它的特点来说,它可以自由改变形体样式。

2高分子塑料的特性

单就高分子塑料的特性来说,除了它可以自由改变形体样式以外,它还具有一定的粘弹性,它在外力作用下会发生高弹性变形和粘性流动,其变形与时间有关。还具体低强度和高比强度。一般地高分子塑料强度很低,但是由于它的密度很低,所以比强度较高。

除此之外,还有一定的高耐磨性、高绝缘性、膨胀性、高化学稳定性、导热性低、热稳定性差等诸多特点。

3高分子塑料的分类

分析了高分子塑料定义、特性外,我们再来看它的分类。目前在我国现阶段我们把它分为七大类。具体如下:高分子胶粘剂、橡胶、塑料、高分子涂料、纤维、功能高分子材料和高分子基复合材料。下面笔者根据工作经验和体会分别对这七大类做一详细的说明介绍,仅供参考。

第一类是高分子胶粘剂。它是以合成天然高分子化合物为根本的一种胶粘材料。而在实际应用中我们又把它分为天然和合成胶粘剂,不完全统计应用较多的是合成胶粘剂。

第二类是橡胶。从物理概念来说,它的分子链间次价力小,分子链柔性好,一般地在外力作用下可产生较大的形变,不稳定,而在除去外力作用下,很快就能迅速恢复原状。

第三类是塑料。塑料在我们的生活生产中听到的比较多。一般来讲它是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要的成分,加入填料、增塑剂和其他添加剂组合而成。我们通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料。

第四类是高分子涂料。这个类型的主要是以聚合物为主,在生产中再添加溶剂和各种添加剂制得。一般把它分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料三中,在日常生活中很常见。

第五类是纤维。这个也是在平时听到最多的一种塑料,一般分为天然纤维和化学纤维两种。物理学分析我们得出纤维具有次价力大、形变能力小、模量高等特点,一般为结晶聚合物。

第六类是功能高分子材料。现在我们已经采用的是高分子透明材料、高分子模拟酶、生物降解高分子材料等待。它具有物质、能量和信息的转换、磁性、传递和储存等特殊功能。

最后一种是高分子基复合材料。这种材料综合了原有材料的性能特点,在实际使用中我们根据需要进行材料的任意设计。

4高分子塑料的应用

如果说塑料的应用,我们大家都不陌生,在生活生产中都常见,而提到高分子塑料的应用,大部分人都比较陌生,而实际上,我们在生活中或多或少都听到见到过,只是加以高分子就难以理解了。经过多年的工作体会和实际工作操作,现笔者就高分子塑料的应用做一阐述。具体如下。

从军事尖端大方面来说,高分子塑料的应用已经涉及到军事及尖端技术上,无形中它促使了高分子合成和加工技术的发展,据不完全统计它已经成为一种独立的专门工程技术。

从高分子材料科学研究上来看,它是年轻而新兴的学科。我们的科学家主要集中于结构和组成与材料的性质、探索加工工艺,对各种环境因素对材料性能的影响,其主要目的是为了进一步开发新材料、新工艺等。目前,从一些材料上看高分子材料已经和金属材料等并驾齐驱,在国际上我们把它列为一级学科,这是很高的级别。

二、高分子塑料加工工艺

上文我们分析了高分子塑料的定义,特性,分类及应用,从大的方面我们有了一个感官的认识和了解,下面笔者再结合实际谈谈它的加工工艺。以便在实际中进一步总结应用。首先我们先来了解高分子塑料在加热中出现的物理和化学变化。先来看物理变化。

1高分子塑料的物理变化。一般地,高分子塑料在等温条件下会结晶,我们把它称为静态结晶。但实际在加工过程中,它大多数情况下结晶都不是等温的,笔者认为这些因素都会影响结晶过程。实践中我们得出,熔化温度与在该温度的停留时间会影响聚合物中可能残存的微小有序区域或晶核的数量。

另外,高分子塑料如果在纺丝、薄膜拉伸、挤出等成型加工过程中会受到高应力作用,这个时候它就会有加速结晶作用的倾向;如果在剪切或拉伸应力作用下,熔体中会生成长串的纤维状晶体,随应力或应变速率增大,它的晶体中伸直链含量增多,晶体熔点升高。

经过多年的实践,笔者得出这样一个结论:就是说高分子塑料的分子链结构与结晶过程有很大的关系。具体来说,如果分子量愈高,大分子及链段结晶的重排运动愈困难,高分子的结晶能力一般随分子量的增大而降低,这是成反比的,需要我们加以注意。

2高分子塑料的化学变化是指高分子塑料在高温和应力作用下,受到热和应力的作用它的大分子结构发生的一系列变化。这个变化中会发生轻微的降解物质,这个物质释放出来后会产生大量的有害物质。所以,我们在实际加工的过程中,要严格控制原材料指标,并使用合格的原材料,在配方中我们还要考虑使用抗氧剂、稳定剂等辅材料来增强高分子对降解的抵抗能力,确保生产安全。

3高分子塑料成型加工工艺

在明确了高分子塑料的物理和化学变化后,下面我们进一步阐述它的成型加工工艺。具体如下:

现阶段高分子塑料成型加工一般包括原料的配制和准备、成型及制品后加工等诸多过程。从它的加工工艺定义出发,一般地是通过温度的作用,让高分子塑料受热熔化,经过高分子塑料成型设备加工成具有一定结构形状的产品过程。笔者统计,现阶段有挤出成型工艺、挤出注射技术、压延成型、气体辅助注射技术等。

3.1挤出成型工艺。这个工艺原理采用的是利用螺杆旋转加压,将塑料生产物料用挤出机挤入机头,形成具备口模形态的型坯,完成冷却定型,塑化等基本工艺流程。这个技术对成型工艺发展的研究具有重要的现实意义。但需要加以注意的是,在实际的加工过程中,我们为了确保工艺流程质量,在生产物料制备、模具设计方面我们的工作人员应当严格监督控制,确保质量有所提升。

3.2挤出注射工艺。挤出注射工艺它的突出优点是可以更加灵活地调节复合物的配方,省去了造粒、包装等工序,可以降低设备费用和减少了生产时间。

3.3吹塑成型工艺。在这个工艺中,笔者仅仅拿出其中一个工艺来讨论——多层吹塑成型工艺。这个工艺可以用于要求反渗透性能良好的制备品加工中。在生产中它能够实现原料的不断更换。对于那些大型燃油箱容器的生产时的冷却工艺处理来说,这个时候就急需要减少模腔内压力。我们可以采取将熔料储存在挤出螺杆前端的熔槽中,在高速下挤出型坯,以最大限度减少型坯壁厚的变化,确保消除垂缩和挤出膨胀现象。

3.4注射成型工艺。笔者认为,该工艺是塑料加工生产中最为实用且最为普遍的一种工艺。在生产中可以配合设备自动化控制系统的运用情况下,实现高分子塑料生产工艺的价值。经过笔者的实践分析来看,这种工艺具有应用范畴广、生产效率较高以及工艺操作简单等很多的特性。在目前的生产中应用比较广泛,生产效率也很高。

三、高分子塑料成型加工工艺未来发展

随着目前科技的日益发展和实际的需求情况来看,高分子塑料成型加工工艺已取得了一定的成果。这主要体现在向高性能化方向发展。比如说用化学或物理的方法来控制发光倍率的发泡制品,具有分离机能和透析机能的离子膜。

再有就是向精密化发展。比如说,我们使用的超微指令的激光唱盘、计算机光盘等。最后是向优质化发展。我们可以采用与其他成型加工技术组合的加工方法,比如挤出压缩法等。还有就是以磁带为代表的记忆制品,像录像带,以及高绝缘等。

结语

本文对高分子塑料材料的定义、特性、分类及加工工艺,未来发展分别做了阐述,这让我们不难看出,高分子塑料材料在实际应用中不但取得了一定的成绩,而且还向高度集成化、精度控制自动化等特性方面快步发展。换句话说,高分子塑料材料是通过制造成各种制品来实现其使用价值的,我们从应用角度来讲,以对高分子材料赋予形状为主要目的成型加工技术有着重要的意义。

参考文献

[1]《高分子材料学与工程》征稿简则[J].高分子材料科学与工程,2010(04).

[2]胡杰,袁新华,曹顺生.《高分子材料成型加工》课程教学中的几点思考[J].科技创新导报,2010(04).

[3]陈捷.炸药、高分子材料及部件贮存性能与老化机理研究进展[A].中国工程物理研究院科技年报,2010.

[4]苏伟梁,廖兵,黄玉惠.高聚物共混增容技术的研究进展[J].高分子材料科学与工程,2001(05).

可降解塑料概念篇4

关键词 卡车;零部件;新趋势

中图分类号 U46 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)109-0045-02

近几年,随着国民经济的发展,技术的进步,国内卡车市场也发生了明显的变化,其中比较明显的变化就是高端卡车的增长率明显高于中、低端卡车的增长率。高端卡车之所以受到用户青睐,主要得益于其更加安全、舒适、环保、节能、可靠以及智能化。一些新技术的应用把用户从繁重的体力劳动中解放出来,使其能像驾驶乘用车一样从事卡车的运输等工作。过去的纯机械、自然吸气发动机为动力的低端卡车逐渐向电控发动机等为代表的智能化卡车方向转化。下面就浅析一下高端卡车的发展趋势。

1 卡车向电控智能化发展的趋势

现在的高端卡车正在把汽车电子、人机交互、车联网等融合在一起,或许这便是今后卡车的发展趋势。随着排放法规以及国家一些强制性标准的陆续制定和实施,一些新的技术已悄然在高端卡车上得到了应用。如发动机电控系统的应用,通过安装一系列的电子控制元件和传感器,电控发动机能根据实时的进气量、压力、温度等工况自动控制发动机的喷油量及点火时刻,驾驶员通过电子油门踏板自如地控制卡车的驾驶,可以使卡车始终保持在最佳状态工作。ABS(防抱死制动系统)也已在高端卡车上采用。这种系统能够保持四个车轮在不同的路面附着力不同时,自动分配每个轮的制动力,防止卡车打滑,侧滑等发生。最新的智能化趋势是通过各种传感器以及车车、车路间通信技术获得信息,实时向驾驶员提示道路拥堵信息和可能发生的碰撞风险。通过主动式方向盘,可在危险车辆靠近时进行自动驾驶以避免碰撞的发生。在安全技术方面,通过集成高度感知功能的传感器和车路间通信系统,可识别驾驶员面部特征,对驾驶员的精神状况进行监控;而车路间监控系统则可根据车路间的无线通信,实现车路和道路的实时信息交互,为缓解拥堵和降低交通事故提供帮助。

此外,一些总成和零部件的发展也将突出今后消费者使用车辆的个性化需求。如电子助力转向系统,高度优化的自动空调等都使得汽车的个性化得到最大的满足。转向精确,省力以及更适宜的驾乘环境等都为驾驶卡车提供了良好的条件。现在的一些卡车生产厂在进行概念设计之初,就对未来社会发展的宏观趋势进行分析,得出未来发展的三大趋势:新生态环境、价值观的转变、个性化用车需求。这些趋势一定会对未来高端卡车的研发设计产生重大影响。由此,我们不难看出汽车电子今后的发展趋势。主动安全技术在今后将扮演更加重要的作用;车联网以及车路间通信技术逐渐由概念转为实际;智能手机和平板电脑的应用将逐渐和汽车的功能相融合,卡车除作为运输工具之外,也将成为移动生活的一部分。

2 零部件集成设计趋势

从目前以及长远高端卡车的发展看,卡车的零部件一体化设计是另一个大发展趋势。例如在卡车后处理系统上,随着排放水平的不断升级,后处理系统所需要的零部件数量不断增加,国Ⅳ排放以后升级到国Ⅴ等要满足标准限值的要求就要使用选择性催化还原装置(SCR),氧化催化转换装置(DOC)、颗粒捕捉装置(DPF),三项后处理部件需要占用较大空间。而目前最新的设计思路是集成式的后处理系统,将SCR、DOC、DPF三项后处理装置的部件整合到一起,这样更有助于后处理系统在卡车上的布置,同时在隔热、后处理系统效率上有较大的提升,这种最新的集成目前已经试制成功,不远的将来将应用于卡车上,为使卡车排放的进一步升级打下了基础。

零部件一体化设计的另一个例子是复合材料油箱,采用双片吹塑技术,与传统复合材料油箱比,在吹塑过程中,便可将油箱内所有部件焊接安装在油箱内。这种使用塑料材质生产燃油系统有着金属材料燃油系统无可比拟的诸多优势:塑料可以实现最复杂的结构设计,可以实现功能与部件的高度集成;塑料重量更轻,有助于降低CO2的排放;同时,无论在生产阶段还是汽车报废后均可100%回收;塑料不受腐蚀困扰,使用寿命长;塑料的抗冲击能力非常出色,拥有更好的密封性能,同时减少开口,最大限度地降低油箱燃油泄露,并可降低产品生产周期。

更新的具有集成功能的无盖式加油系统也已由概念设计转化为实际产品,当车子在加油时无须拧开油箱盖,而是直接使用油枪顶开车辆油箱口处的阀门便可加油。这种集成式油箱盖加油系统只有当加油枪插入时才会打开。当加油结束后取出加油枪时,系统会自动关闭。这样可以避免忘记关闭加油盖而产生的麻烦,对环境保护有相当的促进作用,避免因安装不当、破裂等原因造成的泄露,同时还可避免汽、柴油误加。

3 降低油耗减少排放途径的趋势

目前看,节能减排技术进步相当快。随着节能减排的要求不断提升,从最初在发动机和排放系统进行技术改进,到如今细化到发动机内部各个部件上。比如变截面涡轮增压器、可变凸轮轴正时系统、电控水泵、多级可变压力机油泵等已经或即将从概念设计变成实实在在的产品,推动着节能减排升级到一个更新的高度。同时卡车的轻量化设计也是节能减排的大势所趋。

目前,涡轮增压器已陆续为柴油发动机所采用。涡轮增压技术是通过利用废气带动涡轮高速旋转,高速旋转的涡轮使进入发动机的新鲜空气量和压力大幅提升,从而使发动机能提供更大的扭矩,一般情况下,采用此项技术可使发动机功率和扭矩提升15%左右。随着涡轮增压技术的广泛使用,涡轮增压器产品的改进也迅猛发展。

柴油发动机除涡轮增压器所采用的新技术之外,机油泵所采用的新技术也令人耳目一新,这就是即将出现的三级可变压力机油泵。根据其工作的技术原理,三级可变压力机油泵根据发动机转速可精确控制机油压力,通过溢流阀的控制实现多级机油压力输出。可变机油泵的出现可帮助发动机减轻机油泵对发动机功率的消耗。

柴油发动机可变凸轮轴正时技术是柴油发动机的又一个新的发展趋势。为持续提升燃油经济性、降低排放、提升动力性能,可变气门正时技术通过调整进排气门角度和开闭时间,使进入的空气量达到最佳,进一步提高燃烧效率。

卡车的轻量化是节能减排的又一必然趋势。进一步降低燃油消耗量是节能减排的必然要求,而降低卡车自重即可降低油耗。

以上卡车发展的趋势有的已在实践中变成现实,促进了卡车的技术进步以及节能减排水平的提高,而随着另外一些技术的成熟及其产品的产业化,必将为高端卡车的发展带来革命性的变化。

参考文献

[1]曾珍,吴祥友.中国汽车品牌与自主开发[J].上海汽车,2005(4).

可降解塑料概念篇5

【关键词】生物降解 低碳经济 发展前景

据中国塑协塑料再生利用专业委员会介绍,我国每天买菜要用掉10亿个塑料袋,其他各种塑料袋的用量每天在20亿个以上。北京目前每年废弃23亿个塑料袋,产生废旧塑料包装垃圾14万吨,占整个生活垃圾的3%;上海每年产生废旧塑料包装垃圾19万吨,占生活垃圾总量的7%;天津每年的废旧塑料包装垃圾也超过10万吨。目前商场赠送的塑料袋主要是不可降解的,如果用作垃圾袋,将严重危害环境。塑料袋埋在地下会严重污染土壤;如果采取焚烧处理方式,则会产生有害烟尘,长期污染环境。

2007年12月31日,中华人民共和国国务院办公厅下发了《国务院办公厅关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》。这份被群众称为“限塑令”的通知明确规定:“从2008年6月1日起,在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋”;“自2008年6月1日起,在所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度,一律不得免费提供塑料购物袋”。“限塑令”的约束范围有限,基本局限在大超市和大商场,但“限塑令”前这两部分塑料袋加起来也只占到塑料袋消费总量的20%左右,而对于原本就是塑料袋主要提供者的小商店、商铺和摊贩基本没有约束,仍然有大量免费的、不符合规格的塑料袋被提供给消费者[1]。这同时也可以理解为“限塑令”对于塑料袋生产商的约束力不足,使得大量不合规格的塑料袋在商场上流通。

生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。“纸”是一种典型的生物降解材料,而“合成塑料”则是典型的高分子材料。因此,生物降解塑料是兼有“纸”和“合成塑料”这两种材料性质的高分子材料。

在运用生物降解塑料袋方面,世界各国都有自己的行动。法国推出协议:使用生物基废塑料袋,法国生态部长Chantal Jonanno推出促进全国生物基可堆肥废塑料袋框架协议,政府2010年将生产含40%蔬菜基材料废塑料袋,2018年比例提高至70%,适用于整个国内消费者[2]。德国超市Aldi S・d于2009年3月起加快推行生物降解塑料袋, 这种购买袋由巴斯夫公司的生物降解塑料Ecovio制成,Ecovio由Ecoflex以及由谷物制取的聚乳酸(PLA)组成。Ecoflex为石油化学基聚酯,但因其分子结构特殊而可被微生物消化,按照欧洲标准EN 13432,它可完全被降解[3]。泰国巴斯夫公司启动一项推广生物可降解塑料袋使用的试点计划。这一试点计划于2009年7月一12月在Samut Songkhram府展开,旨在推广使用生物可降解塑料来收集家庭有机废物,并将由此生成的高质量堆肥用作有机肥料来改良土质[4]。目前,全球石油基塑料产量为1165亿t/a。在全球石油资源供给日趋紧张,以石油为原料的合成塑料所引发的环保问题日益突出的情况下,生物塑料市场需求量将迅速增长。

另外,低碳经济的发展也给生物降解塑料带来了新的发展机遇。低碳经济”概念的出现与气候变化和能源安全两大主题密不可分。它是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。当前低碳经济发展方兴未艾,正成为世界经济新的增长点。中国科技部、中国社科院和中国现代国际关系研究院的多位专家学者在接受记者采访时认为,发展低碳经济正成为世界许多国家抢占未来经济制高点的重要战略选择,低碳市场的快速发展将对全球产业及金融产生深远影响,进而影响世界经济的发展格局,低碳经济或将成为世界经济未来发展的新模式并形成相应的新游戏规则。因此,各生产商不断扩大产能,积极开发新品,各国著名咨询公司也纷纷对生物塑料的未来作出乐观预测。2008年11月,在德国柏林举行的第三届欧洲生物塑料会议预测,近年来全球生物塑料市场发展迅速。生物塑料无论在零售还是树脂方面都已经成为一个可观的市场,这一市场将在未来几年持续增长。

据专家预测,在今后5~10年内,我国国内将形成一个由淀粉基、PLA、PBS降解塑料为主的销售大市场,年产值达几百亿元。按照产品生命周期分析,生物塑料产品尚处于萌芽期和发展期,市场存在巨大增长潜力。其市场需求将由几大因素:国家政策、客户需求、石油涨价等决定,而这些因素和条件正在逐步形成,特别是低碳经济的兴起,更是对全球生物塑料的发展起到了显著的推动作用。同时,碳排放交易将取代石油期货交易,这也很可能促进生物塑料市场需求呈爆炸式增长。

生物分解塑料入市前应该做好市场调研、产品定位和产品质量认证等准备工作。生产者应该全面了解国内外产品生产、应用和销售现状,即应该了解国际市场需求到底有多大、各类原料的价格到底有多大的区别、原料的生产能力到底有多大。其次,要根据降解塑料的定义,正确定位生产产品,有效进行宣传。再次,要完善产品质量保证的证书工作。最后,生产企业在入市前还应根据需要做好原料的储备、流动资金的准备工作,对出口型的企业还应该注意知识产权保护等。

参考文献:

[1]张文磊,王芳芳,黄文芳.“限塑令”后居民塑料袋消费调查[J].城市问题,2009(9).

[2]法国推出协议:使用生物基废塑料袋[J].塑料科技.2010,38(3).

[3]钱伯章.德国超市流行生物降解塑料袋[J].聚酯工业.2009(3).

[4]泰国启动生物降解塑料袋推广计划[J].国外塑料.2009,9.

[5]生物降解塑料市场需求将持续增长[J].塑料,2009(4).

可降解塑料概念篇6

关键词:面料纤维;女装;低碳环保

服装主要还是以女装的发展为主,女装占有主导地位,同时也带动其他制造行业的发展。在20世纪90年代欧洲国家就已经提出绿色设计,主要也就是从环保方面出发,创造一种无污染、无毒害的一种健康的生态环境。我们所谈的就是绿色服装设计,主要是面料的选择与新产品的开发利用等一系列的低碳环保设计理念,这种森林系的低碳服装将在服装设计别是女装设计有很大的空间。

一、从设计理念去推广低碳环保设计

低碳服装是一个泛指的服装环保概念,泛指可以让我们每个人在消耗全部服装过程中产生的碳排放总量更低的方法,其中包括选用总碳排放量低的服装,选用可循环利用材料制成的服装,及增加服装利用率减小服装消耗总量的方法等。作为服装设计师,不仅要把流行元素应用到设计中,更要把低碳环保的设计理念加入在未来的服装设计中。它是我们设计师的责任和目标,随着人们对服装材料环保程度越来越重视,你所设计的服装是否能达到环保标准,将决定你设计的服装是否在市场上占有一席之地。随着高科技的发展,深加工设备的不断改进,一些纯天然纤维面料的舒适性问题都能得到解决。竹炭纤维面料这几年的发展比较快,竹纤维系列作为一种新型纤维,手感非常柔软,透气性很好,而且没有异味,非常适合夏天穿着。还有就是在内衣面料纤维的选择上,人们越来越注重不伤害皮肤的面料,经研究显示,大麻纤维制成的布料比棉布更环保。墨尔本大学的研究表明,大麻布料对生态的影响比棉布少50%。用竹纤维和亚麻做的布料也比棉布在生产过程中更节省水和农药。大豆纤维也是一种天然的无污染面料纤维,大豆纤维大豆蛋白纤维属可降解性再生植物蛋白纤维,该纤维具有天然纤维和化学纤维的许多优良性能。其织物具有羊绒般的手感,真丝般的光泽,棉的透气保暖性,亲肤舒适,服用性能优异。大豆纤维面料适合在童装中广泛的使用,手感比较柔软,儿童皮肤比较幼嫩,这样的面料更有利于儿童的成长。女装设计曾经流行过一段时间的皮草设计,这种以动物的皮毛作为女装设计的原料,破坏了人类的生态环境,也打乱了生物链的发展,人类和动物是一种相互依托存在于这个世界上的,要保持平衡,才能得到文明的发展。以环保概念著称的最成功设计师当数Stella McCartney,这位英伦时尚天才的设计作品全部选用天然、绿色环保的材料制成,“皮包”“皮衣”都只用仿皮革,她的作品受到各界名人名流的追捧。制作越来越精良,也越来越有设计感的各式“类皮草”将给时尚人士提供兼顾时尚与环保的新选择。假的比真的更迷人!这句话在皮草风暴后,用来形容“类皮草”或“仿皮草”地位的提升是最适合不过了。比起真皮草,假皮草更容易照料和保养,不需要如对真皮草控温、控湿般的小心翼翼。全球都提出了低碳环保的设计,作为女装发展的前沿,更要以这种设计理念为准则,减少二氧化碳的排放,其中包括选用可循环利用材料制成的服装,以及增加服装利用率减小服装消耗总量的方法等。近年来,众多国际时尚品牌纷纷举起环保的宣言牌,用设计引领环保新概念。

二、从服装的工艺流程与服装生产体现低碳环保女装设计

服装从纤维的提取到成产成面料都要经过很多道工序,多一道不必要的工序就有可能增加二氧化碳的排放,就不能体现出环保的理念,一件衣服从原材料的生产到制作、运输、使用以及废弃后的处理,都在排放二氧化碳并对环境造成一定的影响。对于成衣制造业来说,主要的排放来自于生产时的能耗所转换成的温室气体排放。因此,制衣集团在采纳了LCMP的15项主要围绕在节约生产能耗方面的建议之后,即在广东惠州建设起4万平米面积的厂区。厂区的30%用作灌木绿化,而厂房的屋顶则种满了兰花等植被,来帮助降低供暖制冷成本,同时还能顺便吸收一些CO2。在服装的生产上,通过使用蒸汽加热熨斗替换电加热熨斗,在熨烫这个最耗费能源的步骤上极大地降低了排放。同时,还想办法从烟气、排污等通道回收热能加以利用。厂房所配备的装有计时器的空调压缩机,会在非生产时间自动断电。厂房本身的设计则是便于利用日光,同时还搭配反光镜在不得不使用人工照明的时候也尽量做到只打开最少的灯。服装生产中能达到同样的效果尽量减少服装的制作工序,以体现低碳环保的理念,这同样也是在减少资源的浪费,也能带动其他行业的可持续发展。

三、从服装的包装和服装的二次利用体现低碳环保理念

现在各个产品的包装越来越夸张,包括了女装的包装设计,从简单的手提袋到现在的各种各样的服装包装,从塑料材料到纸质材料,作为消费者来说基本上是没有多大用处的,是很大的资源的浪费。我们可以提出一些减少浪费的理念,在女装销售环节,不需要包装的可以进行设当的打折,长期这样下去自然而然地就让消费者有了环保的理念,尽量利用可二次实用的材料来进行服装的包装设计。随着全球日益严重的环境问题和人们保护地球这个大家园意识的逐渐增强,像可降解塑料,水溶性薄膜,可降解薄膜等绿色包装材料也同样受到了广泛的关注。环保将成为包装业的主旋律己在全球范围内形成不可阻挡的潮流。我们的塑料包装产业,靠环保型“绿色包装”取胜已成为现阶段发展的当务之急。全球范围内可利用的资源是有限的,要不断地开发新的环保资源,才能得以长期稳定的发展,作为引领时尚的女装设计更要起到带头的作用,引领环保的时尚,女装材料的再次利用可以延长产品的使用时限,无疑将大大减少物质产品的浪费。而且从视觉审美范畴来讲,这种对材料的重新利用组合,可以产生出有别于新材料的一种解构性的视觉特征。对服装材料的二次利用与“DIY”设计的理念,是生态服装设计的体现。例如比利时著名服装设计师马丁•马吉拉喜欢对旧的衣物解构、二次利用,再注入新的概念、新的生命。他说:“我相信让废弃的、破旧的服装实现新生是极其美丽的。”他会把一堆破旧的芭蕾舞鞋分解再重组,把它制造成漂亮的手袋,在设计中,可以用大堆皮带制成皮褛,大量的手套制成外套,一串串的珍珠链穿成晚装裙。这种生态环保的设计,并不是设计师对废旧弃物的简单组合,他的行为也促使人们思考服装的本质与穿着行为的奥秘。这种改造、再生的衣服是对旧材料的诠释,表达了环保生态观念下的时尚现象和知识体系。

可降解塑料概念篇7

关键词:概念设计; 协同工作; 结构设计; 刚度;

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

一、概念设计的内涵分析

概念设计是运用人的判断和思维力, 从宏观上决定结构设计中的基本问题。概念设计是一种设计的思路, 可以认为是定性的设计; 概念设计不以精确的力学分析、生搬硬套的规范条文为依据, 而是对工程进行概括的分析, 制定设计目标, 采取相应措施。概念设计概念包括安全度的概念、力学的概念、材料的概念、荷载的概念、地震的概念、施工的概念、使用的概念等等。概念设计要求融合这些概念, 并贯彻到结构方案设计、结构构件布置、计算简图抽象、计算结果处理中, 对理论无法明确的部位, 要有定性的认识。强调概念设计的重要性, 是因为现行的结构设计理论与计算理论中存在许多缺陷或不可计算性, 为了弥补这类计算理论的缺陷, 或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计, 都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的。同时计算机结果的高精度特点, 往往给结构设计人员带来对结构工作性能的误解, 结构工程师只有加强对结构概念的培养, 才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。概念设计之所以重要, 还在于在方案设计阶段, 初步设计过程是不能借助于计算机来实现的, 这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念, 选择效果最好、造价最低的结构方案, 为此, 需要工程师不断地丰富自己的结构概念, 深入、深刻地了解各类结构的性能, 并能有意识地、灵活地运用它们。

二、结构概念设计中的问题分析

1、协同工作。协同工作的原则也就是整体工作的原则。协同工作设计可以对材料充分利用。一般来讲, 材料利用率越高( 即应力水平越高), 该结构的协同工作程度也越高, 尤其对我国这样一个发展中国家, 结构设计的目的即花最少的钱, 做最好的建筑, 这就要求设计时对结构材料充分利用。在结构设计中, 构件材料的利用率越高, 经济性也就越好。对于建筑结构, 协同工作的概念即要求结构内部的各个构件相互配合, 共同工作。这不仅要求结构构件在承载能力极限状态能共同受力, 协同工作, 同时达到承载能力极限状态, 还要求在正常使用状态下有共同的耐久性。协同工作的概念还包括当结构受力时, 结构中的各个构件能同时达到较高的应力水平。

2、结构抗震概念设计。在进行结构抗震设计时, 着眼于结构的总体地震反应, 灵活运用抗震设计准则, 既注意总体布置上的大原则, 又考虑关键部分的细节, 从而全面、合理地解决结构抗震设计中的基本问题。从经济合理的观点出发, 在强烈的地震作用下应允许结构进入弹塑性工作状态( 即所谓延性设计)。通过结构某些构件屈服所产生的塑性变形来消耗地震能量, 从而达到抗震的目的。试验和实践都证明, 框架结构具有良好的延性性能。但是,纯框架刚度差, 在地震作用下结构变形较大, 为提高框架结构的刚度, 常设剪力墙、支撑等加劲构件, 这些加劲构件刚度大, 但延性较差, 一旦破坏, 几乎丧失承载力。因此, 注意加劲结构刚度与延性的均衡十分重要。砌体结构刚度大, 但延性差, 为提高其延性, 常加设钢筋混凝土构造柱, 构造柱连同圈梁, 实际形成一个弱的框架。强度均匀指结构在平面和立面上的承载力均匀。结构在立面上强度均匀, 可以避免结构弹塑性反应集中。如果结构某一楼层的强度相对较小, 则在地震作用下, 这一层首先屈服, 同时通过该层塑性变形的发展, 使其他楼层不继续屈服。这样结构塑性变形集中在一层, 很容易使该层发生破坏, 从而导致整个结构的破坏。结构多道抗震防线的概念: 要求结构具有较高的静不定次数; 要求结构在延性变形阶段具有良好的吸能能力; 要求结构中尽量具备多重抗侧力体系。一般说来, 结构静不定次数越高, 对结构抗震越有利, 但这不是充分条件。一些薄弱部位的塑性变形集中可能造成结构局部屈服机制的形成, 从而导致整体结构的严重破坏甚至倒塌。因此, 需要在结构的适当部位设置一系列有利的屈服区, 使这些不危及整体结构安全的部位在地震时率先形成塑性铰; 同时, 通过保证铰的屈服转动能力, 使结构所吸收的地震能量耗散在整个结构平面和高度上。通过设置人工塑性铰和阻尼耗能装置, 会更有利于结构发挥良好的抗震性能。结构对于不规则地震波的反应是类共振反应而不会发生共振反应。即使如此, 当地震的卓越周期与结构物的周期相接近时,也会使结构发生严重破坏。由于地震受发震机制、震级、距离、场地等多种因素的复杂影响, 具有较强的不确定性, 试图在设计阶段就使结构自振周期完全避开地震的卓越周期是不太现实的。但是, 如果注意到场地的卓越周期对地震卓越周期有强烈影响, 还是可以在一定程度上防止结构在地震时发生强烈的共振反应。

3、结构整体性能控制。结构整体的科学性和合理性是概念设计的重要内容。用于控制结构整体性的主要指标有: 周期比、位移比、刚度比、层间受剪承载力之比、刚重比、剪重比等。周期比是控制结构扭转效应的重要指标。它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效更合理, 使结构不致出现过大的扭转。也就是说, 周期比不是要求结构足够结实, 而是要求结构承载布局合理。如果周期比不满足规范要求, 说明该结构的扭转效应明显, 需要增加结构周边构件的刚度, 降低结构中间构件的刚度, 以增大结构的整体抗扭刚度。位移比(层间位移比) 是控制结构平面不规则性的重要指标。需要指出的是, 规范中规定的位移比限值是按刚性板假定做出的。刚度比是控制结构竖向不规则的重要指标。规范有三种刚度比的计算方式, 分别是剪切刚度、剪弯刚度和地震力与相应的层间位移比, 剪切刚度主要用于底部大空间为一层的转换结构及对地下室嵌固条件的判定, 剪弯刚度主要用于底部大空间为多层的转换结构, 地震力与层间位移比是抗震规范的相关规定, 通常绝大多数工程都可以用此法计算刚度比。层间受剪承载力之比也是控制结构竖向不规则的重要指标。刚重比是结构刚度与重力荷载之比。它是控制结构整体稳定性的重要参数, 也是影响重力二阶效应的主要参数。该值如果不满足要求, 则可能引起结构失稳倒塌, 应当引起足够重视。剪重比是抗震设计中非常重要的参数。长期作用下, 地震影响系数下降较快, 由此计算出来的水平地震作用下的结构效应可能太小。而对于长周期结构, 地震动态作用下的地面加速度和位移可能对结构具有更大的破坏作用, 但采用振型分解法时无法对此做出准确的计算。

三、结语

现在随着社会分工的细化, 大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计, 缺乏创新, 有的甚至拒绝采纳新技术、新工艺, 使得大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天, 对计算机结果明显不合理, 甚至错误则不能及时发现。文中就概念设计在结构设计中的应用提出了若干建议。

参考文献:

[1] 郁彦. 高层建筑结构概念设计[ M ] . 北京: 中国铁道出版社1999.

可降解塑料概念篇8

关键词:可持续设计;绿色设计;产品设计;现有产品;可持续设计思想

中图分类号:J524

文献标识码:A

文章编号:1005-5312(2012)14-0018-03

一、可持续设计思想概述

(一)可持续发展思想的提出

20世纪70年代以后,随着公害问题的不断加剧和能源危机的出现,人们逐渐认识到经济、社会和环境割裂开来谋求发展给地球和人类社会带来毁灭行的灾难。正是因为这种危机感,在80年代逐渐形成了可持续发展的思想。

可持续发展的概念和模式是在《我们共同的未来》提交联合国大会上正式提出来的。在《我们共同的未来》报告中,可持续发展的定义是“既满足当代人的需求又不危害后代人满足其需求的能力构成危害的发展”,这一概念涉及经济、社会、文化、技术和自然环境的综合的动态概念。其主要思想就是:随着经济社会的飞速发展,环境质量,以及维护环境所必须的投入将变得更为重要,因为它与我们的生活和切身利益相关联。

(二)可持续设计

可持续设计指向的是设计发展的策略和方向,其含义也十分宽泛。可持续设计是一种构建及开发可持续解决方案的策略设计活动,均衡考虑经济、环境、道德和社会问题,以在思考的设计引导和满足消费需求,维持需求的持续满足。可持续的概念不仅包括环境与资源的可持续,也包括社会、文化的可持续。

可持续设计是可持续发展思想在设计中的实际应用。例如,塑料垃圾对环境的污染在垃圾物中属于极大的一种,怎样将其对环境的污染降到最低一直是可持续设计的热点问题。如图1,来自英国的“Re-Form Furniture”正是为了解决这一问题而设计出的椅子。这款设计风格简约,产品原料主要来自于当地的塑料加工厂的再利用塑料,其设计坚持最环保最经济的原则,“Re-Form Furniture”的椅子都较容易拆卸,很少使用黏胶,除此之外,“Re-Form Furniture”有一套非常精良的电能转换机,可以用最小能耗将废旧塑料再加工。并且它们就塑料的缤纷颜色而呈现出一种杂糅抽象的图案,别有一番时尚感。这正是符合了在环境不断恶化的背景下,可持续思想倡导的建立新的发展模式,从资源持续利用和资源配置的角度提出正确的可持续发展观念。

二、可持续设计的主流思想——绿色设计

(一)绿色设计概述

绿色设计是可持续思想在实际应用中较主流的一种思想,反映了人们对现代科技文化引起的环境污染和生态破坏的反思。绿色设计是指在产品及其寿命周期全过程的设计中,要充分考虑对资源和环境的影响,在充分考虑产品的功能、质量、开发周期和成本的同时,更要优化各种相关因素,使产品及其制造过程中对环境的总体负影响减到最小,使产品的各项指标符合绿色环保的要求。

绿色设计的核心是3R,就是Reduce,Reuse,Recycling。是在可持续发展的指导下,减少产品的体量,简化产品的结构,最主要的是减少产品对环境的污染。同时是再利用,让本来脱离产品销售轨道的零部件返回到合适的结构中,让其充分发挥作用。其次是构成产品的材料或者零部件的材料经过回收之后的再加工,得以新生,形成新的材料资源而重复使用。

(二)绿色设计的应用

绿色设计在产品设计中的应用是十分广泛的,拿交通工具中的汽车为例,汽车尾气是环境污染的主要来源。因此,很多设计师对汽车的绿色设计也是非常感兴趣的。如图2,这是一款由德国Loremo AG汽车公司最新推出的概念汽车,该车的环保关注点并不是体现在混合动力系统上,而是通过减轻车体重量来降低油耗、提高燃料利用率从而达到环保的目的。该车采用两缸发动机驱动,燃油利用率达到150英里/加仑(百公里耗油约为1.56升),而如此之高的柴油利用率都得归功于其超轻的车身重量,车身采用了新型材料——一种合成塑料,这样一部汽车的重量仅为450千克。这种合成塑料的车身覆盖件更有利于空气动力学的外型,而且还有重量轻,防雨防晒,耐磨,经济的特性。这个例子正是绿色设计中提到的Reduce。

在可持续发展思想的指导下,绿色设计一直都是工业设计的热点之一。绿色设计不仅对于产品设计师来说是一种技术性的革新,而更重要的是理念和思想方面的转变。

三、可持续思想下的产品设计

(一)产品生命周期

所谓产品生命周期,是一种产品从原料采集、制备、产品制造和加工、包装、运输、分销,消费者使用、回用和维修,最终再循环或作为废物处理等环节组成的整个过程的生命链。产品生命周期设计的核心是把产品的环境表现、人体健康风险、产品功能、材料法则等要求结合在一起,作为产品设计和评价的标准。这样,既能满足产品使用功能的要求,也能减少产品全过程的环境影响。产品生命周期设计的策略有:延长产品的生命周期;延长材料的使用寿命;选择无毒无害的原材料;减少对珍贵、稀少或环境敏感的资源的消耗;工艺过程管理;高效的配送系统;改进业务管理。

在延长产品生命周期的策略中,模块化设计是一种应用较广泛的方法。在模块化设计中,其实现延长产品生命周期的策略就是通过实现产品的不同服务功能,模块可单一使用,也易于更换和升级,根据需求的不同而实现不同的功能。图3是一款多功能环保公交站台,专为宁波商业中心设计。它采用模块化设计,即站台可随意拆分组合,这种设计使得站台可以根据需要进行扩展,根据不同的实际需求,进行随意的组合,不仅是延长了产品整体的生命周期,而且还能够减少保养维修费用。

随着人们对环境污染治理政策的转变,由污染后治理转变为从源头上杜绝污染,产品生命周期设计在节约资源和防止污染中起着越来越重要的作用。

(二)合理应用材料

在产品设计中合理的应用材料能够达到可持续设计的目的。这里提到的合理应用材料是指:以最贴近自然的、对人体无害的、节省能源的材料满足产品功能的需要,通过最少的用料来达到最佳的效果。材料的合理应用就要求设计师在进行产品设计的时候,要时刻都有可持续设计的意识,避免将有毒材料和那些经过提炼或者加工可能对环境产生危害的材料应用到产品设计中。当然,合理应用材料并不是只有一种思路,除了避免采用污染的材料,还有考虑材料的使用寿命等等。

塑料是一种对环境影响很大的材料,但是因为其在性能和价格上的优势,一直没有其它的合适材料能够完全被取代。在可持续设计的指导下,通过新材料来替代塑料是一个大的趋势。经过不断地研究,一种以玉米为原料的新材料的研制很可能会取代塑料,这种新材料叫做“玉米淀粉树脂”。其特点是能够燃烧分解、生化分解,并且还能够通过昆虫吃食的方法消失,这就能够很有效的解决“白色污染”。可口可乐公司就曾经在盐湖城冬奥会上使用了50万只这种材料的一次性杯子,虽然这种塑料替代品的应用还不是十分广泛,但是这为塑料替代品的研究提供了一个很好的思路。

(三)技术创新

随着科学技术的发展,在可持续设计的问题上,技术的创新也是一个很重要的手段。

图3是一款由美国的Frog Design公司设计的LED灯泡,这款设计与以往的传统灯泡在外形上很像,它的特点就是将白炽灯钨丝发光变成了LED发光,这使灯泡的寿命延长,并且更加的省电。LED技术的应用越来越广泛,为了能够让使用者在进行更换LED灯时以更低的成本更换,这款灯的基座插口采用了传统白炽灯的基座插口。

LED的优点就是寿命长,无辐射和低功耗。LED因为自身的优越性,得到了广泛的应用,例如在显示屏、交通讯号显示光源的应用LED等等。但是,LED技术从一个方面来说虽然是有利于可持续发展的,但有调查结果发现部分LED灯中含有毒元素且其含量已经超过了监管部门制定的标准,通过普通填埋的方法处理这些废弃的LED灯是会污染到土壤和地下水。

由此,我们可以看出,LED虽然在可持续发展方面做出了很大的贡献,可是还是存在着其它对环境的负面影响。因此技术的发展给可持续设计带来了一些好的产品技术,同时如果考虑不周全,还是存在一些问题的。所以技术创新是可持续设计发展的有效途径,技术创新能够改善旧技术对环境和人类造成的污染或伤害,从根源上遏制了对环境的破坏,因此,通过科学的技术创新是能够实现可持续设计思想在产品设计中的应用的。

(四)废物再利用

废物再利用是我们对在生产过程中产生的废弃物或者使用后废弃的产品与部件重新设计,重复使用,以达到延长其生命的目的。这种方法的特点就是能够增加废物的价值,虽然废物对环境的污染不可能完全地消除,但是能够有效地延长材料的使用寿命,在一定程度上能够减少材料的浪费。例如将饮料瓶变成花盆,瓶子变成小喷壶等。

图4是一款诺基亚出品的最新环保手机。之所以叫做环保手机,是因为这款产品的外壳几乎都是用废旧物品制作而成的。金属外壳是铝制易拉罐回收再利用,底部的塑料部分则由普通的饮料瓶制成,而手机键盘则来自于废旧的汽车轮胎。它的电路和屏幕也都采用了更加环保且省电的设计。虽然易拉罐、饮料瓶、汽车轮胎看上去是已经失去其价值,作为废弃物被人们抛弃,但其实它们还是有其价值的,只要是通过合理的可持续设计,是能够再次循环利用的。虽然这是一款概念手机,但是已经很好的给我们解释了什么是废物再利用,给废物利用提供了一个新的思路。

四、小结

在现代社会快速发展的前提下,全球变暖、气候异常、灾难频发等都在威胁着人类的生存环境,因此人们对于环境的要求越来越高,可持续设计已经不再是一个时尚的学术词语,它受到各国设计界的重视。通过对现有产品的可持续设计了解,我们可以看到,实现产品的可持续设计是有很多的创意方法的,例如:

(一)产品结构的创新,延长产品及零部件的使用寿命。具体方法:增加产品的耐用性;产品及部件能够进行升级;产品结构易于维修;产品及部件能够循环再利用。

(二)产品材料创新与合理利用,将构成产品材料对环境的污染降到最低。对于有污染的材料,可以找到其最优的替代品。

(三)构成产品的技术的创新,其目的就是通过技术来减少对环境的污染。

(四)设计管理的创新。在产品设计初期就考虑到产品生命周期整个过程可能对环境造成的污染,做到防患于未然。

可持续设计在更多的时候是一种理论的参照,与商业、产品的结合还不太成熟,在实际的操作上应用还不是很广泛,还是受到一些公司的排斥,因此,可持续设计在产品设计中的应用还是有很大的发展空间的。

参考文献:

[1]陈明著,罗家国,赵永红.可持续发展概论.北京:冶金工业出版社,2008.

[2]许彧青著.绿色设计.北京:北京理工大学出版社,2007.

[3]周仲凡著.产品的生命周期设计指南.北京:中国环境科学出版社,2006.

[4]钟世丽著.谈工业设计中可持续设计的重要性.石河子科技,CN65-1162/N,2008.

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