上海纸片楼拆了没有:全球纳米技术产业化初具规模 我国跻身纳米科技大国行列

罗百辉 摘录自国际模协 |评论(0) 2011-06-10 10:34
 
纳米技术方兴未艾
纳米技术已经越来越成为当今科学的热门话题，它的应用范围不仅限于化妆品成份，还直接涉及到产品包装领域。许多全球重要运营商都已经开始研究纳米技术，究竟纳米技术是什么呢？据国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉介绍，目前每年全球市场对纳米技术产品的需求已经达到几千亿美元，到2015年，纳米技术商品和服务据测甚至有可能高达1万亿美元。
“纳米技术”一词一般是指控制原子，分子和超分子结构，使之能创造出与原分子属性相同，但结构更复杂的技术。1纳米（nm）等于一百万分之一毫米或十亿分之一米。当人们谈到小于100纳米的结构时（如原子结构或原子聚合结构），或当谈到使用某种大型结构不能达到化学或物理效果的时候，人们常常会涉及到纳米技术。工程师可以利用纳米技术制备精细的纳米级结构，并且利用这些结构产生某种效应。当我们以纳米级别观察一些材料时会看到一些平常难以被观察到的行为。纳米粒子通常具有较大的比表面积，其内部的每颗原子间具有很强的排它性。这些纳米粒子可以在金属外部形成一层防刮性硬层，使金属外观看上去“透明”，并且能够抵抗低温，还会在高温下变得像塑料一样柔软。经纳米技术处理的材料表面可以具备防水或防灰尘的功能，当和大量的其他材料聚合在一起甚至可能成为“爆炸性”材料。因此，可以说纳米科技可以无限小地渗透到世界上任何物质中。
最新发布的一项报告显示，2009年全球聚合物纳米复合材料营业收入达2.23亿美元，应用范围包括航空航天、汽车、食品、医药和电子产品包装、体育用品以及电子电气产品。其中，黏土纳米复合材料所占市场份额最大，2009年销售收入达8965万美元，其应用包括包装、阻燃剂以及航空航天市场。2009年纳米复合材料的最大应用市场是塑料和包装，其次为航天航空和汽车。由于预期市场需求将继续快速增长，到2017年，全球聚合物纳米复合材料营业收入可达约10.4亿美元。
国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉表示，全世界大约有35个国家已经加入了“纳米”创新竞赛中。每年用于纳米科学和纳米技术的公共或私人研究项目预算能达到90亿美元。目前每年全球市场对纳米技术产品的需求已经达到几千亿美元，到2015年，纳米技术商品和服务据测甚至有可能高达1万亿美元。
全球纳米技术产业化初具规模
应美国国家科学基金会的请求，世界技术评估中心在全球范围内展开了《纳米技术长期影响和研究方向：2000～2020》这项旨在了解纳米技术在过去10年间进展以及未来发展方向的调查，来自35个国家的200名顶级的科学家参加了这项工作。负责这项调查的专家组首席专家乍得·米尔金（Chad Mirkin）称，在过去10年里，“纳米”已从“大肆炒作”的概念转为“真正的实质性科学与工程成就”。在纳米技术研究中，纳米生物系统和纳米医学将成为“最激动人心和增长最快的领域”，首个纳米疗法和纳米激活诊断工具已获得美国监管部门的批准。
纳米技术是最具竞争力的研究领域之一。根据报告，全球范围内基于纳米技术的产品市值已超过2500亿美元。尽管有关人士在这一领域做出许多承诺，但研究者仍难以获得足够的资金开展工作，米尔金表示，风险投资者越来越不愿承担风险，而政府没有完善的机制来进行有效投资。
展望未来，报告呼吁业内人士在材料创新、产业化、创造就业机会以及社会投资回报上给予更多关注，同时采取措施确保公众安全，并提出将纳米技术对环境、健康和安全的影响纳入主流研究体系。米尔金说：“至少从我的角度来看，没有理由畏惧小型化，但因为所有这些都是新的化学物质，所以必须获得监管机构的认可，并制订合理的发展规划。”
荷兰代尔夫特科技大学纳米技术和科学政策专家大卫·贝内特还提出了纳米技术研究领域普遍存在的问题：“一些在一开始就经过慎重考虑被认为很有前景的工艺路线，也许需要耗费比预计更长的时间，或者根本就难以获得生产许可；而另一些起初只是研究者突发奇想的工艺技术却能带来翻天覆地的变化。”
我国纳米科技产化化
1月11日，科技部与中科院、自然科学基金会等在北京召开了国家纳米科学技术指导协调委员会工作会议。兼任该委员会主任的科技部部长万钢在会上表示，“十一五”我国纳米技术实现了跨越式发展，纳米研究重大科研计划等的实施，使我国纳米研究水平大幅提升，进入国际先进行列，已成为纳米科技大国。
委员会副主任、科技部副部长曹健林介绍，近年来，我国通过实施“纳米研究”国家重大科研计划、“863”计划、国家自然科学基金、国家重点实验室计划专项、国家科技基础条件平台建设以及各种人才专项等，发表的纳米科技论文总量超过美国排名世界第一，论文质量不断提高，论文总被引频次位世界第二；纳米科技专利申请数量已位居世界第二，纳米标准化工作与国际同步。其中，许多研究成果展现出广阔的推广前景，为我国纳米科技的产业化应用奠定了基础。
纳米技术与信息技术、生物技术共同构成当今世界高新技术三大支柱。据国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉介绍，包括美国、日本、欧盟、俄罗斯在内的50多个国家和地区都有各自明确的纳米科技发展战略。美国国家纳米计划（ＮＮＩ）2011年财政预算18亿美元，每年投入稳定增长。日本尤其重视纳米技术在信息、金属、环境、能源、生命科学以及基础技术的应用研究。近年来，我国在纳米材料绿色印刷制版技术、仿生智能纳米界面材料、碳纳米管宏观薄膜及纤维结构的制备与性能研究、纳米结构金属材料达到高性能极限等诸多方面取得突破。
另据《国际五金塑胶产业》记者了解，科技部正在推动的科技计划管理改革中，将把纳米科学技术领域作为试点，在纳米科技指导协调委员会的框架下，加强部门间及科技部内部的协调，推动纳米研究在重大科学研究计划、“863”计划、支撑计划以及其他资金支持渠道之间的协调和整合，推动我国由纳米科技大国向纳米科技强国转变。
十二五新材料产业主攻五方向
日前，《国际五金塑胶产业》记者从有关方面获悉，新材料产业“十二五”发展规划(下称《规划》)已形成框架思路并完成初稿,正在广泛征求各方面意见《规划》指出，我国新材料产业将着力发展五大方面，未来五年产业整体增长速度保持在20%以上,形成比较完整的产业体系。
据介绍，《规划》对新材料产业重点行业“十二五”时期的发展方向、发展目标、重点任务、重大工程、支持政策等作了部署和安排《规划》提出,新材料产业“重点发展新型功能材料、先进结构材料、高性能纤维及其复合材料、共性基础材料”,推进航空航天、能源资源、交通运输、重大装备等领域急需的碳纤维、半导体材料、高温合金材料、超导材料、高性能稀土材料、纳米材料等研发及产业化。
《规划》指出，目前我国新材料产业正处于强劲发展阶段,新材料产业约占国内生产总值的15%，预计年增长速度保持在20%以上。
数据显示，目前全球新材料市场规模每年已经超过4000亿美元,而由新材料带动而产生的新产品和新技术市场则更为广阔,年营业额突破2万亿美元。据《中国新材料产业发展报告》预测，未来一段时期,中国新材料产业市场的年均扩张速度将保持在20%以上，将引发多资本进入,从而进一步加快扩张速度。2010年,中国新材料产业的市场规模超过800亿元，至2015年，这一数值将达到2000亿元左右,增长空间巨大。
中国建材研究院新材料研究室主任蒋荃表示，在我国的进出口贸易中，新材料产品的进口额远远大于出口额，并且差距呈扩大趋势。这说明我国虽然已成为材料大国，但并非材料强国，一些高品质、高技术含量、高附加值的新产品还主要依赖进口。
工信部有关人士表示，根据2008年的统计数据,中国的石化、钢铁、纺织、有色、轻工、建材六大材料产业的工业增加值占全国GDP的22.8%左右,从业人员占城市就业人口的15%左右,由此带动相关产业超过GDP总量的50%、城镇就业人口的50%以上,所以材料行业是基础。他表示,目前我国材料产业依然面临一些问题,如基础行业整体技术水平不高、资源消耗大,新材料行业研发以跟踪国外较多,原始创新较少,人才质量与结构问题突出、新兴产业人才流动性过大等问题。
据国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉介绍，近年来，我国先后设立了7家新材料产业国家高新技术产业基地和70余家新材料和相关特色产业基地。新材料产业基地逐步扩散和带动周边地区形成更大的区域新材料产业发展联盟，长三角汽车材料和化工材料产业联盟、环渤海湾半导体材料产业联盟、珠三角多元新材料产业联盟等各具特色。对于未来新材料产业的集群化发展，罗百辉预计未来一个时间段，国家级新材料园区、产业基地可能达到近100个，并建设技术创新平台、共性检测平台、产业战略联盟三类支撑平台。
在产业发展的支持政策方面,《规划》指出,未来五年国家和地方财政将支持成立新材料产业创投基金和新材料产业基金;积极发展私募基金、中小企业集合债券,支持企业上市融资;在现有担保体系的基础上,建立新材料产业信用担保体系,运用风险准备金的财政贴息、风险补偿等政策,鼓励金融机构加大对新材料产业的信贷支持;对符合国家规划的新材料重点项目,减少行政事业性收费,降低税收或抵补税收,优先安排用地计划,减少土地出让金;设立人才引进基金,重点引进一批拥有自主知识产权、专利技术的高端人才发展新材料产业。
针对我国新材料产业的发展现状，《规划》在未来产业发展目标方面提到，一方面要发展中国的新材料产业体系，另一方面要形成产业的集群化发展《规划》在“产业目标”中指出，要在未来十年中形成一批新材料核心产业。新材料产业要大力发展稀土功能材料、高性能膜材料、特种玻璃、功能陶瓷、半导体照明材料等新型功能材料,积极发展高品质特殊钢、新型合金材料、工程塑料等先进结构材料,提升碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等高性能纤维及其复合材料发展水平,开展纳米、超导、智能等共性基础材料研究,我国在电子信息材料、先进金属材料、电池材料、磁性材料、新型高分子材料、高性能陶瓷材料和复合材料等方面形成一批高技术新材料核心产业。
在细分产业发展方面,《规划》提出，到2015年,我国化工新材料及助剂、加工机械和模具制造等将形成2600亿产值的体系，届时化工新材料满足率将达65%。
“纳米”在欧盟将贴上生态标签
今后，在欧洲市场上，含有纳米材料的清洁剂和润滑剂将获准贴上欧盟生态标签。2月11日欧盟生态标签局宣布的一项新标准将它们归为环境友好产品。这一决定公布后立刻在业界掀起了轩然大波，纳米材料的安全性再次成为焦点。
欧盟生态标签又被称为花朵标志或欧洲之花。为了鼓励在欧洲地区生产及消费绿色产品，欧盟于1992年出台了生态标签体系。该标签是一朵绿色小花图样，获得生态标签的产品也常被称为贴花产品。符合欧盟生态标签局规定的环境友好标准的电子、服装、建筑等行业成千上万种产品都被贴上绿色标签，具体标准几年修订一次。
在最初的标准中，通用清洁剂、洗涤剂和润滑剂如果含有纳米材料，将被排除在外。但根据欧盟生态标签局批准的最终版本，纳米形态的物质也可以与其他物质站在同一起跑线上。
英国生态标签组负责人保罗·沃恩（Paul Vaughan）表示：“我们要设定一个较高门槛，所以在某些情况下，如果无法获得纳米形态物质的足够资料，那么我们就不会允许它作为环境友好产品的一个组分。”
然而，欧洲环境局和欧洲消费者组织生态标签协调人卢卡斯·哈默（Lukas Hammer）则认为这项标准过于宽松。他说：“这对于消费者来说不是一个好消息，尽管我们允许这些含有纳米材料的产品贴上生态标签，但它们对环境和健康的影响我们几乎一无所知。”哈默声称，环保人士一直想将纳米材料列入黑名单，这次的最终决定明显是受到了政治阻力。他更关注的是，最终版本文字过于含糊，可能会导致各国对它有不同的解释。
欧洲环境局关注的另一个问题是，对于纳米材料，是否有统一的测试方法可以得到REACH需要的信息。对此，纳米技术产业协会董事史特芬·弗里德里克（Steffi Friedrichs）认为，没有必要发明新的测试方法，但她表示，一些现有的生态毒性评估方法还需要改善。她说：“我们正在努力改进具体测试方法，使纳米材料所有实验参数都符合REACH的要求。规范管理含有纳米材料的产品仍有难度，需要等纳米材料的定义获得欧盟通过。”欧盟新兴及新鉴定健康风险科学委员会（SCENIHR）去年年中就开始开始对未来纳米材料定义的科学依据向业界征求意见。SCENIHR认为，在定义纳米材料时，最重要的科学依据是尺寸。不过，业界人士持有不同看法，目前仍未达成一致。
英国皇家学会与英国皇家工程学院曾建议，欧盟应当立法将纳米微粒和纳米管列为新型化学物质，以促进相应安全性测试的实施。此外，纳米技术的相关产业应出台统一的安全检验细则。政府还应成立独立的科学安全委员会，对涉及到普通百姓的纳米技术产品进行检测，证明对人体无害后方可进入市场。
发达国家政府也十分重视纳米材料安全性，今年1月美国和英国的环境与科学机构设立了一个500万美元科学基金，将开发一个新的风险控制工具，以帮助政府官员更有效地管控纳米材料。该项目是投资1100万美元美英纳米技术研究计划的一部分，该计划由美国环境局、美国国家科学基金会和英国自然环境研究理事会、工程和物理学研究理事会、生物技术和生物科学研究理事会、医学研究理事会等共同资助。
拜耳在华投资总额超30亿欧元发展新材料
拜耳公司日前在上海宣布，计划2016年之前大幅扩大其高级别材料在中国的产能，在拜耳上海一体化基地将继续投资约10亿欧元，使聚氨酯原材料MDI年产能增加一倍以上，达到100万吨，并扩大六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的产能，高性能聚碳酸酯年产能将达到50万吨。拜耳同时宣布，聚碳酸酯业务部总部将从德国勒沃库森移师上海，旨在确保更加贴近亚洲地区蓬勃发展的聚碳酸酯市场。此外，拜耳材料科技也于近期宣布将在上海和另外3个城市建造5个客户配套设施，集中关注定制化生产和深加工。
据悉，此次扩能投资计划涉及的项目，已在上海市经信委和拜耳中国有限公司签署的战略合作备忘录上落实。国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉认为，这些项目的实施，意味着拜耳未来5年将更多地聚焦亚太和中国地区。
拜耳集团董事会主席马尔金·戴克斯博士说：“扩大在华产能是加强我们在新兴经济体现有业务的重要一步。我们希望到2015年将集团在大中华区的销售额增至50亿欧元左右，预计拜耳材料科技将至少占到其中一半的份额。2009财年，拜耳集团在大中华区的销售额创下了21亿欧元的记录，其中12亿欧元来自拜耳材料科技。”
拜耳材料科技首席执行官唐佩德说：“目前，中国已成为拜耳材料科技全球第二大市场。作为到2012年长期项目的一部分，拜耳材料科技在上海投资将达21亿欧元，加上此次宣布的扩能计划，意味着投资额已逾30亿欧元。”
普立万推出新型纳米工程塑胶材料
日前，特种聚合物材料、服务和解决方案提供商普立万公司推出全新的Stat-TechNT碳纳米技术聚合物产品系列，产品系列包括基于POM（聚甲醛）、PEEK（聚醚醚酮）、PC（聚碳酸酯）和其他热塑性工程塑胶的多种产品方案。
Stat-TechNT采用了碳纳米管技术，无需使用过多的导电填充物。因此，可将强度、收缩度、翘曲度以及流动性的影响能够降低到最小限度。与采用炭黑或碳纤维的传统填充物相比，此类材料更易于加工。Stat-TechNT能够有效提高导电性并最大限度地减少导电填充物分布不均匀引起的“热区”。此外，此类新配方具有较低的颗粒生成指数，从而保证材料具有极高的纯净度、避免传统填充物可能带来的污染。
Stat-TechNT纳米材料产品目前已在亚洲市场全面上市，满足半导体和硬盘驱动器制造商能够保证其产品满足较高的洁净度要求，防止出现盘片被刮伤等现象的发生比例。这项技术还将被应用到更多的基础树脂产品上来满足顾客各异化的使用要求。
让纳米技术为我所用 赋予塑料产品新性能
迄今为止，还很少有哪门技术能像纳米技术那样，同时深入到新型材料、微电子和计算机、医学与健康、航空航天、环境和能源、生物产业、石油化工和农业生产等这样众多的领域。纳米科技，这种在0.1～100nm这一极细小层面上开展研究的科学技术正在彰显着日益巨大的科技影响力。
国际模具及五金塑胶产业供应商协会秘书长罗百辉表示，目前我国在纳米领域的科学发现和产业化方面与美、日、德等国同处第一梯队的前列，并建立了一定规模的纳米材料生产基地，越来越多的纳米技术和产品正在提升和改造着传统产业。对化工行业而言，应用纳米科技有着重要的现实意义。当物质到纳米尺度以后，性能就会发生突变，出现特殊性能。在氟硅材料、涂料、塑料、橡胶等化工产品中引入纳米技术，则可以赋予这些产品更多更卓著越的性能。具有自清洁功能的纳米涂料，抗菌性能优异的纳米塑料，活性更强的纳米级催化剂，更高性能的纳米自组装生物膜，在塑料改性上应用效果更好的纳米级橡胶，这些注入纳米概念的产品一改往日大众化的面孔，成功跻身高端产品行列。
我国研发纳米聚氨酯发泡材料隔热耐燃
据中国时报报道，国立高雄大学化学工程及材料工程学系副教授苏进成运用纳米技术，在传统PU发泡材质中，加入无机纳米粉末，研发出隔热耐燃的PU发泡材料，遇火在一至五秒钟之内会自助熄灭，安全又环保，而且成本只有传统的四分之一。
耐燃性PU纳米发泡材经试验，着火后最快在两秒内熄灭，最慢在五秒内熄灭。相同性质的防火添加剂生产成本，业界行情为每公斤120元，但他可降低成本至不到30元。
近年台湾为安顿灾民而对组合屋需求量大增，以往组合屋主要以木材、铁片搭建而成，但常有冬冷夏热缺点，虽然有业者尝试将PU发泡材注入组合屋隔间改善此缺点，但因高分子材料易燃、产生毒烟的缺点，迟迟无法推广至市场。该技术可改善易燃缺点。
据悉，这种新材料添加了来自矿物的无机纳米粉末。
高感性纳米复合功能纤维项目通过验收
东华大学“高感性纳米复合功能纤维的规模化生产及其应用”项目近日通过上海市科委专项验收，多学科集成、产学研用结合，开发的集舒适性与功能性于一体的系列“抗菌高感服饰”有望“飞入寻常百姓家”。
纳米技术是当前科学界的前沿热点。据悉在即将颁布的国家“十二五”规划中，以纳米材料等为代表的新材料应用已被纳入重点发展的新兴产业之列。但是纳米技术应用于纺织服装领域有两大难点亟待突破，一是前期多采用将成衣或纤维浸入纳米溶液的方式，提升衣物的纳米功能性，但其效用较短，很多还舒适性欠佳；二是很多成果局限在实验室，与工业化脱离，很难在市场中看到受欢迎的“纳米衣”。
东华大学是我国最早设立“纳米纤维与杂化材料”博士点的高校，并是上海紧缺人才培训工程“纳米科技与应用能力”的培训单位。两年前，朱美芳教授领衔并汇集了东华大学材料、化学、物理等跨学科的骨干研究人员，以纤维材料改性国家重点实验室为依托，携手原材料、纤维、制衣等领域的知名企业，紧密合作，从市场角度出发，联合攻关“高感性纳米抗菌针织产品系列”的关键技术。
项目组立采用纳米银粒子及其缓慢释放技术，研发出具有持久抗菌性的新型纳米纤维。并重点通过控制纤维直径、纤维形状提升新型抗菌纤维的感性，使用其为原料制备的针织产品。目前，康必达科技、德福伦化纤、申孚纺织等多家厂商已开始进行功能化粉体、纤维或纱线的生产，上海三枪集团、欧迪芬集团、嘉麟杰纺织品、莎美服装等企业也已合作开发织物、面料及产品。他们开发的系列纳米针织产品很受消费者欢迎。
余姚双象纳米塑业供应专用增强聚丙烯
余姚双象纳米塑业有限责任公司是专业从事纳米塑料开发及生产的高科技新材料公司。
纳米塑料是当今新材料领域研究的一个重点，纳米塑料中的无机纳米相材料为蒙脱土。利用单体聚合或聚合物熔体混合方法可将其片层结构剥离为纳米尺度的片层，同时均匀分散到聚合物基体中，从而形成纳米塑料。它将无机物的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性、可加工性及介电性完美地结合起来，使材料的强度、抗冲性、耐热性等显著提高。
关键词：纳米技术 产业化 纳米科技 聚合物 纳米复合材料 (编辑录入：brightlo )