辐射加工
聚合物辐射加工的后效应及其处理课件
O2消耗值, -CH2-CO-OH, CO2, H2O 产生值与结晶度的关系
可见,不论是辐射氧化还是辐 射后氧化均与聚合物的中间相 有关,结晶度越高中间相含量 也越大,俘陷自由基也越多。
Arakawa 等研究,提出如下见解: 1. 氧不能进入结晶区; 2. 俘陷自由基存在于中间相; 3. 氧化仅仅在结晶表面发生; 4. 中间相的自由基,由于受 限于分子运动约束了重合, 因此比稳定型区具有较长 的寿命; 5. 随着结晶度的增加,中间 相含量增大, 在晶面上氧化
三、辐照后热处理导致的后交联及结构转
变
1.辐照后及时热处理导致的自由基衰减与交联度(凝 胶含量)的增长
俘陷自由基的升温衰减和 辐照聚合物的凝胶含量的增长
辐照聚酰胺热处理前后的S+S1/2 与 1/D关系曲线
辐照后热处理前后的G值和结晶度
(1)交联G值;(2)裂解G值
异相成核聚酰胺辐射交联的热处理前后的S+S1/2 与 1/D关系曲线
传播被增强。
五.小分子添加剂对辐射后效应的影响
结
中
浓晶
间
度相
相
无
中
定
间
型
相
相
小分子在结晶聚合物中分布示意图
辐照BMI/PA体系的ΔHm与D的关系曲线
六. 后效应对辐射加工的影响与处理
辐照后效应是一个不稳定过程,后继反应与 结构变化,必然导致辐射加工产品性能的变化和 不稳定,同时对辐照后的再加工有很大影响。
2. 结晶结构和热学行为与热处理
辐照后热处理前后试样的结晶度与辐照剂量
辐照聚合物热处理前后ΔHm,与D关系曲线 辐照聚合物热处理前后Tm与D关系曲线
食品工程中辐射加工对食品安全的影响研究
食品工程中辐射加工对食品安全的影响研究概述:近年来,随着人们对食品安全的关注度的逐渐提高,食品加工领域不断推出新的技术手段来确保食品质量和安全。
辐射加工作为一种新兴的食品处理方法,其对食品安全的影响备受关注。
本文将从营养价值、微生物控制、食品质量和环境影响四个方面探讨辐射加工对食品安全的影响。
一、营养价值影响:辐射加工会对食品的营养成分造成一定的影响。
研究表明,辐射加工会导致食品中部分维生素和氨基酸的损失。
尤其是维生素C、维生素E等易被辐射破坏的营养素,其含量会因加工而降低。
此外,辐照还会引起蔬菜中亚硝酸盐的生成,这对人体健康具有一定的风险。
二、微生物控制:辐射加工在杀灭食品中的微生物方面具有独特的效果。
它可以从食品中去除或灭活细菌、病毒和寄生虫等,从而有效降低食品中的微生物污染。
此外,辐照还能延长食品的保质期,保持食品新鲜度,减少食品腐败和变质的可能。
三、食品质量影响:辐射加工对食品的质量也会产生一定的影响。
辐照可以改善果蔬的色泽、口感和口感。
例如,辐照可以使草莓颜色更鲜艳,蔬菜口感更脆嫩。
此外,辐照还可以减少食品中的农药残留和防止昆虫幼虫孳生,使食品更安全。
四、环境影响:在辐射加工中,放射性物质是不可避免地会产生。
如何正确处理这些放射性物质成为了解决环境问题的关键。
正规的辐照加工厂会采取一系列措施来保障环境安全,包括收集和处理放射性废料、净化废水和风险评估等。
因此,只有在严格控制放射性物质的排放和使用,并对环境进行有效管理,辐射加工才能对食品安全产生正向的影响。
总结:综上所述,辐射加工在食品安全方面有着积极的影响。
虽然辐照会导致一些营养物质的损失,但它能有效控制食品中的微生物污染,提高食品质量,并在环境方面进行有效管理。
但是,我们也要警惕辐射加工带来的潜在风险和环境问题,加强对辐照食品的监管和监测,确保食品安全和消费者权益的保障。
尽管辐射加工在食品安全方面存在一定的争议,但综合考虑其优势和劣势,我们可以采取科学、合理的态度对待这个问题。
辐射加工项目介绍
辐照加工项目介绍辐照加工技术就时利用放射性元素钴-60(Co-60)自身衰变发出的γ射线与物质的相互作用而产生物理、化学和生物效应从而对产品或原材料进行服务加工的一种工艺。
我国非常重视辐射技术的发展和应用,国家发改委办公厅《关于实施民用非动力核技术高技术产业专项》要求我国在2010年辐照业年产值达到1000亿元人民币,国家发改委、商务部、科技部三部委将辐照业列为《当前优先发展的高技术产业化重点领域》。
辐照技术是核技术非动力应用,在生产过程中不产生任何废水、废气、废物,而且能耗低、无毒物残留、无污染,常温下可以进行,不用打开产品包装等特点,是一种安全、高效、环保型的新技术。
目前国家辐射技术服务正朝向大型化、标准化、专业化、高度自动化、射线利用率高、运行效益高的方向迅速发展,传统的小型、静态辐照装置已经被国家环保部列为退役、关停的措施之中。
我国辐射加工服务在各个领域中已经初步形成产业规模,总产值规模达到约400亿,年增长为35%左右;但我国辐射服务依旧处在产业化的起步阶段,因其涉及产业广泛,潜力巨大,12发展远景很好,被称之为阳光产业,绿色产业一、主营业务范围1、灭菌消毒:对象包括:食品、中成药、调味品、保健品、化妆品、日化用品、冷鲜肉、医疗用品、一次性日用品等几乎所有需要灭菌消毒的产品,当前我国辐射加工业主营加工主要集中在以上几个方面,随着人民生活水平的提高和国家对各项产业特别是食品、药品安全性能的不断提高要求,这方面的服务对象会急剧增加和拓展,这在行业内都有感受。
随着2008年“蒙特利尔”大气臭氧层保护公约开始生效,辐照处理服务代替ETO法消毒是必然趋势。
在美国和欧盟所有的卫生材料,一次性医疗用品,都必须和指定用辐照法进行灭菌消毒处理。
而我国用辐照法处理的还不到10%,可以预计我国辐射消毒服务的年产值会有爆发性增长。
2、化工产品的改性:高分子产品的辐射聚合,交联、降解,从而改变产品的性能,例如:提高橡胶轮胎的耐磨,耐高温、抗老化等性能,聚乙烯发泡、聚合物接枝和涂层固化,电缆电线的热缩材料的生产等等。
辐射加工的应用领域及发展趋势
辐射加工的应用领域及发展趋势朱南康左都文苏州大学辐照技术研究所1 引言辐射加工是指利用γ射线、能量低于5MeV的X射线和10MeV的电子束的电离辐射装置对医疗保健产品、药品和生物制品、食品、农副产品、化工产品等进行的以消毒、灭菌、杀虫、保鲜和改性等为目的的辐射处理。
辐射加工是民用核技术应用的重要领域,它属于环保节能的朝阳产业,在医疗保健产品灭菌、食品和宠物饲料加工、聚合物的加工和三废治理等方面有着广泛的应用,并保持着较高的增长率。
据2003年9月7-12日在美国芝加哥召开的第13届国际辐射加工年会对今后5年辐射加工的市场预测,见表1、表2,2006年在马来西亚召开的第十四届辐射加工年会重申了上述预测。
表1 辐射加工各行业的发展机会行业机会(%)医疗保健产品灭菌21包装材料灭菌11烟道气处理7聚合物改性 6天然植物化学功能食品(Nutracenticals) 5药品 4仿形部件(molded parts) 2线缆0化妆品0表2 辐射加工年增长率的预测年增长率% 支持率%<5 255-10 3911-15 1816-20 721-25 5>25 5从表1和表2可以看出,辐射加工在食品辐照、医疗保健产品灭菌和包装材料的灭菌三个领域具有较大的发展机会;大多数与会者认为辐射加工的年增长率为5-15%,上述预测已被近几年的实践所证实。
日本高崎辐射化学研究所的幕内惠三博士在他2012年的专著《聚合物材料的辐射加工及工业应用》中提供了如下信息:日本2005年辐射加工产品的产值,见表3;1970年-1998年日本和北美用于辐射加工的电子加速器数目见图1。
表3 日本2005年辐射加工产品的产值辐射加工产品产值(百万美元)辐照线缆199发泡塑料160热缩制品150其它(SiC、水凝胶等) 1累计2037 表面固化纸和膜(涂层和印刷)27接枝电池隔膜、吸附材料23降解聚四氟乙烯超细粉 4总计2091图1 The number of electron acceleratiors for radiation processing installed in Japan and North America from 1970 to 1998.从表3可以看出,在聚合物的辐射加工中,其中交联产品的产值占到93%,特别是辐照轮胎的贡献为73%。
辐射加工后的食品对人体无害
辐射加工后的食品对人体无害食品安全资讯:利用射线、电子束和X射线对物质具有穿透性的特点,对食品进行辐照加工处理,杀死食品中寄生的昆虫和致病菌,提高食品的卫生质量和延长食品保藏期的加工工艺过程叫做食品辐射加工或辐照加工。
那么,食品辐射加工有哪些优点?灭菌彻底。
由于射线穿透力强,它不仅可以杀死食品表面的病菌,还可以杀死寄生在食品深层的昆虫、虫卵和致病菌,防止食品霉烂变质,提高食品的卫生质量。
营养损失少。
采用射线或电子射线加工食品是一种冷加工技术。
据测定,用2kGy剂量加工食品,食品内部温度最高上升0.5℃。
在25kGy剂量下最高上升6℃。
由于食品在加工过程中内部温度变化不大,被加工后的食品风味、营养成分和外观变化较小,比起热加工更容易受到市场青睐。
保证食品安全。
被加工食品可先经过包装、罐装密封和装箱打包后进行辐射加工,避免食品在包装过程中所形成的二次污染。
节约能源,无三废排放。
使用射线源作为能源,可以节省能源60%以上,环境友好。
有人担心食品经过辐射加工会产生有毒物质,但理论上和实际检测结果都不存在这个问题。
食品辐射加工技术从开始研究到应用,几十年来,世界上30多个国家的科学家相继开展了卫生安全性方面的系统研究,研究试验工作的深度远远超过历史上任何一种食品加工技术。
长期的动物毒性试验结果证明,食用辐照食品的动物生长、发育、遗传与食用未经辐照加工食品的动物完全相同。
三致试验(致畸、致癌、致突变)结果也没有明显变化。
上世纪70年代至80年代,美国等国家先后开展人体试食试验,参加试验者数百人。
在为期三个月的食用辐照食品后,经严格体检及血象生理生化检查,无任何不良反应。
在中国,439个志愿者所参与的8个实验中,食用为期7至15个星期的占膳食总量的60%至66%的辐照食品(0.2-8.0kGy,大米、土豆、花生、蘑菇、腊肠、肉、蔬菜及普通谷类),在实验和对照组中,在临床的毒理检测和外围的血液淋巴细胞中没发现任何明显的差别。
辐照加工简介
接受度有限
由于消费者对辐照加工的认知不足,以及 对食品和医疗用品安全的担忧,导致辐照 加工的应用受到一定限制。
04
辐照加工的未来发展
技术创新与改进
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高效能辐射源
研发更强大、更稳定的辐 射源,提高辐照加工的效 率和均匀性。
智能化控制
利用物联网、大数据和人 工智能技术,实现辐照加 工过程的智能监控和自动 控制。
需要专业的设备和操作人员,且γ射线的稳定性有待提高。
X射线辐照技术
定义
X射线辐照技术是一种利 用高能X射线对物质进行 照射,引发物质分子或原 子激发或电离,从而实现 对物质加工处理的技术。
应用领域
广泛应用于医疗、工业检 测等领域,如医学影像、 无损检测等。
优点
具有高穿透力、高分辨率 和高加工效率等优点,且 加工过程中不会产生有害 物质。
辐照加工的原理
辐射与物质的相互作用
辐射与物质相互作用时,会产生各种物理、化学效应,如电离、激发、化学键 断裂等,这些效应会对材料产生影响。
辐射剂量与效应的关系
辐射剂量是影响辐照加工效果的关键因素,不同剂量下,材料会表现出不同的 性质变化。
辐照加工的应用领域
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食品工业
辐照加工可用于延长食品保质 期、杀菌消毒等,如脱水蔬菜
详细描述
通过辐照技术对医疗用品进行消毒,可以杀死各种微生物,包括细菌、病毒、真 菌和寄生虫等,且处理时间短,无化学残留,对医疗用品无损伤。
食品的辐照保鲜与杀菌
总结词
延长保质期,减少防腐剂使用。
详细描述
通过辐照技术对食品进行保鲜与杀菌,可以有效延长食品的保质期,并减少防腐剂的使用量。处理后的食品在贮 存期间品质稳定,营养成分损失少。
第四讲辐射加工技术
辐射保藏得实例
• 鲜肉块辐照5天后,除对照组颜色 开始变深,辐照组基本完好。
• 15天后,对照组开始变黑。低剂 量试样A1-1,A2-1(0、4,0、8kGy) 开始变坏。
• 37天后,除2 kGy辐照剂量得鲜肉 (A-5-1)仍保持完好外,其余鲜肉 均已变质。
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辐射保藏得实例
• 受不同吸收剂 量得香菇,在 辐照15天后得 保鲜效果
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辐射杀虫
• 辐射杀虫即就是利用电离辐射防治虫害,其辐射效应与剂 量大小有关,其生物效应在适当剂量时导致昆虫生殖细胞 染色体易位,受到损害,使当代受辐射得昆虫部分丧失延续 后代得能力并可遗传到下一代,使下一代比当代更不育,这 种剂量称为半不育剂量。
• 高于这种剂量,使昆虫当代完全不育,称为不育剂量。 • 当辐射剂量再提高时,害虫就不能完成世代交替,而慢慢地
不少国家得政府也立法承认了这一结论, 为辐照食品商业化推广扫清了障碍。
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• 在北京举办亚运会期间,北京咏竹玛雅克辐射新技 术有限公司辐照泡菜,为运动员提供合格得食品。 随着人民生活水平得提高,辐照消毒在食品加工中 得作用将得到越来越广泛认识。辐照就是冷消毒, 不会改变食品风味;辐照没有残留,不会给消费者 带来危害;辐照就是整箱消毒,不须拆包装,造成二 次污染。
射育种得一个重要得过程。
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a bc a bc fg hi
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(a) 简单易位
食品辐射加工
食品辐射加工
食品辐照加工,也称为食品辐照处理,是一种利用辐射技术来杀灭食品中的微生物、昆虫和其他潜在病原体的方法。
食品辐照加工主要通过使用电子束、γ射线或X射线辐射食品,以达
到消灭微生物、延长货架寿命和改善食品质量的目的。
辐照加工可以对多种食品进行处理,包括肉类、鱼类、家禽、水果、蔬菜、坚果、谷物和调味品等。
它可以有效地杀灭细菌、病毒、寄生虫和昆虫的幼虫,并可以抑制食品的发芽和腐败。
食品辐照加工的过程中,食品首先被暴露在辐射源下,接受一定剂量的辐射。
这种辐射可以破坏食物中的DNA和细胞结构,从而杀灭微生物。
辐照加工并不会使食品变为辐射源,因为辐射源仅仅是用来破坏微生物,而不会引入放射性物质。
食品辐照加工的优点包括:能够消除食品中的病原体和有害物质,延长食品的保质期,减少食品损耗,改善食品的安全性和品质。
然而,一些人对食品辐照加工持有质疑态度,主要是担心可能对食品的营养价值和味道产生不利影响,以及可能引发潜在的健康风险。
在许多国家,食品辐照加工是经过批准和监管的。
相关机构会限制辐照剂量,并要求对辐照食品进行标签说明,以便消费者了解食品是否经过辐照处理。
核辐射加工
核辐射加工
核辐射加工是指利用核能放射性射线对物质进行加工和改性的技术。
这种技术主要利用了两种类型的射线:电子束辐照和离子束辐照。
电子束辐照是利用电子束的高能量和较强透射能力对物质进行加工。
电子束可以穿透和改变物质的表面和体积特性,从而改善或调整物质的性能。
一些常见的电子束辐照应用包括:食品辐照杀菌、医疗器械无菌化、塑料射出成型和固化、材料表面改性等。
离子束辐照是利用离子束的高能量和较强穿透力对物质进行加工。
离子束会与物质内部原子发生相互作用,从而改变物质的结构和性质。
离子束辐照常用于材料表面改性、硬化和纳米颗粒的合成等应用。
它在半导体制造、薄膜涂层、材料硬化等领域具有广泛的应用。
核辐射加工的优点包括高效、环保和无污染。
它可以在不使用化学药品的情况下对物质进行加工,避免了传统加工过程中的污染和废弃物产生。
此外,核辐射加工还可以提高材料的性能,增加其硬度、耐热性和抗腐蚀性等特性。
然而,核辐射加工也存在一些挑战和风险。
首先,辐射源的安全和稳定性是关键问题,需要保证辐照过程的安全性。
其次,辐射加工设备的成本较高,需要大量的投资和维护费用。
此外,对辐射加工的产品需要进行辐射剂量的监测和控制,以确保符合安全标准。
总的来说,核辐射加工是一种应用核能射线进行材料加工和改性的技术。
它具有许多优点,但也需要面对一些挑战和风险。
随着科学技术的不断发展,核辐射加工有望在更广泛的领域得到应用。
辐射加工
什么是辐射加工辐射加工是一门利用电离辐射作用使材料或其组份的物理性能发生有用变化的技术。
这种辐射具有相当高的能量,足以引发原子或分子电离。
这种作用使化学键断裂生成自由基。
自由基具有很高的活性,是辐射诱发的许多所需变化的根源。
有好几种因素促使辐射在工业上应用的范围扩展和辐射装置激增。
其中有:已经具备功率大而单位辐射成本低的电子加速器;有很强的T辐射源可资利用;对所涉及的化学原理有了更透彻的了解;与其相竞争的加工操作所需能源费用增加。
过程在各种塑料、弹性体或其他大分子中,可以同时或有竞争地发生交联和降解这两种作用。
发生交联时,分子结合在一起,降低了其通常的移动性,即不会失去形状,不再具有真熔点。
降解过程发生时则分子链断裂。
两种过程都引起材料发生重大变化;二者之中常有一过程占主导地位(但也可能并非如此)。
根据二过程的相对动力学,材料可以是“交联性”的,也可以是“降解性”的,依总体上占优势的那个过程而定。
此外,如常见于芳烃(苯环)含量高的材料那样,我们还称之为“有耐力”材料。
交联或降解可以由几种作用所引起。
通常采用电离辐射辐照或化学方法。
化学方法的优点是只需要少量的物质。
辐照的优点是快速而经济.辐射源工业用电离辐射一般有两类,即来自钻-60一类放射性物质的y射线和来自加速器的高能电子束。
γ射线穿透力强,可以处理很厚的物体,但通常加工速率慢。
电子束的穿透力低得多,但电子发生机可以具备很大的功率,高达数百千瓦,因此产品的产量可以等于或超过涉及应用辐射装置的其他工业操作的产量。
目前工业电子发生机已具有更高电子伏(达5百万伏)的产品,因此穿透性极限的条件有所松动。
但是,小型低压系统(200—500kV)也有产品,占地面积小至819 cm2,却能发生数十千瓦的电子功率。
现有设备的多功用性,使得工业辐射加工的应用由电子加速器独领风骚,因为电子加速器经济、有效、生产速率高、经加工的产品质量高。
辐射加工参数电子加速器产生的辐射用加速器电子伏数(决定穿透能力的参数)和电子束电流或每秒所释发的电子数来表征。
辐射加工技术
辐射加工技术
辐射加工技术是利用高能辐射源对材料进行加工或改性的一种技术。
常见的辐射源包括电子加速器、X射线机和离子源等。
辐射加工技术具有以下特点:
1. 高能辐射能量强,能够穿透材料并与其相互作用,从而使材料发生化学、物理上的变化。
2. 辐射加工不需要接触材料,因此能够对复杂形状、不易加工的材料进行处理。
3. 辐射加工过程中,可以实现对材料的局部改性,例如在材料表面形成硬化层、改善材料的疲劳性能等。
4. 辐射加工技术对材料的热影响较小,因此可以对热敏感材料进行加工。
辐射加工技术广泛应用于材料加工、环境治理、食品安全和医疗健康等领域。
在材料加工方面,辐射加工可以用于改善材料的机械性能、耐腐蚀性能和耐磨性能等;在环境治理方面,辐射加工可以用于处理有害废物、水处理和空气净化等;在食品安全方面,辐射加工可以用于杀死食品中的细菌和真菌等;在医疗健康方面,辐射加工可以用于放射治疗和放射性药物制备等。
但同时也需要注意辐射加工技术对环境和人体健康的潜在危害,因此需要严格控制辐射源的使用和辐射剂量的监测。
辐射加工剂量学
放射性核素衰变过程中,射出的主要射 线有:α射线、β射线和γ射线。
放射性核素的衰变
α射线是高速飞行的氦原子核,其粒子质量大 又带电,所以很容易被物质挡住。在空气中只 能通过2—8cm,一张普通纸就可以将它挡住。
平均生物负载:多个批次多个产品的生 物负载的平均值
辐照加工的确认
在已进行安装鉴定的辐照装置中进行 产品鉴定。
安装鉴定。 在已鉴定合格的设备中,用指定的产
品或模拟产品进行加工确定。 审评和批准加工程序的文件化。 支持保持确认所进行的活动
产品鉴定
产品和包装材料的评价—建立最大灭菌 剂量
无菌保证水平(SAL)
物品灭菌后单元产品上微生物存活的 概率 。在灭菌加工过程中,任何单件 产品上的微生物存在可用概率来表示。 概率可以减少到非常低的数目,但不 可能减少到0,故用SAL来表示无菌水 平。
SAL 10-6
平均生物负载
生物负载:单个产品上活微生物的总数。 生物负载——初始污染菌
在受照射的物质中引起的效应与吸收的辐 射能量具有确定的关系,可以用来测定辐 射吸收剂量。
辐照吸收剂量:单位质量物质受辐射后吸 收辐射的能量。单位为戈瑞(Gy), 1Gy=1J/kg,即相当于1千克吸收1焦耳。
吸收剂量的测定方法
1、量热法 量热法是测量吸收剂量的一种最直接、最基本的
方法,是一种测量吸收剂量的绝对方法,它以受 照物质将吸收的辐射能全部转变为热能(不转换 成化学能和其他形式的能)为基础,通过测量1 块隔热良好的受照物质的温升给出吸收剂量。 量热法的优点在于无需对吸收过程作任何假设, 无需各种转换因子,也不依赖于物质的几何条件、 原子序数、密度、剂量率和辐射能谱等因素,测 量准确度高,因而被广泛作为一种测量吸收剂量 的国家基准。而量热法的局限性在于设备结构较 为复杂,体积较大,一旦建成将不便于搬动。吸 收体必须有相当厚度的同种物质包裹使其与环境 达到电子平衡。
辐照
①、在农业上:用辐射的办法诱发人为的突变称为突变育种,即利用突变改良品种。也就是从中选出有用的 形质,可直接作为品种利用,或作为交配的母本材料。其目的是提高产量和使用品种早熟。这些方面已获得可喜 的成果。
②、动物用配合饲料的杀菌:很早之前在外饲料添加物就有30多个品种被指定为辐射处理的对象。用辐射加 工技术处理无菌饲料方面得到相当的发展,其应用前景非常可观。实验证明用高剂量照射蛋白质和氨基酸几乎不 引起营养学方面的变化,对维生素类的辐射分解,除了维生素A和E外,其他不存在问题。维生素A和E的分解程度 和加热处理相差不多,特别是实验物用饲料中绝大部分都采用辐射加工处理。中国饲料行业的龙头企业如湖南屈 原正虹科技集团以及正大集团等均可以考虑引进此技术和项目以应用在饲料生产及肉制品保鲜领域。
医疗产品辐照消毒的应用:辐照消毒有灭菌彻底,无污染,无残留,价格便宜,节省能源,操作方便,可在常 温下灭菌消毒等优点.已发展成为一种不可代替的新技术,形成了一定的产业规模,特别在国际上几乎全部废止化 学消毒灭菌的办法后。其应用具有不可替代的意义。我国有13亿人口,31万个医疗卫生机构,县级以上的医疗机 构约有1.5万个,是全球医疗器械十大新兴市场之一,已成为除日本以外亚洲最大的市场。2000年,我国的医疗 器材市场容量达227亿元,平均年增长率15%,占世界份额的3%,其中有相当一部分产品出口,对辐照灭菌有大量 的需求。我国医疗器材主要还是采用ETO法灭菌,随着蒙特尔国际环保公约的生效,生产企业已在逐步淘汰ETO法, 转而采用辐射灭菌法,所以说,一次性使用医疗器材的辐射灭菌有很大的潜在市场。
现行国标
GB.2-1994辐照花粉卫生标准 GB.6-1994辐照猪肉卫生标准 GB.1-1997辐照熟畜禽肉类卫生标准 GB.3-1997辐照干果果脯类卫生标准 GB.5-1997辐照新鲜水果、蔬菜类卫生标准 GB/T 5137.3-2002汽车安全玻璃试验方法第3部分:耐辐照高温潮湿燃烧和耐模拟气候试验 GB -1996 γ辐照装置食品加工实用剂量学导则 GB.4-1997辐照香辛料类卫生标准 GB.7-1997辐照冷冻包装畜禽肉类卫生标准 GB.8-1997辐照豆类、谷类及其制品卫生标准 GB -1998水池贮源型γ辐照装置设计安全准则
什么是辐照加工
辐照加工是利用电子加速器(0.2MeV~10MeV)产生的电子线(β射线)或放射性同位素(Cs-137或Co-60)产生的γ射线,对食品、农产品、药品等进行辐射照射,射线使微生物细胞发生电离等效应而死亡,达到灭菌、保鲜、延长食用期的目的;或对工业产品进行辐射照射,使被辐照物质的物理性能和化学组成发生变化,达到改良产品性能的目的。
整个过程能耗低、无残留物、无环保问题,是清洁的加工技术。
辐照一般用钴-60放射源,活度从几百万亿贝可至万万亿贝可不等。
辐照源工作时的剂量非常大,可致人死亡或重伤,为防止人员误入辐照室受到误照,国家要求采用严密的安全联锁系统等防御措施,确保辐照源安全运行。
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四川省辐射加工技术产业化的现状、对策及展望蔡继鸣朱云夏丽君冯磊(四川省原子核应用技术研究所,成都610066)摘要:简要介绍国内外辐射加工技术发展的现状,重点阐述、探讨四川省辐射加工技术发展的现状以及产业化存在的困难、问题,并提出发展对策,展望。
关键词:辐射加工现状对策展望Abstract:A brief introduction of the Irradiation process technology development status in the world , set forth Irradiation process technology development and industrial development in Sichuan, approach the difficult and question, put forward a countermeasure and forecast.Key word: Irradiation process status countermeasure forecast中图分类号:文献标识码:文章编号:核技术的应用在国民经济和社会生活的各行各业发挥着越来越重要的作用。
辐射加工技术具有应用广,能耗低,无污染,技术附加值高等特点,被誉为“高技术绿色产业”,成为21世纪最重要的产业之一。
辐射加工技术产业是指:应用辐射技术行业中集产、学、研为一体的工业生产链。
本文的主旨在对实现“行业技术产业化”问题上的探讨与思索。
一、国内外辐射加工应用技术发展的现状1、辐照加工技术的应用范围辐射加工技术是利用高能辐射作用于物质时物质内部发生物理和化学变化,来改进其某些性能,从而制备新型材料和产品。
广义的辐射技术包括所有射线所导致的物质结构和内部性质的变化。
目前,被广泛研究和应用的辐射技术主要有电子束(EB)、γ射线和紫外光(UV)。
辐射技术的产业化主要应用在高分子辐射聚合、辐射交联、辐射接枝、辐射降解、辐射固化、核仪器仪表、食品保鲜、药品、医疗器械和医用材料灭菌、环保和新材料制备等方面。
2、国内外行业规模比较辐射加工技术的产业化应用,目前在世界年产值约为2000亿美元,1998年美国、日本的产值分别达到3310亿美元和1.02万亿日元。
美国、日本的单座γ辐照装置装源强度已超过1000万居里,电子加速器应用普遍。
我国辐射加工技术及产业近年发展迅速,2005年辐射加工的年产值达163亿元,单座γ辐照装置装源强度在100万居里以下。
3、我国辐照技术的发展状况“九五”期间,我国投入生产的加速器生产线约50条,总功率2830kW, γ辐照装置54座(30万居里以上),实际装源强度1300万居里。
“十五”期间,我国投入生产的加速器生产线47条,总功率3578kW,γ辐照装置18座(100万居里以上),实际装源强度近3000万居里,辐射加工生产能力达到400-500亿元水平。
与国外相比,主要差距在于缺乏高端产品,品种不够齐全,企业规模化程度不高。
我省的辐射加工技术开发及产业化起始于上世纪八十年代初,通信、铁路、电子等产业大发展时带动了热收缩制品的产业化发展,中国工程物理研究院核物理与化学研究所利用军转民技术,开发出热收缩材料,并与成都电缆厂合作实现产业化。
四川省原子核应用技术研究所参与完成的辐照食品、辐射加工标准等研究成果已作为国家标准被颁布实施;2004年我省在辐射加工产业领域的年产值达5亿元以上,产生了较好的经济效益,目前,四川有加速器生产线9条,总功率300kW, γ辐照装置6座(50万居里以上),实际装源强度近100万居里,辐射加工生产能力已经达到20亿元以上水平。
在环保中的应用,加速器电子辐照烟气脱硫脱硝研发取得了较好的成果;中国农副产品及食品保藏保鲜达到35亿元。
国家连续将辐照食品技术研究列入“六五”至“九五”攻关计划,已成为世界上按食品类别批准最早、最多的国家,辐射加工标准等研究成果已成为国际同行的范例。
辐照加工在农畜产品降毒降残与开发上,为打破欧盟等各国对我国农畜产品出口设置的绿色壁垒、为重开出口创汇发挥了重要作用。
二、我省辐射加工技术及产业发展存在的问题与困难四川省作为我国的核技术大省,在我国辐射加工技术领域占有举足轻重的地位。
但是与发达国家相比较,辐射加工技术研究及产业发展主要存在以下问题:1、对辐射加工产业的认识不足,缺乏切实可行的总体规划。
(1)、相关产业在研发方面协作不够,各自为战。
目前四川省的科研体制还停留在上世纪90年代的状态,各相关的科研院所还是主要以完成研究项目,通过相应验收为工作目的,而不是以项目的实际应用为目的,这样很多项目在通过鉴定后就仅仅作为研究成果而置之高阁。
同时需要这些研究成果的企业往往因为信息沟通、协作障碍、技术转让方法等原因而得不到相应得技术支持。
这就形成了产、学、研的各环节难以整合的现象,导致的结果是我们的成果产业化转化率不到5%。
(2)、产业间关联度不高,相互渗透力较弱;重点不突出,核心竞争力不强,难于形成规模与产业。
在辐照加工技术的科研成果中,我们分析了大量的成果转化项目,这些项目从涵盖的面来看非常广泛,包括了食品、医药、农业、化工、生物、环保等行业。
而辐照加工技术在这些行业的工业化生产中又仅仅是一个点上的技术,要靠一个点上的技术来带动一个面上的产业发展,从理论上讲几乎不可能。
(3)、资金投入不足,产业化链条短。
在四川的核技术科研院所中,所有的单位都在尝试产业化的投入,因为投资规模的原因,几乎所有的项目都只能实现作坊式的小规模生产,其特点是:设备简陋、工艺落后、产品质量得不到保证、市场竞争力差。
像这样的产业化投入的结果往往都是项目的短期维持或很快地消失,不能保障项目持续化、规模化发展的需要。
(4)、研发资金渠道单一、资金投入不够,创新能力弱、对辐射加工技术认识不足。
科研院所的经费来源主要还局限在行政拨款和本系统的项目经费支持上,所以科研及产业开发条件和手段滞后,产业发展后劲不足。
2、辐照加工产业化项目的技术已明显落后。
目前辐射加工技术产业主要靠的仍是上世纪八十年代前后的科研成果。
符合社会需求的新产品,特别是具有自主知识产权的产品较少,产品总体技术含量不高,限制了产业的发展和竞争力的提升。
如热缩材料及制品行业,新的增长点已从通信、电力转入石油、天然气输送金属管道防腐热收缩带(套),由于后续技术开发跟不上,许多企业只好仍停留在通信、电力等热缩制品生产上,利润越来越薄,产值越来越低,为求生存,一味地降低成本,导致技术含量越来越低,走入恶性循环。
3、辐照加工行业缺乏足够的政策配套辐射加工技术的性质和手段决定了它的特殊性,缺乏相关管理部门的协调配合限制了行业的发展。
缺乏统一协调的管理与强有力的政策支持与引导体现在:我省的高新技术开发资金很少用于资助辐射加工技术的开发;各种法规、标准的实施力度不够;成果转化措施不配套;大学、科研院所与企业的融合缺乏桥梁和有效手段。
4、人才的流失是制约辐射加工产业化发展的瓶颈由于缺少培养核技术人才的发展战略,一些重点大学将与核相关的专业进行了调整、兼并或撤消,而辐射加工行业中的50-60年代的科技人才则陆续退休,出现了青黄不接、后继乏人的情况。
三、我省辐射加工技术及产业发展的对策针对上述问题,建议采取以下组织保障对策措施。
1、观念上的转变与时俱进的思想观念是辐照加工行业产业化发展的前提。
产业化的概念是通过现代化的工业生产手段实现企业的社会效益和经济效益。
实现产业化需要具备4个方面的基本条件:1、项目的社会需求;2、项目的技术条件;3、项目的运作资本;4、项目的运作平台。
由于历史的原因,我国从事辐照技术的研究单位多数都还处于计划经济的经营状态中。
产业化的目标是在市场经济的环境中得到生存和发展,这就要求我们的决策者和经营者要首先转变最基本的观念——项目研究的方向和目的是满足社会的需求,并能使项目变成最终的产品,而不是仅仅获得一份验收报告或鉴定证书;项目研究的内容要从基础的实验室理论研究扩展到项目的社会需求及工艺研究,以保障实现产业化的需求;项目的运作经费的来源要从单一的计划经济渠道转变为多元化横向联合渠道;项目的运作方式要从计划经济的管理模式中解放出来,学习并运用先进的管理理念和方法,学会利用资本运作来把项目做大做强。
2、体制上的转变核技术产业化的标志是我省从事核技术研究的企事业单位和科研院所在成果转化上所取得的社会效益和经济效益,衡量的标准是产业化项目在所占行业中的市场接受度和市场占有率。
四川发展辐射加工技术研究的优势是拥有众多的科研院所;拥有大量先进的辐照装置和手段;拥有专业的科研队伍。
不利因素是科研队伍中缺少优秀的经营管理和项目推广的人才搭配;没有实现产业化所需要的资金和平台。
产业化运作遵循的是市场经济规律,这就要求我们的科研院所要建立一套符合产业化要求的经营体制。
通过转变,构筑新的经营体制,形成产业链,加大产业聚集强度,打造我省在国内具有优势的产业集群、企业集团。
在四川未来高科技产业新的增长点等方面做文章,加快辐射加工技术及产业与其他产业领域的融合,形成组合优势。
3、在政策上加强扶持和引导(1)、建立协调、统一的高层次领导管理协调机制加强对全省辐射加工技术研发和产业化的组织、协调、领导,以及督促检查有关政策落实和规划实施,并及时研究解决实施中的问题,达到促进实现资源整合、优势互补的目的。
从我省工业经济发展的战略高度来引导强辐射加工技术产业化进程,使其成为新的工业增长点。
切实改善科技创新和高技术产业发展的法制环境、政策环境、投资环境、人才环境等,保障资金、人才、技术等资源的向资本的有效转变。
进一步完善成果转化奖励政策、知识产权保护政策、创办高新技术企业的扶持政策、高科技企业的减免退税政策、支持企业技术改造政策。
符合国家非动力核技术产业政策的技术改造项目和技术创新项目,同等享受相关财政贴息、财政资助和低息贷款等优惠政策;对已列入国家有关部委专项发展计划的企业和项目,根据相关要求给予配套支持, 优化产业发展环境。
制定和落实鼓励新产品孵化和产业集群化的配套政策,特别是核技术科技开发和产业化基地建设的税收优惠政策,企业间的兼并与收购和资本运作政策。
建议在全省上下,围绕促进高新技术产业发展,加强产业政策的制定和执法工作,制定提升我省产品质量和竞争力的政策。
切实贯彻落实鼓励高科技产业发展的产业政策,加大淘汰落后工艺和产品力度,依靠产业政策扶持推动核技术产业的发展,努力营造良好的产业发展氛围,千方百计提高我省核技术产品在国内外市场的竞争力。
究制定符合国际市场要求,具有我国特点的产品技术标准和规范,冲破欧美日等发达国家对我国食品、药品、医疗器械等货物出口所设置的贸易壁垒。