黑头导出液哪个品牌的好用?
我是一个男生,一直以来尝试了很多去黑头的办法,都没什么效果,说实话,去黑头是个长期的过程,我在这里说说我自己的体会:
1.首先是要坚持每天早晚用洗面奶,洗面奶可以分成两种,一种是去角质的,另一种是清爽型的,女生的话可能还会分美白型和祛痘型。建议两种混搭,至于怎么使用,看你的习惯。在清洁鼻子黑头前,建议使用去角质的洗面奶,我用的是曼秀雷敦的男士去角质洗面奶,感觉还OK,含点磨砂,使用后也不会觉得皮肤干裂,挺干爽。清洁死皮对于去黑头应该说是第一步,只有将死皮去掉,使用鼻贴或者其他洁肤品才能直接与毛孔接触,效果才能达到最佳。
2.导出液很重要,因为在使用鼻贴前你必须使毛孔处于扩张状态,我使用的是家美乐芬芳黑头导出液,网上说很有效,原来以为是进口的,收到后才知道是法国授权,广州制造,现在卓越卖54块,算是比较划算了,之前要六十多。使用时候刚开始比较痛,明显感觉好像是鼻子的皮肤正在被撕开,后来疼痛感慢慢缓解。等待3分钟左右,进行下一步。
3.很多人这是直接上鼻贴或者这种贴膜,这不是说不好,但是使用完导出液,黑头只能说是浮出了一点点,现在最好是用清洁针,用铁丝圈那头有规律的滑遍鼻子,这样做是使那些已经浮出较多的黑头清除,再者那些没有浮出的黑头也会因为轻微的挤压而浮出,力道要适中,可能过程有点疼痛,使用清洁针前注意消毒,有条件最好用酒精等消毒液,没条件的可以先用清水冲洗,然后在火上轻微烘烤,注意不能直接放在火里烧,不然铁丝可能会发生化学反应,或者表面的漆会脱落,到时更加不卫生。
4.接下来就是用鼻贴,我使用过很多种鼻贴,包括屈臣氏等,感觉还是还是中华百草纯中药鼻膜的性价比比较好,不能说它可以吸出所有黑头,但效果很明显,当撕出后很明显可以看到很多油脂粒,这就算是过得去啦,比起有些撕出后什么都没有的,那才叫纠结和郁闷。
5.撕出后用清爽型洗面奶再次清洗,这样可以随便初步收缩毛孔,洗去残留贴膜,清除毛孔上的残留污渍,这一步可以说很多人都会忽视,很多人都只是用清水洗,这是不够的。
6.最后一步,爽肤水或者收缩夜。不用我说怎么用了吧。
每个星期坚持一到两次,每天勤洗脸,祝大家战胜黑头!
不锈钢的酸洗钝化
1.不锈钢酸洗钝化的必要性:
奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性能,抗高温氧化性能,较好的低温性能及优良的机械与加上r生能。因此广泛用于化工、石油、动力、核工程、航天航空、海洋、医药、轻工、纺织等部门。其主要目的在于防腐防锈。不锈钢的耐腐蚀主要依靠表面钝化膜,如果膜不完整或有缺陷,不锈钢仍会被腐蚀。工程上通常进行酸洗钝化处理,使不锈钢的耐蚀潜力发挥得更大。在不锈钢设备与部件在成形、组装、焊接、焊缝检查 (如探伤、耐压试验)及施工标记等过程中带来表面油污、铁锈、非金属脏物、低熔点金属污染物、油漆、焊渣与飞溅物等,这些物质影响了不锈钢设备与部件表面质量,破坏了其表面的氧化膜,降低了钢的抗全面腐蚀性能和抗局部腐蚀性能(包括点蚀、缝隙腐蚀),甚至会导致应力腐蚀破裂。
不锈钢表面清洗、酸洗与钝化,除最大限度提高耐蚀性外,还有防止产品污染与获得美观的作用。在 GBl50一1998《钢制压力容器》规定,“有防腐要求的不锈钢及复合钢板制造的容器的表面应进行酸洗钝化”。这一规定是针对石油化工中使用的压力容器而言的,因为这些设备用于直接与腐蚀介质相接触的场合,从保证耐蚀耐蚀性出发,提出酸洗钝化是必要的。对其他工业部门,如并非出于防腐目的,仅基于清洁与美观要求,而采用不锈钢材判•的则无需酸洗钝化。但对不锈钢设备的焊缝还需要进行酸洗钝化。对核工程、某些化工装置及其它使用要求严格的,除酸洗钝化外,还要采用高纯度介质进行最终精细清洗或进行机械、化学与电解抛光等精整处理。
2.不锈钢酸洗钝化原理
不锈钢的抗腐蚀陛能主要是由于表面覆盖着一层极薄的(约1nm)致密的钝化膜,这层膜1n腐蚀介质隔离,是不锈钢防护的基本屏障。不锈钢钝化具有动态特征,不应看作腐蚀完全停止,而是形成扩散的阻挡层,使阳极反应速度大大降低。通常在有还原剂(如氯离子)情况下倾向于破坏膜,而在氧化剂(如空气)存在时能保持或修复膜。
不锈钢工件放置于空气中会形成氧化膜,但这种膜的保护性不够完善。通常先要进行彻底清洗,包括碱洗与酸洗,再用氧化剂钝化,才能保证钝化膜的完整性与稳定性。酸洗的目的之一是为钝化处理创造有利条件,保证形成优质的钝化膜。因为通过酸洗使不锈钢表面平均有10μm厚一层表面被腐蚀掉,酸液的化学活性使得缺陷部位的溶解率比表面上其它部位高,因此酸洗可使整个表面趋于均匀平衡,一些原来容易造成腐蚀的隐患被清除掉了。但更重要的是,通过酸洗钝化,使铁与铁的氧化物比铬与铬的氧化物优先溶解,去掉了贫铬层,造成铬在不锈钢表面富集,这种富铬钝化膜的电位可达+1.0V(SCE),接近贵金属的电位,提高了抗腐蚀的稳定性。不同的钝化处理也会影响膜的成分与结构,从而影响不锈性,如通过电化学改性处理,可使钝化膜具有多层结构,在阻挡层形成CrO3或Cr2O3,或形成玻璃态的氧化膜,使不锈钢能发挥最大的耐蚀性。
国内外学者对不锈钢钝化膜的生成进行了大量研究。以近几年北京科大对316L钢钝化膜光电子能谱 (xps)研究为例作简述[1]。不锈钢钝化是表面层由于某种原因溶解与水分子的吸附,在氧化剂的催化作用下,形成氧化物与氢氧化物,并与组成不锈钢的cr、 Ni、Mo元素发生转换反应,最终形成稳定的成相膜,阻止了膜的破坏与腐蚀的发生。其反应历程为:
Fe•H20+O*≈[FeOH•O*]ad+H++e
[FeOH•O*]ad≈[FeO•O*]ad+H++e
[FeO•O*]ad+H2O≈FeOOH+O*十H++e
[FeO•O*]ad≈FeO+O*
FeOOH+Cr+H2O≈CrOOH+Fe•H20
2FeOOH≈Fe203+H20
2CrOOH≈Cr203+H20
MO+3FeO+3H2O≈MOO3+3Fe•H2O
Ni+FeO+2H20≈NiO+Fe•H20
(其中Os表示钝化过程中的催化剂,且在钝化迪陧中浓度不变,ad表示吸附中间体。)[page]
可见,316L钝化膜最表层存在Fe2O3、Fe(OH)3、或γ -FeOOH、Cr203、CrOOH或Cr(OH)3、MO以MOO形式存在,钝化膜主要成分为CrO3、FeO与NiO。
3.不锈钢酸洗钝化的方法与工艺
3.1酸洗钝化处理方法比较
不锈钢设备与零部件酸洗钝化处理根据操作不同育多种方法,其适用范围与特点见表1。
表1不锈钢酸洗钝化方法比较
方法 适用范围 优缺点
浸渍法 用于可放入酸洗槽或钝化槽的零部件,但不适于大设备酸洗液可较长时间使用,生产效率较高、成本低;大容积设备充满酸液浸渍耗液太大
涂刷法 适用于大型设备内处表面及局部处理物工操作、劳动条件差、酸液无法回收
膏剂法 用于安装或检修现场,尤其用于焊接部处理手工操作、劳动条件差、生产成本高
喷淋法 用于安装现场,大型容器内壁用液量低、费用少、速度快,但需配置喷枪及扦环系统
循环法 用于大型设备,如换热器、管壳处理施工方便,酸液可回用,俚需配管与泵连接循环系统
电化学法 既可用于零部件,又可用电刷法对现场设备表面处理技术较复杂,需直流电源或恒电位仪
3.2酸洗钝化处理配方举例
3.2.1一般处理[2]
根据ASTMA380—1999,仅以300系列不锈钢为例,
(1)酸洗
药剂HNO3 6%~25%+HF0.5%~8%(体积分数);
温度21~60℃;时间按需要;
或药剂柠檬酸铵 5%~10%(质量分数);
温度49~71℃;时间10~60min。
(2)钝化
药剂HNO3 20%~50%(体积分数);
温度49~71℃;时间10~30min;
或温度2l~38℃;时间30~60min;
或药剂HNO3 20%~50%+Na2Cr207H202 2%~ 6%(质量分数);
温度49~54℃; 时间15~30min;
或温度21~38℃;时间30~60min。
(3)除鳞酸洗
药剂H2SO4 8%~11%(体积分数);
温度66~82℃;6寸间5~45min;
及药剂HNO3 6%~25%+HF 0.5%~8%(体积分数);
温度21~60℃;
或HNO3 15%~25%+HF l%—8%(体积分数)。
3.2.2膏剂法处理
(1)以广州石化尿素不锈钢新设备内表面焊缝及母材钝化和维修表面打磨焊缝的局部钝化为例[3]
酸洗膏:
25%HNO~+4%HF+7l%冷凝 水(体积分数)与 BaSO,调至糊状。
钝化膏:
30%HNO3或25%HNO3+1%(质量分数)K2Cr207与BaSO7调至糊状。
涂覆表面5~30min,用冷凝水冲洗至pH=7,对单台设备也可采用喷洒双氧水的化学钝化法。
(2)以上海大明铁工厂专利m为例。
酸洗钝化膏:
HN03 8%~14%(作钝化剂);
HF l0%~15%(作腐蚀剂);
硬月S酸镁2.2%~2.7%(作增稠剂)
硝酸镁60%~70%(作填料,提高粘附力与渗透性);[page]
多聚磷酸钠2.3%~2.8%(作缓蚀剂);
水(调节粘度)。
3.2.3 电化学法处理
以厦门大学专利[5]为例,其处理方法是:将待处理的不锈钢工件作阳极,控制恒电位进行阳极化处理,或者将不锈钢工件先作阴极,控制恒电位进行阴极化处理,再将不锈钢工件作阳极,控制恒电位进行阳极化处理,并继续改变其恒电位进行钝化处理,电解质溶液均采用HN03。经这样处理后,不锈钢钝化膜性质得到改善,耐蚀性能大大提高。点蚀临界电位 (Eb)提高约1000mV(在3%NaCl中),抗均匀腐蚀性能提高三个数量级(在45℃的20%~30%H2S04中)。
4.不锈钢酸洗钝化的应用范围
4.1不锈钢设备制造过程中的酸洗钝化处理
4.1.1切削加工后的清洗及酸洗钝化[6]
不锈钢工件经切削加工后表面上通常会残留铁屑、钢末及冷却乳液等污物,会使不锈钢表面出现污斑与生锈,因此应进行脱脂除油,再用硝酸清洗,既去除了铁屑钢末,又进行了钝化。
4.1.2焊接前后的清洗及酸洗钝化[7]
由于油脂是氢的来源,在没有清除油脂的焊缝中会形成气孑L,而低熔点金属污染(如富锌漆)焊接后会造成开裂,所以不锈钢焊前必须将坡口及两侧20mm内的表面清理干净,油污可用丙酮擦洗,油漆锈迹应先用砂布或不锈钢丝刷清除,再用丙酮擦净。
不锈钢设备制造无论采用何种焊接技术,焊后均要清洗,所有焊渣、飞溅物、污点与氧化色等均要除掉,清除方法包括机械清洗与化学清洗。机械清洗有打磨、抛光与喷砂喷丸等,应避免使用碳钢刷子,以防表面生锈。为取得最好的抗腐蚀性能,可将其浸泡在HNO3和HF的混液中,或采用酸洗钝化膏。实际上常4锎1械清洗与化学清洗结合起来应用。
4.1.3锻铸件的清洗[6]
经锻铸等热加工后的不锈钢工件,表面往往有一层氧化皮、润滑剂或氧化物污染,污染物包括石墨、二硫化钼与二氧化碳等。应通过喷丸处理、盐浴处理以及多道酸洗处理。如美国不锈钢涡轮机叶片处理工艺为:
盐浴(10min)→水淬(2.5min)→硫酸洗(2min)→冷水洗(2min)→碱性高锰酸盐浴(10min)→冷水洗(2min)→硫酸洗(1rain)→冷水洗(1min)→硝酸洗(1.5min)→冷水洗(1min)→热水洗(1min)→空气干燥。
4.2新装置投产前的酸洗钝化处理
许多大型化工、化纤、化肥等装置的不锈钢设备与管道在投产开工前要求进行酸洗钝化。虽然设备在制造厂已进行过酸洗,去除了焊渣与氧化皮,但在存放、运输、安装过程中又难免造成油脂、泥砂、铁锈等的污染,为确保装置与设备试车产品(尤其是化工中间体及精制品)的质量能够达到要求,保证一次试车成功,必须进行酸洗钝化。如H2O2生产装置不锈钢设备与管道,投产前必须进行清洗,否则若有污物重金属离子会使催化剂中毒。另外,如金属表面有油脂与游离铁离子等会造成H2O2的分解,剧烈放出大量热,引发着火,甚至爆炸。同样对氧气管道来说存在微量油污与金属微粒也可能产生火花而发生严重后果。
4.3现场检修中的酸洗钝化处理
在精制对苯二甲酸(PTA),聚乙烯醇(PVA),腈纶,醋酸等生产装置的设备材料中,大量使用奥氏体不锈钢316L、317、304L,由于物料都含有Cl-、Br-、 SCN-、甲酸等有害离子,或由于污垢、物料结聚,会对设备产生点蚀、缝隙腐蚀与焊缝腐蚀。在停车检修时可以对设备或部件进行全面或局部酸洗钝化处理,修复其钝化膜,以防局部腐蚀扩展。如上海石化PTA装置干燥机的不锈钢管子更新检修及腈纶装置的不锈钢换热器检修等均进行过酸洗钝化。
4.4在役设备除垢清洗
石油化工装置中的不锈钢设备,尤其是换热器,经一定时间运行后,内壁会沉积各种污垢,如碳酸盐垢、硫酸盐垢、硅酸盐垢、氧化铁垢、有机物垢、催化剂垢等,影响了换热效果,并且会造成垢下腐蚀。需要选择合适的清洗剂进行除垢,可采用硝酸、硝酸+氢氟酸、硫酸、柠檬[page]酸、EDTA、水基清洗剂等,并添加适量的缓蚀剂。除垢清洗后,如需要可再进行钝。化处理。如上海石化PTA、醋酸、腈纶等装置的不锈钢换热器均进行过除垢清洗。
5.不锈钢酸洗钝化的注意事项
5.1酸洗钝化的前处理
不锈钢工件酸洗钝化前如有表面污物等,应通过机械清洗,然后除油脱脂。如果酸洗液与钝化液不能去除油脂,表面存在油脂会影响酸洗钝化的质量,为此除油脱脂不能省略,可以采用碱液、乳化剂、有机溶剂与蒸汽等进行。
5.2酸洗液及冲洗水中Cl-的控制
某些不锈钢酸洗液或酸洗膏采用加入盐酸、高氯酸,三氯化铁与氯化钠等含氯离子的侵蚀介质作为主剂或助剂去除表面氧化层,除油脂用三氯乙烯等含氯有机溶剂,从防止应力腐蚀破裂来说是不太适宜的。此外,对初步冲洗用水可采用工业水,但对最终清洗用水要求严格控制卤化物含量。通常采用去离子水。如石化奥氏体不锈钢压力容器进行水压试验用水,控制C1-含量不超过25mg/L,如无法达到这一要求,在水中可加入硝酸钠处理,使其达到要求,C1-含量超标,会破坏不锈钢的钝化膜,是点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀破裂等的根源。
5.3酸洗钝化操作中的工艺控制
硝酸溶液单独用于清除游离铁和其它金属污物是有效的,但对清除氧化铁皮,厚的腐蚀产物,回火膜等无效,一般应采用HNO3+HF溶液,为了方便与操作安全,可用氟化物代替HF[2]。单独HNO3溶液可不加缓蚀剂,但HNO3+HF酸洗时,需要加Lan-826。使用HNO3+HF酸洗,为防止腐蚀,浓度应保持5:1的比例。温度应低于49℃,如过高,HF会挥发。
对钝化液,HNO3应控制在20%—50%之间,根据电化学测试,HNO3浓度小于20%处理的钝化膜质量不稳定,易产生点蚀[8],但HNO3浓度也不宜大于50%,要防止过钝化。
用一步法处理除油酸洗钝化,虽然操作简便,节省工时,但该酸洗钝化液(膏)中会有侵蚀性HF,因此其最终保护膜质量不如多步法。
酸洗过程中允许在一定范围内调整酸的浓度、温度与接触时间。随着酸洗液使用时间的增长,必须注意酸浓度和金属离子浓度的变化,应注意避免过酸洗,钛离子浓度应小于2%,否则会导致严重的点蚀。一般来说,提高酸洗温度会加速与改善清洗作用,但也可能增加表面污染或损坏的危险。
5.4不锈钢敏化条件下酸洗的控制[2]
某些不锈钢由于不良热处理或焊接造成敏化,采用HNO&HF酸洗可能会产生晶间腐蚀,由晶间腐蚀引起的裂缝在运行时,或清洗时,或随后加工中,能够浓缩卤化物,而引起应力腐蚀。这些敏化不锈钢一般不宜用HNO3+HF溶液除鳞或酸洗。在焊后如必须进行这种酸洗,应采用超低碳或稳定化的不锈钢。
5.5不锈钢与碳钢组合件的酸洗
对不锈钢与碳钢组合件(如换热器中不锈钢管子、管板与碳钢壳体),酸洗钝化若采用HNO3或 HNO3+HF会严重腐蚀碳钢,这时应添加合适的缓蚀剂如Lan-826。当不锈钢与碳钢组合件在敏化状态下,不能用HNO3+HF酸洗时,可采用羟基乙酸(2%)+甲酸(2%)+缓蚀剂,温度93℃,时间6h或EDTA铵基中性溶液+缓蚀剂,温度:121℃,时间:6h,随后用热水冲洗并浸入10mg/L氢氧化铵+100mg/L联氨中[3]。
5.6酸洗钝化的后处理
不锈钢工件经酸洗和水冲洗后,可用含10%(质量分数)NaOH+4%(质量分数)KMnO4的碱1生高锰酸盐溶液在71~82℃中浸泡5~60min,以去除酸洗残渣,然后用水彻底冲洗,并进行干燥。不锈钢表面经酸洗钝化后出现花斑或污斑,可用新鲜钝化液或较高浓度的硝酸擦洗而消除。最终酸洗钝化的不锈钢设备或部件应注意保护,可用聚乙烯薄膜覆盖或包扎,避免异金属与非金属接触。
对酸性与钝化废液的处理,应符合国家环保排放规定。如对含氟废水可加石灰乳或氯化钙处理。钝化液尽可能不用重铬酸盐,如有含铬废水,可加硫酸亚铁还原处理。
酸洗可能引起马氏体不锈钢氢脆,如需要可通过热处理去氧(加热至200℃保温一段时间)。
6.不锈钢酸洗钝化质量检验[8]
由于化学检验会破坏产品的钝化膜,通常在样板上进行检验。方法举例如下:
(1)硫酸铜滴定检验
用8gCuS04+500mLH20+2~3mLH2S04溶液滴入样板表面,保持湿态,如6min内不出现铜的析出为合格。
(2)高铁氰化钾滴定检验
用2mLHCl+1mLH2S04+1gK3Fe(CN)6+97mLH20溶液滴在样板表面,通过生成蓝色斑点的多少及出现时间的长短来鉴定钝化膜质量的好坏。
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美国食品及药物管理局认为,PAM及其水解体是低毒或无毒的。PAM的毒性来自残留的丙烯酰胺单体和生产过程夹带的有毒金属。丙烯酰胺为神经性致毒剂,对神经系统有损伤作用,中毒后表性出肌体无力,运动失调等症状。因此各国卫生部门均有规定聚丙烯酰胺工业产品中残留的丙烯酰胺含量,一般为0.5%---0.05%。应用于水的一般净化处理时,丙烯酰胺含量0.2%以下,用于直接饮用水处理时,需在0.05%以下。国际健康卫生组织1985年出生的聚丙烯酰胺标准指出:PAM中残留AM量控制在0.05%以下并控制用量时,处理后水中的含量将低于0.25ug/L,符合大多数国家的饮用水标准。目前欧美主要国家一般规定,饮用水处理及食品用PAM中残留AM含量在0.05%以下,并控制PAM用量。
某些阳离子型聚丙烯酰胺的情况就复杂得多,这是因为阳离子型聚丙烯酰胺引入的氨基类等基团,其毒性往往数十至数百倍地高于阴离子型和非离子型,他们的慢性毒性正进一步研究中。
对应用于饮用水处理的絮凝剂,应使用食品级的产品为合适。在《给水排水标准规范实施手册》水处理标准中,明确规定聚丙烯酰胺使用的非经常使用下>0.1mg/L,在经常使用下<0.1mg/L。在水处理工艺助凝应用中,其使用量可取上述标准值为最大投加量,选购食品级质优、低残值的聚丙烯酰胺产品,则可保证饮用水的卫生安全。如某水厂使用聚丙烯酰胺助凝,最大投加量为0.09mg/L,使用的是化工部广州聚丙烯酰胺工程中心的食品级、滤池出水和出厂自来水均无发现有丙烯酰胺单体。故认为仅要能控制好使用产品的质量和投加量,则采用聚丙烯酰胺助凝工艺,对饮用水卫生而言是安全的。
近期展望,我国应用聚丙烯酰胺类有机产品作水处理剂,将会随水质性缺水的范围扩大、国民对饮用水要求的提高而逐步扩大。如某供水公司97年与99年相比,用量已增约8倍,使用水厂从一家增加至6家。使用范围有混凝、助凝、助滤。据介绍,在过滤前投加聚丙酰胺0.015---0.05mg/L可增滤周,提高产生能力10--16%,但在增加滤周时,水头损失亦同时增加,反冲时间和强度亦要相应增加,但相比之下,投加聚丙烯酰胺助滤在经济是合算的,投加聚丙烯酰胺助滤,可防止藻类穿透滤池,在突发事故处理时,可确保滤后水水质,国内已有供水水厂应用其助滤工艺,收到良好的效果。聚丙烯酰胺类有机产品在水处理工艺的使用中,其强化絮凝、提高滤池过滤能力、提高水质,增加水量、节约成本的优势被越来越多的供水企业所乐意接受,聚丙烯酰胺在饮用水处理领域的应用正在不断被研究开发,其前景是乐观的。
总结:通过上面的资料,可以很直观的说聚丙烯酰胺产品本身基本无毒,因为它在进入人体后,绝大部分在短期内排出体外,很少被消化道吸收入。多数商品也不刺激皮肤,只有某些水解体可能有残余碱,当反复、长期接触时会有刺激性,所以厂家及经销商在接触时大可不必提心其危害性。
近年来,降解塑料技术日趋成熟,而利好政策的出台进一步加速了其产业化进程。目前降解塑料市场需求巨大,将迎来发展的黄金时期。
研发品类丰富,多种材料已产业化
开发可自然降解的塑料制品来替代普遍使用的普通塑料制品是20世纪90年代的热点。近年来,随着原料生产和制品加工技术的进步,降解塑料尤其是生物降解塑料重新受到关注,成为可持续和循环经济发展的亮点。
生物降解塑料是指,在自然界如土壤和/或沙土等条件下,和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中,由自然界存在的微生物作用引起降解,并最终完全降解变成二氧化碳(CO2)或/和甲烷(CH4)、水(H2O)及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。生物降解塑料因为在一定条件下可以生物降解,不增加环境负荷,是解决白色污染的有效途径。
按照来源,生物降解高分子材料可分为三类:天然高分子、微生物合成高分子和化学合成高分子。
天然高分子通常是将天然多糖,特别是淀粉进行改性,或与合成高分子共混,可以达到低成本大规模的生产,但是这种将天然和合成高分子材料的结合,性能和应用比较局限。
微生物合成高分子,主要是指微生物消耗淀粉、脂肪等生物碳源,在微生物体内合成的聚酯或多糖如羟基脂肪酸酯(PHA),可在自然环境中实现完全生物降解。
化学合成高分子种类繁多,代表性的有生物可降解聚酯等,可以通过分子链的设计、物理化学改性来调节材料的力学性能、降解速率、加工性能等,从而获得广泛应用,如聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸己二酸丁二醇酯(PBAT)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。
全球研发的可降解塑料多达几十种,其中能工业化生产的主要包括化学合成的PBAT、PLA、PBS;微生物发酵合成的聚羟基脂肪酸酯(PHA),以及天然高分子淀粉与其共混物,如淀粉/PVA、淀粉/PBS、淀粉/PLA等。
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聚丁二酸丁二醇酯(PBS)
PBS由丁二醇和丁二酸缩聚反应所得,具有较高的熔点,略作改性就能够承受100℃的高温,降解性能优异,可在自然条件下进行生物降解。
早在20世纪30年代,Carothers首次合成了PBS,但由于其分子量低并且稳定性差被放弃。直到1993年,日本昭和高分子公司研发了异氰酸酯扩链制备高分子量的PBS技术,才使PBS作为高分子材料进入人们的视野,并因其良好的力学性能和生物降解性能得到了材料界的高度关注。国内PBS研究始于21世纪初期,主要研究单位有中国科学院理化技术研究所工程塑料国家工程研究中心、清华大学、四川大学等。2006年,中国科学院理化技术研究所工程塑料国家工程研究中心与浙江杭州鑫富药业合作,首次实现具有自主知识产权的一步法PBS产业化。
目前PBS的合成方法有化学聚合法和酶聚合法两类。酶聚合法生产成本高、分子量低,只具有学术研究价值。直接酯化法是工业上应用最广的生产方法,酯交换法使用丁二酸二甲酯与等量的丁二醇,在高温、高真空以及催化剂的作用下,进行酯交换反应并脱除甲醇;扩链反应则是为了进一步提高产物分子量,利用扩链剂的活性基团与聚酯的端羟基反应。
PBS加工方便、耐热性好、综合力学性能优异、用途广泛,既可以用于可降解包装(食品袋、瓶子、餐盒餐具)、农业领域(农用薄膜、化肥缓释材料),还可以用于医用领域(如人造软骨、缝合线、支架)等。
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聚己二酸对苯二甲酸丁二醇共聚酯(PBAT)
PBAT是降解聚酯的另一种常见产品,目前业内一般将其归属PBS的同系列产品。PBAT是脂肪族-芳香族共聚酯,结晶率低,分子链有柔性的脂肪链和刚性的芳环,具有优良的力学性能。而且由于脂肪族酯键的存在,同时具有良好的生物可降解性,可自然降解。
PBAT可由己二酸(AA)、对苯二甲酸(PTA)和1,4-丁二醇(BDO),在催化剂的作用下直接酯化后熔融缩聚而成。直接酯化法工艺合理、流程短、生产效率高、投资少、产品品质稳定。开发高效绿色催化剂,提高产率和产品的质量是工业合成PBAT的重点方向。国际上最早实现了PBAT产业化的是德国巴斯夫的Ecoflex。在国内,一般企业都进行了脂肪族降解聚酯的柔性设计,PBS、PBAT、PBST及PBSA等PBS同系列聚酯和共聚酯可以在一条生产线进行切换生产。
PBAT具有十分优异的成膜性能,广泛用于地膜、膜袋包装等领域,是目前发展最快、应用最广泛的降解塑料品种之一。
我国已建和在建PBS/PBAT产能情况如表1所示。
表1 我国已建和在建PBS/PBAT产能情况 万吨/年
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聚乳酸(PLA)
PLA又称聚丙交酯,以乳酸或其衍生物乳酸酯为原料,来源可再生。PLA玻璃化转变温度为55℃,熔点为175℃,高分子量的PLA是无色、光滑的硬塑料,高强度、高模量,其力学性能与PS相似,拉伸以及弯曲模量高于HDPE,但是本身韧性较差。适宜注塑、吹塑、热成型、挤出、流延、熔融纺丝和静电纺丝等多种加工工艺。
PLA是比较典型的生物质基降解塑料,其原料乳酸大多通过淀粉等发酵制备得到,目前市场工艺和技术已经非常成熟。乳酸的聚合包括间接合成法和直接合成法。直接合成法也称一步法,由乳酸直接脱水缩合,但直接法目前还没有可靠的工艺制备高分子量的聚乳酸产品。目前实现了规模生产的PLA工艺都是间接法即丙交酯开环聚合,先由乳酸分子间发生酯化反应合成乳酸寡聚体,高温裂解得到丙交酯,然后丙交酯在一定条件下开环聚合得到PLA。间接法得到和PLA分子量高,分子量分布窄,生产工艺易控制,是工业上常用的生产方法。
PLA可在堆肥条件下完全将降解,具有较好的生物相容性和生物吸收性,广泛应用于生物医用材料领域。PLA产品工业化、市场化程度比较领先。世界PLA生产商有近20家,主要集中在美国、德国、日本和中国。美国NatureWorks公司为全球最大的PLA生产商,拥有14万吨/年的PLA生产装置,产品主要用于包装和纤维。近两年我国PLA的生产进入飞速发展阶段,目前已建和在建的PLA装置如表2所示。
表2 我国已建和在建PLA产能情况 万吨/年
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微生物合成聚酯-聚羟基脂肪酸酯(PHA)
自然界中许多微生物都用PHA贮藏能量。PHA具有良好的生物相容性能、生物降解性和塑料的热加工性能,因此可将其作为生物可降解材料。PHA的大多数单体是链长3~14个碳原子的3-羟基脂肪酸,侧链是高度可变的饱和或不饱和支链、脂肪族或芳香族的基团。PHA可以是同一种脂肪酸的均聚物,也可以是不同脂肪酸的共聚物。由细胞自身代谢提供的单体通常是3-羟基脂肪酸并且为R构型,使PHA具有光学活性。PHA的材料学性质随着组成单体的不同、分子量的高低而改变,可应用于从硬而脆的塑料到柔软的弹性体等材料。
PHA由于在不同的环境中都具有较高的降解能力,并且可以利用多种可再生原料(如葡萄糖、脂肪)作为培养微生物的碳源,吸引了科技界和工业界的广泛关注。PHA可完全生物降解、易加工成型,但是其耐热性和成膜性差且价格昂贵,适宜应用于生物医用材料(植入人体材料或缓释药物),或是包装材料、无纺布、高性能粘合剂等。在PHA主链中引入其他的HA结构单进行共聚可以有效改善PHA材料的力学性能和加工性能。另外,PHA还具有生物相容性、气体阻隔性和光学活性,使其与一般生物降解高分子材料相比,具有更特殊的应用。
不同类型的PHA可以通过不同的生物合成途径,由微生物的细胞中提取,然后再经过加工成型,制备出各种性能的塑料制品。微生物合成PHA的过程中主要有碳源、菌种、发酵过程控制和提取纯化技术4种影响因素。
在PHA类聚酯中最典型并且应用最广泛的为聚羟基丁酸酯(PHB)。微生物合成的PHB具有等规立体连构型,具有较高的结晶性,与PE性能相似,熔点在173~180℃,玻璃化转变温度在5℃左右。但是PHB比较脆,降解温度与熔点接近,加工窗口比较窄。利用基因工程改造、重组菌种的PHA合成途径,并研究其代谢过称,实现在微生物体内PHB与不同结构的HA单体共聚,可以获得性能更为优异的材料。例如,3-羟基丁酸酯(HB)与3-羟基戊酸(HA)的共聚物PHBV,与PHB相比,PHBV的硬度和结晶度都有所降低,耐冲击能力大幅增强,加工性能明显改善,机械性能更接近于PP,是一种具有巨大潜在价值的生物可降解“绿色材料”。测试表明,其可用于各种食品的包装袋,与食品接触后,不会发生化学物质的迁移或者物理性能的损失,并且阻隔性能、机械强度在一定时间内具有较好的稳定性。
我国PHA研究方面介入较早,处于世界先进水平。国内规模化生产的单位有宁波天安生物材料有限公司,已经达到2000吨/年的生产能力;天津国韵生物科技有限公司,在天津已建设年产1万吨/年的PHA生产线,与北京福创投资公司合作后,拟在吉林筹建10万吨/年新工厂。我国已建、在建和拟建的PHA装置产能情况如表3所示。
表3 我国已建、在建PHA产能情况 万吨/年
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二氧化碳共聚物(PPC)
国外最早研究PPC的是日本和美国,但一直没有工业化生产。我国于1985年由国家自然科学基金开始立项研究,主要研究单位有中科院广州化学研究所、长春应用化学研究所、浙江大学和中山大学理工学院等。PPC是以二氧化碳矿源或工业生产的二氧化碳废气为原料,与环氧丙烷或环氧乙烷催化合成得到的脂肪族聚碳酸酯聚合物。目前主要用于发泡材料、薄膜包装和医用材料。产业化PPC的密度为125~130g/cm3,拉伸强度为30MPa。
内蒙古蒙西集团公司采用长春应用化学研究所的技术,利用水泥生产过程中产生的二氧化碳,已建成年产3000吨二氧化碳/环氧化合物共聚物的装置,产品主要应用在包装和医用材料上。中国海洋石油总公司和中科院长化所合作,在海南东方化工城兴建0.3万吨/年二氧化碳共聚物可降解塑料项目。浙江台州邦丰塑料有限公司从2010年6月开始利用长春应化所的专利技术,在浙江温岭市上马工业区建设3万吨/年二氧化碳基塑料生产线,2012年一期1万吨/年生产线目建成。河南天冠集团有限公司以自主知识产权的二氧化碳捕获技术和成套装备技术,建成了千吨级PPC工业化生产线。江苏中科金龙化工股份有限公司已建成年产22万吨二氧化碳基聚碳酸亚丙酯多元醇生产线和年产160万平方米高阻燃保温材料生产线。
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其他降解高分子材料
01 |聚ε-己内酯(PCL)
PCL是由七元环的ε-己内酯在辛酸烯锡等催化剂作用下开环聚合所得的热塑性半结晶聚酯,具有较低的熔点和非常低的玻璃化转变温度,熔点只有60℃,玻璃化转变温度为-60℃,在室温下是橡胶态,所以很少单独使用。但PCL与许多树脂均有较好的相容性,可与其他生物降解性聚酯(如淀粉、纤维素类的材料)共混加工。PCL制品还具有形状记忆性,其热稳定性好,分解温度比其他聚酯高得多。PCL多元醇在弹性体、涂料、胶粘剂等方面有广泛应用。PCL具有良好的生物降解性,分解它的微生物广泛分布在喜气或厌气条件下。PCL降解后的产物为二氧化碳和水,对人体无害。PCL和细胞外基质结构相似性,且具有生物相容性,因此可作生物医用材料,是很有前景的组织工程材料。作为体内植入物或药物控释材料,已获得美国FDA批准。PCL主要生厂商有UnionCarbide,Daicel,Chemical Ltd和Solvay。
02 |聚乙烯醇(PVA)
PVA是由醋酸乙烯(VAc)经聚合醇解而制成。PVA是典型的水溶性高分子,玻璃化转变温度为60~85℃,熔点为200℃。分子中含有大量羟基,易通过氢键交联形成大分子网络结构。因此,PVA材料具有卓越的水溶性、成膜性、粘结性、反应性和生物亲和性,同时具有良好的生物相容性和一定的生物降解性,可在PVA降解酶的作用下被降解。PVA结构规整,分子内存在很强的氢键,结晶度高使其熔融温度高于分解温度,熔融加工难度大。
03 |天然材料基生物降解塑料
天然生物降解塑料中,热塑性淀粉和植物纤维模塑已经产业化,其他天然材料尚处于基础研究阶段。武汉华丽生物材料有限公司建立了完整产业链,改性淀粉(PSM)生物塑料规模为3万吨/年,产品包括粒料、薄膜、片材和注塑品等,销往全球30多个国家和地区。其新建6万吨/年规模的PSM生物塑料及制品研发生产基地以木薯淀粉、秸秆纤维为主要原料。深圳虹彩新材料科技有限公司以非粮木薯淀粉与甲壳素二项复合型热塑性生物基改性塑料的专利技术,形成生物改性树脂1.5万吨/年规模,并在规划建设二期5万吨/年规模复合热塑性生物基塑料及2万吨/年制品的扩产。苏州汉丰新材料有限公司年产4万吨木薯变性淀粉,产品包括变性淀粉、添加母料、专用料、片材、膜袋类、注塑与吸塑类等,规模化年产3万吨级粒料及制品。
合金化、廉价化是改性的主要方向
由于降解塑料品种相对少,很难保证每一个制品都能找到合适的降解塑料树脂,如PBS、PBAT韧性好,但强度较低;PLA强度高,透明性好,但韧性差;PHB有优异的气体阻隔性,但加工性能一般。因此,如何撷取各种降解塑料的优点,取长补短地满足制品的具体需求,是降解塑料应用的重要技术。
目前降解塑料树脂价格相对较高,而降解塑料制品大多是普通的日用品,这将严重阻碍降解塑料制品的大规模推广应用。开发廉价的降解塑料制品是降解塑料应用的核心内容之一,因此淀粉、碳酸钙、滑石粉等不影响制品降解性能并能被环境消纳的致廉剂在降解塑料改性体系中的应用,尤其是高比例的填充技术,成为降解塑料制品开发的重要技术之一。
降解塑料应用过程常见的改性技术包括填充改性、合金化改性和共聚改性。
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填充改性
填充改性就是在降解塑料树脂中添加不熔融的粉体助剂,主要包括淀粉和无机粉体。其主要目的是制备廉价的专用料,有时也可以提高专用料的强度等力学性能。
常用的填充助剂是淀粉。它是常见的天然可降解高分子,来源广泛、价格低廉,降解产物为二氧化碳和水,对环境没有污染,而且它属于可再生的生物质资源。该填充技术上最该关注的是淀粉的处理,因为淀粉和降解塑料的相容性较差,需要对淀粉进行塑化处理,让淀粉能更好地与塑料基体结合。
另一种填充助剂是碳酸钙和滑石粉等无机粉体。它们都是天然矿物粉,回归自然后能被自然界消纳,因此不会影响整个降解塑料体系的降解性能,但能有效降低改性料的成本,还能一定程度提高材料的强度。因此,在力学性能要求不高的制品中,使用碳酸钙等填充非常普遍。该填充技术要注意的是粉体表面的偶联处理,这将直接关系制品性能和可添加无机粉体的量。
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合金化改性
合金化改性是是降解塑料改性应用中最主要的技术之一。合金化材料是指由两种或两种以上的不同品种降解塑料,通过熔融共混复合而成专用料,一般含有一种连续组分和其他分散组分。材料的部分性能显示连续相性能,部分性能显示分散相性能。因此,可以得到集中几种降解塑料优点的新的专用料,可以满足更多的制品需求。
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共聚改性
共聚改性是指在聚合物的分子链上引入其他结构单元,来改变聚合物的化学结构,实现对材料的改性。如PLA由于是疏水性聚合物,限制了其在某些领域(如药物载体方面)的应用。一种有效的方法是利用丙交酯与亲水性聚合物(如聚乙二醇、聚羟基乙酸、聚环氧乙烷)共聚,在PLA分子中引入亲水性的基团或嵌段。例如将聚乙二醇与丙交酯开环聚合制备PLA-PEG-PLA缓释材料,使PLA材料的亲水性和降解速率都得到了改善,并且制备的PLA-PEG-PLA可成为缓释材料的载药微球。
PHBV具有生物相容性、光学活性等多种优良性能,应用广泛,但是其制品性质硬而脆且加工困难。可采用接枝改性的方法,在PHBV主链上引入极性功能基团聚乙烯吡咯烷酮(PVP),合成PHBV和PVP的接枝共聚物PHBV-g-PVP。该共聚物的结晶速率和结晶度均降低,膜的亲水性增加,药物缓释速率增加。
技术日趋成熟,应用飞速发展
近几年,生物降解塑料的应用飞速发展。目前生产和应用的降解塑料制品主要有包装膜、垃圾袋、餐饮具以及医用、农用地膜等。
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商超用包装袋
商超用包装袋是目前国内产量最大、技术最成熟的降解塑料制品,也最为常用和受民众关注。从吉林第244号政府令、海南的禁塑令到刚出台的《关于进一步加强塑料污染治理的意见》(即俗称“禁塑令”),都把商超包装袋作为首要的禁塑制品。目前我国全生物降解包装袋生产企业众多,产品不仅可满足目前国内需求,还可规模出口。
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一次性餐饮具
随着近年外卖的飞速发展,一次性餐饮具的污染广受关注。但由于餐饮具的高耐热要求,全生物降解餐饮具产品技术没有完全达到要求,目前市场上大量的降解餐饮具仍是纸制品。随着生产的发展和降解改性技术的提升,预计全生物降解塑料餐饮具将很快可以满足市场需求。
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生物降解地膜
地膜已广泛应用于农业生产,在增温保湿、抗虫防病、除草增产方面作用显著,其生产、应用技术成熟,增产增收效益巨大。但国内多年来大面积的超薄地膜使用后的残膜无法彻底清理回收,而且PE地膜因性能稳定极难降解,导致残膜在土壤中的比重逐年增加。
国际上关于降解地膜的研发已有40余年,国内多家科研、生产单位也进行了20多年的探索研究。生物降解地膜最大的优点,就是残留在土地后,在短期内就能被完全分解成二氧化碳和水,不会破坏和污染土壤。近年来,随着国内降解树脂原料生产和制品加工技术的进步,降解地膜尤其是完全生物降解地膜已取得较大进展。以PBAT树脂为主要原料,通过改性吹塑的全生物降解地膜技术逐渐成熟,可望替代PE地膜。
目前,完全生物降解地膜在新疆等部分地区、部分农作物上进行了少量试用,但尚无真正大面积应用。从农田应用试验效果上看,其能够达到完全降解的效果,但增温保墒功能与增产作用不稳定,在部分气候干燥地区及烟草、大蒜、花生等使用时间并不苛刻的作物上使用,有较好的效果。
政策利好,降解塑料迎来黄金发展期
我国是塑料生产和消费大国,也是白色污染最严重的国家之一。因此,我国各级政府向来高度重视塑料污染的治理和以降解塑料为代表的塑料制品替代品的开发技术。
国家发改委从2006年开始,先后建立生物基、资源综合利用等专项基金支持生物基材料的发展。2008年,奥运会期间成功应用了生物降解材料(包括垃圾袋、一次性餐盒等)。海关总署颁布了相关生物降解塑料的海关编号。2010年,科技部863计划提出了生物和医药技术领域重大化工产品的先进生物制造重大项目。2012年,国家发改委实施新材料、环保材料专项。2012年,国家发改委又对环保产品实施免增值税或所得税试点。2014年,国家发改委实施降解塑料产业集群补助政策,《吉林省禁止生产销售和提供一次性不可降解塑料购物袋、塑料餐具规定》标志着国家和政府已经从鼓励降解塑料研究开发向推进降解塑料产业化和强制应用推进。2018年4月,《中共中央国务院关于支持海南全面深化改革开放的指导意见要求》发布,国家从战略角度第一次明确提出禁塑和推广降解塑料。2019年9月9日,中央全面深化改革委员会对应对塑料污染问题做出部署,号召“积极推广循环易回收可降解替代产品”。2020年1月19日,国家发改委、生态环境部公布《关于进一步加强塑料污染治理的意见》,要求到2020年底,我国将率先在部分地区、部分领域禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用;到2022年底,一次性塑料制品的消费量明显减少,在商场、超市、药店、书店推广使用降解购物袋,推广使用生鲜产品可降解包装膜(袋);餐饮外卖领域推广使用秸秆覆膜餐盒等生物基产品、可降解塑料袋等替代产品,重点覆膜区域,推广可降解地膜。
随着国家禁塑相关政策的出台,降解塑料迎来了最佳发展期。近两年我国已经有大量企业进入降解塑料领域,降解塑料产能正在飞速上涨,但目前产能短期内还是满足不了国家禁塑令导致的市场巨大需求。预计未来十年,将是我国降解塑料发展的黄金十年。
埋线减肥是针灸减肥的延伸和发展,是改良式外灸。
它是用埋线器具将蛋白质磁化线植入相应的穴位,通过线体对穴位产生持续有效的刺激作用(线在体内15天至3个月自然被溶解吸收),来达到减肥的目的。此法15天埋线1次,免除了肥胖患者每天“针”一次的麻烦和痛苦,是繁忙现代人首选的减肥法。
穴位埋线减肥是根据患者的个体差异,不同的症状,不同的肥胖机制,进行合理有效的辨证选穴,在相应的穴位埋入蛋白质磁化线(以线代针),来达到“健脾益气、疏通经络、调和阴阳气血”的作用,从而调整了患者的植物神经和内分泌功能。
穴位埋线一方面抑制了患者亢进的食欲,同时也抑制了患者亢进的胃肠消化吸收,从而减少能量的摄入。另一方面它可以刺激患者迟钝的自主神经(交感神经),使其功能活跃,增加能量消耗,促进体内脂肪分解。所以穴位埋线减掉的是人体的脂肪而不是水分,并能保证减肥过程中人体的健康和精力的旺盛,且反弹率极低,这是穴位埋线减肥的最大优点。
埋植材料
埋线疗法应用材料植入穴位形成类似针灸“留针”的长期刺激,获得有效治疗疾病的效果,需要有合适的刺激材料。60年代埋线疗法出现时,可供选择的埋植材料还相当少,所以多采用自体组织、动物组织和羊肠线等材料。这些材料尽管材料易得,但是应用中很不卫生,容易出现感染,使用也不方便。现代生物医学材料的发展已经可以提供大量可以用于体内植入的材料,这些材料在体内可以保留适当的刺激时间和产生合适的刺激强度,进行表面功能化以后还可以增强安全性和起到更加优良的治疗作用。聚乳酸羟基乙酸PGLA,就是最常用的一种生物医学材料,经过适当的处理,其生物学特征完全可以用于作为新一代的埋线减肥材料。
埋线禁忌
穴位埋线减肥须根据减肥者个体差异和肥胖原因进行辨证选穴,然后于相应穴位用埋线器具植入蛋白质磁化线(又称“生物蛋白线”,即手术中缝合伤口所用的医用“羊肠线”)。
这些“埋”入体内的线在15天到3个月里会被人体自然溶解吸收,能够疏通人体经络,调和气血,改善植物神经功能紊乱及内分泌失调,抑制肥胖者胃肠消化吸收和亢进的食欲,从而减少热量摄入,同时刺激、活跃肥胖者迟钝的自律神经,促进人体脂肪的分解和消耗,达到减肥目的。
穴位埋线对失眠、健忘、身疲乏力、腰膝酸软、月经不调、痛经也有一定疗效。
但是,这种减肥法并不是十全十美。广州中医院针灸科刘炳权教授提醒消费者,该疗法属于新医学疗法,疗效目前还没有得到国家有效的临床验证,选择此疗法时必须事先咨询专业医生的意见。少儿,孕妇,皮肤病、传染病患者不宜采用。此外,个别人埋线后会出现不良反应,如身体局部发红、发胀,高烧以及过敏反应。
在西方,“埋线减肥”操作均使用一次性钢针,国内正规医院也都提倡“一人一针”,用过的钢针也都要经过专业的高压蒸汽灭菌消毒。但一些小型个体美容院只是把钢针放在酒精里浸泡消毒,这样只能杀灭细菌,对乙肝、丙肝、艾滋病等病毒则“束手无策”。因此,请消费者千万不要去“三无”美容店做“埋线减肥”。
埋线护理
埋线减肥后,为防止感染,埋过线的穴位不能着水,第一天不能洗澡,第二天才可以洗,洗澡后可去掉覆盖胶布。
1.前两三天比较疼,根据个体差异,程度不等,注意休息,很快就能缓解。
2.出现腹泻几次,是体内在排除毒素,不要吃止泻药。
3.埋线部位几天后有瘀青,是因为埋线时小毛细血管渗血造成皮下出血,不用紧张,一两周后就自行吸收消散了,如热敷可加快吸收。
4.埋线后有些低烧,过一两天就会好,可不用药。
5.有些轻微过敏,出一点小红疹,可吃息斯敏,或不用处理,会自愈。