精細化學品復配技術應當受到化工人的高度重視
——開設精細化學品配方設計課程之思索

熊遠欽　徐偉箭　李文生

（湖南大學化學化工學院，長沙410082）

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精細化學品復配技術應當受到化工人的高度重視
——開設精細化學品配方設計課程之思索

熊遠欽*徐偉箭李文生

（湖南大學化學化工學院，長沙410082）

精細化學品已成為當今世界化工市場的競爭熱點，對從事新產品開發的化工職業人來說，其復配技術更是體現其技能水平的標尺之一。面向21世紀的化學化工專業學生開設精細化學品配方設計課程具有深刻的職業技能培訓和工程化教育意義。本文簡介了由作者編著、化學工業出版社出版的同名高等學校教材，推介了該課程教學過程中實施的新穎考查形式和要求。

精細化學品；復配技術；配方設計

精細化工是當今化學工業中最具活力的新興領域之一，精細化學品是新材料的重要組成部分，精細化工市場已成為當今世界化工市場的競爭熱點。精細化學品的生產多為技術新、品種替換快、技術專一性強、壟斷性強、工藝精細、分離提純精密、技術密集度高、相對生產數量小、附加值高的過程。精細化學品種類繁多、附加值高、產業關聯度大、用途廣，直接服務于國民經濟的諸多行業和各個領域，與人們的日常生活聯系緊密。精細化學品產值占化工總產值的比例（精細化工率）的高低己經成為衡量一個國家或地區化學工業發達程度和科技水平高低的重要標志。但是，我國目前的精細化學品不僅品種數量少，而且質量差，其中復配增效技術落后是重要原因之一。因此大力加強配方原理以及復配技術的研究已成為精細化學品發展的關鍵因素。目前，精細化工企業眾多，企業的經濟效益普遍較好，精細化工產品的國內和出口市場潛力巨大，開發前景廣闊，因而，各行各業對具有精細化學品開發知識和技能的畢業生需求很大。然而，在我國的化工高等教育課程設置中，復配型精細化學品化學及其配方技術沒有得到應有的重視，很多學校沒有對化學化工專業學生開設相關的課程。我們藉助多年從事精細化工領域研究與教學的經驗，響應學生和社會的訴求，面向湖南大學化學化工學院化工專業的學生開設了精細化學品配方設計課程［1］。為了保障教學的科學性和系統性，使選修的學生能夠有書可循，我們將近幾年的講義文案整理成書稿，已經由化學工業出版社以教材的形式面向社會公開發行。

1　精細化學品開發對配方技能的需求

科學技術的進步助推著人類社會生活朝著更加多樣化、高效化、個性化發展，精細化學品在國民經濟中的地位越來越重要，社會也急需具有從事精細化學品研究開發技能的人才。精細化學品的產品大類有三、四十種之多，規格型號成千上萬，涉及的知識面廣，配方組成復雜，應用要求更是千差萬別。

傳統意義上的精細化學品包括兩個大類［2］：一是合成型高純化學制劑，它們對其中主要化學物質組分的濃度（含量）有很高的要求，常常以其含量達到多少個“9”作為制品的技術指標，同時還限定了某些雜質組分的含量不能超過多少；二是復配型的精細化學品，它們是由多種、有時甚至是上百種化學物質按照一定的配方和工藝過程調配而成的，往往不太強調其中各種化學物質的“純度”，更多的是強調各種組分之間的“和諧、穩定、共存”，在使用過程中協同發揮各自的性能，提供用戶所期望的功能。從事這兩類精細化學品生產、開發所需要的基礎理論和技術技能也是略有不同的［3］，如圖1所示。

由圖1可以看出，如果化學化工專業的學生畢業后從事復配型精細化學品的開發和生產管理工作，除了需要具備化學合成所需的生產工藝知識以及產品分離精制的性能表征和測試技術外，還需要具備相關精細化學品復配的配方理論與實驗優化技術。這些配方設計知識在傳統的化學化工專業必修課程里是很少涉及的。為了滿足現代化工行業發展對專業人才技能多樣性的要求，增加畢業生就業時應聘復配型精細化學品開發和生產崗位的適應性，我們開設了本課程，并編寫出版了同名教材。課程和教材得到了絕大部分學生和眾多院校的選修和選用，獲得普遍好評。

圖1　兩類精細化學品的生產流程與技術的比較

2　對課程和教材內容的考量

現階段，在各個院校的培養計劃和課程設置方案中，分配給專業選修課的授課時間是很有限的，一般不會多于32學時。在這有限的課時內不可能對每類復配型精細化學品都進行仔細深入的講解，因此必須對其中的知識點進行分類歸納，重點講授那些具有共同性、通用性的理論，如各類精細化學品的劑型設計、精細化學品配方的基本理論、表面活性劑的性能與應用技術、各種功能性原料的應用性能與技術指標等知識。在此基礎上，我們選擇人們日常生活和工業生產中經常使用到的液體洗滌劑、化妝品、膠粘劑、涂料4類產品展開［2］。由此，我們將本課程和教材分為8章，前3章重點介紹精細化學品的特點、種類及其在國民經濟中的作用，進行精細化學品配方研究的重要意義，精細化學品各種劑型的應用、配方要點、制作工藝及其設備簡介，配制各類精細化學品時所涉及的原料之間的溶解、分散、混合等基礎理論，闡述它們的性質、設計、制造及應用的基本原理和方法，并簡單介紹了目前它們的發展概況和方向，以引起學生的學習和研究興趣。接下來的4章分別以洗滌劑、化妝品、粘合劑、涂料4類產品為例作了闡釋，分析了它們各自所用的各類組分的作用和功能，介紹了其中各種常用原料的性能和特點，繼而指出4類產品的組成配方結構（各類組分的用量范圍）、配制工藝、主要質量指標、產品標準和性能檢測知識。最后一章結合編著者以往的科研工作經歷和成果，介紹了計算機輔助設計技術在復配型精細化學品配方的試驗結果處理和模型化優化方面的應用。本課程的教學重點應放在開拓學生從事精細化學品研究開發的思路，建立科學性、系統性的配方設計思維意識上。

從課程的系統性和教材編寫的篇章結構來說，我們認為這樣安排是很合理恰當的，既注重了基礎理論（配方選料的原理）的闡述，也以案例方式介紹了4種常見產品的開發過程，對培養學生的配方開發技能有很好的系統性指導作用。通過本課程的教學，使學生學會根據科學研究或產品開發與技術改進的需要，組織開展和實施精細化學品配方的設計與研究工作，包括對相關文獻資料和市場信息的利用，精細化學品的劑型設計與加工工藝，復配型化學品的配方設計原理，各類精細化學品的組分篩選與一般用量的確定，產品規格的制定和應用說明等，達到培養學生掌握復配型精細化學品開發的基本技能的目的。

3　本課程教學效果的考查方式

精細化學品配方設計是一個與化學實驗和工程化密切相關的課程，其教學效果的考查方式也必須有別于其他基礎理論課程。但受到課時數和現有教學資源、特別是眾多工業級化工原料采購的限制，現在還沒有開設相應產品的配方調配實驗。鑒于此，我們將本課程的考查方式設定為開卷，考查形式和內容與化工企業、研究院所開發復配型精細化學品的程序和要求“接軌”，即講授完第7章內容后，隨機分配給每個學生不同的產品名稱、劑型、功能要求，要求學生通過查閱資料，結合課程中所傳授的配方設計理論和原則，按照該類產品的配方結構（各類組分原料的用量范圍）進行具體的配方設計。按以下5個條款撰寫配方設計報告：①產品功能描述，②原料組分用量，③配方設計說明，④制作工藝注意要點，⑤產品質量指標。各條款內容與工業上實際開發精細化學品的程序及技術要求的一致性如下。

（1）產品功能描述。

說明所設計產品的功能和應用范圍，用戶使用該產品能夠獲得的利益和心理滿足，諸如提高工作效率、降低成本、獲得某種（些）應用性能上的滿足，包括清潔、美容、保濕、輔助療效、消毒、簡化工藝過程、提供足夠高的粘結強度、耐熱、防水、耐酸堿或有機溶劑、節能、工件裝飾、材料保護、防腐防銹等等。本節內容近似于產品的技術推薦信息，激發讀者（用戶）的購買使用興趣。

（2）原料組分用量。

本節列舉的是調配、生產該產品時各種原料的投料量，可按質量（或體積）百分比計算，也可按相對百分比數據列示，所列示的數據允許存在較窄的變化范圍形式，但不能列示成缺乏計量意義的較寬泛的值域。在實際的化工生產中，它是生產企業進行生產投料、核定產品原料消耗和原材料成本的依據。

（3）配方設計說明。

本節要求按各種配方組分原料說明其選用理由，在產成品的使用過程中各自發揮什么功效，必要時，對在同類相似原料品種中擇此而棄彼的緣由的解釋，是對學生對于教材中配方理論和劑型穩定原理理解的考查。在生產企業開發精細化學品的過程中，這部分內容最能體現配方設計師的既有經驗和熟練技巧，大多數情況下只需“意會”，無須整理成文本做“言傳”。

（4）制作工藝注意要點。

這一節內容是對學生掌握各種原料性能、生產設備、配制工藝、產品穩定性影響因素等知識的檢驗，學生需要對這幾個方面做出回答。在企業開發精細化學品的實際工作中，由配方設計師對生產過程制訂的工藝操作規程，明確指明各個工藝節點上的表觀現象判斷或者中間控制技術指標要求、操作注意事項。如果有必要，也可以在這一節寫上產品的使用注意事項。

（5）產品質量指標。

本節考查內容的設置是與企業新產品的質量標準相對應的，幫助學生樹立“質量是產品的生命”的理念。在產品銷售交接過程中，買賣雙方都要以可以量化檢測的技術參數和指標來判斷產品是否合格；當雙方對產品質量發生異議時，或者由國家授權的產品質量監測站例行抽檢時，產品質量標準就是監測過程必須依據的法律文本。同時，也是對學生掌握課程中有關產品性能表征和檢測技術的程度的評判。

從上述撰寫配方設計報告的要求來分析，我們認為這些內容在一般教科書、產品配方手冊、網頁信息上是很難找到現成的、恰好吻合的資料的。還以眾多的、每個學生設計的產品種類、劑型、功能各異相區分，避免了常見的同學之間相互“借鑒”、“拷貝”的弊端。同時，設計報告的每一節內容都與精細化學品生產企業的開發設計過程和工作相“對接”，體現了工程化教學。通過幾年的實施，證明這樣得到的考查成績具有很好的可信度、區分率和公正性。難能可貴的是，也得到了學生的一致認同，贊譽這樣的考查形式比較新穎，答題有難度，與畢業后的職業工作內容聯系緊密，能夠有效激勵他們的學習熱情。

4　結語

精細化學品配方的設計技術非一門課程、一本書所能包容的。本課程的修讀只能為選修學生提供一些入門的基礎知識。從精細化學品在化工領域中地位的急劇提升和快速發展態勢來看，復配技術務必要受到化工職業人的高度重視，本文結束之際，借用某行業的傳統門聯評價配方設計技術：“雖屬毫末技藝，卻顯頂上功夫”。

［1］熊遠欽.精細化學品配方設計.北京:化學工業出版社，2011.

［2］化學工業部.精細化工產品分類暫行規定.北京:化學工業出版社，1986.

［3］朱洪法.精細化工產品制造技術.北京:金盾出版社，2002.

Compounding Technique of Fine Chemicals Shall Be Highly Valued by the Chemical Workers：Thoughts on Fine Chemical Formula Design Course

XIONG Yuan-Qin*XU Wei-JianLI Wen-Sheng
（College of Chemistry and Chemical Engineering，Hunan University，Changsha 410082，P.R.China）

Fine chemicals field has become a hot issue in the world chemical market.For chemical professionals who are engaged in new products development，the compound technology is one of the rulers that reflects their skill level.The fine chemical formula design course is educational for students majoring in chemistry and chemical engineering for their vocational skills.This article introduces the college textbook entitled Fine Chemical Formula Design and published by Chemical Industry Publishing House，as well as recommends the new test forms and requirements in the teaching process.

Fine chemicals；Compound technology；Formula design

O6；G64

10.3866/PKU.DXHX201509006

，Email:xyuanqin@sina.com