南京可降解包裝材料價格
發(fā)布時間:2023-10-14 01:12:44南京可降解包裝材料價格
央廣網(wǎng)上海9月17日消息(記者唐奇云 通訊員張婷)日常生活中东囚,當(dāng)人們購買兒童玩具、家具用品等塑料制品時战授,都會十分在意其材質(zhì)是否無毒無味页藻、綠色環(huán)保,近年來綜合性能優(yōu)異陈醒、可回收及易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”惕橙,日益受到熱捧,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種钉跷。超臨界CO2(二氧化碳)發(fā)泡聚合物技術(shù)是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關(guān)鍵核心技術(shù)弥鹦。在第22屆工博會高校展區(qū),華東理工大學(xué)化工學(xué)院教授趙玲領(lǐng)銜的“高性能輕量化聚合物材料的綠色高效制備”項目,聚焦的正是輕量化聚丙烯發(fā)泡材料的綠色制造和高端應(yīng)用彬坏。該項目也是2019年度上海市科技進步獎一等獎項目朦促。聚丙烯微孔發(fā)泡無水發(fā)泡制備聚合物珠粒實驗裝置(央廣網(wǎng)發(fā) 華東理工大學(xué)供圖)鎖定新材料發(fā)展重點領(lǐng)域,布局綠色制造新技術(shù)輕量化材料已是我國新材料發(fā)展重點領(lǐng)域栓始,發(fā)泡則是實現(xiàn)聚合物輕量化的直接手段务冕。隨著航天航空、國防幻赚、能源禀忆、交通、包裝落恼、電器箩退、運動器械等行業(yè)的快速發(fā)展,對具有優(yōu)異機械性能和絕熱佳谦、隔音戴涝、絕緣、緩沖等特性的聚合物發(fā)泡材料需求越來越迫切钻蔑。聚丙烯作為產(chǎn)量大啥刻、增長量快、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的五大通用熱塑性樹脂之一咪笑,其高品質(zhì)發(fā)泡材料的綠色制備一直是聚合物發(fā)泡領(lǐng)域的熱點與難點可帽。016年,由華東理工大學(xué)牽頭申報的國家重點研發(fā)計劃“重點基礎(chǔ)材料技術(shù)提升與產(chǎn)業(yè)化”重點專項項目——“聚合物材料的輕量化技術(shù)”獲準立項蒲肋,該項目所聚焦的正是運用綠色高效發(fā)泡工藝蘑拯,開展聚合物輕量化的應(yīng)用基礎(chǔ)—共性技術(shù)—產(chǎn)業(yè)化示范的“一條鏈式”研發(fā)工作。據(jù)趙玲介紹兜粘,聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類申窘。化學(xué)發(fā)泡劑常常存在化學(xué)殘留孔轴、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點剃法;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用,已逐漸被禁止和限制使用路鹰;一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高贷洲,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比傳統(tǒng)發(fā)泡劑影響氣候晋柱、火災(zāi)危險优构、有害殘留以及VOC排放等問題和弊端,超臨界流體雁竞,特別是超臨界CO2钦椭,發(fā)泡聚合物是綠色制造技術(shù)拧额,被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù),而且CO2進入聚合物后會引起熔點彪腔、表面張力和粘度下降侥锦、結(jié)晶行為改變等一系列變化,可以制備微孔甚至納米泡孔材料德挣。聚丙烯是結(jié)晶聚合物恭垦,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制,很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品格嗅;高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔番挺,可操作窗口窄。因此吗浩,大規(guī)模制造具有穩(wěn)定均勻泡孔形貌和外形尺寸的高發(fā)泡倍率微孔材料難度大建芙。為了攻克這一難題,近年來華理趙玲團隊聯(lián)合無錫會通懂扼、中石化北化院、浙江新恒泰右蒲、鎮(zhèn)海煉化等單位阀湿,在合適物料體系、可控工藝過程和高效工業(yè)裝備等方面開展了超臨界CO2發(fā)泡聚丙烯的優(yōu)化瑰妄、強化和工程化等系列工作陷嘴,形成了“適合超臨界CO2發(fā)泡的聚丙烯專用料”“分步/分段發(fā)泡新工藝”“優(yōu)化構(gòu)建流場結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高效規(guī)模制備”等三大技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢:根據(jù)在低于其流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡既可以突破結(jié)晶的制約又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸的穩(wěn)定成型這一發(fā)泡機制,開發(fā)了兼具較寬發(fā)泡溫度窗口和較強的CO2溶解擴散能力的聚丙烯發(fā)泡專用料间坐,以及能有效改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑灾挨;CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率,氣泡成核和生長的分段實施大幅減小了高壓設(shè)備體積竹宋;釜壓發(fā)泡劳澄、模壓發(fā)泡等高壓設(shè)備和聚合物預(yù)成型體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計保證了均勻的壓力場、溫度場和速度場蜈七,成功實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔發(fā)泡材料的規(guī)模制造和柔性生產(chǎn)秒拔。
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說到一次性容器你是不是認為紙比塑料更環(huán)保呢?這可不一定飒硅,塑料具有重量輕砂缩,不易受水和陽光影響的特點,適合制作容器三娩,但也因為這樣的特點使得塑料不易被大自然分解庵芭,容易造成大量垃圾,因此后來出現(xiàn)紙質(zhì)容器雀监,但紙質(zhì)容器也不是沒有缺點双吆,甚至與傳統(tǒng)塑料相比問題還更大。首先因為紙張?zhí)焐滤龅剿蜁浕了校瑳]辦法單獨承裝液體单绑,因此市面上常見的紙杯就需要在紙張表面加一層塑料淋膜,所以摸起來感覺滑滑的曹宴。但這種復(fù)合材質(zhì)的設(shè)計就會造成回收的難題搂橙,紙加塑料淋膜的設(shè)計當(dāng)被送到回收廠時,如果沒有特殊技術(shù)是無法將紙與塑料淋膜分離笛坦,不能分離就無法重新回收材料再利用区转,而被放在自然環(huán)境中也因為是復(fù)合材料很難被分解,所以紙杯基本上只能焚燒版扩。聚丙烯微孔發(fā)泡所以說材質(zhì)越單一越容易回收再利用废离,現(xiàn)在有一種PP發(fā)泡塑料就具有這種易回收利用的特點,耐熱礁芦,抗腐蝕又安全蜻韭,還可以在微波爐內(nèi)加熱,只要經(jīng)過發(fā)泡加工處理柿扣,成為發(fā)泡聚丙烯就能制成又輕又安全的容器肖方,并且材質(zhì)單一只要回收方式正確就能再利用。發(fā)泡技術(shù)是塑料在擠出未状,吹塑等加工過程中為了減輕產(chǎn)品的重量俯画,將二氧化碳或氮氣注入到特殊的塑化裝置中,使氣體與原料充分混合司草,讓塑料產(chǎn)生反應(yīng)形成具有微孔發(fā)泡的塑料制品過程艰垂,利用發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有輕量化,緩沖吸震埋虹,吸音猜憎,保溫等特點,廣泛應(yīng)用于包裝吨岭,建筑建材等行業(yè)拉宗。塑料發(fā)泡歷史塑料發(fā)泡技術(shù)的發(fā)展已有幾十年的歷史了,在20世紀20年代出現(xiàn)了早的泡沫膠木辣辫,這種材料是用類似于制造泡沫橡膠的方法制取的旦事,從那以后的三十年內(nèi)幾乎所有的塑料都能夠通過發(fā)泡技術(shù)制成泡沫塑料。到了80年代美國人研制出了微孔發(fā)泡之后急灭,人們對這種微孔新型塑料日益感興趣姐浮,并逐漸成為市場上主要的塑料發(fā)泡技術(shù)。發(fā)泡劑現(xiàn)在市場上普遍使用的發(fā)泡劑可以分為兩種葬馋。一種是物理發(fā)泡劑卖鲤,這種發(fā)泡劑一般使用二氧化碳肾扰,氮氣,氨氣等氣體蛋逾,并且這些氣體在氣態(tài)下不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)集晚,而且在氣態(tài)時在塑料中的擴散速度會低于在空氣中的擴散速度。另一種是化學(xué)發(fā)泡劑区匣,它是一種當(dāng)受熱后就會釋放如氮氣偷拔,二氧化碳等的物質(zhì),釋放氣體的速度能夠亏钩,化學(xué)發(fā)泡劑一般有碳酸銨莲绰,碳酸氫鈉等。泡工藝泡工藝有三種一種是物理發(fā)泡法姑丑,就是將氣體在壓力下注入塑料糊狀熔體中蛤签,再經(jīng)過降壓釋放出氣體,從而就能在成型的塑料中形成很多小孔栅哀,這種發(fā)泡法由于成本較低震肮,發(fā)泡后對不會留下殘余物,并且對發(fā)泡塑料性能不會改變昌屉。另一種是化學(xué)發(fā)泡法钙蒙,這種是利用化學(xué)方法產(chǎn)生氣體來使塑料發(fā)泡,是對加入塑料中的化學(xué)發(fā)泡劑進行加熱后讓其分解釋放出氣體而發(fā)泡间驮,還有一種就是利用塑料之間相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放出氣體而進行發(fā)泡。 后一種是機械發(fā)泡马昨,使用機械攪拌的方法使氣體混入材料中竞帽,然后經(jīng)定型過程形成泡孔的泡沫塑料。發(fā)泡原理將發(fā)泡劑注入到塑料熔體中后鸿捧,發(fā)泡劑的分子就會在塑料中形成很多微小氣泡(氣泡核)屹篓,隨著塑料在熔化過程中溫度的升高和壓力增加,氣泡開始增長或者與其它氣泡合并變大匙奴,隨著塑料產(chǎn)品的成型后溫度和壓力開始降低堆巧,氣泡也會停止增長并且慢慢成型,這樣就會在塑料中形成很多或大或小的氣孔泼菌。所以不管采用什么發(fā)泡工藝谍肤,使用哪種發(fā)泡劑都要經(jīng)過形成氣泡核,氣泡核膨脹哗伯,氣泡固化成型這個過程荒揣。發(fā)泡膜包裝袋制造過程在所有的發(fā)泡產(chǎn)品中常用的就是發(fā)泡膜,也就是我們常說的珍珠棉焊刹,將它作為包裝材料來使用有很多的優(yōu)點系任,如防震恳蹲,防潮,韌性好等俩滥,來看看我們包裝使用的發(fā)泡膜包裝袋是怎么制造出來的嘉蕾。發(fā)泡膜包裝袋使用的材料是聚乙烯,首先將聚乙烯原料顆粒按比例混合霜旧,通過管道將其吸入到擠出機入料口错忱,同時在擠出機中還要加入發(fā)泡劑。在擠出機中需要加溫讓原料熔化颁糟,再通過噴淋冷卻降溫以達到發(fā)泡溫度讓其膨脹發(fā)泡航背,然后從機頭口模擠出圓筒形發(fā)泡膜。將圓筒型發(fā)泡膜切刨開棱貌,展平后收成卷玖媚,這樣就可以切割后包裝產(chǎn)品了。讓成卷的發(fā)泡膜通過印刷機在上面印上需要的圖案或者文字婚脱。印刷好的發(fā)泡膜按照包裝袋的大小裁剪成片狀今魔,后通過機器壓封成包裝袋,這樣就可以用于包裝產(chǎn)品了障贸。塑料通過發(fā)泡技術(shù)能讓其內(nèi)部形成氣泡错森,能讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加輕便,還能起到包裝保護的功能篮洁,現(xiàn)在科學(xué)家研究出了一種氣泡金屬涩维,也具有這樣的性能,它就像金屬的氣泡包裝材料袁波。這種復(fù)合氣泡金屬是通過空心金屬周圍熔化鋁材來制造的瓦阐,它是一種新型復(fù)合材料并不是普通的金屬,它比合金鋼要輕70%篷牌,能吸收超過普通鋼幾十倍的能量睡蟋,具備防輻射,防彈枷颊,防火的能力戳杀,在遭遇壓力時其內(nèi)部的氣泡能起到緩沖保護的作用,也許將來我們就能用到這種氣泡金屬夭苗。隨著世界資源的減少和對環(huán)境要求的提高信卡,怎么提高可持續(xù)性以及提升效率,推動材料和能源消耗的下降听诸,以及材料性能的提升坐求,成本降低,有些可以通過輕量化實現(xiàn)晌梨,而發(fā)泡技術(shù)就是輕量化未來發(fā)展的方向桥嗤。那些用于包裝须妻,汽車,建筑和日用消費品中的傳統(tǒng)固體材料都是朝著發(fā)泡泛领,輕量化結(jié)構(gòu)在發(fā)展荒吏,很多高分子發(fā)泡材料被作為基礎(chǔ)原材料使用,各種利用發(fā)泡技術(shù)制造出來的塑料產(chǎn)品在我們生活中的使用將越來越廣泛渊鞋。
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PBAT全名為聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯绰更,即英文 Poly (butyleneadipate-co-terephthalate)的簡寫,即其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:從其化學(xué)結(jié)構(gòu)式可知:PBAT 是己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸丁二醇酯的共聚物锡宋。兼具 PBA(聚己二酸丁二醇酯)和 PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)的特性儡湾,既有較好的力學(xué)性能,又有較高的延展性和斷裂伸長率执俩,還具有優(yōu)良的生物降解性徐钠,是一種全生物可降解塑料。生物可降解塑料是在土壤役首、沙土等自然條件下尝丐,與微生物淵(如細菌/霉菌/藻類等)作用降解成二氧化碳、水等小分子或低分子化合物的塑料衡奥。降解塑料主要分為光降解塑料爹袁、生物降解塑料堯、光生物降解塑料矮固。光降解塑料需要充足的光照才能降解失息,給生產(chǎn)帶來了很大局限性,所以光降解塑料的推廣并不好档址。生物降解塑料品種已經(jīng)有幾十種根时,可批量生產(chǎn)和工業(yè)化生產(chǎn)的品種主要有:微生物發(fā)酵合成的聚羥基脂肪酸酯,化學(xué)合成的聚乳酸(PLA)辰晕、聚己內(nèi)酯、二元醇二羧酸脂肪族聚酯(PBS)确虱、脂肪族/芳香族共聚酯含友、CO2/環(huán)氧化合物共聚物 (APC)、聚乙烯醇(PVA)等校辩、天然高分子淀粉基塑料及其生物降解塑料共混物窘问、塑料合金等。PBAT操作特點:(1)為了減少 BDO 的副反應(yīng)發(fā)生宜咒,減少 THF的生成惠赫,降低原料消耗,整個酯化反應(yīng)在真空條件下進行故黑,降低了酯化反應(yīng)溫度儿咱;同時也降低了能耗庭砍。(2)由于原料的活性較低問題,采用了高性能催化劑混埠;由于此催化劑的易水解失活的特性怠缸,由原來傳統(tǒng)催化劑液面以上的加入方式,改為液面下加入钳宪,解決了以上問題揭北。(3)在縮聚過程中,生成的低聚物易隨真空氣相管道帶人到噴淋系統(tǒng)中吏颖,造成系統(tǒng)堵塞搔体。為此,在氣相管道上設(shè)置旋風(fēng)分離收集系統(tǒng)半醉,將生成的低聚物通過旋風(fēng)分離器收集捕捉疚俱,其尾氣進入BDO 噴淋循環(huán)系統(tǒng)。(4)酯化反應(yīng)過程中奉呛,雖然可以降低副反應(yīng)發(fā)生的程度计螺,但在酯化反應(yīng)中還是不可避免的有THF 和水。由于 THF 屬于低毒性瞧壮,但是其高濃度易對人體危害很大登馒,如果直接排放至污水處理,將會對污水處理系統(tǒng)內(nèi)的細菌產(chǎn)生危害咆槽。為解決這一問題陈轿,設(shè)置了 THF 回收裝置。將 THF 與水進行分離處理秦忿,經(jīng)過回收裝置處理后麦射,其 THF 的質(zhì)量分數(shù)可達到 99.95%以上,可用于直接銷售灯谣。廢水中 THF 的質(zhì)量分數(shù)控制在 0.05%左右潜秋,將廢水送至汽提塔進行汽提,提取出其中的 THF 及其他有機物胎许,通過管道送至燃氣鍋爐燃燒峻呛。(5)由于 PBAT 玻璃化溫度較低,如采用傳統(tǒng)水下拉條切粒辜窑,易造成黏結(jié)钩述、纏刀,導(dǎo)致生產(chǎn)不穩(wěn)穆碎。為此牙勘,采用水下模頭切粒的方式,通過水下輸送管道的長短和切粒水的溫度來控制切片粒子的成型和結(jié)晶程度所禀;同時由于 PBAT 易降解的特性方面,生產(chǎn)的切片粒子輸送至干燥塔進行干燥放钦,然后沖氮氣進行保護和包裝。(6)針對 PBAT 的特性葡幸,分子鏈增長難最筒、黏度高、流動性差等特點蔚叨,惠通公司采用惠通獨家專利技術(shù)的立式液相增黏釜床蜘,可使物料的動力黏度由目前 350 Pa·S 增加到 1000 Pa·S 以上、分子鏈隨之增長蔑水,同時由于黏度很高邢锯,需采用螺桿出料的方式來保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性。(7)由于在生產(chǎn) PBAT 過程中搀别,有 THF 蒸汽產(chǎn)生丹擎,為此在縮聚裝置內(nèi)局部地區(qū)設(shè)置了軸流風(fēng)機加強裝置通風(fēng)能力,同時還設(shè)置可燃有害氣體檢測和報警裝置歇父,現(xiàn)場設(shè)計個人防護面具和呼吸器等安全裝備蒂培;THF 回收裝置采取全敞開式混凝土框架結(jié)構(gòu),使有害氣體不易積聚榜苫。PBAT 作為性能良好的環(huán)保材料护戳,可以降低石油資源消耗,緩解“白色污染”垂睬,對我國可持續(xù)發(fā)展具有重要意義媳荒。目前全球 PBAT 市場需求旺盛,由于 PBAT 價格較高驹饺,而我國具備良好的原料生產(chǎn)條件钳枕。PBAT 產(chǎn)品主要用于出口,行業(yè)集中度高赏壹,潛在市場大鱼炒,產(chǎn)業(yè)化前景好。
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近年來綜合性能優(yōu)異蝌借、可回收易降解的聚丙烯發(fā)泡材料已成為泡沫塑料家族中的“新寵”田柔,是聚合物泡沫材料中增長速度快的品種。超臨界二氧化碳(CO2)發(fā)泡聚合物技術(shù)是制備聚丙烯微孔發(fā)泡材料的關(guān)鍵核心技術(shù)骨望,近日華東理工大學(xué)化工學(xué)院趙玲教授團隊在該技術(shù)領(lǐng)域取得了實質(zhì)性突破,成功開發(fā)了高性能聚丙烯微孔發(fā)泡材料綠色制備過程的優(yōu)化和強化技術(shù)欣舵。聚合物發(fā)泡有物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩大類擎鸠。化學(xué)發(fā)泡劑存在化學(xué)殘留缘圈、發(fā)泡過程難控制和不易獲得高發(fā)泡倍率等缺點;物理發(fā)泡劑中的氟氯烴類則對臭氧層有破壞作用劣光,已逐漸被禁止和限制使用;而一些新型氟碳氫化合物的全球變暖潛能值仍相對較高袜蚕,烷烴類發(fā)泡劑則易燃燒不安全。相比這些傳統(tǒng)的發(fā)泡劑绢涡,超臨界CO2發(fā)泡聚合物技術(shù)作為綠色制造技術(shù)牲剃,已被工信部列入我國優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù),而且CO2進入聚合物后會引起熔點雄可、表面張力和黏度下降凿傅、結(jié)晶行為改變等一系列變化,可以制備微孔甚至納米泡孔材料数苫。聚丙烯微孔發(fā)泡聚丙烯是結(jié)晶聚合物聪舒,低溫固態(tài)發(fā)泡受結(jié)晶限制,很難制備高發(fā)泡倍率產(chǎn)品;高溫發(fā)泡聚合物熔體強度不夠無法保持完整泡孔虐急,可操作窗口窄箱残。因此,大規(guī)模制造具有穩(wěn)定均勻泡孔形貌和外形尺寸的高發(fā)泡倍率微孔材料難度大止吁。為了攻克這一難題被辑,趙玲團隊聯(lián)合無錫會通、中石化北化院敬惦、浙江新恒泰盼理、鎮(zhèn)海煉化等單位,在合適物料體系仁热、可控工藝過程和高效工業(yè)裝備等方面開展了超臨界CO2發(fā)泡聚丙烯的優(yōu)化榜揖、強化和工程化等系列工作,形成了“適合超臨界CO2發(fā)泡的聚丙烯專用料”“分步/分段發(fā)泡新工藝”“優(yōu)化構(gòu)建流場結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高效規(guī)模制備”三大技術(shù)創(chuàng)新抗蠢。趙玲介紹举哟,在低于流動溫度的可變形區(qū)發(fā)泡,既可突破結(jié)晶的制約迅矛,又能保證發(fā)泡材料微孔結(jié)構(gòu)和外形尺寸穩(wěn)定成型妨猩。基于這一發(fā)泡機制秽褒,他們開發(fā)了兼具較寬發(fā)泡溫度窗口和較強的CO2溶解擴散能力的聚丙烯發(fā)泡專用料壶硅,以及能改善泡孔結(jié)構(gòu)和表觀形態(tài)的新型功能助劑/添加劑。CO2變壓飽和提高了過程效率和發(fā)泡倍率销斟,氣泡成核和生長的分段實施減小了高壓設(shè)備體積;同時釜壓發(fā)泡庐椒、模壓發(fā)泡等高壓設(shè)備和聚合物預(yù)成型體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計,保證了均勻的壓力場蚂踊、溫度場和速度場乏梁,實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔發(fā)泡材料的規(guī)模制造和柔性生產(chǎn)碘菜。利用上述創(chuàng)新技術(shù)火鼻,項目團隊建設(shè)了2套年產(chǎn)3萬立方米模壓發(fā)泡裝置,實現(xiàn)了低密度聚丙烯微孔厚板的制造;新建了4套泼橘、優(yōu)化改造了3套年產(chǎn)4萬~6萬立方米的釜壓發(fā)泡裝置,生產(chǎn)效率提高25%迈勋,成品率提高到99%以上炬灭,發(fā)泡專用料已在鎮(zhèn)海煉化生產(chǎn),2016~2018年新增產(chǎn)值3.31億元靡菇、利稅1.09億元重归。此外,該團隊已獲得授權(quán)發(fā)明專利8件镰官、實用新型專利8件;相關(guān)研究成果發(fā)表了46篇SCI/EI收錄論文