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基本信息

項目名稱：
新型節(jié)能保健椅墊
小類：
能源化工
簡介：
本作品為一種新型椅墊產(chǎn)品，它的主體為聚合物基復(fù)合材料，通過改性設(shè)計，使之集排濕、降溫、抗菌、保健等功能為一體。它適用于我國2億多青少年學(xué)生群體，能夠填補目前市場空白，不僅有利于提高廣大青少年學(xué)生的身體健康，緩解學(xué)習(xí)壓力，同時有利于構(gòu)建節(jié)能環(huán)保型社會。
詳細(xì)介紹：
1第一層為帶有縱向通孔的曲面板，即座墊表層，由摻入納米羥基磷灰石(簡稱納米HAP)的聚丙烯(簡稱PP)制得；第二層為帶有橫向通孔的網(wǎng)格板，在對稱部位設(shè)有兩個長方體空腔，用于放置相變材料；第三層為帶有微小凸起的平板，即底座，起到穩(wěn)定和防滑作用。 2細(xì)節(jié)介紹 ①放置相變材料的空腔設(shè)有帶卡扣的蓋子，且彎折處為圓弧設(shè)計，以減小應(yīng)力集中。②中間層的橫向通孔通過編程設(shè)計，各處圓孔內(nèi)徑均與相應(yīng)位置處的厚薄相適應(yīng)，在不影響強度的基礎(chǔ)上最大限度地提高作品的降溫、排濕等性能。③作品整體左右對稱，可對折攜帶，且便于模具設(shè)計與生產(chǎn)制造。④相變材料由聚乙烯(簡稱PE)材料包裹，放置于空腔內(nèi)。⑤曲面依據(jù)人機工程學(xué)進行設(shè)計，有較好舒適性，且有利于矯正坐姿。 3結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù) ①長320mm，寬240mm，厚（10～20）mm ②網(wǎng)格：邊長20mm，基本厚度1mm，加強板厚度2mm ③縱向通孔：圓孔d=12mm

作品圖片

  • 新型節(jié)能保健椅墊

作品專業(yè)信息

設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

目的：研制一種椅墊，使之能夠調(diào)節(jié)座椅表面微氣候，緩解天氣炎熱時，人體在坐姿下大量出汗，同時兼?zhèn)涔?jié)能、抗菌功能。 基本思路：首先，進行市場需求調(diào)查，分析可行性和可靠性。第二，針對各項功能，逐項進行研究測試，主要包括相變儲能研究、透氣性測試、抗菌性檢測。第三，使用Pro/E輔助設(shè)計并制作三維實物模型。最后，對各個模塊進行功能組裝。 創(chuàng)新點：第一，將傳統(tǒng)基礎(chǔ)材料（PP）與功能材料（六水氯化鈣、羥基磷灰石）進行改性設(shè)計和優(yōu)化組合，各盡其用。第二，從物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)變化兩方面來改善椅墊通風(fēng)、透氣、抗菌、節(jié)能功效。 技術(shù)關(guān)鍵：Pro/E三維模型設(shè)計、相變材料過冷度控制、功能材料與結(jié)構(gòu)材料共混改性。 主要技術(shù)指標(biāo)：成核劑添加量、納米材料百分含量、相變材料潛熱

科學(xué)性、先進性

作品的科學(xué)性：在分析影響座墊整體性能的因素：透氣性、涼爽性、導(dǎo)熱性、抗菌性和舒適性等的基礎(chǔ)上，結(jié)合牛頓力學(xué)、傳熱學(xué)和人機工程學(xué)知識對作品進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選定，目前市場上尚未出現(xiàn)與本作品類似的產(chǎn)品。 作品的先進性：通過研究、分析、比較國內(nèi)外現(xiàn)有科研成果，針對本作品的功能特點，我們對材料進行改性設(shè)計，主要包括： 使用硼砂和SrCl2·6H2O對CaCl2·6H2O進行改性，減小其過冷度。 使用羧甲基纖維素CMC對納米羥基磷灰石改性，改善其分散性能。 使用載銀納米羥基磷灰石對PP材料的改性，提高其抗菌性能。 通過材料改性，本作品在解決了降溫排濕問題的基礎(chǔ)上，不僅有利于廣大青少年等群體的身體健康，而且在節(jié)能減排方面具有重要意義。

獲獎情況及鑒定結(jié)果

無

作品所處階段

中試階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

專利轉(zhuǎn)讓

作品可展示的形式

模型

使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測

使用說明：本作品可直接置于凳子上，底面防滑和穩(wěn)定的設(shè)計可使其平穩(wěn)固定在凳子上；不用時可折疊存放。 技術(shù)特點：本作品設(shè)計時從微觀和宏觀的角度，把材料的化學(xué)成分、物理結(jié)構(gòu)及環(huán)境與資源等因素整合優(yōu)化，在解決現(xiàn)有問題的基礎(chǔ)上，為節(jié)能減排做出貢獻，走可持續(xù)發(fā)展道路。 技術(shù)優(yōu)勢：1.本作品應(yīng)用相變儲能技術(shù)，節(jié)能、低碳、環(huán)保，具有較好的環(huán)境和社會效益。2.本作品遵從4R設(shè)計理念，屬于環(huán)境友好型。3.本作品選用的高分子聚合物比強度高，可塑性大，且產(chǎn)品的造型設(shè)計方便。4.本作品使用納米和相變材料等功能材料來改善產(chǎn)品性能。 適用范圍及推廣前景：據(jù)統(tǒng)計，我國目前中小學(xué)生兩億多，大部分地區(qū)夏季降溫的措施不完善。目前市場上針對解決此類問題而開發(fā)的產(chǎn)品少，因而產(chǎn)品預(yù)期會有很大的市場空間。同時產(chǎn)品經(jīng)過繼續(xù)研發(fā)，二代產(chǎn)品將面向更廣范圍的人群，市場空間會有進一步擴大。此外，本作品對節(jié)能減排有很大意義，具有很好的環(huán)境效益和社會效益，因此有較好的推廣前景。

同類課題研究水平概述

通過查閱文獻和專利申報狀況等 ，我們了解到目前國內(nèi)外尚未出現(xiàn)類似本作品功能比較完善的產(chǎn)品。 目前坐墊絕大多數(shù)都是針對有車一族和沙發(fā)用戶開發(fā)的汽車坐墊和沙發(fā)坐墊，如冰天品牌汽車坐墊、康利達品牌汽車坐墊等，而專門針對學(xué)生一族的椅墊很少，相關(guān)方面的研究很單一。一類是停留在外觀設(shè)計方面，從結(jié)構(gòu)設(shè)計單方面解決問題，而沒有實際量化的數(shù)據(jù)及報告等資料，其作品不易制作及大規(guī)模生產(chǎn)，商業(yè)價值不高。另一類是目前市場上的充水涼墊和玉墊，但由于水的比熱有限和價格較貴的影響，從而限制了他們的使用范圍，效果不容樂觀。 本作品一方面通過結(jié)構(gòu)設(shè)計通風(fēng)排濕，另一方面通過相變儲能材料降溫，總體效果優(yōu)于以上作品。再加上納米抗菌設(shè)計、曲面外形設(shè)計，使作品不僅具有了排濕降溫的作用，還附加了抗菌、保健等功效，同時對稱設(shè)計和可折疊設(shè)計方便攜帶、簡化生產(chǎn)工藝、降低生產(chǎn)本。 綜上所述，本作品的各項指標(biāo)均優(yōu)于以往的同類作品和研究。
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