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基本信息

項(xiàng)目名稱：
一枝黃花/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料型環(huán)保家居用品
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
本作品正是基于上述現(xiàn)實(shí)，產(chǎn)生以一枝黃花為原料制作環(huán)保家居用品的設(shè)計(jì)思想，通過(guò)利用一枝黃花極強(qiáng)的繁殖力，獲得大量的廉價(jià)原料，實(shí)現(xiàn)變廢為寶化害為利，再通過(guò)配方設(shè)計(jì)制作附加值高的家居用品，而且，該用品廢棄后還可以生物降解，完成生物循環(huán)。在該設(shè)計(jì)中，我們?cè)O(shè)計(jì)主要關(guān)注家居制品材料的強(qiáng)度提高和成本降低。
詳細(xì)介紹：
一枝黃花是一種侵入性很強(qiáng)的外來(lái)植物，在生態(tài)機(jī)制中抑制其周圍其它植物生長(zhǎng)，嚴(yán)重破壞植被生態(tài)平衡和生物多樣性。采用人工拔除、潑灑農(nóng)藥等方法仍無(wú)法根除，我省許多地方政府還出臺(tái)一系列政策甚至通過(guò)補(bǔ)貼拔除一枝黃花，但由于其生命力旺盛，繁殖能力極快，仍是我省各地農(nóng)林部門(mén)亟待解決的問(wèn)題，如何根除和利用一枝黃花迫在眉睫。 現(xiàn)在生活中所用的家居用品大多是塑料、陶瓷、木塑等材質(zhì)，但是這些家居用品都存在一定的弊端，限制了其安全、環(huán)保地使用，如：塑料制品難以降解，廢棄的家居用品帶來(lái)了白色污染；陶瓷制品生產(chǎn)成本大，價(jià)格昂貴，限制了其大規(guī)模推廣使用；塑料和木塑制品抗紫外能力弱，戶外使用壽命短等。因此，開(kāi)發(fā)新型的環(huán)保、耐用家居用品材料成為國(guó)內(nèi)外制造廠商關(guān)注的熱點(diǎn)。 本作品正是基于上述現(xiàn)實(shí)，產(chǎn)生以一枝黃花為原料制作環(huán)保家居用品的設(shè)計(jì)思想，通過(guò)利用一枝黃花極強(qiáng)的繁殖力，獲得大量的廉價(jià)原料，實(shí)現(xiàn)變廢為寶化害為利，再通過(guò)配方設(shè)計(jì)制作附加值高的家居用品，而且，該用品廢棄后還可以生物降解，完成生物循環(huán)。在該設(shè)計(jì)中，我們?cè)O(shè)計(jì)主要關(guān)注家居制品材料的強(qiáng)度提高和成本降低。 本項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)有利于維持生態(tài)平衡，保護(hù)自然環(huán)境，減少白色污染，響應(yīng)“節(jié)能減排”的號(hào)召，屬于循環(huán)經(jīng)濟(jì)，符合可持續(xù)發(fā)展觀，有著良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與環(huán)境效益。

作品專業(yè)信息

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

設(shè)計(jì)思路 首先根據(jù)設(shè)計(jì)用品的類型（框架、板材、罐狀等）提出設(shè)計(jì)要求（拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等力學(xué)性能和是否在戶外受到紫外線輻射等）；然后依照設(shè)計(jì)要求，制作合適的生產(chǎn)配方，其中，我們先通過(guò)對(duì)有機(jī)改性劑的液態(tài)設(shè)計(jì)，獲得液態(tài)有機(jī)改性劑，再通過(guò)其對(duì)層狀硅酸鹽的有機(jī)改性設(shè)計(jì)使之與環(huán)氧樹(shù)脂和一枝黃花等原料能均勻混合，在此過(guò)程中注重建立原料配比、固化機(jī)理等與材料性能的關(guān)系；最后選擇合適的工藝條件，以提高產(chǎn)品的使用性能、降低生產(chǎn)成本為優(yōu)化目的，生產(chǎn)性能優(yōu)越、價(jià)格便宜、性價(jià)比高的環(huán)保家居用品材料；進(jìn)一步通過(guò)本小組中兩位設(shè)計(jì)小組成員，可設(shè)計(jì)美觀、實(shí)用、具有一定功能性的家居用品，并加以推廣。 ①本項(xiàng)目通過(guò)離子設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)層狀硅酸鹽有機(jī)改性劑的液化設(shè)計(jì)。 ②本項(xiàng)目所采用的原料一枝黃花，擁有資源豐富、價(jià)格低廉、纖維素含量高等特點(diǎn)， ③將廢品變成實(shí)用性強(qiáng)的產(chǎn)品需要有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目擁有獨(dú)立的設(shè)計(jì)小組。 技術(shù)關(guān)鍵 ⑴通過(guò)離子設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)有機(jī)改性劑的液化，并與層狀硅酸鹽反應(yīng)后調(diào)節(jié)其與一枝黃花粉末、環(huán)氧樹(shù)脂的相容性，提高產(chǎn)品機(jī)械力學(xué)性能和抗老化性能。 ⑵在工藝流程中，控制復(fù)合材料在模具中的固化溫度和壓力是十分重要的，對(duì)于產(chǎn)品的性能、外觀及生產(chǎn)能耗影響較大。 ⑶在設(shè)計(jì)中要求整合加工工藝、材料等要素，依據(jù)人機(jī)工學(xué)原理，使產(chǎn)品與人的生理特征和心理特征相協(xié)調(diào)。 主要技術(shù)指型腔材料選用2Cr13、3Cr13、3Cr17或進(jìn)口鋼材，硬度達(dá)到HRC26～32；

科學(xué)性、先進(jìn)性

1、現(xiàn)有的各類材質(zhì)家居用品的性能、特點(diǎn) 2、一枝黃花材質(zhì)家居用品的性能、特點(diǎn) 本項(xiàng)目將層狀硅酸鹽的剛性、尺寸穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性與環(huán)氧樹(shù)脂的韌性、加工性揉和在一起[1-3]。以桐油酸酐為固化劑，比較容易使層狀硅酸鹽在環(huán)氧樹(shù)脂中形成剝離型納米片層，可均勻分散，受到外力作用時(shí)，納米級(jí)的層狀硅酸鹽片層作為應(yīng)力集中物，能引發(fā)大量的銀紋，吸收沖擊能，同時(shí)又能阻止銀紋發(fā)展成宏觀裂紋[4-6]，因此，復(fù)合材料具有很好的機(jī)械力學(xué)性能。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

獲2010年寧波大學(xué)SRIP立項(xiàng)的重點(diǎn)項(xiàng)目； 2010年浙江省“新苗人才計(jì)劃”儲(chǔ)備項(xiàng)目（寧波大學(xué)校級(jí)）。

作品所處階段

樣品制作與實(shí)物生產(chǎn)階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

專利轉(zhuǎn)讓或許可

作品可展示的形式

■實(shí)物、產(chǎn)品 ■模型 ■圖紙 □磁盤(pán) □現(xiàn)場(chǎng)演示 ■圖片 □錄像 □樣品

使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

該鍋蓋架主要用于鍋蓋的擺放，其造型美觀，小巧玲瓏，并且方便實(shí)用。凹槽設(shè)計(jì)：便于水蒸氣冷凝成水滴后收存，干凈衛(wèi)生；底座鏤空設(shè)計(jì)：節(jié)省材料，更輕便；底部長(zhǎng)弧度設(shè)計(jì)：增加穩(wěn)定性，防止傾倒。 ⑴原料資源化 一枝黃花可以經(jīng)光合作用再生，原料豐富，價(jià)格低廉。一枝黃花纖維素含量高達(dá)81.86%，材料極大部分可以被充分利用。以一枝黃花為原料制作環(huán)保家居用品可緩解其作為外來(lái)物種對(duì)本地生物的侵害；解決人工拔出后廢棄物的處理問(wèn)題，充分體現(xiàn)了資源的綜合利用和有效利用。 ⑵產(chǎn)品可塑化 一枝黃花環(huán)保家居用品為人工整體合成制品，可根據(jù)使用要求隨機(jī)調(diào)整產(chǎn)品工藝和配方。根據(jù)生產(chǎn)工藝模型，我們可以依照用品類型（框架結(jié)構(gòu)、板材結(jié)構(gòu)等）和設(shè)計(jì)要求（拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等），選擇合適的配方，并依照配方定量加入一枝黃花粉末、環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)層狀硅酸鹽、填料、抗氧化劑、脫模劑和固化劑等，從而產(chǎn)生不同性能和形狀的產(chǎn)品，其型材利用率接近100%。

同類課題研究水平概述

一枝黃花的研究現(xiàn)狀 一枝黃花作為一種潛在的生物質(zhì)資源，化學(xué)成分復(fù)雜。最近幾年，在利用方面國(guó)外研究的最多的是一枝黃花萃取物中的倍半萜，如大根香葉烯D的合成機(jī)制與相關(guān)實(shí)驗(yàn)，大根香葉烯A合酶的CDNA分離等相關(guān)研究。這些倍半萜具有類似于抗生素、性誘劑、外激素等化學(xué)制劑的作用機(jī)理[1]。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)一枝黃花的研究多集中在生物學(xué)特性及生態(tài)防治方面，化學(xué)成分和藥理作用方面研究尚淺。也有少部分國(guó)內(nèi)外專家從事用一枝黃花制作護(hù)膚品、提取抗腫瘤活性成分[2]、生產(chǎn)部分顏料[3]及提取抗菌精油[4-5]等方面的研究。但是，上述基于一枝黃花的研究利用項(xiàng)目存在對(duì)原材料的質(zhì)量要求高，工藝復(fù)雜繁瑣，生產(chǎn)成本高，技術(shù)不夠成熟等多個(gè)問(wèn)題，因此到目前為止還未見(jiàn)推廣。 基于上述國(guó)內(nèi)外研究項(xiàng)目的分析與調(diào)研，本項(xiàng)目提出以一枝黃花、環(huán)氧樹(shù)脂、層狀硅酸鹽等為原料，生產(chǎn)環(huán)保家居用品。充分利用一枝黃花繁殖能力極強(qiáng)，成本低廉，纖維素含量高等特點(diǎn)，通過(guò)離子設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)層狀硅酸鹽有機(jī)改性劑的液化設(shè)計(jì)，與層狀硅酸鹽反應(yīng)后，調(diào)節(jié)其與一枝黃花粉末、環(huán)氧樹(shù)脂的相容性，提高產(chǎn)品耐熱性能、力學(xué)性能和抗老化能力等。本項(xiàng)目產(chǎn)品全部采用自主設(shè)計(jì)，針對(duì)現(xiàn)有家居用品的不足，大膽加入創(chuàng)新元素。所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品兼具外形美觀、方便實(shí)用等特點(diǎn)，符合大眾審美心理。本項(xiàng)目還具有工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，生產(chǎn)技術(shù)成熟，廢棄產(chǎn)品可降解等優(yōu)點(diǎn)，屬于循環(huán)經(jīng)濟(jì)，具有很大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境效益。
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