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基本信息

項(xiàng)目名稱:
不霉不蛀黑竹改性技術(shù)
小類:
生命科學(xué)
簡介:
本項(xiàng)目采用納米光觸媒改性技術(shù),深入研究竹材煙熏改性機(jī)理,在納米水平上揭示黑竹表面超疏水的本質(zhì),在分子水平上解析黑竹抗菌驅(qū)蟲的功效,揭示了黑竹品質(zhì)、理化性能、光觸媒改性工藝與煙熏工藝間的關(guān)系,確定了不同功能黑竹的最佳生產(chǎn)工藝。首次攻克了竹制品發(fā)霉、蟲蛀、開裂、變形的技術(shù)難題,最終形成不霉不蛀黑竹改性技術(shù)。
詳細(xì)介紹:
竹材是世界著名的速生豐產(chǎn)植物之一,也是熱帶和亞熱帶地區(qū)首選的速生造林植物之一。由于竹材表面、竹木質(zhì)部內(nèi)部存在較多天然雜質(zhì),如油質(zhì)、蠟質(zhì)、色素及雜菌等,易引起霉變、蟲蛀。在儲存和產(chǎn)品使用中常出現(xiàn)霉變、蟲蛀,每年因腐朽、蟲蛀而損失的竹材約占全世界竹材產(chǎn)量的10%。為解決這一難題,本作品系統(tǒng)地研究了不同煙熏條件下竹材密度、成分、結(jié)構(gòu)、界面、材色等理化性質(zhì),揭示了黑竹品質(zhì)、理化性能、光觸媒改性工藝與煙熏工藝間的關(guān)系,確定了不同功能黑竹的最佳生產(chǎn)工藝。首次攻克了竹制品發(fā)霉、蟲蛀、開裂、變形的技術(shù)難題,研制出新型環(huán)境友好的黑竹制造關(guān)鍵技術(shù)。同時,采用固體微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜分析黑竹的揮發(fā)物成分,揭示了黑竹具有延年益壽的功效。通過技術(shù)開發(fā)與推廣,使黑竹產(chǎn)品走進(jìn)千家萬戶,引領(lǐng)了中國竹材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,形成了我國竹材加工的新興產(chǎn)業(yè),產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益,對增加農(nóng)民收入、構(gòu)建兩型社會和建設(shè)社會主義新農(nóng)村都具有非常重要的意義

作品圖片

  • 不霉不蛀黑竹改性技術(shù)
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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(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

作品目的: 本作品系統(tǒng)地研究了不同煙熏條件下竹材密度、成分、結(jié)構(gòu)、界面、材色等理化性質(zhì),揭示了黑竹品質(zhì)、理化性能、光觸媒改性工藝與煙熏工藝間的關(guān)系,確定了不同功能黑竹的最佳生產(chǎn)工藝。首次攻克了竹制品發(fā)霉、蟲蛀、開裂、變形的技術(shù)難題,研制出新型環(huán)境友好的黑竹制造關(guān)鍵技術(shù)。 基本思路: 采用納米光觸媒改性竹材,深入研究竹材煙熏改性機(jī)理,在納米水平上揭示黑竹表面超疏水的本質(zhì),在分子水平上解析黑竹抗菌驅(qū)蟲的功效,揭示了黑竹品質(zhì)、理化性能、光觸媒改性工藝與煙熏工藝間的關(guān)系,確定了不同功能黑竹的最佳生產(chǎn)工藝。首次攻克了竹制品發(fā)霉、蟲蛀、開裂、變形的技術(shù)難題,最終形成不霉不蛀黑竹改性技術(shù)。 創(chuàng)新點(diǎn): (1)揭示了黑竹煙熏條件與理化性能的關(guān)系,首次研制出環(huán)境友好型黑竹制造技術(shù)。(2)發(fā)現(xiàn)了黑竹具有特殊孔隙結(jié)構(gòu),為開發(fā)黑竹不同功能產(chǎn)品提供了理論依據(jù)。(3)解析了黑竹揮發(fā)物化學(xué)成分,為黑竹制品凈化空氣功能提供了科學(xué)證據(jù)。 技術(shù)關(guān)鍵: 煙熏環(huán)境中,竹材成分、結(jié)構(gòu)的在線檢測與分析,實(shí)施精確控制。 主要技術(shù)指標(biāo): 黑竹具有清香、不霉、防腐防蟲、耐水抗潮等優(yōu)良特性,無甲醛釋放;防腐等級達(dá)到美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM D3345-74(1999)最高級別10 級,防蟲等級達(dá)到歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 117(2006)最高級別0 級,天然耐久性達(dá)到美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM D5824-98 最高級別1 級;物理力學(xué)性能超過未處理材。

科學(xué)性、先進(jìn)性

本作品綜合運(yùn)用傅立葉變換紅外光譜儀、紅外輻射測量儀、X-射線光電子能譜儀、X-射線衍射議、電子順磁共振測試儀、拉曼光譜測試儀、掃描電子顯微鏡等技術(shù)手段系統(tǒng)地研究了不同煙熏條件下竹材密度、成分、結(jié)構(gòu)、界面、材色等理化性質(zhì),揭示了黑竹品質(zhì)、理化性能、光觸媒改性工藝與煙熏工藝間的關(guān)系,確定了不同功能黑竹的最佳生產(chǎn)工藝,在分子水平上解析黑竹抗菌驅(qū)蟲的功效,首次攻克了竹制品發(fā)霉、蟲蛀、開裂、變形的技術(shù)難題,研制出新型環(huán)境友好的黑竹制造關(guān)鍵技術(shù)。

獲獎情況及鑒定結(jié)果

1.以本項(xiàng)目研究成果為核心支撐材料獲2010年湖南省科技進(jìn)步三等獎1項(xiàng):“竹材利用關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”。證書號:20104250-J3-131-R02 2.獲得第九屆“挑戰(zhàn)杯”湖南省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽特等獎 3.獲得第七屆“挑戰(zhàn)杯”校級課外學(xué)術(shù)作品競賽一等獎

作品所處階段

已經(jīng)規(guī)?;a(chǎn);產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用。

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

有償轉(zhuǎn)讓與無償服務(wù)相結(jié)合

作品可展示的形式

實(shí)物、產(chǎn)品 、圖片 、 樣品

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)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(jì)效益預(yù)測

本作品技術(shù)經(jīng)過孵化后,陸續(xù)在江西九木堂實(shí)業(yè)有限公司、成都新紅鷹家具有限公司、江西華強(qiáng)竹業(yè)有限公司進(jìn)行推廣,近三年新增產(chǎn)值149609.1萬元,新增利潤85072.3萬元,新增稅收15079.4萬元,創(chuàng)收外匯14454.6萬美元,解決近3000人就業(yè),帶動了竹農(nóng)、經(jīng)銷商等近5 萬人就業(yè),取得了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益,有力地推動和促進(jìn)當(dāng)?shù)刂癫漠a(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展。如果本作品的研究成果能在全國得到推廣應(yīng)用,只要采用本作品技術(shù)用于生產(chǎn)的竹材資源達(dá)10%時,即可實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)值約520億元,增收約189億元。不僅直接增加林農(nóng)收入,而且有利于社會主義新農(nóng)村的建設(shè),維持生態(tài)平衡,是全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的具體體現(xiàn)。因此,本作品的成果具有很強(qiáng)的市場價值和良好的推廣應(yīng)用前景。本作品技術(shù)已在湖南、江西、四川等省大量推廣應(yīng)用,有效地促進(jìn)竹材加工企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展,產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益。同時作品的推廣實(shí)施,還吸收轉(zhuǎn)移了大量農(nóng)村剩余勞動力,對加快農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收等起到積極作用。

同類課題研究水平概述

通過近幾年的技術(shù)開發(fā)與推廣,使黑竹產(chǎn)品走進(jìn)千家萬戶,引領(lǐng)了中國竹材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,形成了我國竹材加工的新興產(chǎn)業(yè),產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益,對增加農(nóng)民收入、構(gòu)建兩型社會和建設(shè)社會主義新農(nóng)村都具有非常重要的意義。 國內(nèi)外黑竹研究和生產(chǎn)剛剛起步,缺乏對黑竹制造的關(guān)鍵技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量的影響因素以及各種功能的作用機(jī)理等方面的深入、系統(tǒng)研究。本作品率先系統(tǒng)地研究了不同煙熏條件下竹材密度、成分、結(jié)構(gòu)、界面、材色等理化性質(zhì),揭示了黑竹品質(zhì)、理化性能、光觸媒改性工藝與煙熏工藝間的關(guān)系,確定了不同功能黑竹的最佳生產(chǎn)工藝。首次攻克了竹制品發(fā)霉、蟲蛀、開裂、變形的技術(shù)難題,研制出新型環(huán)境友好的不霉不蛀黑竹改性技術(shù)。同時,采用固體微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜分析黑竹的揮發(fā)物成分,揭示了黑竹具有延年益壽的功效。 綜合運(yùn)用紅外輻射測量儀、X-射線光電子能譜儀、X-射線衍射議、電子順磁共振測試儀、拉曼光譜測試儀、掃描電子顯微鏡等技術(shù)手段研究了黑竹的官能團(tuán)、結(jié)晶狀態(tài)、微觀結(jié)構(gòu),確定了黑竹的微觀結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系,首次發(fā)現(xiàn)了黑竹的孔隙結(jié)構(gòu)形狀類似于由五元環(huán)和六元環(huán)所組成的洋蔥狀富勒烯和展開的碳納米管結(jié)構(gòu),并揭示了黑竹產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外、負(fù)離子、吸附和屏蔽電磁波作用機(jī)理。 黑竹具有清香、不霉、防腐防蟲、耐水抗潮等優(yōu)良特性,無甲醛釋放;防腐等級、防蟲等級、天然耐久性達(dá)到中國、歐盟、美國的標(biāo)準(zhǔn)最高級別;物理力學(xué)性能超過未處理材。 本作品申請國家專利12項(xiàng),授權(quán)發(fā)明專利2項(xiàng)和實(shí)用新型專利1項(xiàng),發(fā)表EI收錄論文8篇;獲得國家林業(yè)局認(rèn)定科技成果1項(xiàng),榮獲第九屆“挑戰(zhàn)杯”湖南省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽特等獎、湖南省科技進(jìn)步三等獎等3項(xiàng)。 本作品研究成果已在10多家企業(yè)應(yīng)用,建成20多條生產(chǎn)線,產(chǎn)品出口美國、歐盟、日本等地,國內(nèi)銷售遍及20多個省市。在技術(shù)推廣的企業(yè)中,僅三家主要應(yīng)用企業(yè)近三年共新增產(chǎn)值149609.1萬元,新增總利潤85072.3萬元,新增稅收15079.4萬元,創(chuàng)收外匯14454.6萬美元,解決近3000人就業(yè),帶動就業(yè)近5萬人,創(chuàng)造了重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 本作品技術(shù)思路獨(dú)特,方法新穎,技術(shù)上具有重大創(chuàng)新,是國內(nèi)外首創(chuàng)的重大技術(shù)發(fā)明,總體技術(shù)水平及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平,并已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)與推廣應(yīng)用。本作品技術(shù)發(fā)明推動竹材加工行業(yè)科技進(jìn)步作用巨大,應(yīng)用前景廣闊。
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