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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 不霉不蛀黑竹改性技術(shù)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)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(chóng)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(chóng)蛀、開(kāi)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?jī)?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(chóng)蛀。在儲(chǔ)存和產(chǎn)品使用中常出現(xiàn)霉變、蟲(chóng)蛀，每年因腐朽、蟲(chóng)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(chóng)蛀、開(kāi)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(shí)，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(guò)技術(shù)開(kāi)發(fā)與推廣，使黑竹產(chǎn)品走進(jìn)千家萬(wàn)戶，引領(lǐng)了中國(guó)竹材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，形成了我國(guó)竹材加工的新興產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益，對(duì)增加農(nóng)民收入、構(gòu)建兩型社會(huì)和建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村都具有非常重要的意義
作品圖片
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)
- 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(chóng)蛀、開(kāi)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(chóng)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(chóng)蛀、開(kāi)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(kāi)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(cè)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(chóng)、耐水抗潮等優(yōu)良特性，無(wú)甲醛釋放；防腐等級(jí)達(dá)到美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D3345-74（1999）最高級(jí)別10 級(jí)，防蟲(chóng)等級(jí)達(dá)到歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 117（2006）最高級(jí)別0 級(jí)，天然耐久性達(dá)到美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D5824-98 最高級(jí)別1 級(jí)；物理力學(xué)性能超過(guò)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(cè)量?jī)x、X-射線光電子能譜儀、X-射線衍射議、電子順磁共振測(cè)試儀、拉曼光譜測(cè)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(chóng)的功效，首次攻克了竹制品發(fā)霉、蟲(chóng)蛀、開(kāi)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(jiǎng)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(jiǎng)1項(xiàng)：“竹材利用關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”。證書(shū)號(hào)：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(jìng)賽特等獎(jiǎng) 3.獲得第七屆“挑戰(zhàn)杯”校級(jí)課外學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng)
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(wú)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(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)
- 本作品技術(shù)經(jīng)過(guò)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(wàn)元，新增利潤(rùn)85072.3萬(wàn)元，新增稅收15079.4萬(wàn)元，創(chuàng)收外匯14454.6萬(wàn)美元，解決近3000人就業(yè)，帶動(dòng)了竹農(nóng)、經(jīng)銷(xiāo)商等近5 萬(wàn)人就業(yè)，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，有力地推動(dòng)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(guó)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(shí)，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(huì)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(chǎng)價(jià)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(shí)作品的推廣實(shí)施，還吸收轉(zhuǎn)移了大量農(nóng)村剩余勞動(dòng)力，對(duì)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(guò)近幾年的技術(shù)開(kāi)發(fā)與推廣，使黑竹產(chǎn)品走進(jìn)千家萬(wàn)戶，引領(lǐng)了中國(guó)竹材產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，形成了我國(guó)竹材加工的新興產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益，對(duì)增加農(nóng)民收入、構(gòu)建兩型社會(huì)和建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村都具有非常重要的意義。 國(guó)內(nèi)外黑竹研究和生產(chǎn)剛剛起步，缺乏對(duì)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(chóng)蛀、開(kāi)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(shí)，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(cè)量?jī)x、X-射線光電子能譜儀、X-射線衍射議、電子順磁共振測(cè)試儀、拉曼光譜測(cè)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(kāi)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(chóng)、耐水抗潮等優(yōu)良特性，無(wú)甲醛釋放；防腐等級(jí)、防蟲(chóng)等級(jí)、天然耐久性達(dá)到中國(guó)、歐盟、美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)最高級(jí)別；物理力學(xué)性能超過(guò)未處理材。 本作品申請(qǐng)國(guó)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(guó)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(jìng)賽特等獎(jiǎng)、湖南省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)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(guó)、歐盟、日本等地，國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售遍及20多個(gè)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(wàn)元，新增總利潤(rùn)85072.3萬(wàn)元，新增稅收15079.4萬(wàn)元，創(chuàng)收外匯14454.6萬(wàn)美元，解決近3000人就業(yè)，帶動(dòng)就業(yè)近5萬(wàn)人，創(chuàng)造了重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)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(guó)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(guó)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(dòng)竹材加工行業(yè)科技進(jìn)步作用巨大，應(yīng)用前景廣闊。
