公共及居家环境中的有害病菌和霉菌危害人们健康,居家、办公、教学、商场、医院、幼儿园及私人空间等场所的橱柜及家具均需具有良好抗菌性,新冠疫情的全球爆发更是引起了人们对抗菌和健康生态材料的高度重视。我国浸渍纸及浸渍纸饰面板产销量世界第一,项目团队历时多年创新研发技术成果,开发出具有高效抗菌防霉功能的浸渍纸及浸渍纸饰面板新材料、新技术、新产品。项目成果达到国际先进水平,产品具有广阔的应用前景。
实现指标:该成果具有自主知识产权,获授权发明专利8件、实用新型专利5件。三聚氰胺浸渍纸经中国科学院理化技术研究所抗菌材料检测中心依据JIS Z 2801-2012标准检测,大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抗菌率均>99%;木质人造板经中国林业科学研究院木材工业研究所依据LY/T 2230-2013标准检测,防霉等级达到0级(强防霉级)。
(1)研发了载银二氧化钛(Ag-TiO2)、氮掺杂二氧化钛(N-TiO2)可见光催化纳米抗菌剂制备技术,实现了纳米抗菌剂低温水热同步掺杂制备和量产,解决了抗菌防霉材料规模化制备难实现、实际环境下应用效果差的瓶颈问题。
(2)研发了纳米抗菌剂稳定分散技术,利用复合改性、静电稳定和空间阻隔效应,制备了分散性良好的纳米抗菌剂浆料。通过调控抗菌剂粒径、改性剂复配比例和均质共混转速、时间等关键工艺参数,解决了抗菌剂在三聚氰胺甲醛树脂中的稳定分散问题。
(3)研发了经济适用的精细化可控浸渍技术,在装饰原纸第二次浸胶面涂工段浸渍纳米抗菌剂,降低了抗菌剂用量,同时可保证抗菌效果。
课题组由北京林业大学、山东东宇鸿翔装饰材料有限公司、中关村人居环境工程与材料研究院、北京科技大学组成。该技术成果是在国家自然科学基金、国家“十三五”重点研发计划项目、国家林业公益性行业重大专项、国家林业局引进国际先进林业技术专项等项目的资助下,研发的纳米银掺杂二氧化钛材料,解决了可见光活性催化材料的开发和应用问题,率先攻克了纳米银掺杂二氧化钛的低温水热同步掺杂制备新技术,解决了科技界“卡脖子”难题。
评价单位:“科创中国”林草及绿色家居产业科技服务团 (中国林学会)
评价时间:2022-11-14
综合评价
研发的纳米银掺杂二氧化钛材料,解决了可见光活性催化材料的开发和应用问题,率先攻克了纳米银掺杂二氧化钛的低温水热同步掺杂制备新技术,解决了科技界“卡脖子”难题,这种基础材料可以广泛用于抗菌抗菌和空气净化等用途。课题组前期在引进吸收日本木质人造板用抗菌抗菌剂及抗菌抗菌人造板生产工艺的基础上,在实验室创新研发了环保型抗菌中密度纤维板、抗菌MDI薄木饰面板、环保长效型纳米银基抗菌抗菌剂、载银TiO2木基复合材料及多种抗菌型大豆蛋白基胶黏剂,采用的抗菌剂24h对革兰氏阴性和阳性菌的杀灭率均达到99%,所制备的木质材料抗菌等级达到林业行业标准《人造板防霉性能评价(LY/T2230-2013)》强防霉级(0级),物理力学性能达到国家标准(GB/T17657-2013)II类。抗菌效果好、成本低、对人和环境无害,可用于各种环境下的木质材料和产品,在河北廊坊泰立木业、广西丰林木业、广西三威木业、吉林森工人造板公司建设了示范生产线,并进行了防霉抗菌人造板产品推广应用。项目知识产权清晰,成果产业化程度高,推广范围大,产品市场需求度高,市场竞争力强,开发的高性能环保长效防霉抗菌新型橱柜材料及新产品,将提高橱柜用材接触抗菌性能、改善健康安全的生活环境。
该成果将推进橱柜行业快速发展,改善和防控人口密集场所公共卫生安全,推进传统产业科技进步和结构优化升级,实现规模实力、质量水平、综合效益同步提升具有重大作用。
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