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神奇的生物质基功能材料到底有多少秘密?纸上谈科学,这场发布干货太多
2020-07-17 10:17:56 来源: 浙江省科协 记者 季韬 摄影 金静馨 海报设计 黄盈

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  纸,中国四大发明之一。

  造纸术,曾经风靡世界,到近代却渐渐落后。原因归根结底,中国的技术、材料都和国际有着很大的差距。

  7月15日下午,杭州市化工研究院,淅淅沥沥的雨声没有阻挡大家的脚步,很多研究机构和企业的负责人从四面八方赶来青山湖畔,大家的目的是同一个,来看看这场“神奇的生物质基功能材料”科技成果科普发布。

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  会议室里人头攒动,光到场的企业就有40多家,其中不乏带着翻译的外国友人。Emilio Carcano是杭州环申包装新材料股份有限公司技术总监,在软包装行业从事40余年,科学无国界,64岁的他专程来到发布现场。“我很喜欢科研方面的新东西,想看看今天发布的新技术,能不能运用到我们的产品里,一起合作共赢。”

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  在发布现场,杭州市化工研究院第一次向公众打开国家造纸中心神秘的实验室大门,用科学直播的方式展现“十三五”国家重点研发项目——国内第一条微纳米纤维素中试生产线是如何形成的。

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  造纸只能“伐木+高污染”吗?

  我们找到了破解制约的那把钥匙

  “我们要做前人没做过的事,一起做一点有意义的事。”

  “有时候科研需要一些灵感。比如春天走在运河边看到飞舞的柳枝,就想到首创天然淀粉分子多元功能基团改性的分子结构。”

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  发布人姚献平是杭州市化工研究院院长、浙江省首批特级专家。承担国家重点科技攻关项目,在淀粉多元分子取代关键技术上取得重大突破,评为中国化工学会最高学术荣誉——首届会士、中国造纸行业十大领军人物。

  从事造纸化学品研发以来,姚献平承担过30多个科研项目,取得了30余项科研成果。30多年专业从事变性淀粉的研发与成果转化,从零起步,做到国内领先。

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  纸,原来大家都觉得是木浆纤维、草浆纤维,但姚献平相信,这个用纤维制造的传统产品,将来有一天会成为生物质基功能材料。

  传统造纸行业面临三大瓶颈制约:木材资源紧缺、废水污染严重、能耗居轻工业之首。而淀粉衍生物,是破解制约的关键技术。

  姚献平主持开发的非木材纤维造纸用变性淀粉系列产品,不仅节能降耗,而且节约了大量木材资源,项目获国家科技进步奖二等奖;他主持承担的国家重大产业技术开发专项“淀粉衍生物粉体连续流态管道化清洁制造新工艺”实现无废水、无废气排放,能耗不到常规工艺的四分之一,国家发改委的验收和鉴定认为“关键技术达国际领先水平”,获中国石化联合会科技进步一等奖。

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  更重要的是,这些科研成果全部实现了转化,创建了16个成果产业化基地,其中3个国家高新技术企业,技术与规模均居国内领先。

  如何破解成果转化的难题?姚献平走出了一条新路径。不再是找课题和申报立项,一切都以市场为导向,第一步就从市场需求开始,解决工程技术问题,一步步实现产业化,推广应用,最后产生效益。

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  一次性塑料最后到哪里去了?

  白色污染,深海污染,我们还有机会逆转吗?

  活动现场,姚献平问了所有人一个问题:“从早餐开始,你一天用了多少一次性塑料?它们最后都到哪里去了”

  一次性塑料垃圾主要去处有三种:填埋、焚烧和回收再生利用。

  填埋后一般降解周期为200至400年,给城市和我们的子孙后代留下了巨大环境隐患;焚烧处理,塑料不充分燃烧会排放多环芳烃、二噁英、呋喃等有害物质,对环境造成严重的二次污染;回收再生处理难度很大,每年有约1000万吨塑料废料最终会排入海洋,科学家甚至在深海沟里发现了大量的微塑料。

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  在白色污染成为全球问题的当下,能否找到一款可再生生物质资源,来替代难降解的化石资源?姚献平把目光投向了纳米纤维素,并承担了国家“十三五”重点研发计划项目---- 100kg/d的微纳米纤维素中试示范线建设。

  纳米纤维素有什么用?可降解,生物可再生,无毒,还具有纳米材料的性质。未来有望取代金属和塑料,被视为“后碳纤维时代”的新材料。

  昨天的发布现场,展示了各种用纳米纤维素制成的可降解产品——全降解薄膜、全降解发泡产品、全降解刀叉勺、全降解餐盒、全降解瓶子、木质3D打印材料等。

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  还能应用到乳霜等化妆品、空气净化器,甚至番茄酱、火锅底料等中也有纳米纤维素的身影。还有平时用到的防油纸,如果能用纳米纤维素来制作,防油等级最高可达12,还能替代含氟防油剂。

  中国科协、浙江省科协联合都市快报推出“科技成果科普发布”

  “科技成果科普发布”自2018年起已持续发布28期,为公众请到深耕一线的科学家,讲述科学研究的故事。让公众参与科学,也让科学拥抱公众。

  作为中国科协、浙江省科协联合都市快报重点打造的平台,“科技成果科普发布”把科学家、科技成果和公众紧密联系在一起。通过这个平台,让全社会关注科学、热爱科学,也让科学家成为公众敬仰和关注的人物。未来,还将联动更多科学大咖和社会媒体,将更前沿的科学带进千家万户,让科学迸发出更炽烈的能量。

  中国科协“新科技成果发布”项目

  本期主题:神奇的生物质基功能材料

  成果:生物质基功能材料——淀粉衍生物、纳米纤维素研发应用新进展

  本期发布人:浙江省首批特级专家、杭州市化工研究院院长姚献平

标签:纤维素;降解;功能材料;杭州市;生物质;淀粉衍生物;塑料;关键技术;四大发明;3 D打印 编辑:林辰辰
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