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抗菌净化功能无机轻质饰面板及其制造技术

时间:2018-10-25 08:24来源:中关村人居环境工程与材 作者:xuchen 点击:
抗菌净化功能无机轻质饰面板及其制造技术

研发单位:中关村人居环境工程与材料研究院
主要研发人: 赵金平  冯小江  王弘书

本科技成果抗菌净化功能无机轻质饰面板及其制造技术是针对我国建筑室内环境污染治理的问题,开发具有环境净化功能的无机轻质饰面板,可以实现室内空气净化和抗菌功能,同时还能用作装配式装饰装修一体化材料。成果产品抗菌净化功能无机轻质饰面板具有净化抗菌性能强、饰面效果好、幅面尺寸大、轻质高强、阻燃防火、施工方便、舒适宜居、环保无污染、价廉物美等特点。这种板材可以代替天然大理石、微晶石等高档饰材,用于内墙装饰,如酒店大堂、商场、机场、地铁站、办公室、卫生间、厨房、电视背景墙等,尤其可用于医院、幼儿园、保育室、制药车间、组培实验室、洁净间等需要抗菌洁净和空气净化的场所。
抗菌净化功能无机轻质饰面板以无机轻质板材为基材,利用紫外光(UV)辐射固化、转印和纳米TiO2粉体乳化、雾化均布技术,并通过砂磨、辊涂、渗透、封闭、砂光、转印(涂覆)、固化、淋涂、雾化均布、红外流平等30多道组合工艺,将高清图文印制于板材表面并负载氮掺杂纳米TiO2,从而制成具有净化抗菌功能、图案丰富、色泽亮丽的装饰装修一体化板材。
本科技成果是在国家863研究成果的基础上进一步开发形成的,其关键技术包括两点:一是纳米TiO2粉体乳化及雾化均布技术,二是紫外光辐射固化及转印工艺。主要创新点:(1)产品创新。利用氮掺杂纳米TiO2制造可见光催化净化无机轻质饰面板,在七国两组织专利文献库中未见有同类专利,国内外未见有同类产品的报道;(2)制造工艺创新。在普通饰面技术上,首次引入紫外光辐射固化和转印工艺,实现了产品制造的高效率、低能耗、低排放。(3)装备技术创新。开发设计专用设备,填补我国环境净化功能无机轻质饰面板成套生产线空白。
已申请相关专利14件,其成果已获得2015年“第九届中国产学研合作创新成果奖”二等奖。
与同类产品相比,本成果产品的最大优势是具有空气净化和抗菌的功能。此外,从材质的角度来看,金属材料导热系数大,环境舒适度很低;塑料的防火性差,塑化剂的挥发造成的环境污染也是很严重的问题;木质材料防火性能差,而且合成材往往具有甲醛污染的问题;无机非金属材料由于具有良好的防火性能和环保特性,往往作为室内装饰装修材料的首选。但是,传统的无机非金属装饰装修材料已不能很好地满足现代建筑工业化的需求。大理石、微晶玻璃等高档装饰装修材料价格企高不下,很难走入民生工程如保障房领域,而且还存在放射性超标的安全风险;瓷砖是最常见的室内装饰装饰材料,但是存在尺寸受限、铺贴工艺复杂等缺陷;纤维水泥装饰板可以做到大幅面尺寸,但是板材比重大,需采用锚挂工艺,增加了施工难度和复杂性;纸面石膏板是一种良好的室内装饰装修用板材,但是传统的纸面石膏板只能作为基材使用,要实现最终的装饰装修效果,还需要配合其他材料的使用以及复杂的施工工艺,不但工序多,周期长,人工成本高,难以统一标准保证质量,还因为现场涂刷涂料或粘贴壁纸,导致甲醛、VOC等有害物质的挥发,污染室内环境。
本成果的推广应用,可以一举解决室内环境污染治理和高效施工的问题,对推动人居环境健康化和建筑工业化具有重要的促进意义。

一、成果背景
建筑物在其使用寿命周期内需要进行多次装修,更新周期通常为10年。我国400多亿平米的既有建筑,加上每年20亿平米的新增建筑,使建筑装饰行业已发展成一个有着巨大潜力和机会的新兴行业。但是,我国室内装修目前仍旧面临两大问题,一是室内环境污染严重,二是装饰装修集成度差,前者直接危及人身健康和安全,后者效率低下、现场脏乱,同样存在污染问题。
本科技成果是一种新型的人居环境建材,能够实现可见光条件下抗菌和净化空气(去除甲醛、VOC、氮氧化物等)功能,同时作为装配式装饰装修一体化饰面板的应用,能避免施工工序多、周期长、污染大等问题,效率比传统工艺提高50倍以上。
本成果技术和产品处于国内领先地位,目前市场处于起步阶段,发展空间巨大。项目团队掌握了核心的自主知识产权,具有很强的竞争优势。
二、技术原理
1.氮掺杂纳米TiO2可见光催化净化原理
TiO2是一种半导体,具有锐钛矿型、金红石型和板钛矿型三种晶型。其中,锐钛矿型TiO2的带隙能约为3.2eV,相当于波长为387.5nm的光子的能量。当TiO2受到波长小于387.5nm的光(紫外线,UV)照射时,价带上的电子(e-)由于受到激发而跃迁到导带,在价带上产生相应的空穴(h+),形成高活性的光生电子-空穴对。这些产生的电子-空穴对在内部电场作用下分离并迁移到材料表面,价带空穴使吸附水氧化,导带电子使空气中的氧还原,在TiO2表面生成-OH、O2-和-OOH基团,由于-OH、O2-和-OOH基团反应能分别高达402.8 KJ/mol、431.1 KJ/mol,高于C-C(345)、C-H(412)、C-N(304)、C-O(357)以及N-H(389)的解离能,故能与与之接触的大多数污染物发生自由基反应,最终生成无毒无味的CO2、H2O及一些简单的无机物,达到杀灭或抑制细菌、降解VOC,净化环境的目的。在此过程中TiO2本身并不被消耗而具有持续长效作用。由于这个过程是通过吸收和转换光的能量来完成的,因此被称为光催化作用。
但纳米TiO2的禁带宽度为3.2eV,只能被紫外光激活发生光催化过程。对TiO2进行掺杂以窄化带隙是实现TiO2的可见光响应和提高光催化效率的关键,其中氮掺杂被认为是最有效的手段。申报人参与的国家863计划“高可见光活性氮掺杂纳米TiO2粉体的规模化制备技术及应用”,已成功解决了采用低温(£120°C)快速(£2小时)水热法规模化制备锐钛矿型纳米N-TiO2粉体的技术,并将光催化响应波长红移至550纳米左右,突破了以往必须在紫外光照射下才能进行催化反应的技术瓶颈,实现了可见光条件下的光催化效应,
2.紫外光辐射固化原理
紫外光(UV)辐射固化是利用UV紫外光的中、短波(300-800纳米)在UV辐射下,液态UV材料中的光引发剂受刺激变为自由基或阳离子,从而引发含活性官能团的高分子材料(树脂)聚合成不溶不熔的固体涂膜的过程。UV固化技术将UV固化涂料通过设备自动辊涂或淋涂到基材表面上,在适当波长和光强的紫外光照射下,光敏引发体系中的光引发剂(分解)产生活性基团(活泼的自由基、阳离子、阴离子),这些活泼的物质可引发或催化体系中的单体或预聚物(不饱和双键或含环氧基团的物质间)产生化学反应(主要是各类聚合反应),形成交联的立体网络结构的高分子聚合物,使涂料瞬间固化成膜。紫外光固化技术作为一项节能和环保型技术已广泛应用在涂料、油墨、粘合剂、印刷板材、电子工业、微细加工和快速成型等许多领域,具有固化速度快、固化温度低、环保无污染、涂层性能优异等特点。
三、成果介绍
本科技成果抗菌净化功能无机轻质饰面板是针对我国建筑室内环境污染治理的问题而开发的具有环境净化功能的无机轻质饰面板,可以实现室内空气净化和抗菌功能,同时还能用作装配式装饰装修一体化材料。具有净化抗菌性能强、饰面效果好、幅面尺寸大、轻质高强、阻燃防火、施工方便、舒适宜居、环保无污染、价廉物美等特点。这种板材可以代替天然大理石、微晶石等高档饰材,用于内墙装饰,如酒店大堂、商场、机场、地铁站、办公室、卫生间、厨房、电视背景墙等,尤其可用于医院、幼儿园、保育室、制药车间、组培实验室、洁净间等需要抗菌洁净和空气净化的场所。
抗菌净化功能无机轻质饰面板以无机轻质板材为基材,利用紫外光(UV)辐射固化、转印和纳米TiO2粉体乳化、雾化均布技术,并通过砂磨、辊涂、渗透、封闭、砂光、转印(涂覆)、固化、淋涂、雾化均布、红外流平等30多道组合工艺,将高清图文印制于板材表面并负载氮掺杂纳米TiO2,从而制成具有净化抗菌功能、图案丰富、色泽亮丽的装饰装修一体化板材。
抗菌净化功能无机轻质饰面板新产品的性能指标如下:
1.净化抗菌性能指标:24h甲醛、VOC降解能力≥85%,致霾气体NOx、SOx去除率≥80%,大肠杆菌、金黄色葡萄球菌杀灭率≥99%。(中国科学院理化技术研究所抗菌材料检测中心检测)
2.物理化学指标:防火性能A2,表面硬度≥2H,耐酸碱性24h不起泡、不脱落、无明显变色,耐溶剂擦拭性100次擦拭板材无异常,附着力(划格间距5mm)2级,纵向断裂载荷≥600N,横向断裂载荷≥200N。(国家建筑防火产品安全质量监督检验中心检测)
形成的制造工艺技术性能指标如下:
1.饰面板最佳工艺参数:辐照时间7s,涂层厚度30μm,辐照强度可调。
2.生产线工艺参数:生产速度每分钟6米,年产能为100万平米,产品合格率大于95%。
3.产品方案:可以生产2大系列(彩色系列,转印系列)8个品种(彩色或转印:平光、 亚光、高光、3D)的环境净化功能无机轻质饰面板产品。
四、成果研究内容及关键技术
1.纳米N-TiO2粉体乳化技术研究
针对纳米TiO2粉体的聚合效应,需要将难以分散的粉体乳化后制成乳液,再以雾化分散的方式添加到饰面板的表面涂层,因此需要研究表面活性剂和防沉剂对纳米N-TiO2粒子在液相体系中的悬浮稳定性,通过液相载体的选择,开发与UV光敏树脂相融的乳液,实现乳液雾化后能均匀分散到UV涂料中。
其关键技术在于按静电稳定机制和空间位阻稳定机制选择适当的防沉剂以及成膜助剂,使得纳米粒子在水性体系中具有良好的悬浮稳定性和成膜性。
技术指标:可见光条件下,乳液6个月内不絮凝、不分层、不沉淀。
2.光催化净化饰面板的研究与开发
(1)基质板材研究与开发
以现有纸面石膏板作为基材,存在石膏板纸面层易渗透不易分散、抗压强度小,楔形边无法辊涂、转印等缺陷,针对如上问题,研究开发适合光催化净化一体化饰面板用的纸面石膏板。
(2)纳米N-TiO2雾化均布技术开发
在完成纳米N-TiO2乳化后,接下来需要将制成的乳液再进行分散和均化,需要开发相应的雾化均布技术,将纳米二氧化钛乳液分散成数微米至数十微米细小滴粒,均布于石膏板表面并接插在树脂层中,再经过流平工艺后进行固化,从而形成结构稳定的具有抗菌洁净功能的表面涂层。
技术指标:
①净化抗菌性能指标:24h甲醛、VOC降解能力≥85%,致霾气体NOx、SOx去除率≥80%,大肠杆菌、金黄色葡萄球菌杀灭率≥99%。
②物理化学指标:防火性能A2,表面硬度≥2H,耐酸碱性24h不起泡、不脱落、无明显变色,耐溶剂擦拭性100次擦拭板材无异常,附着力(划格间距5mm)2级,纵向断裂载荷≥600N,横向断裂载荷≥200N。
3.制造工艺的研究
针对饰面板基材特性,进行UV固化涂饰的工艺研究。通过控制涂层厚度、辐照时间、辐照温度三个UV固化工艺的核心参数,研究在UV固化技术应用于饰面板时最优的工艺参数组合,找出影响饰面板涂饰质量的不同因素,确定生产工艺流程,包括表面处理、底漆涂装、转印、面漆涂装、膜压、雾化均布等各个工序,并进行优化。
技术指标:辐照时间7s,涂层厚度30μm,辐照强度可调;生产速度每分钟6米,年产能为300万平米,产品合格率大于95%。
4.关键设备的研制
根据光催化净化饰面板的制造工艺特点,研制适合饰面板基材的专用设备。主要包括:
(1)专用滚涂机开发
针对纸面石膏板强度太低,易被胶辊压坏的特点,开发一种适用于以纸面石膏板为基板的一体化板专用滚涂机,其胶辊压在板擦上具有不同的压力,且对高粘度涂料浸润性较好,涂层厚度达到0.3mm以上。
(2)专用转印机开发
针对常规热转印会导致纸面石膏板纸面层糊化,甚至会影响石膏板内部分子式发生变化,从而影响整个一体化板物理性能的缺点,开发适用于纸面石膏板为基板的一体化板专用UV转印机,能有有效防止等板温升,防止基板纸面层糊化。
(3)专用膜压机开发
针对传统淋涂工艺受涂料粘度、温度、喷嘴压力、淋漆时间、滞留时间等多个工艺参数影响,导致工艺控制难度较高,质量没有保障的缺点,开发专用的膜压设备,在提高一体化板表面光洁度的同时,保证产品质量的稳定性并减少生产过程中的环境污染,设备的膜压压力范围为0.2-0.8Mpa。
(4)专用UV固化机开发
针对一体化板所用基材和光固化涂料的特点,开发了专用的UV固化机,满足输送速度0-20m/min无级可调,UV灯强度20-100%无级可调,最大功率8kW,且不会破坏石膏板中的结晶水。
(5)雾化均布设备开发
针对纳米二氧化钛粉体难以分散的特点,需要乳化后再行雾化,开发专用的雾化均布设备,可以将纳米二氧化钛乳液分散成数微米至数十微米细小滴粒,均布于石膏板表面并接插在树脂层中,从而形成结构稳定的具有抗菌洁净功能的表面涂层。
四、成果创新点
本技术成果涉及了应用创新、技术创新和工艺创新三个方面。
1.应用创新
将国家863计划课题“高可见光活性氮掺杂纳米TiO2粉体的规模化制备技术及应用”成果应用于传统的建筑材料行业,从而开发出新型的可见光催化净化无机轻质饰面板产品。该产品以无机轻质板材为基材,通过纳米TiO2粉体乳化和雾化均布,再以紫外光辐射固化及转印工艺,将N-TiO2固化于板材饰面层,从而与板材成为一体。本成果是一种装饰装修一体化的建筑内墙饰面板,同时具有可见光条件下能空气净化和抗菌功能。
传统的饰面板并不具备光催化净化功能。将N-TiO2应用于饰面层后,可以达到在24小时内,甲醛、VOC降解能力≥85%,致霾气体NOx、SOx去除率≥80%,大肠杆菌、金黄色葡萄球菌杀灭率≥99%。成为一种新型的光催化净化人居环境新产品。
所开发的无机轻质饰面板,在产品应用上也比传统石膏板有了极大提升。产品施工工序由传统的12道减少到3道,效率提高50倍,并且消除了现场的粉尘和VOC排放,是一种理想的装配式装修材料。
2.技术创新
纳米N-TiO2粉体具有极高的表面能,很难将其分散,在应用上造成很大的障碍。针对这个难题,开发了粉体乳化和雾化均布技术。
纳米N-TiO2粉体乳化技术:通过分散剂的研究、体系pH值的调节、工艺过程的优化等手段,解决其在乳液中的分散和悬浮稳定性问题;选择合理的成膜体系,研究成膜体系对光催化性能的影响,确定合适的成膜体系;纳米N-TiO2光催化乳液配方的确定,通过调整配方和工艺优化使制备的光催化乳液具有良好的成膜性能和基体附着力,同时具有良好的光催化性能。
雾化均布技术:在实现了纳米N-TiO2乳化后,接下来需要将制成的乳液再进行分散和均化。该技术采用本项目研制的雾化均布设备,可以将纳米二氧化钛乳液分散成数微米至数十微米细小滴粒,均布于石膏板表面并接插在树脂层中,再经过流平工艺后进行固化,从而形成结构稳定的具有抗菌洁净功能的表面涂层。核心技术参数是雾化角、流量、液滴直径、液滴分布等,采用带有压力的雾化装置,并与能产生旋转运动的喷嘴相结合,利用压力使液体高速通过喷嘴,将液体静压能转变为动能经喷嘴高速喷出,使形成锥形薄片的液膜伸长变薄最后碎裂成为雾滴,从而达到雾化乳液的目的。
3.工艺创新
在制造工艺上,首次引入紫外光辐射固化和转印工艺制造无机轻质饰面板。针对基材特性开发出相应的紫外光固化转印膜,并通过砂磨、辊涂、渗透、封闭、砂光、转印、紫外光固化、淋涂、红外流平、雾化均布等30多道组合工艺,将高清图文印制于无机轻质基材表面,并实现抗菌洁净功能。这种辐射固化工艺时间短、能耗低、污染小,能实现制造过程的超低VOC排放。
根据新的制造工艺,本项目开发设计了相应的专用辊涂机、转印机、膜压机、UV固化机、雾化均布机等设备,并实现了成套装备技术的创新,填补我国环境净化功能无机轻质饰面板成套装备的空白。
本科技成果已申请相关专利14件,并获得2015年“第九届中国产学研合作创新成果奖”二等奖。
知识产权情况表
专利号 专利名称 专利类型 专利进展情况 专利权人名称
201420497705.4 一种以纸面石膏板为基材的辐射固化彩色装饰板 实用新型 已授权 中关村人居环境工程与材料研究院
201520688429.4 辐射固化抗菌饰面板 实用新型 已授权 中关村人居环境工程与材料研究院
201520688985.1 辐射固化洁净饰面板 实用新型 已授权 中关村人居环境工程与材料研究院
201410438757.9 一种辐射固化彩色纸面石膏装饰板 发明 实审中 中关村人居环境工程与材料研究院
201510279053.6 一种装饰装修板材及其制备方法 发明 实审中 中关村人居环境工程与材料研究院
201410838309.8 一种紫外光固化转印高光装饰板及其制造方法 发明 实审中 中关村人居环境工程与材料研究院
201410849235.8 一种紫外光固化彩色3D装饰板及其制造方法 发明 实审中 中关村人居环境工程与材料研究院
201410838306.4 一种紫外光固化彩色高光装饰板及其制造方法 发明 实审中 中关村人居环境工程与材料研究院
201410848683.6 一种紫外光固化彩色平光装饰板及其制造方法 发明 实审中 中关村人居环境工程与材料研究院
201410838631.0 一种紫外光固化彩色哑光装饰板及其制造方法 发明 实审中 中关村人居环境工程与材料研究院
201410838557.2 一种紫外光固化转印3D装饰板及其制造方法 发明 授权办登 中关村人居环境工程与材料研究院
201410849216.5 一种紫外光固化转印平光装饰板及其制造方法 发明 授权办登 中关村人居环境工程与材料研究院
201410838547.9 一种紫外光固化转印哑光装饰板及其制造方法 发明 授权办登 中关村人居环境工程与材料研究院
201510564879.7 辐射固化抗菌饰面板及其制作方法 发明 实审中 中关村人居环境工程与材料研究院
201510564417.5 辐射固化洁净饰面板及其制作方法 发明 实审中 中关村人居环境工程与材料研究院
 
五、成果产品的市场与竞争分析
1.市场分析
本成果产品的基本功能是装饰功能,作为建筑物装配式装饰装修产品来使用,附加功能是净化抗菌功能,作为建筑室内空气净化和抗菌产品来使用。从市场的角度来看,首先需要满足基本功能的需求。
纸面石膏板是一种非常全面的绿色建材,是世界上应用国家最广泛的装饰材料。在美国、日本等经济发达国家,石膏板是工民建首选装饰材料,吊顶、隔墙、贴面墙全都采用石膏板,地面用石膏砂浆做找平层,石膏材料的应用“铺天盖地”。石膏建材如此受欢迎,主要是因为石膏性温、透气性好、可呼吸,人们生活在石膏材料营造的环境中,远比生活在混凝土材料打造的冷涩、碱性的环境中要舒适的多;且石膏板隔墙较传统建筑而言,墙体厚度减少,相对增加了建筑的室内有效使用面积,经过测算比普通砖混住宅增加使用面积3-7%。根据国外石膏板的消费领域分析,国外石膏板主要用于隔墙,占比82%,用于吊顶的石膏板为20%。因此,本成果产品的市场目标也主要针对建筑内墙和吊顶。
目前我国绝大部分城市已经基本完成了限用禁用粘土实心砖的要求,在政策的推动下,新型墙体材料的比重已经超过传统墙体材料,占比达到55%。我国“十二五”规划实施表明,到2015年该比重已升至65%。在我国,新型墙体材料主要可分为砌块、砖和板材三大类,其中砖类占比最大,轻质板材占比相对较小。然而近年来板材应用增长很快,这与轻质板材的优势是分不开的。统计表明,装配板材每个工作日可完成22-26平方米,而砌砖每个工作日只能砌3-4平方米。石膏板用作墙体材料时,一般与轻钢龙骨配套;与普通混凝土空心砌块与加气混凝土块隔墙的对比情况来看,石膏板的重量更轻、占地更小、施工更便捷(干作业)、保温与隔热情况均与砌块隔墙相差无几。
虽然石膏板在公用市场如酒店、写字楼的应用已经普及,而在民用市场上用作隔墙仍然不多。随着中西部城镇居民收入的上升,消费习惯不断改变将使得民用市场对新型墙体材料的使用比率将上升;而未来人力成本将不断上升,那么石膏板可以干作业的施工优势将越发明显。民用市场将是未来石膏板容量扩大的重要来源,而由于单位面积隔墙所需石膏板接近吊顶的3倍,因此石膏板在隔墙上的普及将对需求起到更大的推动作用。
但是,传统的纸面石膏板只能作为基材使用,要实现最终的装饰装修效果,还需要配合其他材料的使用以及复杂的施工工艺,不但工序多,周期长,人工成本高,难以统一标准保证质量,还因为现场涂刷涂料或粘贴壁纸,导致甲醛、VOC等有害物质的挥发,污染室内环境,对人的身体健康造成危害。本科技成果是以石膏板为基材的装饰装修一体化板,能够避免上述提到的诸多缺陷,极大简化施工工艺,现场施工效率可以提高50倍以上。这种建筑内装构件的部品化和一体化,是装配式装修最重要的保证。
传统纸面石膏板的另一缺陷是品种较为单一,为适应市场多元化需求、增强竞争力,开发产品特点突出、功能性较强的纸面石膏板迫在眉睫。近几年来国内外均加大了对纸面石膏板新品种的开发力度,成功开发出各种具有不同特点和应用领域的新型功能性纸面石膏板。其中,具有净化空气和抗菌性能的石膏板成为功能型石膏板的研究热点和发展趋势。本成果正是在解决了传统石膏板装饰功能的基础上,复合了空气净化和抗菌性能,从而使本产品应用领域扩展到医院、幼儿园、保育室、制药车间、组培实验室、洁净间等需要抗菌洁净和空气净化的场所。
2.竞争分析
与同类产品相比,本成果产品的最大优势是具有空气净化和抗菌的功能。此外,从材质的角度来看,金属材料导热系数大,环境舒适度很低;塑料的防火性差,塑化剂的挥发造成的环境污染也是很严重的问题;木质材料防火性能差,而且合成材往往具有甲醛污染的问题;无机非金属材料由于具有良好的防火性能和环保特性,往往作为室内装饰装修材料的首选。但是,传统的无机非金属装饰装修材料已不能很好地满足现代建筑工业化的需求。大理石、微晶玻璃等高档装饰装修材料价格企高不下,很难走入民生工程如保障房领域,而且还存在放射性超标的安全风险;瓷砖是最常见的室内装饰装饰材料,但是存在尺寸受限、铺贴工艺复杂等缺陷;纤维水泥装饰板可以做到大幅面尺寸,但是板材比重大,需采用锚挂工艺,增加了施工难度和复杂性;纸面石膏板是一种良好的室内装饰装修用板材,但是传统的纸面石膏板只能作为基材使用,要实现最终的装饰装修效果,还需要配合其他材料的使用以及复杂的施工工艺,不但工序多,周期长,人工成本高,难以统一标准保证质量,还因为现场涂刷涂料或粘贴壁纸,导致甲醛、VOC等有害物质的挥发,污染室内环境。
性能
 
板材类别
净化抗菌性能 装饰性 环保安全性 防火性性 施工效率 环境舒适性 价格
金属板材 - 良好 一般,不燃,但传热快 中高
塑料板材 - 一般,老化褪色 塑化剂污染 差,易燃材料 一般
木质板材 - 甲醛污染 差,易燃材料 中高
无机非金属板材 大理石、微晶玻璃 - 一般,有色差 放射性风险 一般,冷性材料 低,难安装
瓷砖 - 良好,幅面小 良好 一般,冷性材料 低,幅面小,效率低 中高
纤维水泥板 - 一般,冷性材料 一般,比重大 中高
传统石膏板 - 差,需要二次饰面 较好,
B1级
本科技成果
(饰面板)
好,上千种图案 好,污染,无排放 好,A2级不燃材料。
从世界范围来看,在空气净化和抗菌石膏板的研发方面,走在前列的是国际石膏板巨头法国拉法基石膏公司(LAFARGE PLATRES)和日本吉野产业株式会社(YOSHINO GYPSUM CO),也是本成果最大的竞争对手。他们在抗菌剂的制造、添加工艺以及抗菌石膏板的生产上都形成了成熟的工艺和技术,并且拥有独立的自主知识产权。
国内在石膏基净化抗菌建材方面还是以研究机构居多,还没有真正意义的工业化产品。在净化抗菌建材研究方面颇有建树的北京科技大学、中国建筑材料研究总院等机构,都与本研发团队有着良好的合作关系。因此,从技术角度而言,本成果直接面对的是与跨国公司的竞争。
但是,这些跨国公司主要研发力量和高端市场仍然在国外,对本土企业暂时还不构成很大的威胁。而且,这些公司在净化抗菌的主要技术体系上,主要偏向于纳米银系和化学抗菌,成本较高,技术路线复杂,与本技术成果的纳米TIO2可见光催化净化技术路线有着较大的差别。
六、工程应用
    本成果产品抗菌净化功能无机轻质饰面板已在广西柳州集成房屋示范项目,湖北恩施深湾教学点图书室公益项目,天津宝坻清华紫荆研究院办公楼装修等项目上使用,本产品的施工快捷性,装饰性以及抗菌性得到使用方的一致好评,并评价其是“是一种非常值得大力推广的新型室内装饰板材,它的出现势必改变传统的施工方式”。
七、成果主要研发人
本成果主要研发人赵金平,工学博士,教授级高工。现任中关村人居环境工程与材料研究院院长。北京市科技新星,中关村海淀园博士后工作站导师,清华大学工程硕士站导师,中国建材联合会石膏建材分会专家委员,中国硅酸盐学会房屋建筑材料分会理事,中国建筑学会建筑材料分会理事,北京土木建筑学会建材分会副主任委员,《北京市民用建筑节能“十三五”时期发展规划研究》专家。主要研究领域为:人居环境材料与工程技术,集成房屋系统,生态环保材料,保温节能材料以及工业废弃物利用等。
曾主持国家"十一五"、"十二五"科技支撑计划项目、"十三五"重点研发计划项目、国家863计划重大项目、国家发改委高技术产业化项目、北京市科技计划项目、火炬计划、星火计划等多项国家和省部级课题/子课题,参与制定行业产业规划11个,累计发表学术论文40多篇,获得授权专利63件(含PCT国际专利2件),获行业奖励15项。指导企业博士后4名,工程硕士16名。

(责任编辑:admin)

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