基本信息
- 项目名称：
- 地铁专用绿色环保防霉杀虫涂料添加剂研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 地铁地下空间的相对湿度为60-80%，温度为28-35℃，适于致病菌滋生传播及卫生害虫生存，严重威胁人体健康。本文研究出了一种新型环保防霉防虫材料，采用百部、藜芦、苦豆子、芥末、毛冬青、牛骨六种具有防霉杀虫作用的天然物，提取分离出其有效成分复配而成，较好的解决了地铁内致病菌滋生、传播及卫生害虫的生存繁衍。本材料高效、广谱、对人畜安全、与环境和谐，有效的解决了“三致”、“3R”效应。
- 详细介绍：
- 地铁地下空间的相对湿度为60%-80%，温度为28℃-35℃，适于致病菌滋生传播及卫生害虫生存，严重威胁人体健康。本文研究出了一种新型环保防霉防虫材料，采用百部、藜芦、苦豆子、芥末、毛冬青、牛骨六种具有防霉杀虫作用的天然物，提取分离出其有效成分复配而成。使用时按一定比例添加到普通内墙涂料中，涂刷于地铁隧道墙壁表面。实验结果表明，添加0.5%此添加剂，相对湿度60%-80%，温度28℃-35℃，环境下防霉时效可持续两年以上，卫生害虫杀死率可达98.9%；较好的解决了地铁内致病菌滋生、传播及卫生害虫的生存繁衍。本材料具有高效、广谱防菌杀虫效果、对人畜安全、与环境和谐，有效的解决了化学合成防霉杀虫物质的“三致”、“3R”效应，为同类研究具有一定的参考价值。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 城市交通拥堵已成为制约城市发展的世界性难题，地铁作为一种新型的公共运输工具，能有效解决交通拥堵问题。但地铁空间相对湿度60%-80%，温度为28℃-35℃，空气流通不畅，人口密度大，使得各种致病菌、卫生害虫肆意生长繁殖。在这种恶劣环境中极易引发各类疾病，如乙脑、血丝虫病，进而通过高密度人群交叉感染，后果不堪设想。目前针对地铁空间内这一特殊情况尚未找到有效持久的解决方案。 本课题研究一种从天然物（百部、藜芦、芥末、苦豆子、牛骨粉、毛冬青）中提取出有效成分，经复配工艺制成绿色环保、高效、广谱的复方防霉杀虫涂料添加剂，将其添加到一般涂料中，制成新型防霉杀虫涂料。与一般防霉杀虫涂料添加剂不同，地铁专用绿色环保防霉杀虫涂料添加剂采用以上六种天然物作为原料，经回流提取、脱色、浓缩、干燥等一系列工艺流程提取制备出来。地铁专用绿色环保防霉杀虫涂料添加剂作为一种天然活性物，化学成分稳定，适应能力强，防霉杀虫作用持久，VOC排放低，不会在环境中造成二次污染，有利于生态生物链的和谐。并按国家标准进行防霉杀虫性能检测，确定各天然原料的合适比例，使复方防霉杀虫涂料添加剂达到最佳防霉杀虫效果。此种方法制取的复方防霉杀虫涂料添加剂具有高效、广谱、成本低等优点，符合“绿色”、“环保”的时代主题。
科学性、先进性
- 防霉杀虫涂料添加剂的有效成分多为人工合成有机物，生产成本高、生产工艺复杂、资源耗费高、防霉杀虫效果不理想、“3R”（残留、抗性、害虫再猖獗）、“三致”（致癌、致畸形、致突变）后果严重。尤其当应用于地铁空间这种湿热环境时，防霉杀虫效果更是大打折扣。 该添加剂与一般涂料中使用的人工合成添加剂不同，它是将各天然物经复配工艺制成。复配物中的各有效成分协同作用使防霉杀虫效果达到最佳。该添加剂安全低毒、原料来源广、制作工艺简单、经济合理、高效持久。据实验推算，该涂料使用年限比普通涂料高出30%以上，能很大的提高能源利用率。该添加剂作为一种天然活性复配物，化学成分稳定、适应能力强，能在湿度65%-80%、温度25℃-35℃、pH值6.0-9.0的范围内均具有较好的效果，防霉等级达到零级，杀虫率高达98.9%。同时这种新型防霉杀虫涂料添加剂的制备方法为以后相关各类产品的改善和更新提供了新思路，上述新型涂料的优点带来的社会、环境以及经济效益都是非常可观的。
获奖情况及鉴定结果
- 本作品于2011年3月15日，经中华人民共和国科学技术部所属教育部科技查新工作站查新鉴定，国内尚无与本作品相同的文献报道； 于2011年4月12日向国家知识产权局提出专利申请，并通过审核，已获得专利号：201110091046.5； 本作品于2011年4月获长安大学第七届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛特等奖。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 专利转让
作品可展示的形式
- 样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该添加剂与一般涂料中使用的人工合成添加剂不同，它是将各天然物经复配工艺制成。复配物中的各有效成分协同作用使防霉杀虫效果达到最佳。该添加剂安全低毒、原料来源广、制作工艺简单、经济合理、高效持久。据实验推算，该涂料使用年限比普通涂料高出30%以上，能很大的提高能源利用率。该添加剂作为一种天然活性复配物，化学成分稳定、适应能力强，能在湿度65%-80%、温度25℃-35℃、pH值6.0-9.0的范围内均具有较好的效果，防霉等级达到零级，杀虫率高达98.9%。同时这种新型防霉杀虫涂料添加剂的制备方法为以后相关各类产品的改善和更新提供了新思路，上述新型涂料的优点带来的社会、环境以及经济效益都是非常可观的。
同类课题研究水平概述
- 目前，防霉抗菌及杀虫涂料添加剂的研究主要包括有机、无机和复合型三方面。且国内外关于防霉与杀虫添加剂的研究多从单方面展开，兼具防霉杀虫效果的添加剂研究涉及很少。 有机类防霉抗菌剂已经由最初的小分子抗菌剂发展到高分子抗菌剂，有机高分子抗菌剂的合成和应用正成为当今研究和开发的热点。目前研究较多的有机高分抗菌剂有季钱盐、季磷盐、有机锡、卤代胺、胍盐、壳聚糖及其衍生物等。但是有机类防霉抗菌剂有易分散、有效期短且VOC排放量高等缺陷。无机类防霉抗菌剂主要集中在纳米级别上，相对应的研究也在国际国内中相当热门，譬如纳米二氧化钛、纳米CuSCN、纳米MgO、纳米重晶石、纳米稀土无机有机复合物，这些防霉杀虫剂具有较强的氧化能力，对微生物进行毒化、分解，防菌效果已达到很高水平。但是大部分属于光催化型杀虫剂，只有在紫外光照射下才能产生电子空穴对，从而使用成本高，而且金属离子在水中溶解度低，对涂料体系的pH值比较敏感，从而影响乳胶漆的贮藏稳定性。复合型防霉抗菌剂如纳米二氧化钛/ZnO、负离子--抗菌添加剂，这种复合能使防霉抗菌功能更强，但因其光催化效应而产生的强氧化性不断氧化降解涂膜中的有机物质，影响涂层的使用寿命。 常用杀虫剂以化学合成杀虫剂为主。有机氯已被禁用；有机磷的特点是高效广谱, 造成污染较少；氨基甲酸醋的特点是对昆虫击倒快、杀虫选择性强, 亦可经呼吸道和皮肤吸收引起人类中毒，故在人流量高的场所禁止使用；拟除虫菊酯类杀虫剂是一种广谱性杀虫剂, 具有强烈的触杀活性, 并具有胃毒、杀卵、拒食和驱逐作用, 但是其灭杀对象对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗药性产生快，不宜长期连续使用。据市场调查，目前杀虫涂料主要应用于经济农林的防虫方面，未推广应用到地铁地下空间中，而且因为长期使用单一的杀虫剂，多种类型的昆虫已具有一定的抗药性。 综上所述，现有的防霉、杀虫涂料添加剂主要适应于一般环境，而针对地铁空间这种湿热、密闭的特殊环境，尚无理想的涂料添加剂可供选择。因此，随着地铁的广泛使用，研究出一种兼具防霉杀虫效果、高效、零VOC的地铁专用防霉杀虫添加剂，显得尤为重要。
