為了解決涂料生產(chǎn)過(guò)程中“三廢”排放和涂料使用過(guò)程中有毒物質(zhì)的危害問(wèn)題,自1992年以來(lái),湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授曾光明、單文偉等開(kāi)展了“涂料工業(yè)清潔生產(chǎn)工藝和方法”系列科學(xué)研究,先后得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家“863”計(jì)劃項(xiàng)目、中德國(guó)際合作項(xiàng)目、湖南省科技攻關(guān)項(xiàng)目等十多項(xiàng)資助。該研究歷時(shí)16年,在新型涂料的研制、生產(chǎn)工藝的改進(jìn)、涂料溶劑的選配、檢測(cè)設(shè)備的研發(fā)等方面實(shí)現(xiàn)了一系列關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新,取得了一批重要的科研成果,并廣泛應(yīng)用于涂料生產(chǎn)實(shí)踐。
日前,由我國(guó)著名環(huán)境工程專家、中國(guó)工程院院士劉鴻亮,清華大學(xué)教授馬倩如,湖南省環(huán)境保護(hù)局蔣益民教授等11位環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域?qū)<医M成的鑒定委員會(huì)認(rèn)為,該項(xiàng)目對(duì)涂料工業(yè)先進(jìn)生產(chǎn)工藝和方法的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)深入的創(chuàng)新研究,并在國(guó)內(nèi)多個(gè)城市應(yīng)用,節(jié)約了原材料和能源,替代了有毒有害的原材料,并在全部排放物和廢物離開(kāi)生產(chǎn)過(guò)程以前盡最大可能減少了排放量和毒性,提高了我國(guó)涂料工業(yè)清潔生產(chǎn)水平,居國(guó)際領(lǐng)先水平。
隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,涂料的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。與此同時(shí),涂料生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量工業(yè)有機(jī)廢水、廢氣、固體廢物對(duì)環(huán)境的污染引起社會(huì)的廣泛關(guān)注,涂料使用時(shí)對(duì)人體健康的影響也越來(lái)越受到重視。綠色、環(huán)保、清潔已成為涂料工業(yè)產(chǎn)品在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的重要砝碼,無(wú)毒、無(wú)害成為涂料國(guó)際貿(mào)易中綠色壁壘的重要內(nèi)容。目前,我國(guó)涂料市場(chǎng)上國(guó)外品牌成了高端涂料產(chǎn)品的主角。
實(shí)現(xiàn)涂料生產(chǎn)過(guò)程中“三廢”的零排放是曾光明等追求的目標(biāo)。甲醛污染、耐候性差、刺激人體皮膚和眼睛、生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量工業(yè)有機(jī)廢水等,一直是傳統(tǒng)涂料生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)法避免和難以解決的問(wèn)題。科研組針對(duì)傳統(tǒng)涂料工業(yè)污染環(huán)境、影響人體健康等問(wèn)題,研發(fā)出十?dāng)?shù)種酯類單體材料,這些新型材料的誕生彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)缺陷。他們?cè)O(shè)計(jì)出一套新型清潔生產(chǎn)工藝,提高了我國(guó)涂料的清潔生產(chǎn)水平和相關(guān)成分產(chǎn)品的技術(shù)含量,解決了國(guó)內(nèi)外涂料工業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)存在的眾多技術(shù)難題,盡最大可能地減少了工業(yè)“三廢”的排放量和毒性,為傳統(tǒng)涂料工業(yè)污染的治理提供了有效途徑。
科研組從涂料源頭入手,優(yōu)化原材料組分,減少資源消耗。傳統(tǒng)涂料生產(chǎn)程通常采用硫酸或?qū)妆交撬嶙鳛榇呋瘎犷惔呋瘎⿲?duì)生產(chǎn)機(jī)器設(shè)備腐蝕相當(dāng)大,同時(shí)原料價(jià)格昂貴、合成工藝復(fù)雜等問(wèn)題都是生產(chǎn)成本難以降低的重要原因。科研組通過(guò)原料組分的優(yōu)化設(shè)計(jì),采用先進(jìn)的制備工藝和有關(guān)的納米技術(shù),研究發(fā)明了具有抗菌自潔功能的復(fù)合納米組分、多功能環(huán)保型納米內(nèi)墻涂料及其制備方法。研發(fā)出的新型材料具有穩(wěn)定性強(qiáng)、原料易得且價(jià)格低廉、用途廣泛等特點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用表明,項(xiàng)目研究成果大大降低了資源消耗和生產(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。
科研組特別注重研發(fā)成果與生產(chǎn)實(shí)際需要的結(jié)合,取得了良好的效果。目前,國(guó)內(nèi)外一般建筑外墻涂料普遍存在抗老化能力差、附著力弱、易變色、易粉化、耐洗性和耐臟性差等缺陷;有些原材料熱穩(wěn)定性低,缺少實(shí)際工業(yè)應(yīng)用價(jià)值,這些都成了傳統(tǒng)涂料工業(yè)發(fā)展的桎梏。而采用曾光明等研究出的“涂料清潔生產(chǎn)工藝和方法”,其產(chǎn)品性能大大優(yōu)于目前國(guó)家建筑外墻涂料中的優(yōu)等品。近5年來(lái),該項(xiàng)研究的系列成果已應(yīng)用于湖南、上海、江蘇、無(wú)錫、廣州等省市的大中型涂料企業(yè)。實(shí)際應(yīng)用表明,新材料和新工藝效果良好,不僅改善和提高了涂料工業(yè)的生產(chǎn)效率,還提高了相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量,并達(dá)到了行業(yè)清潔生產(chǎn)目的。近5年來(lái),相關(guān)企業(yè)已累計(jì)創(chuàng)造14億元產(chǎn)值,累計(jì)新增利潤(rùn)2億多元,節(jié)約開(kāi)支2億多元。相關(guān)產(chǎn)品已出口到俄羅斯、緬甸、新加坡、伊朗等國(guó)家和地區(qū),與國(guó)內(nèi)外其他涂料生產(chǎn)技術(shù)和方法相比,表現(xiàn)出了很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
隨著涂料市場(chǎng)的國(guó)際化程度進(jìn)一步加強(qiáng),我國(guó)涂料工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和企業(yè)結(jié)構(gòu)勢(shì)必要進(jìn)行調(diào)整,重視環(huán)保、發(fā)展“綠色涂料”是涂料工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院的這項(xiàng)研究成果極大地提高了我國(guó)涂料工業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品的科技含量以及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,與當(dāng)前國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)主要參數(shù)、效益相比,污染物排放、降低資源消耗量、能耗下降、綜合生產(chǎn)成本降低、提高經(jīng)濟(jì)效益、耐候性、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品價(jià)格8大指標(biāo)均達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。項(xiàng)目中14項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新研究方面,已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利19項(xiàng),獲授權(quán)13項(xiàng),項(xiàng)目組成員出版相關(guān)著作8本,發(fā)表相關(guān)刊物論文190篇,其中SCI論文86篇,先后有美國(guó)、德國(guó)等國(guó)外100多位同行專家來(lái)這里考察、交流和學(xué)習(xí)。全國(guó)政協(xié)主席賈慶林、全國(guó)人大常委會(huì)原副委員長(zhǎng)周光召、國(guó)家環(huán)保總局原局長(zhǎng)解振華等領(lǐng)導(dǎo)先后來(lái)這里視察,充分肯定了他們?cè)诃h(huán)保科研方面所取得的成績(jī)。