“咱又獲獎了!”一聲歡呼瞬間劃破靜謐的夜。夜色籠罩下的河南農業大學,有一間實驗室的燈倔強地亮著。
2024年度河南省科學技術獎勵名單上,河南農業大學“‘醛’球無敵”博士后科研團隊的《木制細胞低碳增強結合關鍵技術》項目赫然在列。團隊負責人彭萬喜難掩笑意:“自2021年在全國博士后創新創業大賽拿金獎后,我們團隊就榮譽不斷。這背后,是國家對甲醛防控治理的日益重視。”
甲醛,在我國有毒化學品優先控制名單上高居第二位,被世界衛生組織確定為致癌致畸形物質。油漆涂料、人造板材等裝修裝飾材料是產生甲醛污染的重災區。長期處于甲醛濃度較高的環境中,人體可能會出現惡心嘔吐、白血病等情況,危害不容小覷。
2001年,還是學生的彭萬喜在木材加工廠實習鍛煉,目睹甲醛對做人造板的工人的健康危害。人造板屬于木材的衍生品,廣泛應用于家具行業。為了降低成本,工廠普遍選擇更便宜的脲醛膠黏劑進行板材固定。脲醛樹脂膠遇潮遇熱分解,大量甲醛由此釋放,造成甲醛嚴重超標,數年不散。
“甲醛對人傷害太大了,我得做點啥。”2017年,彭萬喜來到河南農業大學,組建“‘醛’球無敵”研究團隊,和更多志同道合的人一起啃甲醛防治這塊“硬骨頭”。
一切從零開始。
臨時搭建的實驗室,桌椅板凳都不齊全。沒有原始數據,團隊成員就一點一滴測量積累;缺乏機械設備,團隊成員就東奔西走。“現在的實驗室是我們一點點建起來的。”團隊成員李官燕說。
想要去除甲醛污染,就得改變醛類膠黏劑成分。研究團隊從人造板甲醛釋放的抑制入手,“有個最簡單便捷的方法,就是把膠黏劑替換掉。水泥最便宜,我們就想試試用水泥來進行膠合。”來團隊7年的岳肖晨最清楚其中艱辛,“我們只能用排除法,把能想到的所有因素全部試一遍。”
控溫,調模比,配置試劑……經過數以萬計的嘗試,團隊終于實現巨大突破——讓不親和的材料,膠合在一起,替代人造板中最普遍的脲醛膠黏劑,掐斷甲醛釋放源。
釋放源問題解決了,想要徹底解決人造甲醛的污染問題,遠遠不夠。中國3億多立方米的人造板市場,90%都在用脲醛膠黏劑固定板材。脲醛樹脂膠黏劑制造簡單、使用方便、成本低廉、性能良好,是人造板生產的主要膠種。但在脲醛膠制備和膠合過程中,有一部分甲醛不參加反應,殘留在人造板內部,成為長期甲醛釋放源,難以根除。
如何創建人造板甲醛釋放控制與污染治理關鍵技術體系,成為擺在團隊成員面前的又一道難題。
“單一學科力量有限,得從交叉學科里想辦法。”甲醛防治涉及生物、化學等領域知識,團隊積極吸納跨學科創新人才,發揮學科交叉優勢的同時,聯合丹麥、德國等國的專家學者共同推進,不斷壯大團隊力量。
進山采樣、外出學習、反復檢驗,一項項創新成果破界而出:團隊創造性提出木材抽提物滲透屏障原理,構建膠合單元大模塊理論;發明脲醛樹脂膠黏劑改性、甲醛釋放源清除等四項關鍵技術,率先實現脲醛膠人造板“零”甲醛釋放,相當于馬尾松等天然木材的釋放水平。
“新裝房用了我們的消醛技術,一個星期就可以讓室內甲醛含量和室外一致。既不會反彈,也不會造成二次污染。”團隊成員介紹,該項目技術產品打破國際貿易技術壁壘,是我國木材工業行業中唯一獲得五大認證的產品。