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1、科 技 创 新 招 标 项 目投 标 书项目名称：环保型墙面涂鸦清除技术的研究组织单位：黑龙江工程学院材料与化学工程系项目负责人： 郝晨生起止期限： 2006.72008.7黑龙江工程学院二OO六年五月目 录一、总体目标二、研究基础三、主要研究内容、关键技术四、技术实施方案五、计划进度及经费预算六、承担单位及人员分工一、总体目标建筑物外墙涂鸦是一个令人深恶痛绝的可恶现象，现在已成为世界范畴内，城市美化、净化工程建设中一个难以根治的顽疾。甚至可以认为是一个百姓反映强烈，不易解决社会性问题。可以做出以下形象评价，如果将在城市建筑和公共设施上，非法张贴的各类纸质黑广告，视为“城市牛皮癣”，那么，建筑
2、物外墙表面的“办证13”、“招聘130”、“”等污黑杂乱、随处可见的外墙油漆涂鸦，就是生在城市脸庞上的“皮肤癌”。它一方面难以防控，遏制其在黑暗的午夜，悄然出生在洁净甚至精美的建筑物外墙上；另一方面，在国内至今还没有找出一个完善的清除方法，将其在不损坏墙面，尤其那些价格昂贵的大理石或花岗岩类外墙装饰表面，且无环境公害影响的前提下，从其“牢牢盘踞”的外墙表面上，基本不留痕迹的清除方法。人们期待着这些严重的物理污染，早日消除在视线中消失殆尽。如何将墙壁上的油漆或彩墨的涂鸦清除，根据墙面结构材料和涂鸦材料的不同，人们在做着各种各样的尝试。从清除机理上可分为物理清除、化学清除、物理和化学复合清除等三种
3、基本方式，但尚未见完善可行的具体方式负于应用。例如对于一般水泥基体上粉刷防水涂料的外墙，因涂料在基体上的附着强度低，通过简单的机械清除方式，即可将涂鸦与涂料一起从基体上剥离清除，然后在涂鸦清除部位重新粉刷涂料即可。但对于经过表面处理的天然大理石，这种装饰性碳酸盐基外墙石材，采取机械清除方式，不仅将使其精美的装饰性表面受到损伤，更主要的是涂鸦材料通过微粒浸润，已进入到石材次表面气相结构的一定深度内，物理清除方式不可内进入显微结构的微细空间内部将污物去除，以化学为主辅以一定的物理手段，对涂鸦污物加以清除从原理上可行，但介入溶剂的有效性、时效性、配合性、无害性和经济性，至今还是一个亟待解决的难题。本
4、立项的总体目标是以化学清洗为基本方式，以清洗溶剂的配方研究为根本任务，以溶剂的有效性、时效性、配合性、无害性和经济性，以及溶剂对涂鸦清洗操作工艺性为具体任务，对已有的碳酸盐和硅酸盐基天然外墙石材上的涂鸦污物，进行溶剂配方的研制，制备出价格可行的环保型清洗溶剂，以及溶剂对涂鸦污物的清洗实效和清洗工艺的工艺简捷性研究。同时，对碳酸盐和硅酸盐基天然外墙石材表面防涂鸦改性处理进行预研。二、研究基础1.工作基础课题组成员由本校材料与化学工程的教师组成，分属材料、化学、化工及其交叉学科专业。主要成员已经于去年，具体从石材显微结构特性与涂鸦污物附着力的关系，有机溶剂对涂鸦清除的溶解、稀释、移出机理，现今常见
5、涂鸦污物清除方式等三个方面，先期对此课题展开基础研究和实际考查，形成了必要的研究思想，积累了一定在研资料，为本课题的研究工作奠定了一定的基础。 2.仪器设备学院材料与化学工程系，已经建成了设备相对完善的化学基础实验室，材料综合试验室，所属的显微分析系统、气相色谱系统、有机溶剂分析装置、磁力搅拌器、分析天平等设备仪器的功能健全，完全满足课题研究的系统性需求。因此，课题主要研究任务将在本系所属实验室内得以完成。3.课题组主要成员概况郝晨生，材料科学与工学科教授，具有从事无机类结构材料成分、组织、性能和使用特性研究的工作经验，在以往其他科研课题研究工作，对碳酸盐类无机晶体材料的显微形貌和气相结构进行
6、过系统研究，并对第二相杂质进入气相间隙的危害和扩散移出有过重点关注。将对此课题的总体思路设计与运行控制，关键问题解决，提供必要的基础准备。朱传勇，化学与化工学科副教授，从事精细化工产品研发生产，以及高分子材料方面理论和实践教学，具有较长时间从事精细化工，特别是表面活性剂领域的产品研究，熟知多种表面活性剂的性能和使用特性，此方面的理论基础和实践能力，将对清洗溶剂的配方研究提供必不可少的支撑。 刘丽丽，化学与化工学科讲师，具有化工和高分子材料交叉性科研能力，理论基础扎实和科研工作经验相对丰富，对油漆和涂料的化学组成，产品生产和工程应用，有侧重性研究，是课题中环保型清洗剂配方设计工作必不可少的组成人
7、员。浦丽丽，化学学科讲师，从事多年基础化学的理论和实验教学工作，具有多年的化学实验室教学经验，娴熟的常规化学实验仪器设备掌控能力，在课题中主要承担产品制备的配方调整试验工作。三、主要研究内容、关键技术1主要研究内容石材气相与涂料浸润和移出能力关系研究石材气相是由于形成石材时内部自然存在的显微裂隙，以及风化导致石材微观颗粒间接触松弛，而形成的形状不规则且具有一定深度的显微空间。形成涂鸦污物的有机涂料微粒，液态下通过浸润作用进入气相间隙，并常态下稳定驻留于其间，是涂鸦难以从石材表面去除的本质原因。完成课题的研究任务，必须自此着手。有机溶剂配方研究清洗能力研究研制配方易于实现，具有一定浸润能力的有机
8、溶剂，使其进入石材气相，溶解稀释涂料微粒型成乳化液，最终使其在一定的物理化学作用下，较为彻底的移出气相间隙，不残留视觉痕迹。并力求用较少量清洗溶剂，达到较大面积除垢的功效。清洗时效研究通过溶剂自身能力和必要的催化作用，实现较短的清洗时间内完成清洗作业，并保证被清洗基体作业后，保持良好的表面状态和抗蚀性能。无公害作业研究配方构成力求选用无毒性、少污染性成分及助剂，避免制备和使用中造成不必要的化学或物理性人员伤害，环境污染。经济性研究从配方成分的选取到作业用具的使用，力求最大限度的降低成本，已取得适当的经济效益。2关键技术涂鸦涂料从石材气相中的溶解移出，必须依靠配方合理，且具有足够能力的清洗溶剂的
9、有效作用家以保证，且溶剂洗清能力必须保证在对石材基体不造成化学腐蚀为前提条件。因此选用适当的表面活性剂，使产品具有相当的润湿和乳化能力，使墙体表面难以去除涂料微粒，能够较好的被去除，而且产品要有较高的性价比，即有提较高的去污力、原料成本低、无公害，且不侵害被清洗的石材基体，为本项目研究的关键技术。四、技术实施方案根据涂鸦涂料微粒在石材气相内浸润吸附性，选取适当的表面活性剂作为清洗溶剂的重要组成。利用表面活性剂所特殊性质，使油类固体污垢乳化、吸附的特性，就可以很容易的将油类固体污垢清除下来。表面活性剂之所以能够清除污垢，主要是由表面活性剂在各种界面上的非特异性吸附特性、固体污垢颗粒上的多价螯合物
10、的特性吸附有关，表面活性剂和多价金属离子借助螯合物的这种吸附特性，使污垢和被清洗物表面负电荷增加，污垢的质点和被清洗物体表面均带相同的负电荷，使相互排斥力增加，粘附力下降，同时使污垢松散。表面活性剂的吸附特性可使污垢微粒从被清洗的石材表面气相内溶解、卷裹、分离，进而引起污垢微粒表面张力的降低，导致污垢和被清洗物表面的界面性质发生改变，使污垢质点容易脱落。环保型清洗剂主要是由含有各种水性和油性基团的表面活性剂和其他助剂混合而成，根据去除物的性质不同，清洗剂产品可配制成溶液或乳状液，该清洗剂既可清除无机污垢，也可清除有机污垢，同时对大理石、花岗岩石材幕墙等碳酸盐、硅酸盐类装饰石材还具有上光养护功能
11、。五、计划进度及经费预算1计划进度2006年07月2006年09月 文献调研，确定技术路线，基础研究；2006年10月2007年10月 清洗剂配方研制及清洗方法设计2007年11月2007年02月 清洗剂和清洗方法综合效果评价2007年03月2008年07月 整理材料并准备结题2经费预算项 目 经 费 经 费 预 算申请资助经费金额（元）14000预算支出科目1.科研业务费4500必要的外委试验，专家咨询2.测试分析2000仪器使用费和人工操作费3.资料1500纸张书籍购买费、资料检索费4.调研5000差旅费5.实验材料费2500实验药品及试剂购买6.仪器设备费3000必要设备仪器的辅助耗材添置六、承担单位及人员分工本项目承担单位：黑龙江工程学院材料与化学工程系项 目 组 成 员姓名性别年龄从事专业职称学位项目分工郝晨声男48材料教授学士项目主持及性能检测朱传勇男 39精细化工副教授在读硕士配方及工艺路线设计刘丽丽女30化学工艺讲师硕士配方及工艺路线设计浦丽莉女35材料化学讲师学士产品制备高春波女32材料化学讲师在读硕士性能检测黄恒军男42化学副教授学士配方及工艺路线设计胡明星男40化学实验实验师学士产品制备孙沫莹女45 化学实验高级实验师硕士产品制备8
