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院市·10周年| 他们迈出实验室,成功打入佛山陶瓷市场!东鹏、乐华都上门合作138
发表时间:2021-07-22 08:50 陶瓷和高分子材料,两个看似不相关的行业,却在院市合作的推动下,碰撞出意想不到的创新“火花”。 可反复使用的多孔树脂模具材料、能降耗增效的陶瓷减水剂……扎根佛山近十年来,一款款节能、高效的陶瓷化学品从佛山市功能高分子材料与精细化学品专业中心(下文简称“佛高中心”)实验室里诞生。 难能可贵的是,其中不少科研成果已经走出实验室,进入到东鹏、乐华等佛山名企的生产线当中。 点击欣赏精彩视频 《博导的转身:从实验室到市场》 (建议在WiFi状态下观看) 时间回到2009年,中科院与佛山市政府合作共建了“中国科学院佛山产业技术创新与育成中心”,院市合作之路刚刚起步。当时,中科院广州化学有限公司(原中国科学院广州化学研究所)凭借高分子材料方面的研究积累,在积极争取广东省产学研专项扶持。
时任广州化学公司董事长的博士生导师廖兵研究员带领团队多次深入佛山产业,寻找合作方向。“我们前期做调研的时候发现,佛山企业对技术升级非常敏感,市场竞争也比较充分,可以说为技术转移转化提供了肥沃的土壤。” “能否结合佛山产业需求,将团队在混凝土减水剂方面的经验成果,在陶瓷产业上也进行应用?”团队成员、博士生导师庞浩研究员回忆当时的情形。
庞浩认为,佛山陶瓷产业根基雄厚,但能源和材料消耗大,亟待转型升级。这就为团队研究开发陶瓷加工过程中的关键助剂材料、涂饰材料等,提供了很大的空间。 瞄准产业方向,在院市合作的框架以及佛山育成中心的统筹下,2009年11月,中科院广州化学有限公司与佛山市科技局建立起佛高中心。
佛高中心依托中科院的技术力量,定位于公益性的功能高分子材料和精细化学品的高新技术集成、研发、培育和产业化转移转化平台,围绕现代陶瓷、涂料、纺织等行业用功能精细助剂,电子化学品材料的开发,功能高分子材料的技术与产品以及材料、食品及环境监测服务,面向地方产业需求,提供产业共性技术的研发服务和测试服务。另外,佛高中心是佛山育成中心的7个专业中心之一。 佛高中心坐落在佛山市国家火炬创新创业园内,入驻人员20名,从中科院广州化学有限公司引入5个科研团队。自2012年起,庞浩担任起佛高中心主任一职,成为团队骨干成员之一。
然而,从实验室转向市场却并非易事,完全站在科学家的角度,只做心中完美的产品,这在市场上很难获得成功。 回忆起曾为佛山市乐华陶瓷有限公司制作的一款陶瓷坯托盘材料,庞浩说:“当时我们在实验室做的时候信心满满,各项指标都不错,而且产品十分精致,但是一旦到生产线上进行放大实验,就碰到了各种意想不到的问题。” 庞浩解释道,实验室里是用机器搅拌,很快就能搅好,而企业采用的是手工搅拌,速度跟不上发泡速度,首次放大就失败了。 一次次受挫,并没有让团队产生放弃的念头。秉持着尊重企业生产工艺的原则,团队重新钻进实验室,不断调整配方,最终成功适应企业手工搅拌的生产条件。 “创新实际上是一个海量试错的过程,我们每一次做20次实验,基本上前19次实验都会出现‘拦路虎’,等到问题一个个解决,最后一次成功了,这就足够了。对我们来说,这是从实验室走向市场必须经历的一个阶段。”庞浩表示。 经过最初的摸索与磨合,佛高中心依托中科院广州化学有限公司,近年来针对佛山产业尤其陶瓷行业潜心研究,研发出一系列卓有成效的产品。
使用科研人员自主研发的聚羧酸型减水剂,可以大幅度降低陶瓷泥浆的水分含量。佛山地区陶瓷产业比较先进,水分含量可低至33%,而添加了减水剂之后,含水量可进一步降低至30%,这样一来,将水分蒸干所需的能耗便降低13%左右,这将产生巨大的节能效应。
高效陶瓷减水剂的面世,实现了国内在该领域从无到有的突破,也成为行业内争相效仿的标杆。2012年,这款高效陶瓷减水剂被认定为“广东省高新技术产品”;2014年,环保型高效陶瓷减水剂研制关键技术通过了广东省科技厅组织的科技成果鉴定。 “一开始,该型减水剂只在广东东鹏陶瓷股份有限公司内得到应用,如今不仅是佛山地区,潮汕、景德镇,甚至是东北地区,都有该减水剂的应用客户。”庞浩如是说。 多孔树脂模具材料,是佛高中心针对陶瓷产业研发的另一款“明星产品”。 庞浩介绍,洁具制作过程中,陶瓷浆须含水注入模具,然后用压力把其中的水分渗出来。“3-5年前,国内采用的模具材料基本上都是石膏,但石膏属于不可再生资源,容易产生固废,而且由于石膏强度较低,难以实现自动化生产。”
嗅觉敏锐的科研人员,联合佛山市乐华陶瓷有限公司共同开发了陶瓷行业高压注浆用多孔树脂模具树脂材料,采用高分子材料制成的多孔模具,不仅强度比石膏要高得多,预期寿命更高达15000次,部分性能指标赶超市场上现有产品。 “高压注浆工艺在陶瓷行业的推广应用,将大幅提高生产效率、降低劳动强度、减少石膏模具的使用与废石膏对环境的污染。”庞浩补充道。 随着与产业及企业的进一步融合,由佛高中心研制的水性漆等产品,也相继得到了成功的应用。 截至目前,佛高中心与企业联合承担项目共计19项,获得专项资金975万元;为企业提供分析测试服务,服务企业1314家次,业务量突破1000万元。
此外,佛高中心已组建1个省级工程中心、1个市级工程中心,成立了1个省级创新平台、1个市级公共创新平台、与企业组建了1个市级专利联盟、1个产业联盟、1个功能高分子材料协同创新中心、2个企业联合实验室。2015年,佛高中心被认定为“广东省新型研发机构”。 “现在回头看来,我们和佛山产业的切入点找得很准,对于佛山陶瓷产业而言,它在高能耗方面的技术短板得到了改善,对我们而言,佛山这片产业沃土,成了我们转移转化技术研究成果的广阔天地。”庞浩表示。
佛高中心深耕佛山产业的故事,仍在续写当中。带着将近十年的累积,佛高中心将持续挖掘佛山产业需求,立足产业升级和结构调整的技术与应用开发,寻找新的突破口,开展新的研究和产业化工作。 |