【中國(guó)科學(xué)報(bào)】無(wú)醛“朝露”甬地生——中科院寧波材料所生物基無(wú)醛木材膠黏劑誕生記
2009年秋,中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所(以下簡(jiǎn)稱材料所)副所長(zhǎng)何曉南問(wèn)朱錦:“目前你的團(tuán)隊(duì)有哪些比較成熟的技術(shù)在研發(fā)?”
朱錦是材料所高分子與復(fù)合材料事業(yè)部主任。
朱錦想了想,說(shuō):“手里還有一個(gè)不錯(cuò),我寫給所領(lǐng)導(dǎo)吧。”
為這句話,他蓄力了三年。
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“外行”歪打正著
2006年年底,朱錦攜全家人回國(guó)探親。在老家山東省臨沂市的西郊,他被一大片白花花的不知名的東西吸引。被告知是做膠合板的木皮后,他追問(wèn):“臨沂做膠合板嗎?”朋友驕傲地說(shuō):“臨沂是全國(guó)最大的膠合板生產(chǎn)基地。”
好奇心驅(qū)使著這位科學(xué)家去膠合板廠看一看?!耙贿M(jìn)大門就聞到甲醛的氣味,等進(jìn)了車間,甲醛氣味之大讓我淚流滿面,朦朧中看見幾十位工人在做工?!敝戾\說(shuō),盡管工廠老板一再解釋,工人只干兩年就換工作,他的心情卻沉甸甸的。
“雖然我沒有做過(guò)木材膠黏劑,但我學(xué)的高分子科學(xué)與膠黏劑有關(guān)。作為一名科研工作者,我有責(zé)任解決這個(gè)問(wèn)題?!彼诟咐相l(xiāng)親面前表態(tài),要做無(wú)醛木材膠黏劑。
甲醛是一種較高毒性的物質(zhì),被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì)。含有甲醛膠黏劑的木制品用于室內(nèi),甲醛釋放期可長(zhǎng)達(dá)15年。對(duì)甲醛危害的進(jìn)一步了解,堅(jiān)定了朱錦做無(wú)醛木材膠黏劑的決心,“哪怕做出來(lái)一分錢不賺,我也堅(jiān)決要做”。
妻子高玲玲也是學(xué)高分子出身的臨沂人。自丈夫下了決心后,她便自覺地成為幫手。
夫妻倆回到美國(guó),首先著手文獻(xiàn)的檢索。世界各國(guó)早已在研究新型膠黏劑,其中最多的是以豆蛋白質(zhì)作為原材料。
“擺在我面前最大的困難是沒有實(shí)驗(yàn)條件!”朱錦此時(shí)是一家日本公司北美研發(fā)中心的環(huán)境友好材料組組長(zhǎng),試驗(yàn)理所當(dāng)然不能在公司做。
那么,在哪里做試驗(yàn)?只有在家里!沒有冷壓機(jī)和熱壓機(jī)怎么辦?有烤箱和各種夾子!黏合劑沒有木板怎么試?用冰棒的棍子!
沒有專業(yè)的試驗(yàn)室,沒有專業(yè)的儀器設(shè)備,甚至沒有專業(yè)的技術(shù)人員,朱錦的試驗(yàn)做得很狼狽、很辛苦——自己購(gòu)買甚至設(shè)計(jì)試驗(yàn)用具,請(qǐng)朋友代購(gòu)原料、藥品,嘗試用各種家電充當(dāng)攪拌機(jī),比如食品料理機(jī)、豆?jié){機(jī),甚至還有洗衣機(jī)。高玲玲則負(fù)責(zé)尋找試驗(yàn)工具和材料。
白天要在公司工作,朱錦的試驗(yàn)安排在晚上和周末。膠合試驗(yàn)很簡(jiǎn)單:將黏合劑把冰棒棍子黏合,將烤箱作為加熱源、夾子作為壓機(jī)壓制木塊,再用水煮來(lái)判定小木塊的耐水性。
朱錦想到自己做過(guò)高分子納米復(fù)合材料,使用黏土有可能增加膠黏劑的初粘性和耐水性,幾經(jīng)試驗(yàn),解決了膠黏劑的冷壓?jiǎn)栴}并最終完成了小試。
兩個(gè)木板材的“外行”“歪打正著”:選擇冰棒棍子做的順紋復(fù)合板——順紋的交合度一般比縱橫交錯(cuò)的大2倍以上。當(dāng)拿到其斷裂強(qiáng)度大于6的數(shù)據(jù)時(shí)(0.7合格),高玲玲忍不住說(shuō)了一句:“誰(shuí)說(shuō)我們是外行!”
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回國(guó)正值此時(shí)
早在2003年,康奈爾大學(xué)博士后出站時(shí),朱錦曾為回國(guó)做了一次“踩點(diǎn)”。但由于接收單位的問(wèn)題,朱錦一家在國(guó)內(nèi)待了半年后,選擇再一次返美。
6年后,他覺得回國(guó)的時(shí)機(jī)到了。
其間,最讓朱錦受益的是在俄亥俄一家高分子材料公司做研發(fā)部部長(zhǎng)和首席科學(xué)家?!肮镜墓ぷ鲝浹a(bǔ)了我身為科學(xué)家的缺陷。我們的定位就是大公司不做,小公司做不了,短時(shí)間能解決就解決,不能解決就放棄。”公司化的訓(xùn)練使得朱錦在短短兩年間開發(fā)出5個(gè)正式產(chǎn)品,其中兩個(gè)以他命名。
國(guó)外的成績(jī)并沒有讓朱錦產(chǎn)生定居國(guó)外的念頭。相反,他認(rèn)為,國(guó)外的成績(jī)是他回國(guó)打拼更好的理由。
朱錦查了國(guó)內(nèi)高分子材料產(chǎn)業(yè)集群的區(qū)域——長(zhǎng)三角和珠三角,最終相中塑料城余姚。他理想的未來(lái)發(fā)展平臺(tái)是以科研的開發(fā)應(yīng)用為主、位于長(zhǎng)三角、科研院所。
朱錦與材料所黨委書記嚴(yán)慶聯(lián)系,于2009年8月3日成為寧波材料所的一員?!皶r(shí)間非常吻合,1997年8月3日我從中科院出去,整整12年我又回來(lái)。8月28日我兒子出生,我也計(jì)劃開工了?!敝戾\難掩興奮之情。
當(dāng)朱錦的膠黏劑技術(shù)介紹轉(zhuǎn)交到材料所所長(zhǎng)崔平的手中,崔平非常高興。她當(dāng)即表示,要把社會(huì)資源和優(yōu)勢(shì)技術(shù)結(jié)合在一起,加快這項(xiàng)新技術(shù)的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。
很快,就有寧波八益集團(tuán)的董事長(zhǎng)徐益忠登門拜訪,找到分管所地合作的何曉南副所長(zhǎng)。朱錦誠(chéng)懇地告訴徐益忠,不能保證這項(xiàng)技術(shù)最后一定能產(chǎn)業(yè)化。徐益忠說(shuō):“科研不可能沒有風(fēng)險(xiǎn)。但我卻有信心,一是我看中這個(gè)技術(shù),二是我看中你的人品?!?/p>
徐益忠當(dāng)即拍板,拿出300萬(wàn)元攻克技術(shù),并誠(chéng)懇地表示:若不成功就當(dāng)為科學(xué)作貢獻(xiàn)。
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駛向美國(guó)的訂單
用崔平所長(zhǎng)的話說(shuō),劉小青是材料所里低調(diào)卻有為的青年。他2007年獲中科院化學(xué)所博士學(xué)位,畢業(yè)后先后在南洋理工大學(xué)、華盛頓州立大學(xué)開展博士后研究。2009年11月,以“春蕾行動(dòng)”人才計(jì)劃引進(jìn)到材料所,加入朱錦領(lǐng)銜的生物基高分子材料研究團(tuán)隊(duì)。
2010年3月26日,劉小青被任命為技術(shù)攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人。根據(jù)要求,在短短6個(gè)月內(nèi),團(tuán)隊(duì)要完成從小試到中試再到商業(yè)化試的整個(gè)過(guò)程。
“我一直從事高分子復(fù)合材料基礎(chǔ)研究,對(duì)膠合板的生產(chǎn)設(shè)備一竅不通,對(duì)車間的基礎(chǔ)設(shè)施感到茫然,更沒有從事產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)。怎么辦?學(xué)習(xí)、咨詢、再學(xué)習(xí),成了我唯一的出路?!眲⑿∏嘤谜齻€(gè)月的時(shí)間宵衣旰食,掌握膠合板生產(chǎn)的整套工藝,并組織大家施工,將原本在一片廢墟中的破舊廠房改造成了窗明幾凈的中試基地,完成整套中試裝置的訂購(gòu)、安裝和調(diào)試,掌握了所有設(shè)備的操作方法。
8月底,他們又摸索、建立了一整套生產(chǎn)工藝和參數(shù),并在中試設(shè)備上連續(xù)試制,拿出了幾批完全滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)醛膠合板。
“完成中試不是最終目的,我們的目標(biāo)是讓這種無(wú)醛膠真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,走向市場(chǎng),最終告別甲醛污染,盡一份科技工作者之職!”朱錦團(tuán)隊(duì)快馬加鞭,開始了在德華兔寶寶的試生產(chǎn)工作。
德華兔寶寶是浙江德清一家裝飾新材股份有限公司,是中國(guó)貼面板行業(yè)的首家上市企業(yè),也是行業(yè)內(nèi)產(chǎn)銷規(guī)模最大企業(yè)。
每天清晨六點(diǎn),朝露未干,攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)先趕到寧波高新區(qū)的中試基地制備膠黏劑,再驅(qū)車德清試制膠合板,完成工作回到所里已是凌晨?jī)牲c(diǎn)多。連續(xù)幾次穩(wěn)定試生產(chǎn)后,德華兔寶寶的研發(fā)人員完全認(rèn)同了生物基無(wú)醛膠黏劑技術(shù)。
2010年12月,寧波中科八益新材料股份有限公司成立,材料所以1088萬(wàn)元把“生物基無(wú)醛木材膠黏劑”技術(shù)轉(zhuǎn)移到公司。公司注冊(cè)資金1000萬(wàn)元。
萬(wàn)“試”俱備,只欠“批量”。就在“臨門一腳”的時(shí)刻,德華兔寶寶的一位美國(guó)采購(gòu)商突然發(fā)飆,提出了一個(gè)幾乎不可能完成的任務(wù):“一個(gè)月之內(nèi)生產(chǎn)5噸無(wú)醛膠,并制備30M3無(wú)醛膠合板樣板,送往美國(guó)檢測(cè),合格后才能得到本公司認(rèn)可。”
這是對(duì)無(wú)醛膠生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性、重復(fù)性的一次考驗(yàn),也是產(chǎn)品真正商業(yè)化的一次機(jī)遇。10月底,劉小青帶領(lǐng)攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)的5位人員,前往江蘇泗陽(yáng)的一個(gè)膠合板工廠開始批量化生產(chǎn)。
同樣的配方,同樣的工藝,第一批板材生產(chǎn)出來(lái)質(zhì)量居然不合格!生產(chǎn)技術(shù)人員分析生產(chǎn)過(guò)程認(rèn)為,北方寒冷的天氣造成膠水流動(dòng)性和對(duì)板材的滲透性都變差,必須調(diào)整和摸索新的涂膠工藝。
寒冬意味著春節(jié)的逼近,也就是全國(guó)普遍出現(xiàn)用工荒的時(shí)候。短時(shí)間內(nèi)摸索新工藝,談何容易!“不成功,便成仁”是大家一致的態(tài)度。累了,就地坐下;困了,躺在木皮上打盹片刻,以至于很多工人開始議論:“聽說(shuō)還是研究生呢!哪有干這樣活的?!”
一周后,合適的工藝參數(shù)被找到,距離期限還有4天。
“也許我們的行動(dòng)、選擇、精神感動(dòng)了工廠領(lǐng)導(dǎo),廠方當(dāng)時(shí)停掉一條生產(chǎn)線,并配備足夠的工人協(xié)助我們。”30M3終于按時(shí)、保質(zhì)地裝上了開往美國(guó)的貨船。2011年2月通過(guò)美國(guó)CARB測(cè)試并獲得美國(guó)公司訂單。
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共贏凝“朝露”
走近中科八益新材料股份有限公司的廠房,綠色標(biāo)識(shí),豆粉的清香,干凈整潔的地面,容器里盛著像露水一樣清澈透亮的膠黏劑。
“我們希望她像清晨霧露一樣干凈,所以起名朝露,英文名字OZERO,又有零污染的意思?!敝戾\的理念濃縮在這清透的名字上。
“如果我作為個(gè)人將技術(shù)轉(zhuǎn)移,最多賣個(gè)100萬(wàn)元,但是通過(guò)材料所的平臺(tái),使得我和材料所之間都提升了。我非??粗仄脚_(tái),如果能在這里作出成績(jī),回國(guó)的價(jià)值就能體現(xiàn),待遇上我覺得沒有必要太在乎得失。”朱錦說(shuō)。
“最初很怕失敗,如一塊烤肉在肉架上,還不時(shí)被翻一翻。做不成,影響我事小,對(duì)材料所和中科院的影響讓我倍感壓力?!敝戾\的心聲也是整個(gè)團(tuán)隊(duì)的心聲。
2011年7月30日,中國(guó)林產(chǎn)工業(yè)協(xié)會(huì)在寧波組織召開了“大豆基無(wú)醛木材工業(yè)用膠黏劑”新產(chǎn)品鑒定會(huì)。鑒定專家一致認(rèn)為,寧波中科八益新材料股份有限公司生產(chǎn)的大豆基無(wú)醛木材工業(yè)用膠黏劑技術(shù)先進(jìn),性能優(yōu)良,達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,市場(chǎng)前景良好。一位業(yè)內(nèi)專家說(shuō):“甲醛污染是人造板的最大問(wèn)題,我們多年來(lái)一直都在力圖攻克,沒想到中科院的專家一出手就解決了?!?/p>
中國(guó)林產(chǎn)工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)錢小喻在接受記者采訪時(shí)說(shuō):目前我國(guó)木材膠黏劑主要以“三醛”膠為主,占整個(gè)木材加工行業(yè)用膠量的90%左右。在人造板生產(chǎn)中,采用天然生物基原料生產(chǎn)無(wú)醛膠替代醛類膠,能夠保護(hù)廣大消費(fèi)者免受游離甲醛的侵害,符合“生態(tài)、環(huán)保、綠色”的家居潮流,是膠黏劑的發(fā)展方向。近年來(lái),水基聚氨酯膠黏劑迅速發(fā)展,發(fā)達(dá)國(guó)家已部分取代甲醛類木材膠黏劑,但過(guò)高的生產(chǎn)成本使大多數(shù)木材加工廠望而卻步。因此,應(yīng)用新材料開發(fā)新型的醛類膠黏劑替代產(chǎn)品是市場(chǎng)關(guān)注的領(lǐng)域。
錢小喻認(rèn)為:中科八益有眼力,通過(guò)民營(yíng)企業(yè)與國(guó)有科研機(jī)構(gòu)的深度結(jié)合,有效地會(huì)聚了創(chuàng)新資源和要素,突破創(chuàng)新主體間的壁壘,充分釋放出彼此間“人才、資本、信息、技術(shù)”等創(chuàng)新要素活力,是“協(xié)同創(chuàng)新”的一個(gè)典范。
2011年9月10日,全國(guó)人大常委會(huì)副委員長(zhǎng)路甬祥視察中科八益,對(duì)生物基無(wú)醛膠黏劑科研項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化成果給予了高度評(píng)價(jià)。他指出:中科八益要成為國(guó)內(nèi)新型材料領(lǐng)域集研發(fā)生產(chǎn)銷售服務(wù)于一體的排頭兵,闖出一條有特色的企業(yè)科研項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化成功之路。
2010年,中國(guó)木材膠黏劑市場(chǎng)產(chǎn)值達(dá)450億元,人造板產(chǎn)值超過(guò)4500億元,人造板還支撐著家具、地板和門業(yè),直接從業(yè)人數(shù)超過(guò)1000萬(wàn)人,整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈超過(guò)1.5萬(wàn)億元。生產(chǎn)人造板最重要的是膠黏劑,但膠黏劑的市場(chǎng)并不在寧波。為此,中科八益在全國(guó)膠合板工業(yè)密集的山東、江蘇、廣西、河北、河南等地布置八個(gè)點(diǎn),實(shí)行聯(lián)盟制,在集散地注冊(cè)新公司。
回國(guó)三年,一氣呵成的技術(shù)轉(zhuǎn)移讓朱錦感慨:“技術(shù)一定要和實(shí)際企業(yè)產(chǎn)品直接相關(guān),而企業(yè)要有自己的胸懷?!?/p>
徐益忠說(shuō):我們才剛剛開始,要走的路還很長(zhǎng),這份“功在當(dāng)代,利在千秋”的事業(yè)需要更多優(yōu)秀企業(yè)的支持與參與才能實(shí)現(xiàn),共創(chuàng)才能成功,共創(chuàng)才能共贏,共贏就有共享!
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