王定選
王定選
王定選,林產化學專家。多年來全面系統地研究紫膠加工技術,解決了紫膠溶液不均勻、粘度大等問題,所研製的脫色技術,為中國工業規模生產脫色膠奠定了基礎;在脫氯問題研究上的突破,給漂白膠生產技術帶來了革命性變化,使中國漂白膠研究和生產技術處於世界領先水平。
1932年11月10日 生於湖南漢壽縣軍山鋪鄉尾箕灣村。
1953-1954年 北京林學院一年級。
1954-1955年德國萊比錫大學學德語。
1956-1962年 德國得累斯頓技術大學學習,獲化學碩士。
1962年 中國林業科學研究院林產化學工業研究所。
1978年 晉陞副研究員。
1979-1983年 任副所長。
1984-1990年 任所長。
1987年 晉陞研究員。
1995年 國際《纖維素化學與工藝學》雜誌顧問。
1998年 美國傳記研究所(ABI)授予“1998年名人”。
王定選,1932年11月出生於湖南漢壽縣一個佃農家庭。1947年王定選考取了收費不多的縣立4年制簡易師範學校,學習成績在學校一直名列前茅。1950年考進了湖南津市農林技術學校學習林業,從此走上了他以林學為畢生追求的道路。1953 年王定選被選派考取北京林學院(現北京林業大學),在北京僅僅讀了一年,就被國家派往德國留學,先是在萊比錫大學學習德語,後進入德累斯頓技術大學專攻化學專業。王定選深知自己肩上的擔子沉重,祖國需要他們回去效力。因此,他學習一直很投入,1959年在德國加入了中國共產黨,1962年3月獲得了化學碩士學位。
1962年6月王定選被分配至中國林業科學研究院林產化學工業研究所(簡稱林化所),從事天然樹脂方面的研究。20世紀70年代,王定選致力於紫膠研究,1979年專攻漂白膠,並取得重大進展。
1978年王定選晉陞為副研究員,同年他參加了全國科學大會,他有兩項成果在大會獲獎,被授予先進工作者稱號。1979 年他被任命為林化所副所長,1984年任所長。這時,林化所被林業部確定為科研改革試點單位,王定選在從事科研的同時,進行科技體制改革。他以“科技成果有償轉讓”為突破口,先後實行轉讓收入提成和課題組承包分成,調動科技人員推廣成果和出成果的積極性,使幾十年積累的科技成果迅速進入市場,6年中共簽訂合同200多項,建成了一批林化廠和車間,對發展生產起了積極作用。成果的有償轉讓也增加了研究所和科技人員的收入,職工生活得到改善。他十分重視科技隊伍建設,尤其注重青年科技人員的培養,充分發揮學術帶頭人、科技骨幹的作用。同時設立了青年科研基金,並引入競爭機制,從而使各項工作取得了較大成效。在王定選兩屆6年的所長任期內,林化所在科研管理體制改革、實行成果商品化方面邁出了一大步,在出成果、出人才、出效益方面上了一個台階。
1987年2月,王定選晉陞為研究員,1980年被授予江蘇省勞動模範榮譽稱號,1984年獲國家有突出貢獻的中青年專家他是博士生導師、國際木材科學院院士(1995年)。自1986 年起,他擔任林業部科技委委員,中國林學會林產化學化工學會第二、三屆理事會副理事長,國務院學位委員會第二、三屆學科評議組成員,1988年起擔任國家發明獎和科技進步獎評委,1987-1990年被選為國際林業研究組織聯盟(IUFRO)執行局委員,1990年受聘為國際《纖維素化學與工藝學》雜誌顧問,新近又被美國傳記研究所(ABI)授予“1998年名人”稱號,美國科學進步學會(AAAS)會員。
紫膠是紫膠蟲吸取寄主樹樹液後分泌出的紫色天然樹脂,是重要的軍工和一般工業原料。
1972年4月,王定選來到了昆明蟲膠廠。全廠上下正為產品達不到軍工要求而焦急萬分,王定選經過查閱資料和現場調查,發現問題的關鍵是如何使不溶於酒精的紫膠蠟均勻分散於紫膠溶液中。要解決這個難題必須找到一種分散劑,王定選選出了乙基纖維素,將其預先部分降解后加入紫膠溶液中,蠟便均勻的分散,就這樣多年的國產紫膠溶液不均勻的問題得到了解決。王定選通過比較還發現,印度膠產於乾熱氣候條件,加工時受熱時間長而不必加分散劑,而存放多年的國產膠樣品也可製成均勻的溶液,顯然問題的關鍵在於樹脂的聚合度。產於溫濕氣候下的國產膠聚合度偏低,一個平均分子量1000的紫膠分子有5個羥基,1個羧基,大量親水基團使樹脂與蠟不相容,蠟從溶液中析出充斥整個空間,使溶液粘度增大。要解決國產紫膠粘度大的問題首先是提高樹脂的聚合度,通過加熱聚合可使羥基減少,醚鍵增多到熱壽命3~5分鐘時,紫膠樹脂已有足夠親蠟的醚鍵,具備了分散紫膠蠟的能力,這樣便從加工技術上解決了國產紫膠的粘度問題。
顏色深、變色快是國產紫膠的另一大缺點。王定選主持設計了一個特別的脫色釜,下部有過濾介質,緊靠過濾層上有排炭口,原膠溶液或粒膠與酒精以及活性炭在釜中加熱,很快完成了粒膠溶解和脫色過程,當溫度上升至100℃以上,壓力超過0.2兆帕時,膠液就能很快過濾。這一獨創性的設備及工藝達到了當時的國際先進水平,可以單釜一次脫色,也可雙釜逆流脫色。這一技術的成功,為中國工業規模生產脫色膠奠定了基礎,這一成果獲得了1978年江蘇省重大科技成果二等獎和1980年林業部科技進步二等獎。
漂白膠占紫膠用量的50%,紫膠是歐美市場上的主要產品。由於漂白膠含結合氯,存放期中氯化氫脫落催化漂白膠聚合,3~5個月後就變得不溶(熔),這一問題困擾紫膠界100多年,被視為“攻不破的難關”。1979年王定選開始深入漂白膠領域。他尋思,既然室溫貯存條件下氯化氫能脫落,說明結合併不牢固,為何不在加工過程中設法脫除有害的結合氯,使產品能長期貯存?他進一步研究得知,脫氯過程是兩段常數不同的一級反應,前段常數為後段的3.6倍,說明一部分氯易脫除,另一部分比較穩定,而脫除不穩定結合氯的漂白膠便有了良好貯存性。用脫氯技術生產漂白膠,其存放期由3~5個月延長到2~3年甚至4~5年之久。王定選研究脫氯問題在理論和實踐上的突破,給漂白膠生產技術帶來了革命性的變化。王定選這項技術的成功,使中國漂白膠研究和生產技術達到了世界領先水平,目前已與泰國一公司簽定了技術出口合同。
20世紀80年代後期,王定選把研究領域擴大到松香和大宗林產品的利用上。先是介人馬來松香製造松香聚酯多元醇的研究,成功地開發出用於硬質聚氨酯泡沫塑料的松香聚酯多元醇,提高了松香利用價值,降低了硬質聚氨酯泡沫塑料成本,1992年10月該成果通過江蘇省科學技術委員會鑒定,1994年獲得了林業部科技進步二等獎。
馬來海松酸酐和偏苯三酸酐有相近的性質,可進行同類的化學反應。偏苯三酸酐是合成105℃電纜增塑劑、聚醯胺亞胺耐熱絕緣漆和粉末塗料用聚酯的重要原料,全世界年產量僅8萬多噸,中國年產量不到600噸,售價在3000美元/噸以上。馬來松香中含有馬來海松酸酐,早已引起各國學者的重視,但是一直未找到適合的分離方法,國外試驗工作僅停留在實驗室水平。王定選領導課題組經過多年研究,自行設計建成了全套裝置,利用馬尾鬆鬆香中含量在80%以上的樅酸型樹脂酸與馬來酐進行D-A加成反應,生成馬來海松酸酐,通過溶劑中結晶、分離、洗凈得到純度較高的產品,併合成了環氧樹脂、三辛酯、氨基樹脂和聚氨酯等一系列產物。
王定選開展科研工作時,首先細緻、深入地了解該課題的現狀與進程,比較前人工作的合理性與不足之處,再努力尋找一種新思路或新方法來重新審視。而一項科研的突破,完全是依靠佔有大量合理的數據和科學的理論研究。王定選的科研工作就是貫穿了這種思想。
1962年他剛進入林化所不久,就接手了“布絡興水銀氣壓計毛細管封閉劑”的研製項目。封閉劑是軍事高程測量上用來封閉水銀氣壓計的,當時從蘇聯隨儀器進口的封閉劑已經用完,又遇上蘇聯對中國實行經濟技術封鎖,只能依靠國內科研力量自我開發。王定選每天工作10多個小時,經過多少個日日夜夜,理論推理,科學實驗,他發現封閉劑難點是在高山條件下可以迅速溶化迅速凝固,於是他在合成的熱熔性樹脂中摻人一種蠟,就達到了預期的目的。一年後,樣品交付使用,該研究成果載入了1965年國家科學技術委員會成果公報。
研製冷杉膠是國防工業辦公室下達的項目,原課題組研製的樣品已基本代替了加拿大膠,但作為軍用飛機瞄準距膠粘劑的70#冷杉膠,還有耐寒性和清潔度兩項指標不符合要求。王定選接受了這一任務,他抓住除盡冷杉樹脂中的低沸餾分,加足增塑劑這一實質問題,很快制出一批樣品,下軍工廠40天,解決了冷杉膠耐-45℃低溫的問題。冷杉膠的清潔度要求極高,在5個立方厘米中有3、4個灰塵是一級品,6個灰塵就成了二級品。3、4個灰塵是多麼微小的數目,其難度可想而知。王定選設計了在必要環節除塵的工藝和設備,輕而易舉地就製成了一級品的冷杉膠。
20世紀70年代初,非洲大旱,阿拉伯膠減產,價格上揚,貨源緊張。國內廠家紛紛用鹽酸水解桃膠代替阿膠,但產品的合格率低。王定選意識到為使桃膠能裡外同時水解,必須放棄鹽酸,利用桃膠本身的糖尾酸為催化劑,通過適當提高水解溫度,在帶壓操作條件下,生產出均勻的桃膠水溶液。採用該方法生產的桃膠,在印刷行業和水彩顏料生產中取代了進口阿拉伯膠。王定選的這項技術至今還被國內企業所用,效果良好。
紫膠色素的提取在20世紀70年代每噸原膠僅回收色素2千克。王定選發現,色素主要在蟲屍中,提高得率的關鍵要將蟲屍充分磨爛,使色素完全溶於洗色水中,並在結晶過程中避免損失。採用王定選的回收技術,每噸原膠回收色素8千克,其經濟效益十分可觀。此成果1978年獲得了全國科學大會獎。運用王定選的脫色技術和色素提取技術,20世紀80年代在廣州建成了脫色紫膠廠並開始了提取色素工業化生產。此技術獲廣東省1989年星火科技三等獎。
數十年來,王定選致力於紫膠的科研與開發,攻克了一個個技術難關,使中國紫膠科研走在了國際同行前列。並多次獲得國家級、省級獎勵。除上述獎項外,合成乙基化脲醛樹脂成果曾獲1978年全國科學大會獎。王定選從事的林產品應用開發,已經具有一定的市場前景。他的學術成就和科研方法,越來越受到國內外同行的重視,多次應邀赴美國、法國、義大利、加拿大、印度等國訪問、考察,被公認為紫膠領域卓有成就的專家。
2002年,年近70歲的王定選一方面為年輕的助手、學生取得的成績而感到高興,另一方面仍然在從事他所熱愛的科研工作。他覺得他還年輕,他的科研興趣、精力仍然旺盛,他有許多事情要做,“一萬年太久,只爭朝夕”。
1.王定選,馬萬清,甘啟貴。紫膠片質量的研究。見:中國林業科學研究院林產化學工業研究所研究報告選集。第二卷。北京:中國林業出版社,1988,166~177.
2.王定選,馬萬清。食用紫膠色素生產實驗報告。見:中國林業科學研究院林產化學工業研究所研究報告選集。第二卷。北京:中國林業出版社,1988,195~201.
3.王定選,熊學禮,李生貴。乙基化脲醛樹脂膠和代替紫膠的研究。見:中國林業科學研究院林產化學工業研究所研究報告選集。第二卷。北京:中國林業出版社,1988,201~206.
4.王定選,馬萬清。桃膠生產試驗報告。見:中國林業科學研究院林產化學工業研究所研究報告選集。第二卷。北京:中國林業出版社,1988,206~210.
5.王定選,劉漢超,唐宗葡。共用原膠直接脫色片膠中間試驗報告。見:中國林業科學研究院林產化學工業研究所研究報告選集。第二卷。北京:中國林業出版社,1988,183~192.
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