国家级奖成果
高性能竹基纤维复合材料制造关键技术与应用
时间:2019-12-13 来源: 文字: 图片: 编辑:lky 点击:
主要完成人员:于文吉 李延军 余养伦 祝荣先 刘红征 张亚慧 任丁华 许 斌 苏志英 宁其斌
主要完成单位:中国林业科学研究院木材工业研究所 南京林业大学 安徽宏宇竹木制品有限公司 浙江大庄实业集团有限公司 青岛国森机械有限公司 太尔胶粘剂(广东)有限公司
项目起止时间:2006.01-2011.12
获  奖  情  况 :2015年国家科技进步二等奖

“高性能竹基纤维复合材料制造关键技术与应用”是中国林科院木材工业研究所主持承担的国家高技术研究发展计划(863计划)课题“高强度竹基纤维复合材料制造技术”(2010AA101701);.国家科技支撑计划课题题“竹基增强材料和纳米改性材料制备技术与示范”(2006BAD19B05);.国家林业公益性行业科研专项课题“丛生竹高附加值建筑制品制造关键技术研究”(201004005);国家林业公益性行业科研专项课题“木材产业升级关键技术研究”(201004006);国家自然基金项目“重组竹胶合成型机理研究”(31470591)等一系列重要研究成果的汇总。经过8年“产学研”联合攻关,突破了竹材单板化制造、精细疏解、高效重组等关键技术,创制了疏解、高温热处理和成型等关键装备,开发出四大系列高性能竹基纤维复合材料,攻克了竹材青黄难以有效胶合、竹材难以单板化利用等制约产业发展的瓶颈技术,突破了竹材青黄胶合和竹材单板化利用技术瓶颈技术,构建了高性能竹基纤维复合材料制造技术平台,开发出了高强度、高耐候性、高尺寸稳定性和环保型四大系列竹基纤维复合材料,并在风电能源、园林景观、建筑等领域大规模推广应用,是我国在竹材高效利用技术的又一次重大突破,对我国竹产业转型升级起到了巨大推进作用。

1.主要技术内容

(1)发明纤维化竹单板精细疏解技术

(2)发明竹材单元高温热处理技术

(3)开发重组竹专用酚醛树脂合成与应用技术

(4)发明高效重组成型技术

(5)竹基纤维复合材料平台构建与新产品创制

2.主要技术经济指标

(1)本技术使竹材的一次利用率从50%提高到90%~95%,单元制备效率提高5倍,施胶量降低15%~25%,成型效率提高12%~17%,能耗降低15%。

(2)本项目开发的高性能竹基纤维复合材料产品性能达到:静曲强度364MPa(国标≥110MPa),防腐等级从稍耐腐级(Ⅲ级)提高到强耐腐级(Ⅰ级),28h循环吸水厚度膨胀率低至0.6%(国标<5%),甲醛释放量降至0.1mg/L(国标E0级<0.5 mg/L),游离酚释放量降至28μg/m3。

(3)本项目获得专利54件,其中:国际发明专利14件,中国发明专利26件;制定国家标准3部;发表论文82篇(SCI收录7篇),累计被国内外引用741次;获得鉴/认定成果6项。

3.促进行业科技进步作用及应用推广情况

本项目通过专利技术实施许可,在全国建成包含产品、设备和胶黏剂等生产线28条,竹基纤维复合材料系列产品在北京、新疆等21个省推广应用,并出口到美国、德国等46个国家,创制的关键设备在浙江、四川等13个省推广应用,并出口到新加坡、印度等9个国家。近三年产生直接经济效益17.39亿元,新增利润2.62亿元,新增税收9730.80万元。该项目资源利用率高,产品附加值高,在风电能源、园林景观、装潢装饰材料、建筑等领域得到了突破和规模化生产,应用前景广阔,具有良好的发展潜力,对节约森林资源、农民增收和保护生态环境具有重大意义。

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