利用人工林木材逐步替代天然林木材,以缓解我国优质木材资源的压力,是我国林业可持续发展的一项战略国策。本项目在国家和省部级项目的支持下,针对人工林软质木材和竹材使用中存在径级小、材质软、密度低、强度低、易变形等问题,经过近8年的产学研联合攻关,突破了纤维化木单板制造、竹材单板化精细疏解和高效重组等关键技术,创制了超厚单板旋切装备、纤维定向分离重型疏解装置、多功能竹材专用疏解装备、高效成型装备等关键装备,开发了可用于替代优质硬阔叶材的新型木竹重组材,取得了多项创新性成果。 1、主要科技内容:(1)发明了纤维化木单板制造技术。创制了无卡轴超厚单板旋切装备和纤维定向分离重型疏解装置,开发了超厚单板旋切、线裂微创、纤维可控分离一体化疏解工艺,发明了纤维化木单板,解决了重组木单元制备技术难题,为速生林木材的高效重组奠定了基础。(2)发明竹材单板化精细疏解技术。创制了多功能竹材专用疏解机,开发了竹材展平和精细疏解一体化的单元制备新工艺,解决竹材单板化和竹材青黄胶合的技术瓶颈,提高了竹材的利用率和生产效率。(3)发明高效重组成型技术。创制了冷压机、多层热压机和芯层温度在线监控系统等关键装备,开发了冷压热固化法和热压法两种成型新工艺,提升了我国重组成型制造和装备水平。(4)木(竹)重组材制造技术平台,开发了竹基纤维复合材料和新型重组木等2大系列新型木竹重组材,可用于替代优质硬阔叶材。本项目的实施,使我国成为世界上唯一拥有新型木竹重组材自主知识产权、标准和产品体系的国家,整体技术达到国际领先水平。 2、主要知识产权:获得专利45件,其中:国际发明专利9件,中国发明专利24件;制定国家标准2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4项,获得梁希科学技术奖二等奖1项,中国专利优秀奖1项。 3、主要技术经济指标:本项目开发的新型木(竹)重组材的静曲强度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。 4、应用推广及效益情况:本项目通过专利技术实施许可,在全国建成包含关键装备、材料和产品等生产线28条,产能达到16.5万m3,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。近三年通过技术转让获得直接经济效益930万元,设备新增销售额1.82亿元。本项技术在河北、安徽等9省市大规模推广,转让企业中的4家已经大规模生产,近3年新增产值8.31亿元,新增利润1.30亿元,新增利税4119亿元。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。项目的工业化生产,推动了我国木材产业的科技进步,促进了产业的转型升级。