文献类型：科技成果

中文题名：高性能竹基纤维复合材料制造关键技术与应用

完成人：于文吉[1] 李延军[1] 余养伦[1] 祝荣先[1] 刘红征[1] 张亚慧[1] 任丁华[1] 许斌[1] 苏志英[1] 宁其斌[1]

第一作者：于文吉

完成机构：[1]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;

年份：2015

语种：中文

中文关键词：竹基纤维复合材料;竹材人造板;竹材展平单板化;竹材青黄胶合

分类号：TS6

摘要：该项目针对中国竹材人造板产业存在资源利用率低、生产效率低、产品同质化严重等产业问题，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，取得多项创新性成果。主要科技内容：（1)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。（2)发明竹材单元高温热处理技术。创制反烧式高温热处理装备，开发了纤维化竹单板高温热处理技术，使竹材中淀粉与糖等营养物质完全降解，防腐与防霉性能大幅改善，产品颜色可控。（3)研制高渗透性酚醛树脂合成与应用技术。合成了高渗透性酚醛树脂，开发了负压真空、加压和梯级导入一体化树脂浸溃新工艺，提高了树脂浸溃质量和效率。（4)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，提升了中国重组成型制造和装备水平。（5)构建竹基纤维复合材料制造技术平台。创制了高强度、高耐候性、高尺寸稳定性和环保型四大系列产品。该项目的实施，使中国成为世界上唯一拥有高性能竹基纤维复合材料自主知识产权、标准和产品体系的国家，整体技术达到国际领先水平。主要知识产权：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，获得北京市科学技术奖二等奖、浙江省科学技术奖二等奖和梁希科学技术奖二等奖各1项，中国专利优秀奖2项。主要技术经济指标：该项目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%。产品的静曲强度364MPa (国标≥ll0MPa)，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.lmg/L(国标Eo级<0.5mg/L)，游离酚释放量降至28μg/m<'3>。应用推广及效益情况：该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。项目的工业化生产，推动了中国竹产业的科技进步，促进了产业的转型升级。