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國家科技支撐計劃“功能性竹(藤)基新材料制造技術研究”通過科技部驗收

媒體:中國人造板技術裝備網  作者:國家林業局政府網
專業號:何海龍 2015/6/2 9:36:09

5月22日,由國際竹藤中心承擔的“功能性竹(藤)基新材料制造技術研究”項目通過了科技部驗收。
 該項目以充分發揮竹藤材綠色環保、可再生、可循環利用等優良特性為宗旨,開發高強、高韌、高耐久、高附加值的竹(藤)基新材料與產品,拓寬了竹藤材應用領域。項目經過2年的實施,在耐候阻燃竹基復合材料制造、船舶用膠合竹層板中試生產、竹質生物質能源制備和棕櫚藤材的斷裂特性及增強等技術上取得突破:
1.成功制備出一種高耐候型竹粉/高密度聚乙烯(HDPE)復合材料。采用鈦酸酯表面改性的竹粉與乙烯-醋酸乙烯酯共聚物表面改性的納米二氧化鈦,在高效多酚抗氧化劑作為復合添加劑下成功制備出高耐候型竹粉/HDPE復合材料,并與湖北愛茵木塑制品有限公司進行產學研合作,建成耐候型竹塑制備中試生產線1條。
2.突破竹材防腐阻燃處理技術,開發出兼具防腐阻燃功能的竹集成材。以毛竹為原料,在磷氮系阻燃劑與硼硼合劑復配的基礎上篩選出阻燃效果較好的配方,通過試驗優化,得出當阻燃處理條件為真空度0.08MPa,真空時間30min,壓力1.0MPa,保壓時間2h,竹集成材載藥量可達89.72kg•m3,pkHRR峰值比未處理材降低67.6%,峰值出現時間延后195s,有效燃燒熱降低36.6%,發煙總量降低95.6%,竹集成材的阻燃性能達到國標GB8624-2006的B級,耐腐性達到Ⅰ級(強耐腐),霉菌綜合防霉效力達到98.6%。
3.成功建成膠合竹層板中試生產線。膠合竹層板是制造竹質工程材料(如船舶)重要的基礎材料。生產線主要由竹片加工、浸膠、干燥、前臺錯縫組坯、雙向加壓、高溫固化、截斷、砂光、模量分級等設備組成。生產的膠合竹層板長度連續,寬度可達90-280mm,厚度為20mm,強度可高于最高級別木層板的2-3倍。生產效率高,單臺設備,單班(3人)生產量可達1m3以上。
4.成功制備出竹材生物質顆粒燃料,其性能滿足美國和德國相關標準要求,燃燒性能與木材相當,但明顯優于稻草顆粒燃料的燃燒性能。竹子經過預處理、酶水解和發酵,成功制備出生物乙醇。針對竹子難于預處理的特點,開發出一種纖維素的處理方法,可大幅提高酶水解效率,使葡萄糖收率達98%以上。并利用水解殘渣木質素制備出環保膠粘劑和木質素發泡材料,達到了整竹利用的目的。
5.采用線彈性斷裂力學的理論,以三點彎曲方法研究了藤材的斷裂韌性,并揭示維管束分布密度、微纖絲角、含水率對其影響規律。利用低分子量聚乙二醇改善三聚氰胺脲醛樹脂的韌性,制得一種無色透明、水溶性好、儲存期長、滲透性好、可增強保韌的新型三聚氰胺改性脲醛樹脂。成功對棕櫚藤材進行增強改性,同時幾乎不損傷藤材本身的韌性,解決了以往改性藤材韌性降低、脆性大的問題,可使劣材優用,提高藤產品價值。

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