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国家科技支撑计划“功能性竹(藤)基新材料制造技术研究”通过科技部验收

媒体:中国人造板技术装备网  作者:国家林业局政府网
专业号: 2015/6/2 9:36:09
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5月22日,由国际竹藤中心承担的“功能性竹(藤)基新材料制造技术研究”项目通过了科技部验收。
 该项目以充分发挥竹藤材绿色环保、可再生、可循环利用等优良特性为宗旨,开发高强、高韧、高耐久、高附加值的竹(藤)基新材料与产品,拓宽了竹藤材应用领域。项目经过2年的实施,在耐候阻燃竹基复合材料制造、船舶用胶合竹层板中试生产、竹质生物质能源制备和棕榈藤材的断裂特性及增强等技术上取得突破:
1.成功制备出一种高耐候型竹粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料。采用钛酸酯表面改性的竹粉与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物表面改性的纳米二氧化钛,在高效多酚抗氧化剂作为复合添加剂下成功制备出高耐候型竹粉/HDPE复合材料,并与湖北爱茵木塑制品有限公司进行产学研合作,建成耐候型竹塑制备中试生产线1条。
2.突破竹材防腐阻燃处理技术,开发出兼具防腐阻燃功能的竹集成材。以毛竹为原料,在磷氮系阻燃剂与硼硼合剂复配的基础上筛选出阻燃效果较好的配方,通过试验优化,得出当阻燃处理条件为真空度0.08MPa,真空时间30min,压力1.0MPa,保压时间2h,竹集成材载药量可达89.72kg•m3,pkHRR峰值比未处理材降低67.6%,峰值出现时间延后195s,有效燃烧热降低36.6%,发烟总量降低95.6%,竹集成材的阻燃性能达到国标GB8624-2006的B级,耐腐性达到Ⅰ级(强耐腐),霉菌综合防霉效力达到98.6%。
3.成功建成胶合竹层板中试生产线。胶合竹层板是制造竹质工程材料(如船舶)重要的基础材料。生产线主要由竹片加工、浸胶、干燥、前台错缝组坯、双向加压、高温固化、截断、砂光、模量分级等设备组成。生产的胶合竹层板长度连续,宽度可达90-280mm,厚度为20mm,强度可高于最高级别木层板的2-3倍。生产效率高,单台设备,单班(3人)生产量可达1m3以上。
4.成功制备出竹材生物质颗粒燃料,其性能满足美国和德国相关标准要求,燃烧性能与木材相当,但明显优于稻草颗粒燃料的燃烧性能。竹子经过预处理、酶水解和发酵,成功制备出生物乙醇。针对竹子难于预处理的特点,开发出一种纤维素的处理方法,可大幅提高酶水解效率,使葡萄糖收率达98%以上。并利用水解残渣木质素制备出环保胶粘剂和木质素发泡材料,达到了整竹利用的目的。
5.采用线弹性断裂力学的理论,以三点弯曲方法研究了藤材的断裂韧性,并揭示维管束分布密度、微纤丝角、含水率对其影响规律。利用低分子量聚乙二醇改善三聚氰胺脲醛树脂的韧性,制得一种无色透明、水溶性好、储存期长、渗透性好、可增强保韧的新型三聚氰胺改性脲醛树脂。成功对棕榈藤材进行增强改性,同时几乎不损伤藤材本身的韧性,解决了以往改性藤材韧性降低、脆性大的问题,可使劣材优用,提高藤产品价值。

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