科创中国
糠醇树脂改性木材制造技术
发布时间: 2022-11-11
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
农、林、牧、渔业,林业
成果介绍
针对人工林木材材质较软、尺寸稳定性差，户易腐朽、老化等问题，福建农林大学余雁教授团队依托“十三五”国家科技支撑项目课题和国家林业公益性行业科研专项，利用糠醇树脂对木材进行细胞壁改性，显著提升改性材力学性能、尺寸稳定性以及防霉防腐等生物耐久性能。实现指标如下：
1）筛选出了新型催化剂1种，提出具有自主知识产权的糠醇改性液配方1个；
2）获得适合人工林杉木和杨木的成套液相糠醇改性处理工艺各1套，糠醇改性木材抗压强度相对未处理材提高30%，抗湿胀系数（ASE）平均为60.8%，防腐性达强耐腐等级；
3）获得适合人工林杉木和杨木的成套气相糠醇改性工艺各1套，成功制备出了低糠醇树脂负载率、高尺寸稳定性的改性木材，制备出的糠醇改性杉木和杨木，在增重率仅为10-12%时，ASE分别高达80.06%、89.00%和51.32%；
4）建成年处理能力10000 m3木材糠醇树脂改性中试生产线1条，产品增值3000元/m3以上。示范生产改性木材产品50 m3，制成户外家具10套，凉亭2座。
成果亮点
该技术具有独立知识产权，筛选出的新型催化剂性能达到甚至超过国外专利催化剂，打破了国外对糠醇树脂改性技术的专利垄断，达到国际先进水平。改性液在常温条件下可均一稳定存储1周以上，改性木材达到强耐腐等级、尺寸稳定性高，可以将速生人工林软质木材应用于高附加值户外产品。
采用溶液定量吸附及气相吸附沉积的方法对木材进行改性，实现了对细胞壁的精准改性，可以在低负载率下获得尺寸稳定性高的产品，节省糠醇改性液，降低生产成本。由于设备等研究条件的限制，极具潜力的气相糠醇改性技术仍停留在实验室研究阶段，希望在后期的研究中，探索更好的糠醇气化方法及相关处理设备，以便于快速实现气相糠醇改性的产业化。
目前，工业化生产建议采用液相糠醇改性方法，即通过真空加压浸渍或溶液定量吸附法处理木材，通过控制糠醇树脂的负载率可生产不同性能等级的改性木材产品，产品增值3000元/m3以上，可用于制造户外栈道、家具、木结构建筑屋顶板和外挂板、高速公路隔音板等。
团队介绍
1.余雁，福建农林大学教授，国家万人计划科技创新领军人才，为项目负责人，提出了项目研究思路，设计了项目技术路线，研制了改性剂配方和溶液定量吸附、气相吸附沉积改性工艺。
2. 王汉坤，国际竹藤中心副研究员，曾获得国家级奖励1项，省部级奖励2项，参与了糠醇改性工艺的优化和中试示范生产。
3.李万菊，广东省林业科学研究院副研究员，长期从事木竹材的糠醇改性研究，基于真空加压浸渍法进行了液相糠醇树脂改性的工艺优化研究。
4. 刘明辉，国际竹藤中心博士，进行了溶液定量吸附和气相糠醇树脂改性的工艺优化。
5.张雪霞，福建农林大学讲师，参与了木材的液相糠醇改性工作，进行了数据分析和论文撰写。
6.郭飞，福建农林大学讲师，参与了木材的气相糠醇改性研究，分析了糠醇树脂在改性木材中的多尺度分布规律。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”林草及绿色家居产业科技服务团 (中国林学会) 评价时间：2022-11-14
余养伦
中国林业科学研究院木材工业研究所
研究员
综合评价
成果针对人工林木材料强度低、尺寸稳定性和耐久性差等缺陷，发明了糠醇树脂细胞壁精准改性新技术，开发出新型催化剂，创新真空加压浸渍、溶液定量吸附、气相吸附沉积等处理工艺，实现了木材细胞壁精准改性。经第三方检测，糠醇改性杉木抗湿胀系数为68.6%，顺纹抗压强度提高36%，防腐性达强耐腐等级。该项目成果，尤其是糠醇树脂溶液定量吸附和气相改性技术，达到国际先进水平。
我国人工林木材资源丰富，华南地区拥有大量杉木、马尾松资源，华北、华东和西北地区有丰富的杨木资源，这些速生人工林木材由于材质软、尺寸稳定性和耐久性差等原因限制了其应用范围。该成果的应用可以大幅改善人工林木材的天然缺陷，将其用于制造高档耐候地板、木建筑墙板、庭院实木家具等高附加值产品。项目技术成熟，未来市场空间大，符合国家“双碳”战略的政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，根据应用场景开发差异化产品，积累工程案例，加强宣传力度。
查看更多>
微信公众号
下载app
Copyright © 2022 中国科学技术协会 版权所有 | 京ICP备16016202号-20
京公网安备 11010202008974号