科创中国
高性能竹基纤维复合材料制造技术
发布时间: 2023-10-14
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利,新技术
行业领域：
农、林、牧、渔业,林业
成果介绍
该成果是以竹材作为主要原材料，通过竹材纤维束定向分离、重组、复合等关键技术制造种高性能竹质重组材料，是竹材工业化利用的第四代技术，突破了多年来制约我国竹材产业发展的竹青竹黄间难以胶合以及竹材单板化利用的重大技术瓶颈难题，竹材的一次性工业化利用率可达90%～95%，材料具有性能可控、结构可设计、规格可调等特点，产品既可用于风电桨叶材料、建筑结构承重、高耐候等室外材料，又可用于室内装饰装潢以及家具门窗材等，是一项完全拥有自主知识产权并成功实现产业化的技术，解决了我国优质木材资源不能满足需求的木材安全问题，具有广阔的应用前景，已成功在全国16省、市、区推广。技术核心成果获得2015年度国家科技进步二等奖，入选“十二五”、“十三五”国家重大科技成就展，2020年12月被列入国家发展改革委、科技部、工业和信息化部、自然资源部等四部委组织编制的《绿色技术推广目录》（2020年版），是我国林草行业唯一入选的绿色技术。
成果亮点
在应用基础研究方面，重点阐明了竹材重组单元、树脂分子等组分对材料力学、功能等调控机制，研究了竹材资源化学组成、组织结构、界面构筑与重组成型过程的耦合机制，构建了高性能竹基纤维复合材料的基础理论体系；在关键技术装备开发方面，创新开发了纤维化竹单板精细疏解技术及装备，解决了竹材青黄难以胶合的技术难题，使毛竹的一次利用率从50%提高到90%以上，并且小径竹、丛生竹等也可以实现大规模工业化利用；在产品应用开发方面，开发了高强度、高耐候、高尺寸稳定性和高环保型等四大系列的高性能重组材料，产品的静曲强度可达364MPa（国标≥110MPa），防腐等级可达到强耐腐级（Ⅰ级），28h循环吸水厚度膨胀率低至***%（国标<5%），甲醛释放量降至***，游离酚释放量降至28μg/m³。研制了竹质风电叶片、户外材、建筑结构材、室内装饰材、家具、集装箱底板等高附加值产品。
通过该项科技成果的推广实施，我国丰富的竹材将得到高值、高质化利用，竹材的增值率可达到10倍以上，是“绿水青山转化为金山银山”有效途径，具有十分广阔的市场前景。
团队介绍
团队在中国林科院首席科学家于文吉研究员的带领下，长期致力于竹材、人工林木材以及农林剩余物的高效利用研究工作，突破了竹材定向分离、高效可控重组关键技术，为竹材高效利用提供了技术支撑，创制出高性能竹基纤维复合材料成套装备、技术与产品体系，为我国竹（木）材高效利用技术创新做出了突出贡献。相关成果获得了国家及省部级奖励9项，三次入选国家林草局重点推广100项，2017年入选国家发改委绿色低碳技术目录，2020年被国家发改委、科技部等四部委推荐为绿色技术，签订技术转让合同30余项，合同总额近3000万元，核心专利在20余家企业推广，建成生产线50余条。获得省部级以上鉴定成果（含新产品）41项；获授权专利108件，国际专利3件；牵头制定了包含术语、产品、测试方法、设计规范、评价认证等12项不同维度的重组材料标准，引领我国在木竹重组材料领域处于国际领先地位。同时，团队弘扬积极进取、团结奋进、无私奉献的科学精神，成为我国林草科研领域第一个被中华全国总工会授予“全国工人先锋号”荣誉称号的创新团队，团队骨干多次获得中组部“万人计划”科技创新领军人才、国家林草局“百千万”人才、中国林科院杰出青年等称号，36
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”竹产业科技服务团 (中国林学会) 评价时间：2023-10-16
谢锦忠
中国林业科学研究院亚热带林业研究所
研究员
综合评价
该成果形成了高性能多用途竹基纤维复合材料制造技术体系，开发了多种高性能竹材新产品，技术创新性很强，且技术成熟，投资回报比较可靠，目标市场处于成长市场，市场应用前景广阔。
总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议加强相应产品开发，加快推广应用。
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