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竹钢、木钢大放异彩

媒体:原创  作者:邓侃
专业号:邓侃 2022/1/24 15:20:44

以速生人工林木材、竹材和沙生灌木等生物质资源为原料,通过纤维定向重组所制造具有性能可控、结构可设计、规格可调的新型高性能复合材料,由于其具有高强度、高耐候性、高尺寸稳定性和高环保性的特点,被形象的称为“木钢”“竹钢”。

为了解决小径材和速生材的高效利用问题,在澳大利亚科研人员于1983年提出重组木概念后至今,全世界坚持把这个概念落实为工艺、技术和装备,最终形成产业链的就是中国林科院木材工业研究所的于文吉研究员和他带领的科研团队。更难能可贵是,于文吉研究员还创造性的把重组的概念应用到了我国丰富的竹子资源,研发的高性能竹基纤维复合材料制造技术使竹材的利用率达到了95%以上。经过20多年的努力,具有完全自主知识产权的涵盖生产工艺、专利标准、机械装备的高性能重组材料研发成果已经牢牢占据着国际制高点,并在风力叶片、建筑、道路护栏、室内外装饰装修等多个领域得到应用。“十三五”期间,建成和在建的地方政府主导的重组材料产业园区已达9个,国内开工的生产线100条,现有产能达到80万立方米,累计产值近100亿元的产业格局。为了助力重组材的研发和推广应用,持续保持国际领先地位,国家林草局先后批准设立了以于文吉研究员为领军人物的国家林草局重组材工程技术研究中心和国家林草局重组材产业国家创新联盟。目前,以重组材料工程技术研究中心为中心,7家高校科研院所、9家地方政府、17家企业直接参与的产业创新合作网络已经形成。

星云图

图1.重组材料产业创新合作网络示意图

2022年1月21日,于文吉研究员“高性能重组材料技术创新与产业发展研讨会”上在做了《高性能重组材料产业创新发展现状与趋势》的主题报告。主题报告总结了重组材料“十三五”研发应用成果和经验,提出了“十四五”的攻关方向。

图片1-1

图2.于文吉研究员作报告

在报告中他详细介绍了重组材的四个特点:

一是高强度。重组材料拉伸强度364MPa,拉伸模量37GPa,压缩强度194MPa,压缩模量32GPa,拉-压疲劳寿命可达到3.96×106次,比强度可达310MPa.cm3/kg,远超过玻璃钢和钢铁。应用在风力发电机叶片上(图3),是其高强度特点最好的展示。

二是高耐候性。材料的28小时水煮干燥循环后吸水厚度膨胀率小于2.8%,达到强耐腐等级Ⅰ级,防霉性达到Ⅱ级,具有防虫、抗白蚁等性能,使用年限10年以上。可用于环境条件特别恶劣的户外,如各类自然保护地。

三是高尺寸稳定性。材料体积干缩率≤2.3%,厚度干缩率≤1.9%,宽度干缩率≤<1.2% ;72h连续水煮膨胀率为≤2.7 %,在热带自然暴露6年老化周期内,厚度变化率维持在2%范围内,其尺寸稳定性优于红木。

四是高环保性。材料的甲醛释放量比欧盟最高标准(E0级)降低了80%,防火性能达到B1级,有机挥发物含量达到绿色产品标准要求。2008年奥运会主席罗格指定使用重组竹制作他在北京奥运会期间北京办公室的家具(图4)

两个特点

会上,中国工程院李坚院士指出,林业工程及相关领域人员要学习于文吉先生坚持创新、勇闯无人区的科研精神;重组材料的发展速度、规模令人点赞,做到了把实验室研究和企业的真正融合,是充分体现服务社会的典型;实现了工艺和装备的有机融合,产品充分利用了我国的低值资源和废弃资源,其产品的低碳属性符合习近平总书记提出的“双碳”目标。李坚院士希望在十四五期间,重组材料在连续化、多功能化和智能化方面取得突破性进展(图5)。

2022-1-21会议照片李院士

图5. 李坚院士视频讲话

与会的领导、专家、企业家(图5、图6)对重组材同样给予了高度评价,并对今后的发展提出了中肯的建议。

2022-01-23 (轻量版)

图6.专家讲话

会议发言2

图7.专家讲话

线上线下出席会议的有住建部农村住房和绿色建材处处长刘敬疆、国家林草局科技司副司长(一级巡视员)王连志、发改司副司长李玉印、中国林学会秘书长陈幸良、中国林产工业协会秘书长石峰、首席专家(国家发改委农经司原副司长)吴晓松、中国林科院副院长崔丽娟、中国林科院林研所所长张建国、北京城市空间研究中心陈相相、浙江省林业局副局长陆献峰、广东林科院副院长李兴伟、副所长马红霞、广西林科院木材所长陈松武、山东林科院副院长刘德玺、江西林科院、山东林业产业联合会秘书长李长贵、江西省竹产业协会秘书长刘光胜,安徽霍山竹产业局局长刘礼平、太尔集团亚太区高级副总裁边国民、北京华融金盈投资发展苏秋鹏高工、北新集团木业部张方文经理、大庄集团董事长林海、佳禾竹业董事长何品才、青岛国森机械董事长穆国君等数十家企业的领导、专家、企业家和中国绿色时报的领导、学者、企业家、记者近2百人参加了会议。

会议由中国林科院木材工业研究所总工程师邓侃主持,所长傅峰致欢迎辞,党委书记黄冰致感谢辞。副所长吕斌、周海宾主任、杨忠主任、王小青主任、黄安民秘书长、卢芸主任、林兰英副研究员、徐金梅秘书长,及重组材研究团队的科研人员也参加了会议。

案例1-轻量

案例2轻量

(文:邓侃。图片来源:王超、劳万里、张亚慧等,案例图片来自于文吉PPT)

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悦腾竹文化于2022/1/24 20:53:34写道:
竹产业的未来
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