| 成果简介: |
该项目属于林业领域,是功能性木竹产品的重大创新。
湖南省速生人工林和竹林在全国占有显著地位,其用材产品功能性不强严重限制其加工和利用的发展。改性木竹制品是集木材科学与技术、精细化工、材料科学为一体的功能性天然复合材料,广泛应用于家具、室内装饰、体育及商业公共设施、交通等国民经济各个领域。然而绝大部分木竹材基础性能体系构建不完善、过度强调多功能化,因此功能性定向高值改良技术研究与开发变得尤其重要,该项目得到了国家自然科学基金、国家林业公益性行业科技重大项目、湖南省教育厅优秀青年项目、企业技术开发项目等的支持。该项目系统发展和构建了低值木质资源特性基础体系,攻克和掌握了木竹材高透染色技术、户外重竹高防腐材生产技术、表面膨胀泡沫炭层自阻燃技术,全面实现了木竹材功能性定向高值改良与产业化应用。主要技术及创新成果包括:
(1)为解决了低值木质化资源基础特性系统性不强,系统分析了速生杨木正常木和应拉木微纳米孔隙结构特点,精准测试与模拟分析木材气体渗透性特点,精准分析木质资源抗真菌侵蚀特性,探明了木质材料在火源作用下点着过程热释放和温度规律。
(2)研制了杂多酸催化木材脱水成酯、固化成炭,发明了相变吸热膨胀泡沫阻燃耐热炭层构建技术,发明了ZnAl-PMo12040-LDHs-聚酰胺-IFRs-EP阻燃炭层构建技术。
(3)系统探明了水蒸汽爆破、微波辐射、超临界流体萃取等物理预处理方法和NaOH、H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>化学预处理方法以及果胶酶生物预处理方法的木材染色预处理技术的优劣,开发了深呼吸式无盐溶剂木材染色工艺技术,发明了钛溶胶木材固色防变色技术,发明了木材活性染料染色废水处理技术。
(4)发明了竹束天然添加剂防强衰减预处理技术,创制了植物单宁在弱酸、中性、弱碱三级缩聚交联造环技术,创新胶池胶粘剂高效环式气流涡旋及“蛙泳”式搅拌等技术,创制了植物单宁锚固硼基木竹防腐剂技术。
项目实施完成后,成果形成硕士学位论文7篇,已申请发明专利12项,其中已授权7项、已公开5项,已在国内外发表代表性论文29篇。建立了100000m<sup>3</sup>/年的木材活性染料染色技术生产示范1条,建立了生产能力800万m<sup>3</sup>/年重竹生产线1条,建立了产值达到2亿元/年功能性涂料产品生产线1条,产品性能均达到国家标准要求。项目产品自2015年投放市场以来,近3年实现新增销售收入达5.4亿元,新增利润4444万元,取得了较好的经济效益和社会效益。项目攻关的多项技术成果已成功地应用于家具、装饰、户外建筑等等国家重大工程建设。项目成果技术提升了定向功能性木竹材的产业升级和产品附加值,具有广阔的发展前景。 |