高性能竹基复合工程材料的研发及其工程化应用
成果信息
项目年度编号: 2500110023
限制使用: 国内
省市: 福建
中图分类号: TS653
成果类别: 应用技术
成果公布年份: 2025
关键词: 人造板工艺 复合工程材料 废弃物利用
成果简介: 项目属于林业科学技术-林业工程-木材加工与人造板工艺技术领域。 传统竹基复合材料存在竹材利用率低、产品强度不均、工程应用场景受限三大瓶颈。突破竹材高效利用、低碳制造与工程化应用技术,对推动竹产业升级至关重要。该项目通过“原料再生-装备升级-产品创制”三链融合创新,构建竹类生产废弃物高值化利用技术体系,开发环保耐用、高性能、低成本的竹木复合建筑材料,实现竹材利用率提升与环境污染降低协同增效。取得以下主要创新点: (1)通过“多层级复合结构-低碳胶合工艺-智能成型系统”三位一体创新,构建竹基复合板材结构设计体系,实现材料力学性能、环保性及制造精度的协同提升。创新采用竹龄定向匹配技术构建多层级复合结构,结合竹青条刺入增强机制与多木材叠层热压工艺,使集装箱底板抗压强度提升30%以上;研发双树脂梯度渗透技术实现竹质胶合板耐磨性倍增;首创无胶自紧实木芯板技术+真空动态压型协同工艺,突破性减少70%胶黏剂使用;开发集成多电机协同清屑热压模块+电阻反馈式双腔涂布装置+竹木复合结构增强工艺的智能异形制造系统,使异形构件胶层均匀度突破97.2%。 (2)通过“核心装备创新-竹木板全流程产线-数字智能管控平台”三元协同创新,构建竹基复合板材全链条智能制造体系与工艺革新,达成竹材纤维力学性能最大化利用与绿色制造工艺的有机统一。自主研发模块化智能热压装备集群,集成蒸汽-棘轮滑轨协同控压、液压裁切打磨一体及防位移高精冲孔技术,实现关键工序自动化率85%以上;首创竹木复合板全流程智造产线,基于双向螺纹杆动态定位与双腔滚胶筒压力自适应涂布技术,打通切割、刨削、涂胶、热压等12道工序协同作业,产品合格率超98.5%;创新开发竹基材料工业互联网双平台(生产数据分析系统+流程管理系统),通过数字孪生技术实现工艺参数实时优化与全流程闭环管控。 (3)通过“模块化结构设计-材料高效利用-装配工艺创新”多维集成创新,构建竹基复合建筑材料工程化应用全链条技术体系,实现低成本、高性能、快装配的工程化应用目标。首创集装箱底板模块化对称拼接可拆装设计,通过镂空优化、内加强格板及楔形铆接技术,实现局部快速更换与高强度重组,减少胶粘剂依赖;突破竹材利用率瓶颈,开发小径毛竹定向排列、竹丝帘尖角增强与梯度热压复合工艺,显著提升力学性能并降低生产成本;创新竹木复合板结构-功能一体化制造与智能装配协同技术,利用建筑外墙悬挂注浆固结与厂房插销联动装配技术,使集装箱底板兼具环保与工业化建造的高效特性。 项目共获得授权专利13件,其中发明专利7件、实用新型专利6件,制定软著2件。培养研究生8名。项目实施期间在福建省民益建设工程有限公司;海曜建工集团有限公司;精易建工集团有限公司等多家单位推广应用,新增产值10.7亿元,利税13712.7万元,促进了竹木的种植和精深加工产业链的发展,产生了显著的经济、社会和生态效益。
申报信息
推荐部门: 福州市科学技术局
相关人信息
完成单位: 福建省民益建设工程有限公司 海曜建工集团有限公司 精易建工集团有限公司 乐嘉建设工程有限公司 福建省闽清双棱竹业有限公司
完成人: 林传文 黄代桂 黄俊豪 林品伟 程开权 林月云 毛彬 黄巧武
行业及专利信息
应用行业名称: 人造板制造
应用行业码: 202
转让信息
投资信息
推广信息
联系信息
联系单位名称: 福建省民益建设工程有限公司