科创中国

一、课题来源与背景2010年湖南省科技厅国际合作项目：高性能竹木天然纤维复合材料关键技术研究,项目执行期：2010年1月～2012年12月;2011年国家林业局948项目“木质天然纤维增强复合材料关键技术引进”(项目编号：2011-4-11),项目执行期：2011年1月～2015年12月。二、研究目的与意义湖南是我国主要的商品林基地,全省森林覆盖率达***%,森林蓄积量***亿立方米。其中,人工林杉木面积高达3965万亩,总蓄积量***亿立方米;竹资源总量为全国第三。如此数量巨大的小径材、枝桠材、低劣质材及加工剩余物资源有待开发高性能复合材料。本项目针对现有中密度纤维板、刨花板等产品存在能耗高、污染环境、附加值低等问题,研发了一种生产工艺及其产品均绿色环保复合材料新技术—竹木天然纤维多层复合装饰板材系列产品生产技术。该技术对于高效利用自然界丰富的天然纤维资源尤其是剩余物,推动农村经济发展意义十分重大。三、主要论点与论据竹木天然纤维多层复合装饰板材是一种由天然植物纤维(竹木小径材和枝桠材、加工剩余物等)、原生态树脂、重质碳酸钙粉为主要原料,并通过添加增塑剂、偶联剂、稳定剂等助剂,经复合共挤一次成型工艺生产的一种绿色复合材料。四、创见与创新本成果在引进国外先进天然纤维复合材料技术基础上,取得了多项技术创新：(1)提出并实现了竹木天然纤维与树脂基体充分混合的捏合新工艺,并开发了相应的装置。该工艺有效改善了物料的成型性,解决了竹木天然纤维炭化和该类复合材料成型工艺的技术难题。(2)首次提出并开发了竹木天然纤维复合柔性材料与竹木天然纤维微发泡材料的无胶黏剂共挤一次成型工艺,并开发了对接挤出模具。该工艺实现了柔性板材与竹木天然纤维微发泡板材共挤复合,材料结构稳定,无甲醛(3)研发了以无机颜料的润滑差异配方生产同质透心结构的竹木天然纤维复合柔性卷材的工艺。该工艺生产的产品具有多花色、免油漆的特点。(4)该技术节能、高效、环保,适用的原料来源广泛;研发的材料经国家授权检测机构检测,甲醛未检出;产品得到初步应用,用户反映产品耐腐蚀、防水效果好,具有良好的应用前景。五、社会经济效益与存在问题我国每年有数千亿吨的竹木纤维产生,该技术一旦推广应用,可形成千亿元的天然纤维复合材料产业。我省有丰富的竹木天然纤维资源及加工剩余物竹木天然纤维资源,该技术成果能有效和增值利用我省的森林可再生资源,且技术工艺节能、高效、环保,生产的产品具有优良的装饰性能、环保性能等优点,对于推动广大农村地区植物纤维资源利用,经济促进绿色循环经济发展和解决装饰建材的环境污染问题均有重要意义。该技术可应用于天然纤维(如木材、竹材等)的复合材料生产,其产品可广泛应用于建筑装饰工业、交通运输与能源工业、机械及电子工业、医疗卫生、体育及娱乐业、军工及航空航天等领域。应用该技术所生产的产品其原料来源丰富、价格低廉;生产工艺高效节能;绿色环保,其产品整个生产过程无废气废水废渣等排放,产品在使用过程中无有害气体释放,且可回收再循环利用,符合国家产业政策支持方向,具有良好的应用前景。