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福建省竹材工程技术研究中心 |
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1.科研平台各研究方向开展的主要工作和进展 全面梳理整合全市竹产业公共服务平台资源,加强与中国林科院、南京林业大学等高校院所和区域龙头骨干企业合作,加快推进“以竹代钢”“以竹代塑”“新能源储能材料”“竹机械装备”“竹纤维复合材料”等新兴产业创新链布局,研究制定了《南平市竹产业创新链导图》,并公布首批南平市竹产业设计制造重点项目清单。 本年度,中心举办竹产业沙龙、海峡两岸生态产品价值实现等论坛3次,参与举办“生态、资源与绿色化工”学术论坛,邀请莆田学院刘明华教授、厦门大学郑志锋教授分享竹资源利用和碳电极最新成果。中心成员赴与天津理工大学、福建农林大学竹产业创新院开展合作交流,深入企业业开展技术交流、技术咨询活动10余次。中心的辐射面和影响力逐步提高。 全面梳理中心创新成果,申报2024年福建省科学技术进步奖1项-定向拆解与硅铝增强竹重组材耐久性关键技术及产业化。 2.科研平台与企业合作开展研究情况 申报2024年南平市资源化学产业科技创新联合资助项目竹专项5项(高强高耐多功能网络构建技术及在工程竹应用、超级竹笋壳纳米纤维素基炭电极制备关键技术与产业、代塑用柔性薄型竹单板防霉及其强化成型关键技术开发、数字竹材分解点竹标准材连续加工智能生产关键技术与产业化、高性能竹缠绕复合材料新型工程产品研发与应用)。共同申报2024年市科技重大专项“揭榜挂帅”试点项目1项-面向海上光伏支撑平台的高耐竹纤维重组工程材料的开发。共同申报2024年省科技重大专项“揭榜挂帅”试点项目1项-竹集成材连续化智能化生产关键技术与装备。 3.成果转化获得经济效益和社会效益情况(成果推广与应用案例) 本年度,重点推进竹纤维定向拆分与重构、浆内施胶以竹代塑一次性快消品成型关键技术攻关、超级竹笋壳纳米纤维素基炭电极制备关键技术3项成果应用,取得阶段性进展。 应用案例1:竹纤维定向拆分与重构关键技术 主要创新点:通过酸/碱介质定向解离纤维素-半纤维素-木质素氢键并皂化酯键,构建跨细胞壁物质传输通道;结合超声波空化深度脱除细胞腔淀粉、糖蛋白等霉变营养源,阻断生化路径;利用微波/聚乙二醇(PEG)协同浸渍,蒸汽压冲击驱动PEG分子渗入细胞壁,形成分子链缠结与羟基交联的三维增强网络,实现细胞壁增厚及韧性提升,突破传统高温碳化或硫磺熏蒸工艺的高能耗、高污染局限,达成低耗高效防霉耐候改性。 该技术重点解决:(1)竹材防腐防霉问题;(2)光降解老化问题;(3)尺寸稳定性问题。可用于高强高耐户外重组竹、工程结构竹、海上支撑平台。 基于本成果开发的高性能重组竹制备关键技术在福建大庄竹业科技有限公司推广应用。联合开发的高性能重组竹创新技术集成应用,产品的弹性模量、耐久性等关键性能等级得到明显提升,成功建成年产10000 m3高性能重组竹生产线。2022-2024年生产高性能重组竹约3.14万m3,新增税收654万元。 应用案例2:竹纤维素微晶改性PLA全降解阻燃复合材料关键技术。 主要创新点:利用酸碱处理竹纤维,制备纳米微晶纤维素,并对其表面进行改性以改善其与树脂界面相容性和分散性;采用双酚酸-笼状磷酸酯单体代替有机磷系阻燃剂,将其与三氯氧磷进行缩聚反应合成新型生物质聚磷酸酯类阻燃剂;以竹纤维素微晶作为增强增韧、协效阻燃剂,从而更好地发挥对PLA材料的阻燃改性作用。 该技术重点解决:(1)解决传统塑料难降解、PLA材料阻燃性能不佳“卡脖子”关键技术难题;(2)自主研发新型生物质聚磷酸酯类阻燃剂并应用于PLA阻燃改性,制备兼具全降解阻燃和良好力学性能的PLA复合材料,拓宽材料的应用领域,推动产业技术创新,同时带动竹产业高值化发展。 基于本成果开发全降解、高强度、高韧性、阻燃PLA复合材料,可广泛用于汽车交通、电子电器、包装及装饰材料领域。项目在合作企业福州市福塑科学技术研究所有限公司建立生产线,开发可降解塑料模、装饰板材等产品,新增产值601.36万元,新增税收61.0万元,新增利润299.3万元。 4.科研平台开放课题情况 2024年本中心与福建省竹材工程技术研究中心联合设立竹方向开放课题4项,资助经费8万元。包括:(1)碳基纤维的表面活化及其在可穿戴能源器件中的应用(华北电力大学,刘桂成);(2)竹基纤维素中空纳滤膜的制备及其饮用水净化()安徽工程大学,李诗;(3)酸激发红层土-竹纤维复合材料构筑泥石流抗灾桩林的耗能机制(福建农林大学,毕钰璋);(4)纤维素/儿茶酚复合胶黏材料的构筑、性能及应用(福建技术师范大学,汤显祖)。 |
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