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木竹重組材新產品用途廣闊

時間: 2013-12-14 08:25 來源: 中國木材保護網 點擊次數: 2846

    針對不同的用途,中國林科院木材工業研究所在相關課題項目的支持下,開發出了風電槳葉用、園林景觀用、建筑結構材用、包裝運輸材用、室內高端裝潢裝飾用等多種竹基纖維復合材料。由此可見,木竹重組材新產品開發前景廣闊。

    風電槳葉用竹基纖維復合材料

    風電是21世紀已大規模開發的可再生清潔能源之一。目前用于風電槳葉制造的材料主要是玻璃鋼(玻璃纖維復合材料),其最突出的問題是不可降解,廢棄后難以有效處理,這已成為制約風電產業發展的四大瓶頸之一。本技術開發的高強度竹基纖維復合材料,是一種可再生、可降解、可回收再利用的新材料,其拉伸強度達到300MPa,壓縮強度達到150MPa,拉伸、壓縮模量達到30GPa以上,滿足了風電槳葉的要求,并試制出首片長度40.3米,重量達5.9噸的1.5兆瓦級葉片。在四川建成了年產8000噸的高強度竹基纖維復合材料生產線。

    園林景觀用竹基纖維復合材料

    隨著我國城鎮化進程持續快速推進,城市的基建(旅游景區、公園、道路綠化、河道休閑等景觀)建設得到了前所未有的發展,水泥、石材、鋼材等傳統的材料難以滿足多元化的需求,本技術開發的高耐候性竹基纖維復合材料,該產品的28h循環水煮試驗吸水厚度膨脹率小于5%,寬度膨脹率小于3%,水平剪切強度大于20 MPa,靜曲強度大于150MPa,彈性模量大于24GPa,不添加防腐劑的條件下,防腐性能達到Ⅰ級,具有良好的物理力學性能、防腐耐候等性能,同時該產品具有紋理自然清晰、天然環保等優點,滿足了園林景觀用材的要求,可以廣泛地應用于棧道、碼頭、水榭、亭閣、廊道等園林景觀建設。在安徽建成了年產10000立方米的園林景觀用竹基纖維復合材料生產線。

    建筑結構材用竹基纖維復合材料
 
    木結構建筑在中國有著悠久的歷史,數千年來一直保留著使用木材建造房屋的傳統,正是這種“土木”構成了中國建筑文化的精髓,但如今隨著中國城市化高速發展,傳統的木結構建筑已經被大量的鋼筋水泥所替代。我國優質大徑級木材資源短缺是限制木結構建筑的主要原因之一。本技術開發的建筑結構用竹基纖維復合材料,長度達到12米,靜曲強度大于150MPa,彈性模量大于22GPa,在不添加阻燃劑的條件下,阻燃性能達到C-s2,d0,t1級,甲醛釋放量低于0.04mg/100g,是一種可持續、可再生、可循環、輕質而堅固、加工方便的“負碳”建材,采用竹基纖維復合材料代替優質木材用于建設別墅、住宅、商場、學校、辦公樓等,符合我國國情,具有巨大的發展潛力和廣闊的應用前景,在安徽進行了局部的示范應用。在安徽建成了年產4000立方米的建筑結構用竹基纖維復合材料生產線。

    包裝運輸材用竹基纖維復合材料

    改革開放以來,我國經濟高速增長,成為世界第二大經濟體,2012年,中國對外貿易額總量位居世界第一,在海量的貨物包裝和運輸過程中,需要消耗大量優質木質材料,如用于火車、汽車、輪船、飛機等運輸工具建造,集裝箱、包裝箱等運輸容器的建造,這些材料,通常要求具有較強的承載能力,又需要良好的尺寸穩定性,目前,通常采用的是從國外進口熱帶雨林硬闊葉材或優質的大徑級針葉材,不僅消耗大量的外匯,同時,招致來自世界環保組織的指責,本技術開發的包裝運輸用竹基纖維復合材料,以毛竹、綠竹為主要材料,創制全竹集裝箱底板,靜曲強度:順紋105.9MPa,橫紋59MPa;彈性模量:順紋11370MPa,橫紋6000MPa;膠合強度3.24Mpa,性能指標滿足集裝箱底板性能要求,以慈竹、壽竹為主要材料,創制火車車廂底板用竹基纖維復合材料,6h吸水率2.5%,靜曲強度276MPa,彈性模量28GPa,抗壓強度167.1MPa,沖擊韌性212KJ/m2,滿足了鐵道貨車用竹材層壓板的要求。可以替代進口優質木材,用于火車車廂地板、集裝箱底板和重型包裝材料等領域,目前,在福建建成了年產80000萬立方米全竹集裝箱底板生產線。

    室內高端裝潢裝飾用竹基纖維復合材料

    木材具有天然的立體、動態的紋理、調節濕度功能以及良好的表面冷暖感,是一種優良的室內裝潢裝飾材料,隨著我國“天然林保護工程”對天然林禁伐、限伐政策的實施,我國木材的供應必須由天然林向人工林的轉變,但速生林木材生長周期短,材性較差,難以滿足室內裝潢裝飾對優質木材的要求。本技術開發的環保型竹(木)基纖維復合材料,以毛竹為主要材料,創制竹基纖維復合材料,靜曲強度124.6 MPa,硬度11.8KN;壓痕直徑6.0mm;甲醛釋放量為0.4mg/L,可以代替優質木材使用,用于地板、家具以及室內裝飾等領域。目前,在湖北建成產能5萬立方米竹基纖維復合材料生產線(中國木材保護網 作者:余養倫 于文吉)。


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