產業“巨樹”又出新材料

竹材定向刨花板。金華珊 攝
杭州日報訊 以前,鋸末、刨花、木屑等,常被視為廢棄物,一般作燃燒處理;以后,木材加工剩余物是一種環保、綠色、低碳的可再生環保資源。以前,竹子是廣泛應用于生活物品的原材料,是一道綠色風景;以后,竹子是一種可以代替塑料、鋼材的新材料,這是一種綠色健康低碳節能的新理念。
這些美好的設想通過林木工程專家的研究正在成為現實。日前,記者走進千年舟新材科技集團有限公司(以下簡稱“千年舟”)省級院士專家工作站。這個在世紀之交成立并發展成為行業重點龍頭企業的引領者,不斷踐行“為人民造一張好板”的企業初心。2021年,中國工程院院士、林產化學工程專家蔣劍春進駐院士專家工作站,雙方強強聯手,聚焦林木生物質資源低碳高效利用,已有多項新技術和應用成果改變你我的生活。
“廢品”變產品,毛竹變建材
隨著全球對可持續能源和環保材料需求的增長,農林生物質作為一種可再生資源,受到了越來越多的關注。
蔣劍春院士長期從事農林生物質熱化學轉化的基礎理論和應用技術研究,為生物質熱解氣化聯產炭產品的開發奠定了堅實的理論基礎和技術支撐。
“企業與院士是相互成就的,我們需要前沿技術,院士也需要企業做研究成果的產業化落地與應用?!鼻曛奂瘓F副總裁馬同華介紹,院士工作站成立后,首先就人造板加工剩余物熱炭聯產關鍵技術做重點研發。
人造板加工剩余物熱炭聯產的核心在于將木材原料通過熱解和氣化,同時產生能源和高附加值的炭產品,既為板材加工提供綠色能源,又能生產出高質量的活性炭。技術突破是第一步,工作站還開發出多途徑熱解氣化技術及裝備,并在千年舟工廠中建成利用生物燃氣供熱的活性炭研究生產線。當下,工作站的新目標,就是進一步改進技術和設備,降低成本,使這一可持續能源和環保材料更具競爭力。
以創新、環保、低碳賦能生長是千年舟可持續發展的關鍵,也是院士工作站成立的使命與情懷。
在工作站,記者看到了幾塊完全泡在水中,正在做耐水試驗的竹質工程材料??瓷先ミ€略顯簡陋的人造板,外部因未經二次裝飾,所以能清晰看見粗細不一卻錯落有致的“紋路”。這些“紋路”,其實就是在浙江十分常見的毛竹。它們被“切片”“膠合”“熱壓”,變成人造板,不僅高強度、高剛度、高韌性,還抗變形、抗腐蝕、抗潮濕。
千年舟研究院副院長謝小兵說,我國竹資源豐富,但竹材利用率低,多用于家居材料,如果能實現竹材高效利用并用于建材、裝配式建筑等,不但能做到綠色低碳,還能帶動竹農增收致富,助力鄉村振興。
在竹質定向刨花板綠色生產關鍵技術聯合攻關中,千年舟院士工作站解決了竹材的均勻性和穩定性控制問題,并有效將竹材刨成符合生產要求的刨花,同時保持其纖維結構和物流性能。通過先進工藝加工成的竹材構件,強度、承重媲美鋼材,而重量則只有鋼材的1/7—1/8。目前,千年舟集團已將竹材應用于裝配式建筑領域,制備成梁、柱、覆面板等構件,以及樓梯板、地板等,真正做到“以竹代木”“以竹代鋼”。
綠色引領,“碳”索未來
在千年舟集團旗下柏菲倫品牌展館,可以看到一個個由千年舟產品融入其中的生活場景,從生活空間到會客空間,處處可見綠色、環保的裝飾板材及其配套產品。
“我們企業走的每一步,院士都非常清楚。”回憶起院士工作站為企業帶來的幫助,馬同華感慨萬千,“蔣院士不僅帶來了科技引領,還為公司發展戰略把脈并嫁接資源。”
2023年10月,在千年舟集團雙碳戰略研討會上,蔣院士表示,木材工業應主動開展碳信息披露、積極參與碳交易市場,通過人造板低碳制作、家具地板智能制造、木基先進功能材料創新,延長林木產品碳封存周期,助推國家“雙碳”目標。
同年,千年舟“低碳技術研究所”成立,拉開了千年舟雙碳戰略規劃全面推進的序幕;在千年舟2024新品發布會上,千年舟攜手林產業協會共同推出“雙碳五年計劃”,為環保家居產業加碼。
在蔣院士的帶領之下,千年舟集團院士工作站不斷完善團隊建設,根據千年舟集團對板材創新工藝和竹質板材開發的需求,蔣院士還引薦了西南林業大學副校長杜官本為千年舟技術指導。2023年當選中國工程院院士的杜官本,致力于人造板工業前沿引領技術創新,雙方就ENF級人造板制造關鍵工藝技術研發開展聯合攻關,有望為消費者帶來更加健康、舒適的家居環境。2023年,杜官本院士成為千年舟首席科學家。
此外,千年舟集團與中國林業科學研究院等單位共建“林木生物質低碳高效利用國家工程研究中心”,蔣院士還作為工程中心技術委員會主任,對工程中心進行技術指導。
科技在進步,產業在發展。未來,千年舟院士工作站的主要研發方向將集中在板材的功能化方面,如防潮、阻燃、防涂鴉等功能,并在新材料應用、新技術融合等方面進行創新。
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