[00941687]木竹材高温热处理技术开发与应用

该项目针对中国森林资源紧缺，木竹产品提质增效的产业需求，经过8年产学研联合攻关，创制了窑式和罐式过热蒸汽超高温热处理、反烧式高温热处理等关键装备，发明了木竹材高温干燥及超高温热处理、木材密实炭化联合处理等生产技术，开发出室内地板，园林景观用材，高性能重组竹材等系列产品，有效地提高了木竹材的尺寸稳定性和耐候防腐性，取得了多项创新性成果。主要技术内容：(1)创制了窑式和罐式过热蒸汽超高温热处理、反烧式高温热处理等关键装备。①研发了木竹材干燥和高温热处理一体窑。提高了热能利用效率，缩短了处理周期，降低了生产成本；②研发了罐式过热蒸汽超高温热处理设备。在罐式热处理设备内产生加压过热蒸汽环境，增加窑内湿度，在较低温度下实现木竹材热处理，缩短热处理周期；③研发了反烧式高温热处理设备。以生物质为燃料，热处理循环介质通过反烧式燃烧来换热，具有换热一体化、热效率高，燃烧充分无污染以及设备构造简单、投资少等优点；④研制了高温炭化窑喷雾化水降温装置，可以迅速、均匀地降低窑内的温度，缩短处理周期，降低生产成本。(2)发明了木竹材高温干燥及超高温热处理生产技术。采用阶梯式连续升温方法对木竹材进行改性处理，实现了木材高效、节能、无污染的改性处理；获得20余种不同树种的木材最佳热处理炭化工艺。(3)发明了木材密实炭化联合处理生产技术，提高其尺寸稳定性、密度和强度。(4)高温热处理木竹材料制造技术平台的构建与新产品创制。开发出高性能实木和复合地板，园林景观用材，高性能重组竹材等系列产品，有效地提高了木竹材的尺寸稳定性和耐候防腐性。主要知识产权：获得专利23件，其中国际发明专利6件，中国发明专利15件；制定国家标准2部；发表论文48篇(其中SCI收录15篇)；获得中国专利优秀奖2项。技术经济指标：热处理后的木竹材吸湿性能降低45-55%；尺寸稳定性提高35-50%；表面硬度提高5%以上；耐候性能提高35-45%；防腐性能提高50%以上；并基本保持木竹材原有的抗弯强度、抗拉强度、抗压强度等力学性能。热处理后的重组竹产品的静曲强度≥90MPa，弹性模量≥11000MPa；24h吸水厚度膨胀率≤3.0%；2h水煮厚度膨胀率≤12.0%；防腐性能不低于Ⅱ级。应用推广及效益情况：该项目通过专利技术实施许可，在全国建成热处理木竹材生产线70余条，市场占有率达90%以上，创制的关键设备在江苏、浙江等省推广应用，并出口到俄罗斯、泰国等国家。近三年产生直接经济效益13.48亿元，新增利税2.62亿元。该项目产品附加值高，应用领域广泛，在家具、地板、建筑、室内装饰和风景园林等领域都获得应用，项目的工业化生产，推动了中国木竹材加工产业的科技进步，促进了产业的转型升级。